Η παρούσα πτυχιακή εργασία επικεντρώνεται στην ανάπτυξη και υλοποίηση ενός συστήματος αυτοματοποιημένων μετρήσεων σε εκπαιδευτικές και εργαστηριακές διατάξεις μετρήσεων φυσικών παραμέτρων, χρησιμοποιώντας τεχνολογίες του Διαδικτύου των Πραγμάτων (Internet of Things - IoT). Οι βασικοί στόχοι της εργασίας περιλαμβάνουν την ανάπτυξη ενός δικτύου αισθητήρων για τη μέτρηση παραμέτρων όπως η θερμοκρασία, η πίεση και η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος, και τη διασύνδεσή τους με πλατφόρμες νέφους για την εξ αποστάσεως καταγραφή και ανάλυση των δεδομένων.

Η εργασία ξεκινά με την ανάλυση της σημασίας της εξ αποστάσεως εκπαίδευσης, ιδιαίτερα σε περιόδους κρίσης όπως η πανδημία του κορονοϊού, και τις προκλήσεις που παρουσιάζει η διδασκαλία εργαστηριακών μαθημάτων από απόσταση. Ακολουθεί μια λεπτομερής ανασκόπηση των υφιστάμενων τεχνολογιών και προσεγγίσεων για την υλοποίηση απομακρυσμένων εργαστηρίων, συμπεριλαμβανομένων των εικονικών εργαστηρίων και των απομακρυσμένων πραγματικών εργαστηρίων.

Στη συνέχεια, παρουσιάζεται η μεθοδολογία υλοποίησης της εργασίας, η οποία περιλαμβάνει την επιλογή κατάλληλων τεχνολογιών, όπως ο ESP32 και η πλατφόρμα ThingSpeak, και την ανάπτυξη του απαραίτητου λογισμικού για τη διασύνδεση των αισθητήρων με το διαδίκτυο. Περιγράφονται αναλυτικά οι διαδικασίες κατασκευής και προγραμματισμού των αισθητήρων, καθώς και η ενσωμάτωσή τους σε εκπαιδευτική  διάταξη για τη διενέργεια πειραμάτων.

Τα αποτελέσματα της εργασίας δείχνουν ότι η προτεινόμενη λύση ανοιχτών πρωτοκόλλων στο μεγαλύτερο τμήμα της αλλά και χαμηλού κόστους υλοποίησης είναι αποτελεσματική και μπορεί να εφαρμοστεί σε ποικίλα εκπαιδευτικά περιβάλλοντα, προσφέροντας αξιόπιστες μετρήσεις και ευκολία στη χρήση. Επιπλέον, η χρήση τεχνολογιών ΙοΤ επιτρέπει την επέκταση της λύσης και σε άλλες εφαρμογές, όπως η απομακρυσμένη παρακολούθηση και συντήρηση εξοπλισμού.

Η εργασία καταλήγει με προτάσεις για μελλοντικές επεκτάσεις, όπως η ενσωμάτωση επιπλέον παραμέτρων μέτρησης και η διάδραση με το χρήστη με χρήση κατάλληλων ενεργοποιητών, με στόχο την περαιτέρω βελτίωση της εξ αποστάσεως εκπαίδευσης και της αποτελεσματικότητας των εργαστηριακών μαθημάτων.

This thesis focuses on the development and implementation of an automated measurement system in educational and laboratory setups for measuring physical parameters using Internet of Things (IoT) technologies. The main objectives of the thesis include developing a sensor network for measuring parameters such as temperature, pressure, and electric current intensity, and integrating them with cloud platforms for remote data recording and analysis.

The thesis begins with an analysis of the importance of distance education, particularly during crises such as the COVID-19 pandemic, and the challenges posed by teaching laboratory courses remotely. It follows with a detailed review of existing technologies and approaches for implementing remote laboratories, including virtual laboratories and remote real laboratories.

Subsequently, the methodology of the thesis is presented, which includes the selection of suitable technologies and platforms, such as ESP32 and ThingSpeak, and the development of the necessary software for interfacing the sensors with the internet. The development of the sensor network and the programming processes for the sensors readout are described, as well as their integration into a laboratory setup for conducting experiments.

The results of the thesis indicate that the proposed open protocol and low cost solution is effective and can be applied in various educational environments, offering reliable measurements and ease of use. Moreover, the use of IoT technologies allows for the expansion of the solution to other applications, such as remote monitoring and maintenance of equipment.

The thesis concludes with suggestions for future expansions, such as integrating additional measurement parameters and improving the interactivity of the systems, aiming to further enhance distance education and the effectiveness of laboratory courses.