Studenti a učitelé informatických oborů mohou navštěvovat hned několik specializovaných laboratoří se zaměřením na virtuální a rozšířenou realitu, lokační služby, inteligentní a robotické systémy, síťové technologie a bezpečnost, řízení kolejových vozidel, informační systémy a procesní modelování.
Spatial Hub
Spatial Hub slouží v současné době zejména pro výuku a řešení projektů z oblasti zpracování obrazu (virtuální a rozšířená realita, detekce gest atp.) a mobilních aplikací (lokační služby, GIS).
Spatial Hub (dříve Laboratoř virtuální reality) je v provozu od roku 2006. Na počátku byl vybaven velkoplošnou zpětnou 3D projekcí (technologie Infitec na projektorech Projection Design o rozlišení 1400×1050 px), dvěma běžnými projekcemi, elektromagnetickými trackery pohybu (Flock of Birds firmy Ascension + 3D myš Wanda) a grafickými stanicemi. Sloužil zejména pro modelování a vizualizaci dat.
V průběhu let se zaměření Spatial Hubu posunulo směrem k počítačovému vidění a mobilním aplikacím. Proto byl dovybaven klasickými i webovými kamerami, cca dvaceti iOS i Android tablety, dvaceti mobilními telefony, několika ovladači Kinect a řadou dalších zařízení. V současné době jsou ve Spatial Hubu prováděny exprimenty s novými typy uživatelských rozhraní, hlavně s rozšířenou realitou (Augmented Reality) a lokačními službami. Výzkum uživatelských rozhraní je úzce propojen také s oblastí geografických informačních systémů (detekce přirozených objektů).
Přístupnost Spatial Hubu
Přístup do Spatial Hubu mají všichni zaměstnanci a studenti v rámci výzkumu, pro řešení projektů a závěrečných prací z této oblasti.
Pro další informace o laboratoři Spatial Hub navštivte stránky této laboratoře na adrese https://spatialhub.mendelu.cz.
Laboratoř inteligentních systémů
Laboratoř inteligentních systémů (LIS) slouží pro teoretickou i praktickou výuku v oblasti umělé inteligence, robotiky, automatizace a řízení technologických procesů. Kromě běžné výuky poskytuje podporu pro práci studentů na závěrečných pracích, a to převážně v těchto oblastech:
- Modelování a vizualizace (SolidWorks, AutoCAD)
- Technické výpočty a simulace (MATLAB, Simulink)
- Vývoj a tvorba měřících a řídicích aplikací (LabView)
- Vývoj systémů pro průmyslovou automatizaci procesů (Control Web)
- Programování průmyslových manipulačních robotů (Mitsubishi, Katana)
- Vývoj software pro programovatelné automaty (Siemens Simatic aj.)
- 3D tisk a rapid prototyping
- Výroba plošných spojů (fotocesta, pájení elektrosoučástek)
Laboratoř je dále využívána pro vývoj a výzkum v oblasti stacionární i mobilní robotiky, automatizace řízení a řešení optimalizačních problémů pomocí měkkých výpočtů. Jedná se například o tyto projekty: Detekce objektů na dopravníkovém pásu, Zavedení vzdálené správy manipulátoru KatHD300s, Bezkontaktní řízení polohy koncového efektoru manipulátoru pohybem ruky, Šachový automat, Vývoj autonomního mobilního robotu K3 atd.
Laboratoř je také využívána týmem, který tvoří studenti a zaměstnanci Ústavu informatiky, jejichž hlavním cílem je vývoj mobilních robotů. Robotic Team využívá zázemí LIS pro testování svých prototypů a pro přípravu na robotické soutěže (Eurobot, Robotour, Robotický den ad.). Mimo to je laboratoř využívána i pro školení studentů středních škol (např. Informatika naostro) a při různých příležitostech propagace a popularizace vědy (Noc vědců, dny otevřených dveří ad.)
Přístupnost laboratoře
Laboratoř je k dispozici všem zaměstnancům i studentům informatiky. Každý zájemce tak může využít robotická ramena Katana KatHD300s a Mitsubishi MELFA RV2-AJ včetně regulovatelného osvětlení pracovního prostoru, průmyslové kamery Basler, 3D tiskárnu, řídicí karty firem National Instruments a Moravské přístroje, programovatelné automaty Siemens Simatic, průmyslová PC, vývojové kity a řídicí desky (FEZ board, Raspberry Pi, Arduino ad.), mobilní roboty vlastní konstrukce a RC modely, krokové i stejnosměrné pohony, širokou základnu senzorů, laboratorní zdroje, osciloskopy a multimetry, nepájivá pole a mnohé další. Samozřejmostí jsou výkonné pracovní a grafické stanice s operačními systémy Windows i Linux.
Modelářská dílna
Modelářská dílna svým vybavením podporuje rychlé prototypování uplatňované při výzkumu a vývoji na Ústavu informatiky. Především poskytuje zázemí pro dodatečné úpravy technologických prvků vytištěných na 3D tiskárně, stejně tak jako umožňuje výrobu součástek zcela nových. Dále je díla využívána pro montáž těchto součástek do funkčních celků. Navíc vhodným způsobem doplňuje zázemí ostatních laboratoří o možnost jemného opracování materiálů a vývoj prototypů nejen robotických systémů.
V dílně se nachází mimo jiné tyto stroje:
- Soustruh PD400 s příslušenstvím
- Jemná frézka FF 230 s příslušenstvím
- Jemná frézka FF 500/CNC
- Pásová mikro pila MBS 240/E
Laboratoř počítačových sítí
Laboratoř počítačových sítí se nachází v suterénu budovy Q a primárně složí k praktické výuce studentů informatických oborů. V rámci profesně zaměřeného oboru Administrace IS/ICT, zde studenti řeší pokročilé architektury počítačových sítí, bezdrátové sítě, IP telefonii a také kybernetickou bezpečnost. Mimo to laboratoř slouží k výuce kurzů pro veřejnost, zpracování závěrečných prací a výzkumu.
Dostupné vybavení a technologie
V učebně je 25 počítačů s připojením do Internetu i do infrastruktury laboratorní sítě, kde mohou studenti provádět vlastní experimenty. Datové rozvody laboratorní sítě jsou zakončeny v rack skříních, kde jsou instalovány moderní síťové prvky. Konkrétně je v laboratoři vybavení od firem:
- Cisco Systems (25x router, 17x L3 swith, 14x L2 switch, 10x ASA, 6x WLC, 11x AP a 14x VoIP telefon),
- Check Point (6x security gateway),
- Juniper Networks (8x security gateway a 4x L3 switch),
- MikroTik (12x router, 30x hAP, 8x PtP AP),
- a mnoho dalšího (servery, NAS, TAP, klasické telefony,…).
Síťové akademie
Laboratoř je hlavní učebnou, ve které probíhá výuka tzv. síťových akademií připravujících studenty na získání průmyslových certifikací mezinárodních výrobců síťových zařízení. Konkrétně je Mendelova univerzita v Brně zapojena do výukových programů:
- Cisco Networking Academy,
- Check Point SecureAcademy,
- Juniper Networks Cloud and Automation Academy,
- MikroTik Academy.
Certifikovaní instruktoři v akademiích provedou studenty základními i pokročilými kurzy a úspěšní absolventi mohou získat výraznou slevu (60–100 %) na složení samotné certifikační zkoušky.
Projekty a závěrečné práce
Studenti se společně s akademiky věnují zkoumání nových verzí síťových protokolů (např. HTTP/3), komunikačních standardů (QoS) i automatizaci správy sítě (SDN). Dále se zabýváme kybernetickou bezpečností, a to jak zkoumáním úrovní zabezpečení sítí pomocí penetračních testů, vzděláváním veřejnosti v této oblasti a také zkoumáním současného stavu chování uživatelů (sociální inženýrství). Výstupem společného bádání jsou závěrečné práce studentů, vědecké články a smluvní spolupráce s firmami.
Laboratoř řízení kolejových vozidel
Laboratoř byla založena v roce 2015 ve spolupráci PEF MENDELU s Klubem modelářů železnic Brno I. Myšlenka spojení těchto dvou subjektů umožňuje univerzitě využít rozsáhlé znalosti a výsledky dlouhodobého vývoje technologií Klubu, Klub za to dostává určitý prostor, v němž může realizovat svou činnost.
Dlouhodobým záměrem činnosti Klubu je modelovat úseky reálných tratí – budovy, zabezpečovací zařízení, dispozice stanic. Jde jednak o možnost modelovat zcela reálný provoz, jednak uchovat historickou podobu tratí, které již dnes neexistují nebo jsou z velké části mimo provoz.
Činnost pro univerzitu:
- závěrečné práce studentů – podíl na projektech, řešení provozních problémů;
- volitelný předmět Řízení kolejové dopravy – laboratorní cvičení;
- laboratorní cvičení v dalších předmětech, škola hrou (Programovací techniky, Algoritmizace);
- zájmová činnost studentů MENDELU – stavba krajiny, ovládání kolejiště.
Činnost pro Klub modelářů železnic:
- modelářská činnost – stavba traťových modulů, budov a vozidel v době, kdy je klubovna v zimním období mimo provoz;
- vývoj technologií – elektronika, programové řízení kolejiště.
Společné akce:
- výstavy – jarní výstava, Noc vědců;
- dny otevřených dveří, exkurze – pro uchazeče o studium, pro veřejnost, pro školy.
Projekty, bakalářské a diplomové práce
- Automatizace provozu – provoz podle cyklického jízdního řádu bez nutnosti ruční obsluhy kolejiště a bez automatického objíždění souprav;
- Rozpoznávání prvků v obrazu snímaného vozidlem – rozpoznávání známých značek (jednoznakových návěstidel) a reakce vozidla (změna rychlosti, zvukový signál) a rozpoznávání překážek na trati.
- Ovládání vozidel mobilním zařízením – možnost ovládat jízdu vozidla z tabletu nebo mobilního telefonu, způsoby komunikace s výpravčím stanice.
- Staniční hlášení – tvorba segmentů hlášení, technologie tratě, kompozice hlášení, začlenění do ovládacího softwaru.
- Návrh modelových tratí s využitím geografických informačních technologií – na základě vybraných lokalit použita reálná geografická data pro návrh krajiny, po transformaci na rozměry modulů a na normalizované prvky modulů (vyústění koleje) tvorba podkladu pro krajinu modulu.
- Alternativní elektronika tratě – využití alternativních prvků pro snímání pohybu vozidel a ovládání elektronických zařízení (PLC).
- Automatická kalibrace vozidel – nastavení dojezdových vzdáleností vozidel pro stanovené traťové rychlosti pomocí snímání pohybu vozidla IR čidly.
- Škola hrou – zpřístupnění serveru pro ovládání kolejiště přes internetovou službu – možnost zjednodušeného řízení pomocí základních povelů. Skládáním povelů do vhodného postupu (algoritmizace) lze provést požadovaný traťový úkon.
Další informace na https://www.kmz-brno.cz/
Laboratoř informačních systémů a procesního modelování
Laboratoř je vybavena kvalitní výpočetní technikou, která je zaměřena na výuku podnikových informačních systémů a modelování podnikových procesů a informačních toků v podniku.
Studenti se v rámci výuky seznámí s třemi skupinami softwaru:
- Podnikové informační systémy Microsoft Dynamics Navision, Helios, QI a Vema. Jde o ERP produkty, které jsou nejvíce využívané v dnešních středně velkých a menších podnicích. Systém QI navíc obsahuje vývojový modul pro tvorbu dalších nadstaveb systému, je určený výhradně pro informatické obory. Systém Helios pak nabízí spojení s registry veřejné správy a moduly pro ukázku spolupráce s finančními institucemi. V učebně je rovněž manažerský informační systém APS Marketing pro podporu rozhodovacích procesů v podniku ve vztahu k zákazníkovi
- CASE systémy pro podporu procesního modelování i modelování informačních systémů Enterprise Architect, Visual Paradigm, a především systém ARIS, který patří mezi nejrozsáhlejší a nejkomplexnější systémy tohoto typu vůbec.
- Software pro podporu projektového řízení MS Project a Primavera, pro výuku multiprojektového řízení slouží rovněž jeden z modulů ERP systému QI.
Laboratoř slouží nejen pro výuku v daných předmětech, ale také pro vypracování seminárních, bakalářských a diplomových prací, studenti do ní mají mimo výuku přístup a mohou se i nad rámec výuky s daným softwarem seznámit a osvojit si dané funkcionality.