Transitive and scalable federation model for remote laboratories

Abstract

La educación -como todo- está cambiando, está digitalizándose. Internet se ha convertido en una herramienta más para el alumno, que no solo favorece la disponibilidad de los materiales educativos, sino que también permite y fuerza la colaboración entre instituciones y países, haciendo que la educación -formal o informal- sea una fuerza integradora más. En áreas científico-tecnológicas los alumnos no solo necesitan acceder a contenidos, también necesitan acceder a laboratorios. Un experimento puede ser visto como una conversación con la naturaleza: el alumno pregunta y la naturaleza responde. La única forma de aprender el lenguaje de la naturaleza es experimentando, ya sea de forma clásica o con la intermediación de Internet. Ahora bien, el diseño y mantenimiento de laboratorios presenciales es caro y complicado, lo que frena su desarrollo y uso en los centros educativos, especialmente en países con recursos limitados. En un principio, y como solución a su falta de disponibilidad, se procedió a simular los laboratorios mediante herramientas de programación. Pero desde la aparición de Internet la comunidad investigadora se ha esforzado en digitalizar estos laboratorios, remotizándolos, permitiendo que los estudiantes accedan a laboratorios reales a través de Internet, donde la conversación fluye a través de la red. Una vez que estos laboratorios están disponibles en Internet, es posible compartirlos con otras entidades educativas, como cualquier otro recurso digitalizado en la red. Compartir experimentos y experiencias entre países e instituciones necesita de un soporte tecnológico adecuado, de protocolos de federación que automatizarán el proceso. El foco de esta tesis es explorar y evaluar tecnológicamente un nuevo modelo de federación para escalar esta compartición -permitiendo un mayor número de estudiantes concurrentes accediendo a equipamiento distribuido entre múltiples entidades educativas- y gestionar escenarios más complejos de los disponibles en la literatura -recompartiendo o subcontratando accesos a laboratorios, o distribuyéndolos en dispositivos de bajo coste-. Tanto el modelo de federación como la viabilidad técnica de estos escenarios han sido implementados en el sistema de gestión de laboratorios remotos WebLab-Deusto descrito en esta tesis.