Sensors have the capability of collecting engineering data and quantifying environmental changes, activities, or phenomena. Civil engineers lack of knowledge in sensor technology. Therefore, the vision of smart cities equipped with sensors informing decisions has not been realized to date. The cost associated with data acquisition systems, laboratories, and experiments restricts access to sensors for wider audiences. Recently, sensors are becoming a new tool in education and training, giving learners real-time information that can reinforce their confidence and understanding of scientific or engineering new concepts. However, the electrical components and computer knowledge associated with sensors are still a challenge for civil engineers. If sensing technology costs and use are simplified, sensors could be tamed by civil engineering students. The researcher developed, fabricated, and tested an efficient low-cost wireless intelligent sensor (LEWIS) aimed at education and research, named LEWIS1. This platform is directed at learners connected with a cable to the computer but has the same concepts and capabilities as the wireless version. The content of this paper describes the hardware and software architecture of the first prototype and their use, as well as the proposed new LEWIS1 (LEWIS1 beta) that simplifies both hardware and software, and user interfaces. The capability of the proposed sensor is compared with an accurate commercial PCB sensor through experiments. The later part of this paper demonstrates applications and examples of outreach efforts and suggests the adoption of LEWIS1 beta as a new tool for education and research. The authors also investigated the number of activities and sensor building workshops that has been done since 2015 using the LEWIS sensor which shows an ascending trend of different professionals excitement to involve and learn the sensor fabrication.


翻译:传感器具有收集工程数据和量化环境变化、活动或现象的能力。土木工程师缺乏传感器技术知识。因此,到目前为止,配备传感器以提供决策的智能城市愿景尚未实现。数据采集系统、实验室和实验的成本限制了更广泛的群体访问传感器。最近,传感器成为教育和培训的新工具,向学习者提供实时信息,可以增强他们对科学或工程新概念的信心和理解。然而,与传感器相关的电气元件和计算机知识仍然是土木工程师的一项挑战。如果传感技术的成本和使用被简化,传感器可以被土木工程学生所驾驭。研究人员研制、制造并测试了一种面向教育和研究的高效低成本无线智能传感器(LEWIS),名为LEWIS1。该平台是通过电缆连接到计算机的面向学习者的版本,但具有与无线版本相同的概念和功能。本文的内容描述了第一个原型的硬件和软件架构及其使用,以及建议的新LEWIS1(LEWIS1 beta),它简化了硬件和软件以及用户界面。所提议的传感器的能力通过实验与精确的商业PCB传感器进行了比较。本文的后半部分演示了推广工作的应用和示例,并提出了将LEWIS1 beta作为教育和研究的新工具的建议。作者还调查了自2015年以来使用LEWIS传感器做出的活动和传感器构建研讨会数量,这表明了不同的专业人士对涉及和学习传感器制造的兴奋情绪的上升趋势。

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