Cel kursu:

Celem kursu jest zapoznanie uczniów z podstawami w zakresie programowania w języku Python w tym urządzeń brzegowych podłączanych do minikomputera Raspberry Pi 4B, umożliwiających pomiar wielkości fizycznych, środowiskowych lub biomedycznych.

Opis kursu:

Python jest jednym z najpopularniejszych języków programowania, który wraz w połączeniu z dodatkowymi narzędziami może posłużyć do tworzenia stron internetowych, przetwarzania obrazów lub tekstów, wizualizacji danych itd. tak więc poznawanie tego języka jest przyszłościowe.

Ponadto w obecnych czasach wszelkiego rodzaju komputery oraz aplikacje na nich działające, towarzyszą w naszym życiu bezpośrednio lub pośrednio. Dzięki temu mamy możliwość łatwego dostępu do źródłem informacji, jak i są to narzędzia ułatwiające nam pracę, którą możemy dokumentować i gromadzić na różnego rodzaju nośnikach lub dzielić się na forum szerszego grona np. w mediach społecznościowych. Ostatnimi czasy oczekuje się, że powinny one pełnić rolę „centrów informacji i dowodzenia” naszego domu (stacje pogodowe), samochodu (autonomiczne auta) czy też naszego organizmu i jego funkcji życiowych (smartwatch) itp. Jednak są to zazwyczaj gotowe rozwiązania, które tylko użytkujemy zgodnie z instrukcją i zaleceniami producenta.
A co, gdybyśmy sami chcieli kształtować nasze umiejętności oraz najbliższe otoczenie za pomocą koncepcji Internetu rzeczy (angielski skrót IoT – internet of things)? Taką jednoznaczną identyfikację przedmiotów realizujących tę koncepcję można zrealizować na kilka ciekawych sposobów. W tym kursie skupilibyśmy się na minikomputerze Raspberry Pi 4B z systemem operacyjnym Raspbian, który posiada wiele różnorodnych złącz, a przez to jest możliwość podłączenia czujników monitorujących ruch, nacisk, czystość powietrza, tętno ludzkie jak i sekwencje wideo w świetle widzialnym oraz w podczerwieni. Współpraca pomiędzy minikomputerem a tymi sensorami musi być za pomocą odpowiedniego oprogramowania – w gotowych komercyjnych produktach jest ono zazwyczaj dostarczane ze sprzętem. W ramach kursu realizowalibyśmy własne, proste implementacje skryptów w języku Python. Skrypty takie będą pozwalały nawiązać komunikację pomiędzy urządzeniami, zbierać i przetwarzać dane i najważniejsze, co cieszy oko, dokonać wizualizacji tych danych.
Ze względu na fakt, iż ostatecznie układ powinien działać w czasie rzeczywistym, kurs został podzielony na dwie części:

– zdalną, na której prowadzone będą zajęcia w formie kursu e-learningowego na platformie Moodle. W ramach kursu dostępne będą między innymi materiały wprowadzające do tematyki omawianego zagadnienia w postaci interaktywnych lekcji z quizami, materiałów filmowych demonstrujących określone treści w zakresie podstaw programowania i wizualizacji danych w języku Python w środowisku wirtualnego systemu operacyjnego oraz działania układu pomiarowego Raspberry Pi wraz z wybranymi czujnikami. Nauka techniki pisania kodu (programowania) odbywać się będzie dzięki wielu przykładom. W trakcie trwania kursu pojawiać się będą różne zadania mające na celu utrwalenia zdobytej wiedzy. Umożliwiona zostanie komunikacja i konsultacje asynchroniczne z prowadzącym e-kurs (jak i innymi uczestnikami kursu) poprzez forum dyskusyjne i czat oraz synchroniczne webinaria w celu omówienia tematyki problemu i kształtowania umiejętności miękkich pomiędzy uczestnikami kursu.

– stacjonarną, przeprowadzoną w ramach spotkań akademickich w dniu 17 grudnia 2022 r. Poprowadzone będą w audytorium oraz w laboratoriach Wydziału Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej w formie wykładu oraz laboratorium komputerowego i doświadczalnego. Pozwoli to omówić i podsumować podstawy komunikacji pomiędzy minikomputerem Raspberry Pi, a dołączanymi czujnikami za pomocą skryptów napisanych w języku Python, a co najważniejsze – zapoznać się praktycznie z realizacją takich urządzeń pomiarowych, które kształtują obecny świat.