Ứng dụng điện toán đám mây di động trong giảng dạy dsp tại trường đại học bách khoa tp hcm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÙI THẾ CƯỜNG ỨNG DỤNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY DI ĐỘNG TRONG GIẢNG DẠY DSP TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Tử Mã số: 605270 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2013 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ TIẾN THƯỜNG ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………… Cán chấm nhận xét 1: TS VÕ NGUYỄN QUỐC BẢO ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………… Cán chấm nhận xét 2: TS HỒNG MINH TRÍ ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………… Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày 30 tháng 12 năm 2012 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS LÊ TIẾN THƯỜNG TS VÕ NGUYỄN QUỐC BẢO TS HỒNG MINH TRÍ TS HỒNG TRANG TS HỒ TRUNG DŨNG Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tích Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: BÙI THẾ CƯỜNG MSHV: 11140004 Ngày, tháng, năm sinh: 22/07/1983 Nơi sinh: Phú Yên Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử Mã số : 605270 I TÊN ĐỀ TÀI: Ứng dụng điện toán đám mây di động giảng dạy DSP Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Giải pháp ứng dụng điện toán đám mây cho việc giảng dạy DSP ĐH Bách Khoa TP HCM Tương tác lớp học DSP với tiện ích web chia tài liệu, thông tin giao tiếp lớp học DSP, lịch đăng ký phịng thí nghiệm, dịch vụ đám mây công cộng (Goolge sites, Goolge docs, SkypeDrive, …) Xây dựng Lab ảo DSP (V-DSP Lab) trực tuyến đám mây, cho phép tương tác với thí nghiệm mơ DSP ảo sử dụng phần mềm Matlab, LabVIEW,…từ xa thông qua web máy tính hay thiết bị di động (iOS, Android) Xây dựng Lab DSP từ xa (R-DSP Lab) trực tuyến web, cho phép truy cập, tương tác với thiết bị thí nghiệm, phần mềm phát triển ứng dụng DSP kit DSP III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 24/06/2013 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 06/12/2013………………… V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: (Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên): PGS.TS LÊ TIẾN THƯỜNG Tp HCM, ngày CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) tháng năm 2013 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA….……… (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến PGS.TS Thầy Lê Tiến Thường trực tiếp hướng dẫn, tận tình bảo, động viên tạo điều kiện thuận lợi nhất, giúp đỡ tơi suốt q trình từ tiếp cận, định hướng nghiên cứu đề tài đến việc thực Luận Văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý Thầy Cô chuyên ngành Cao học Kỹ Thuật Điện Tử - Trường Đại Học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh hết lịng giảng dạy, truyền đạt kiến thức giúp đỡ suốt thời gian học tập Trường Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Phòng Đào Tạo Sau Đại Học, Trường Đại Học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh, tạo điều kiện tốt cho trang thiết bị tài liệu học tập suốt khóa học Tơi xin chân thành cám ơn đến bạn học viên cao học K2011, K2012 gia đình ủng hộ, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập thực Luận Văn TP.HCM, ngày 05 tháng 12 năm 2013 KS Bùi Thế Cường Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường ABSTRACT Nowaday, Smart mobile devices such as laptop, smart phone and tablets have been become the most common and essential in life, especially in student’s activities The new trend and advantages of Mobile Cloud Computing (MCC) has been triggering the development of engineer education into a new era of online education and remote education models using internet Interacting MCC in DSP education, especially to embed DSP lab with DSP Kit and Instrument devices online over web access has been considering as an advance approach to improve efficiently in teaching and studying DSP course with several samples of utilities such as: share materials, information and implement DSP simulation and real application lab over internet The benefit from this approach is that it will create a new way to attract students in studying DSP and students will have more support and resources to get understood and practices DSP knowledge A further plan is to improve current education model to make remote DSP lab model over internet and to allow session from web browser Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường TÓM TẮT Ngày nay, thiết bị di động thơng minh máy tính xách tay, điện thoại thơng minh máy tính bảng trở nên phổ biến thiết yếu sinh viên Sự lên khái niệm “Điện Toán Đám mây di động” (Mobile Cloud Computing: MCC) thúc đẩy phát triển môi trường giáo dục khoa học kỹ thuật sang kỷ ngun mơ hình giáo dục trực tuyến giáo dục từ xa thông qua mạng internet Việc tương tác kỹ thuật MCC giảng dạy mơn Xử lý tín hiệu số (DSP), đặc biệt thực thi phòng lab DSP trực tuyến đám mây trường Đại học Bách Khoa Tp HCM xem xét phát huy tính hiệu thơng qua khả tương tác chia tài liệu, thông tin đa phương tiện phần quan trọng thiết thực giáo dục khoa học kỹ thuật cho phép việc thực hành thí nghiệm tương tác với thiết bị, dụng cụ phòng lab từ xa qua đám mây di động lúc nơi Ngoài ra, với tính sẵn sàng, mở rộng, linh động, tiết kiệm chi phí đầu tư sở hạ tầng, việc tương tác tạo điều kiện cho việc mở rộng quy mơ chương trình giảng dạy, thơng qua khích lệ quan tâm sinh viên mơn học DSP, việc thực hành thí nghiệm mơ thực tiễn, thơng qua đó, gớp phần phát huy tính sáng tạo, phong trào nghiên cứu ứng dụng thực tiễn sinh viên, tiến đến cải tiếnmột mơ hình giáo dục từ xa qua điện tốn đám mây di động Từ khóa: Xử lý số tín hiệu (DSP), Điện toán đám mây (Mobile Cloud computing), iOS, android, icloud, Amazon, Google, Wifi, 3G, WiMax (4G) Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn sản phẩm tơi tự thực hiện, khơng có chép kết tài liệu hay báo cơng bố trướcđây Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm với lời cam đoan nói TPHCM, ngày 05 tháng 12 năm 2013 Học viên thực Ký tên Bùi Thế Cường Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ iii CÁN BỘ HƯỚNG DẪN iii CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO iii TRƯỞNG KHOA….……… iii ABSTRACT v DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ x DANH SÁCH CÁC BẢNG xiii TÊN CÁC TỪ VIẾT TẮT xiv CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Thực trạng giảng dạy môn DSP Đại học Bách Khoa TP HCM 1.3 Các giải pháp cải tiến giáo dục tiên tiến ứng dụng trường Đại học nước giới 1.4 Nhận xét ưu khuyết điểm giải pháp cải tiến giáo dục 10 1.5 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 11 1.6 Đóng góp đề tài 12 1.7 Bố cục đề tài 13 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ VÀ PHẦN MỀM THÍ NGHIỆM DSP 15 2.1 Cơng cụ mô DSP sử dụng phần mềm Matlab 15 2.2 Giới thiệu Kít phát triển DSP C6000 C5000 DSK 19 2.3 Code Composer Studio (CCS) 22 2.4 Giới thiệu LabView việc thí nghiệm ứng dụng DSP 24 2.5 Bộ công cụ LabVIEW DSP cho TI DSP DSK 28 2.6 Các thiết bị thí nghiệm khác: 33 CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 34 3.1 Giới thiệu Điện toán đám mây 34 Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường 3.2 Điện toán đám mây di động 34 3.3 Các lớp dịch vụ ứng dụng Điện toán đám mây 36 3.4 Các loại mô hình triển khai Điện tốn đám mây 40 3.5 Các tính chính, lợi ích thách thức điện tốn đám mây 41 3.6 Xây dựng hạ tầng ảo hóa điện tốn đám mây 42 3.7 Xây dựng quản lý máy ảo 49 CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP VÀ MÔ PHỎNG 51 4.1 Xây dựng webserver cho việc truy cập quản lý lớp học DSP 52 4.2 Quản trị sở liệu cho lớp học DSP 55 4.3 Xây dựng web DSP portal cho việc quản lý lớp học DSP mạng 57 4.4 Ảo hóa nhúng ứng dụng truy cập máy tính phịng thí nghiệm từ xa lên web cho V-DSP Lab R-DSP Lab 60 4.5 Thực thi V-DSP Lab sử dụng phần mềm LabVIEW 69 4.6 Thực thi R-DSP Lab sử dụng phần mềm LabVIEW 70 4.7 Quản trị bảo mật lớp học DSP trực tuyến từ xa qua mạng 72 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ ĐỀ TÀI 74 5.1 Trang web lớp học DSP 74 5.2 Trang quản trị lớp học DSP 75 5.3 Trang giảng viên lớp học DSP 76 5.4 Trang học viên lớp học DSP 77 5.5 Trang người dùng khách 77 5.6 Truy cập R-DSP từ xa thông qua web 78 5.7 Truy cập V-DSP lab thông qua web 83 5.8 Tương tác dịch vụ đám mây cho lớp học DSP 86 5.9 Kết quản lý truy cập bảo mật an ninh cho lớp học DSP 87 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 89 6.1 Kết luận 89 6.2 Đề xuất hướng phát triển đề tài 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Các phịng thí nghiệm DSP truyền thống Hình 1.2: Quy trình học dạy mơn DSP Đại Học Bách Khoa TP HCM Hình 1.3: Ứng dụng CC chương trình giảng dạy TS Lê Chí Thơng Hình 1.4: Lớp Cao học DSP website BKeL Hình 1.5: Nhu cầu ứng dụng thiết bị di động thơng minh sinh viên Hình (a): Ứng dụng i-JDSP hay A-JDSP iOS .7 Hình 1.6 (b) Ứng dụng Matlab mobile điện thoại thông minh Hình 1.7: Ứng dụng VMWare truy cập lab ảo thơng qua ứng dụng client web Hình 1.8: Lab ảo cho thí nghiệm điện CMU Hình 1.9: Lab thí nghiệm điện từ xa ĐH Adaho 10 Hình 1.10: Biểu diễn lab DSP từ xa 10 Hình 1.11: Mơ hình tương tác MCC GD DSP 13 Hình 2.1: Giao diện công cụ SPTool Matlab cho thiết kế lọc số 16 Hình 2.2: SPTool GUI: Signal Browser, FDATool, FVTool Spectra Viewer 16 Hình 2.3: Đáp ứng tần số lọc đơn giản lọc IIR 18 Hình 2.4: Board C6711 DSK 20 Hình 2.5: Sơ đồ khối C6713 DSK 20 Hình 2.6: Sơ đồ khối mạch DSP C5510, C5515 DSK .21 Hình 2.7: Sơ đồ khối công cụ CCS 22 Hình 2.8 Giao diện front panel block diagram LabVIEW 25 Hình 2.9 So sánh SubVI chương trình 26 Hình 2.10: ứng dụng phân bố 27 Hình 2.11: Cơng cụ Web Publishing Tool 27 Hình 2.12: Kết nối VI từ xa trình duyệt web 28 Hình 2.13: Mơ hình LabVIEW DSP Tools cho TI DSP 29 Hình 2.14: Sơ đồ khối VI tự động mở CCS Project 30 Hình 2.15: Sơ đồ khối VI tải file out đến DSP board 31 Hình 2.16: Giao tiếp RTDX với Code DSP đích 32 Hình 3.1: Kiến trúc tổng quan điện toán đám mây di động 35 Hình 3.2: Mơ hình tổng quan điện toán đám mây với lớp hạ tầng dịch vụ 36 Hình 3.3: Mơ hình dịch vụ điện toán đám mây 37 Hình 3.4: Phân loại mơ hình điện tốn đám mây 40 Hình 3.5: Các mơ hình triển khai điện tốn đám mây thị trường 41 Hình 3.6: Mơ hình so sánh máy vật lý mạng máy ảo 43 Hình 3.7: So sánh kiến trúc Hosted Hypervisor 44 Hình 3.8: Kiến trúc ảo hóa lưu trữ 46 Hình 3.9: Mơ hình hạ tầng ảo hóa Desktop (VDI) 47 Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường Hình 5.8a: R-DSP Lab giao diện đồ họa LabVIEW tương tác với CCS, Kit DSP 5510, thiết bị thí nghiệm Chương 5: Các kết thực Trang 82 HVTH: Bùi Thế Cường Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường Ngồi sinh viên thực viết code C/C++ cho CCS máy tính nhà, sau hồn thành sinh viên tải code lên chạy trực tiếp kit DSP từ xa Hình 5.8b: Giao diện tiện ích tải code lên Kit DSP từ xa đến phịng thí nghiệm 5.7 Truy cập V-DSP lab thông qua web V-DSP lab cho phép truy cập đến thí nghiệm mơ lý thuyết DSP (FIR, IIR, ) thiết bị thí nghiệm ứng dụng DSP thật sử dụng phần mềm Matlab, LabVIEW, Với hai giải pháp thực chương :(1) sinh viên truy cập V-DSP lab đến máy tính ảo có cài đặt chương trình thí nghiệm mô DSP Matlab, LabVIEW,…, (2) sinh viên truy đến giao diện DSP LabView web với đầy đủ mơ đun thí nghiệm mơ nhằm đáp ứng cho phần lý thuyết DSP Hình 5.9a: Giao diện V-DSP Lab Chương 5: Các kết thực Trang 83 HVTH: Bùi Thế Cường Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường a Truy cập V-DSP Lab thông qua máy tính ảo phịng thí nghiệm từ xa giải pháp webservice noVNC hay Oracle Web RDP Hình 5.9b: Giao diện truy cập máy tính phịng thí nghiệm mô từ Laptop, iOS, Android Chương 5: Các kết thực Trang 84 HVTH: Bùi Thế Cường Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường b Truy cập V-DSP Lab trực tiếp đến thí nghiệm DSP sẵn có Hình 5.9 c: Trang V-DSP với link đến VI mơ DSP Hình 5.9 d: Truy cập đến VI mô DSP IIR Comb Filter Filter Blank Chương 5: Các kết thực Trang 85 HVTH: Bùi Thế Cường Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường Thơng qua web sinh viên, giảng viên dùng thiết bị thông minh để truy cập đến thí nghiệm thực thi DSP web sử dụng VI LabVIEW Việc thí nghiệm giúp sinh viên hiểu sâu lý thuyết cách dễ dàng từ xa thông mạng Việc điều khiển từ xa bị giới hạn với máy tính cho phép cài đặt LabVIEW runtime 5.8 Tương tác dịch vụ đám mây cho lớp học DSP Việc xây dựng website DSP đám mây cho phép giảng viên tiết kiệm thời gian xây dựng, bảo trì, linh đơng thiết kế theo mục đích mơn học mà khơng phụ thuộc vào phận IT trường Hơn nữa, sinh viên, giảng viên truy cập dịch vụ đám mây dễ dàng đâu, lúc c Google sites cho phép việc xây dựng trang web DSP đám mây với thông tin lớp học DSP, đường dẫn liên kết, xây dựng kiến trúc lớp học DSP Hình 5.10: Website lớp học DSP đám mây Google Sites d Google docs cho việc quản lý lớp học DSP Hình 5.11: Thu thập tổng hợp thơng tin lớp học DSP sử dụng google docs Chương 5: Các kết thực Trang 86 HVTH: Bùi Thế Cường Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường e SkyDrive, Google Drive, Dropbox, Medishare cho lưu trữ đám mây Hình 5.12: Chia tài liệu điện tử DSP đám mây công cộng Việc chia tài liệu điện tử, giảng môn học yếu tố cần thiết cho phép sinh viên tiếp cận giáo trính điện tử soạn thảo giảng viên Thông qua thiết bị di động thơng minh, sinh viên tải tài liệu điện tử lưu trữ đám mây nghiên cứu lý thuyết lúc, nơi dễ dàng 5.9 Kết quản lý truy cập bảo mật an ninh cho lớp học DSP Quản lý truy cập nhằm tránh xung đột truy cập Do giới hạn đề tài việc triển khai hạ tầng IT khả quản lý IT bảo mật an ninh mạng Trường Đại học Bách Khoa Tp HCM, đề tài dùng lại giới hạn đưa giải pháp quản lý, bảo mật an mạng với nhiều đặc trưng xác thực, cấp quyền sẵn sàng với kỹ thuật firewall, NAT, VPN, … Để đảm bảo lớp học DSP qua mạng quản lý cấp độ từ web đến phòng lab Chương 5: Các kết thực Trang 87 HVTH: Bùi Thế Cường Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường Hình 5.13: Thực thi bảo mật VPN, NAT, … đến lớp học DSP trực tuyến Chương 5: Các kết thực Trang 88 HVTH: Bùi Thế Cường Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM CHƯƠNG 6: CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 6.1 Kết luận Từ trình nghiên cứu, thực thi, đề tài ứng dụng giải pháp điện toán đám mây Lab ảo chạy VMWare Henz College thuộc Đại học Carnegie Mellon Mỹ, ứng dụng LabVIEW cho phép tương tác với thí nghiệm mơ DSP, tương tác với kit phát triển DSP sử dụng TI CCS Automation VI LabVIEW, mã nguồn mở noVNC, truy cập RDP từ xa qua web tạo giải pháp cho lab R-DSP V-DSP từ xa qua mạng đáp ứng đặc trưng điện toán đám mây Cho phép sinh viên truy cập lab R-DSP VDSP từ xa thơng qua thiết bị di động thơng minh có kết nối wifi, 3G cách linh động, tiện lợi lúc nơi không cần phải cài đặt phần mềm thiết bị client Sinh viên, giảng viên thay đổi cấu hình máy tính phịng thí nghiệm hay thí nghiệm cách nhanh chóng, từ xa theo yêu cầu Việc tương tác điện toán đám mây ứng dụng LabVIEW để đưa phịng thí nghiệm DSP cho phép truy cập từ web thông qua thiết bị di động thông minh xem xét thu hút quan tâm sinh viên, giảng viên môn học DSP Tiến xa phát triển mở rộng quy mô giảng dạy, hợp tác giảng dạy cho sinh viên khu vực vùng xa, vùng sâu thiếu thốn thiết bị thí nghiệm Qua kết thực nghiệm cho thấy độ tin cậy R-DSP lab cao, với khả tương tác với sở liệu, trạng thái máy tính phịng thí nghiệm thiết bị thí nghiệm từ xa ln cập nhật Với việc nhúng thí nghiệm mô hay thực thi DSP lên Kit, giải pháp R-DSP V-DSP lab trực tiếp giao diện web đồ họa LabVIEW cho phép nhiều sinh viên truy cập máy tính phịng thí nghiệm Với R-DSP V-DSP truy cập từ xa giao thức RDP, VNC thơng qua HTML5 phát huy tính linh động tiện ích, thu hút sinh viên, giảng viên truy cập từ thiết bị thông minh, số lược phiên truy cập máy tính phịng thí nghiệm phụ thuộc vào khả cung cấp phiên làm việc máy tính hệ điều hành Window, ví dụ: Windows Server 2003, 2008, 2012 hỗ trợ nhiều user Chương 6: Kết Luận Nhận Xét Trang 89 HVTH: Bùi Thế Cường Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường truy cập lúc Bảng 6.1 cho thấy khả tận dụng máy ảo cho phép số lượng sinh viên truy cập đến máy tính phịng thí nghiệm Phịng thí nghiệm kết hợp tận dụng máy tính vật lý sẵn có xây dựng hệ thống máy ảo để đáp ứng cho lớp thí nghiệm phịng thí nghiệm từ xa qua mạng Với máy tính ảo hóa, cán phịng thí nghiệm dùng USB hub để kết nối nhiều kit DSP thiết bị thí nghiệm đến máy chủ, sau phân bổ linh động theo yêu cầu đến tất máy ảo Có thể sử dụng ứng dụng điều khiển thiết bị từ xa LabVIEW cho phép tắt mở nguồn cách linh động STT 10 Tổng Số lượng Số lượng Máy ảo Kit user WS1 2 WS2 1 WS3 3 WS4 2 WS5 2 WS6 3 WS7 3 WS8 2 WS9 2 WS10 1 10 21 21 Bảng 6.1: Bảng kế hoạch người dùng truy cập máy tính phịng thí nghiệm Lab ảo V-DSP ngồi việc đáp ứng phần mềm thí nghiệm DSP theo u cầu như: LabVIEW, Matlab, CCS, cịn đáp ứng cho phần mềm thuộc chuyên ngành khác STT Sản phẩm LabVIEW 2012 Full license/2 years Máy chủ Dell R620 (hỗ trợ 10-15 máy ảo) Total Chi Phí/đơn Số Chi phí vị lượng tổng $1,000 10 $10,000 $3,200 $3,200 $13,200 Bảng 6.2: Bảng chi phí ước lượng cho xây dựng phịng lab đám mây Chương 6: Kết Luận Nhận Xét Trang 90 HVTH: Bùi Thế Cường Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường Bảng 6.2 bảng ước tính chi phí để triển khai phịng lab ảo từ xa Chi phí bao gồm mua máy chủ phần mềm LabVIEW Ngồi cịn có chi phí trang bị kit DSP, thiết bị thí nghiệm giả sử tận dụng sở hạ tầng sẵn có trường Tuy nhiên, nhà phát triển phần mềm ứng dụng ln có hỗ trợ thiết bị, phần mềm cho trường Đại học nhằm phát triển hệ thống giáo dục nước phát triển, phí thấp Việc tương tác lưu trữ, xây dựng lớp học DSP đám mây tạo điều kiện cho giảng viên tận dụng giảng điện tử cho khóa học DSP Giảng viên có nhiều thời gian cho việc cải thiện giảng lớp học DSP Sinh viên học nghiên cứu tài liệu điện tử lúc nơi thông qua thiết bị di động thông minh Với trang web wiki website DSP Google site, góp phần tập hợp, lưu trữ chương trình học DSP khóa khác nhau, giúp làm giàu kho tàng liệu DSP qua năm học Các nghiên cứu tiểu luận sinh viên cập nhập wiki, sinh vien khóa sau tiếp tục thực phần dang dỡ hay theo hướng phát triển Lịch phịng thí nghiệm đăng ký phịng thí nghiệm trực tuyến liên kết với sở liệu, cho phép sinh viên chủ động đăng ký phòng lab cho phù hợp với điều kiện khả đáp ứng phòng lab Đề tài đưa giải pháp khác cho R-DSP V-DSP, nhằm đảm bảo đáp ứng nhiều sinh viên truy cập đến máy tính phịng thí nghiệm tùy thuộc vào nhu cầu khác Thí dụ, sinh viên truy cập từ xa đến máy tính phịng thí nghiệm để thực thi tác vụ điều khiển máy tính phịng thí nghiệm sinh viên khác truy cập đến thí nghiệm xây dựng sẵn máy tính phịng thí nghiệm nhúng web Các sinh viên giảng viên trao đổi thơng tin lớp học DSP trực tuyến thông qua giao diện chat Chương 6: Kết Luận Nhận Xét Trang 91 HVTH: Bùi Thế Cường Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường Điện tốn đám mây cơng nghệ hệ công nghệ điện tốn Việc phát triển ứng dụng DSP phịng thí nghiệm DSP trường Đại học Bách Khoa Tp HCM góp phần nâng cấp đại hóa phịng thí nghiệm dựa cơng nghệ mới, góp phần phát huy hiệu sử dụng lớp học DSP 24/7 nhằm phục vụ tốt cho sinh viên Đại học Bách Khoa Tp HCM Đề tài đưa giải pháp bảo mật phòng lab ảo, để quản lý người dùng, bảo mật tập trung Điều yếu tố quan đưa phịng thí nghiệm từ mạng trường mạng công công Tuy nhiên đề tài chưa thực thi kiểm nghiệm hết yếu tố rủi ro bảo mật Việc nghiên cứu lỗ hỏng bảo mật liệu lớp học DSP đưa phịng thí nghiệm cần xem xét nghiên cứu thêm Ví dụ thực thi Firewall, DMZ, kết nối VPN Các ứng dụng tương tác kit DSP DSK LabVIEW phát triển từ lâu, TI Motorola cho đời nhiều thiết bị thí nghiệm phiên Tuy nhiên, từ trang web NI LabVIEW Đề tài chưa nghiên cứu thực thi ứng dụng nhúng DSP phiên LabVIEW (ví dụ LabVIEW 2013) Nên chưa khai thác hết chức LabVIEW Điện tốn đám mây có ưu điểm, giai đoạn triển khai, có vài lý lo lắng tương tác ứng dụng điện toán đám mây giảng dạy DSP, vấn đề độ tin tưởng Đây lo lắng chung tổ chức lên kế hoạch sử dụng điện toán đám mây cho tổ chức họ Bởi IT khơng có quyền kiểm sốt liệu mà thực thị điện toán đám mây Các kết nối tin cậy vấn đề, phân vân liệu nhà cung cấp dịch vụ có đảm bảo liệu lưu trữ bảo mật 6.2 Đề xuất hướng phát triển đề tài Trong giới hạn luận văn cao học, đề tài triển khai hết giải pháp đề Đề tài xin đề xuất hướng phát triển sau Chương 6: Kết Luận Nhận Xét Trang 92 HVTH: Bùi Thế Cường Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường a Tiếp tục thực nghiệm hướng ứng dụng nhúng DSP phiên LabVIEW cho việc tương tác thiết bị thí nghiệm, đặc biệt thí nghiệm b Hợp tác với LabVIEW, CCS cho việc phát triển, cải thiện modun sẵn có cho thí nghiệm DSP phù hợp với phịng thí nghiệm Đại học Bách Khoa Tp HCM c Xây dựng hệ thống bảo mật cho việc truy cập lớp học DSP qua mạng Firewall, VPN d Hoàn thiện hệ thống quản lý sở liệu, cập nhập thơng tin truy cập phịng thí nghiệm, để tối ưu hóa sử dụng phịng lab DSP qua mạng e Khái niệm điện tốn đám mây cịn mới, ứng dụng giáo dục DSP cịn chưa hồn thiện đầy đủ để tương thích với hệ cơng nghệ điện tốn, đề tài mở rộng nghiên cứu phát triển ứng dụng webservice LabVIEW xây dựng webservice ngơn ngữ lập trình C++ hay Java cho việc giao tiếp thiết bị thí nghiệm web theo yêu cầu f Đề tài mở rộng cho nhiều mục đích khác lab FPGA lab thơng tin vơ tuyến, thơng tin số,…Ngồi cịn tận dụng cho phép sinh viên truy cập vào máy tính có quyền truy cập trang báo khoa học IEEE,… Chương 6: Kết Luận Nhận Xét Trang 93 HVTH: Bùi Thế Cường Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM GVHD: PGS-TS Lê Tiến Thường TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Jinru Liu, SenSIP Center, Arizona State Univ., Tempe, AZ, USA,Shuang Hu, Jayaraman J Thiagarajan, Xue Zhang, Suhas Ranganath, Mahesh K Banavar and Andreas Spanias “Interactive DSP laboratories on Mobile phones and tablets” Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), 2012 IEEE International Conference on, March 2012, Kyoto, Japan [2] C Chou, "Interactivity and interactive functions in web-based learning systems: A technical framework for designers." British Journal of Educational Technology, vol 34, pp 265-279, 2003 [3] A Spanias and V Atti, "Interactive online undergraduate laboratories using J-DSP," IEEE Transactions on Education, vol 48, no 4, pp 735-749, Nov 2005 [4] F Boccardi, B Clerckx, A Ghosh, E Hardouin, G J ngren, K Kusume, E Onggosanusi, and Y.Tang, "Multiple-antenna techniques in LTE-advanced," IEEE Communications Magazine, vol 50, no 3, pp 114 - 121, Mar 2012 [5] A Spanias et.al., "Development of a web-based signal and speech processing laboratory for distance learning," ASEE Computers in Education, vol X, no 2, pp 21-26, Jun 2000 [6] ] W Zhao, Y Sun, and L Dai, “Improving computer basis teaching through mobile communication and cloud computing technology,” in Proceedings of the 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering (ICACTE), vol 1, pp 452 454, September 2010, Chengdu, China [7] Jian Li, “Study on the Development of Mobile Learning Promoted by Cloud Computing,” in Proceedings of the 2nd International Conference on Information Engineering and Computer Science (ICIECS), pp 1, December 2010, Wuhan, China [8] White Paper, “Mobile Cloud Computing Solution Brief,” AEPONA, November 2010, http://www.aepona.com/solutions/mobile-cloud [9] R Rieger and G Gay, “Using mobile computing to enhance field study,” in Proceedings of the 2nd international conference on Computer support for collaborative learning Tham Khảo Trang 94 HVTH: Bùi Thế Cường Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM GVHD: PGS-TS Lê Tiến Thường (CSCL), pp 218-226, December 1997, New York, US [10] X Chen, J Liu*, J Han, and H Xu, “ Primary Exploration of Mobile Learning Mode under a Cloud Computing Environment,” in Proceedings of the International Conference on E-Health Networking, Digital Ecosystems and Technologies (EDT), vol 2, pp 484 487, June 2010, Shenzhen, China [11] H Gao and Y Zhai, “System Design of Cloud Computing Based on Mobile Learning,” in Proceedings of the 3rd International Symposium on Knowledge Acquisition and Modeling (KAM), pp 293 - 242, November 2010, Wuhan, China [12] Jian Li, “Study on the Development of Mobile Learning Promoted by Cloud Computing,” in Proceedings of the 2nd International Conference on Information Engineering and Computer Science (ICIECS), pp 1, December 2010, Wuhan, China [13] Virtual lab at CMU http://www.ece.cmu.edu/search/?q=virtual+lab [14] MATLAB Mobile, Available online http://www.mathworks.com/ [15] http://www.ni.com/white-paper/5839/en/ [16] Lab từ xa ĐH Idaho http://www.ee.uidaho.edu/ee/power/lab320 [17] Matlab DSP ToolboxTM http://www.mathworks.com/ [18] Athanasios Kalantzopoulos, Dimitrios Karageorgopoulos, Evangelos Zigouris, "A LabVIEW based Remote DSP Laboratory", in International Journal of Online Engineering (iJOE), ISSN: 1861-2121 [19] Lab ảo VMWare Heinz College http://www.heinz.cmu.edu/computingservices/virtual-labs/index.aspx [20] D Osakue, X Chen, C Wang, and O Ahmed, "Develop a Cross Browser Compatible DSP Remote Laboratory with Zero Plug-in Installation", In Proceedings of ASEE Annual Conference & Exposition, San Antonio, Texas, June 10 - 13, 2012 Tham Khảo Trang 95 HVTH: Bùi Thế Cường LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Lý lịch sơ lược: - Họ tên Bùi Thế Cường - Ngày sinh 22/07/1983 - Nơi sinh TP Tuy Hòa - Tỉnh Phú Yên - Quốc tịch Việt Nam - Giới tính Nam - Địa liên lạc 79/51/2C Thống Nhất, P.11, Q.Gò Vấp, HCM - Số điện thoại 0905756781 - Địa mail buithecuong@gmail.com Quá trình đào tạo:  Đào tạo đại học: - Hệ đào tạo: Chính qui - Thời gian đào tạo: từ 09/2001 đến 01/2006 - Nơi đào tạo: Đại học Bách Khoa TP.HCM - Ngành học: Điện tử - Viễn thông  Đào tạo thạc sĩ: - Thời gian đào tạo: từ 08/2011 đến 12/2013 - Nơi đào tạo: Đại học Bách Khoa TP.HCM - Ngành học: Kỹ thuật Điện tử Q trình cơng tác chun mơn kể từ tốt nghiệp Đại học: Thời gian 04/2006 – Nơi công tác Chức vụ Công Ty TNHH Tư Nhân Kỹ sư Tin Học Dịch Vụ Tường Minh ... thuật Điện tử Mã số : 605270 I TÊN ĐỀ TÀI: Ứng dụng điện toán đám mây di động giảng dạy DSP Trường Đại Học Bách Khoa TP. HCM II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Giải pháp ứng dụng điện toán đám. .. bị DSP, khả nhứng thí nghiệm DSP web  Trong chương 3, đề tài giới thiệu cách tổng quan điện toán đám mây, điện toán đám mây di động, lớp ứng dụng điện toán đám mây, giải pháp ảo hóa điện tốn đám. .. toán đám mây 34 Ứng dụng MCC GD DSP Trường ĐH Bách Khoa TP. HCM CBHD: PGS.TS Lê Tiến Thường 3.2 Điện toán đám mây di động 34 3.3 Các lớp dịch vụ ứng dụng Điện toán đám mây