LEGO® Education, वेब ब्लूटूथ और Web Serial API का इस्तेमाल कैसे करता है

LEGO से मिला ब्रेकडांसर मॉडल.

LEGO® Education SPIKETM Prime सेट, 11 से 13 साल तक की क्लास के छात्र-छात्राओं के लिए STEAM (विज्ञान, टेक्नोलॉजी, इंजीनियरिंग, कला, और गणित) सीखने वाला टूल है.

SPIKE Prime में रंग-बिरंगे LEGO इमारत के एलिमेंट, इस्तेमाल में आसान हार्डवेयर, और स्क्रैच और Python पर आधारित ड्रैग-एंड-ड्रॉप कोडिंग भाषा होती है. यह छात्र-छात्राओं को चुटकियों में सीखने की गतिविधियों में लगातार शामिल करता है. इससे बच्चे, सीखने के स्तर पर ध्यान दिए बिना, मुश्किल से मुश्किल समस्याओं को हल कर पाते हैं.

प्रोग्रामिंग का अनुभव

अपने मॉडल को प्रोग्राम करने के लिए छात्र-छात्राएं, आइकॉन ब्लॉक, वर्ड ब्लॉक (डिफ़ॉल्ट) या Python कोड का इस्तेमाल करते हैं. प्रोग्रामिंग का एनवायरमेंट स्क्रैच एडिटर से अपनाया गया है. उन छात्र-छात्राओं को इस बात के बारे में पता है जो पहले ही स्कूल में एसटीईएएम की पढ़ाई कर रहे हैं.

दो विज़ुअल मोड में, छात्र-छात्राएं ब्लॉक को प्रोग्रामिंग कैनवस पर खींचकर और छोड़कर कनेक्ट करते हैं. वे अलग-अलग ब्लॉक को आपस में जोड़कर उन्हें जोड़ते हैं.

वर्ड ब्लॉक प्रोग्राम वाला LEGO प्रोग्रामिंग एनवायरमेंट.

ज़्यादा समझ रखने वाले छात्र-छात्राएं सीधे तौर पर असली Python कोड का इस्तेमाल कर सकते हैं. इससे, कोडिंग करने के दौरान छात्र-छात्राओं की मदद करने के लिए, इंटिग्रेट किए गए नॉलेज बेस की तरह काम करता है.

Python प्रोग्राम के साथ LEGO प्रोग्रामिंग एनवायरमेंट.

LEGO Education SPIKE ऐप्लिकेशन में प्रोग्राम बना लेने के बाद, छात्र-छात्राएं ब्लूटूथ या यूएसबी कनेक्शन से LEGO Education Spike Prime Hub को प्रोग्राम भेजते हैं. यह हब, प्रोग्राम को चलाता है और LEGO मॉडल को कंट्रोल करता है.

शामिल किया गया हार्डवेयर

SPIKE Education किट का दिमाग एक हब है, जिससे सेंसर और मोटर जैसे दूसरे हार्डवेयर के अलग-अलग हिस्सों को कंट्रोल किया जाता है. इस किट में कलर सेंसर, दूरी का सेंसर, और फ़ोर्स सेंसर शामिल हैं. दो तरह की मोटर भी होती हैं: एक बड़ी, एक मीडियम. यह हब ब्लूटूथ या यूएसबी के ज़रिए कंप्यूटर से कनेक्ट होता है.

LEGO SPIKE Education किट के प्रोग्राम किए जा सकने वाले हिस्से.
बड़ा हब, जिसमें रंग, दूरी, और बल के लिए तीन सेंसर, और दो मोटर.

इस्तेमाल किए जा सकने वाले ऐप्लिकेशन

प्लैटफ़ॉर्म के लिए खास ऐप्लिकेशन के अलावा, LEGO SPIKE वेब ऐप्लिकेशन भी उपलब्ध कराता है, जिसे spike.legoeducation.com से ऐक्सेस किया जा सकता है. ऐप्लिकेशन को ब्राउज़र में कैश मेमोरी में सेव नहीं किया जाता. इसलिए, वेब ऐप्लिकेशन के काम करने के लिए, उपयोगकर्ताओं को हमेशा इंटरनेट से कनेक्ट रहना ज़रूरी है.

LEGO आधिकारिक तौर पर Windows 10 और 11, MacBook, और Chromebook पर Chrome ब्राउज़र के साथ काम करता है. कैश मेमोरी में सेव किए जाने वाले डेटा को बेहतर बनाना और ऐप्लिकेशन को इंस्टॉल करने लायक बनाना, आने वाले समय के लिए प्लान किया गया है.

SPIKE हब से कनेक्ट करें

SPIKE Prime Hub और SPIKE एसेंशियल हब को ब्लूटूथ या यूएसबी का इस्तेमाल करके कंप्यूटर से कनेक्ट किया जा सकता है. डिफ़ॉल्ट रूप से, वेब ऐप्लिकेशन वेब ब्लूटूथ एपीआई के साथ ब्लूटूथ का इस्तेमाल करता है.

इसके अलावा, यूएसबी से कनेक्ट होने पर, वेब ऐप्लिकेशन वेब सीरियल एपीआई का इस्तेमाल करता है. दोनों मामलों में, यूएसबी केबल के अलावा, कनेक्शन का फ़्लो करीब-करीब एक जैसा होता है.

LEGO Education SPIKE ऐप्लिकेशन, जिसमें यूएसबी कनेक्शन से जुड़े निर्देश हैं.

कनेक्ट होने के बाद, छात्र-छात्राएं अपने प्रोग्राम को बड़े हब के 20 स्टोरेज स्लॉट में से किसी एक पर अपलोड करते हैं.

LEGO Education SPIKE के 'Hub में डाउनलोड करें' यूज़र इंटरफ़ेस (यूआई) की इमेज.

हब से संपर्क करने के लिए, वेब ब्लूटूथ और वेब सीरियल एपीआई को BluetoothDevice या SerialPort की ज़रूरत होगी. ये कोड स्निपेट में होते हैं, जो लाइव ऐप्लिकेशन से लिए जाते हैं.

वेब ब्लूटूथ एपीआई कनेक्शन

(X.next = 4),
  navigator.bluetooth.requestDevice({
    filters: [
      {
        namePrefix: 'GDX',
      },
    ],
    optionalServices: ['d91714ef-28b9-4f91-ba16-f0d9a604f112'],
  });

Web Serial API कनेक्शन

const v = yield navigator.serial.requestPort({
  filters: [{
    usbVendorId: Zt.SerialVendorId.LEGO // 1684
  }]
});
yield v.open({
  baudRate: 115200
});

वेब पर सबसे पहले जाने और वेब हार्डवेयर एपीआई इस्तेमाल करने की वजहें

फ़िलहाल, LEGO Android, macOS/iPadOS, और Windows के लिए अपने ऐप्लिकेशन के स्वतंत्र वर्शन बनाता है. साथ ही, वेब ऐप्लिकेशन के अलावा, सबसे ऊपर प्लैटफ़ॉर्म के हिसाब से बने ऐप्लिकेशन के लेगसी वर्शन भी मैनेज करता है. वेब ऐप्लिकेशन को उन प्लैटफ़ॉर्म पर लॉन्च किया जा रहा है जो Chrome में पहले से मौजूद वेब हार्डवेयर एपीआई के साथ काम करते हैं. जैसे, macOS, Windows, और ChromeOS से, LEGO डेवलपर अपने ऐप्लिकेशन का रखरखाव बहुत कम कर सकते हैं.

दूसरी वजह, डाउनलोड किए जाने वाले वीडियो का साइज़ है. वेब ऐप्लिकेशन में कुल 20 एमबी से कम साइज़ डाउनलोड होता है, वहीं macOS और iPadOS ऐप्लिकेशन का वज़न 115 एमबी, Android ऐप्लिकेशन का 178 एमबी, और Windows ऐप्लिकेशन का साइज़ 292 एमबी है. हालांकि, शुरुआती इंस्टॉल में क्लासरूम के लिए ज़रूरी लेसन का कॉन्टेंट शामिल नहीं होता है. इस सामग्री को डाउनलोड करने के बाद, साइज़ करीब 1 जीबी बढ़ जाता है. वेब ऐप्लिकेशन पर लेसन का कॉन्टेंट स्ट्रीम किया जाता है. इससे उपयोगकर्ता के पास हमेशा सबसे नया वर्शन होता है. साथ ही, वह सिर्फ़ उसी लेसन को डाउनलोड करता है जिसे वह देख रहा हो.

इन तकनीकी वजहों के अलावा, क्लास में आसानी से इस्तेमाल करना, वेब पर सबसे पहले काम करने का एक और मज़बूत तर्क है. छात्र-छात्राओं को ऐप्लिकेशन इंस्टॉल करने और उसे अपडेट रखने की ज़रूरत नहीं है. इसके बजाय, वे सिर्फ़ एक लिंक पर जाते हैं और हमेशा सबसे नए वर्शन के साथ काम करते हैं. LEGO की ओर से कॉन्टेंट को हमेशा अपडेट किया जा सकता है. यह ऐप स्टोर की समीक्षा की प्रोसेस से अलग है.

वेब पर LEGO के साथ Tinker

LEGO हमेशा से ईंटों को क्रिएटिव तरीके से इकट्ठा करने का काम करता है. LEGO Education SPIKE को वेब ब्राउज़र से ऐक्सेस किया जा सकता है. इसलिए, यह किट नियम से अलग है.

डेवलपर समुदाय ने पहले ही ऐसा कोड बनाना शुरू कर दिया है जो SPIKE के साथ बात करता है. उदाहरण के लिए, PyREPL-JS की शुरुआत टफ़्ट्स यूनिवर्सिटी के गैब्रिएल सेशन ने की. PyREPL-JS SPIKE हब से बात करने के लिए, वेब पेजों को MicroPython REPL (read–eval–प्रिंट लूप) देता है. ईथन डैनही भी Tufts से हैं. इसके बाद, वे इस REPL का इस्तेमाल SPIKE Prime के लिए वेब-इंटरफ़ेस के लिए करती हैं. यह उन ऑडियो फ़ाइल से सिंक किए गए ब्रेकडांसर में से एक है.

यूनिवर्सिटी ने मशीन लर्निंग विद स्पीक के बारे में एक वर्कशॉप होस्ट की. साथ ही, यहां रोबोटिक्स प्लेग्राउंड होस्ट भी किया, जिसमें निर्देशों और कोड सैंपल के बारे में बताया गया था. शुरुआत करने के लिए यह तरीका है नमस्ते SPIKE.

ब्रेकडेंसर LEGO मॉडल, किसी ऑडियो फ़ाइल से सिंक किया गया.

छात्र-छात्राओं को ब्राउज़र में जाकर फ़िज़िकल LEGO मॉडल से कम्यूनिकेट करने की सुविधा देकर, Web Serial और Web Bluetooth API शिक्षा, क्रिएटिव, और मनोरंजन वाले ऐप्लिकेशन के लिए बेशुमार संभावनाओं के दरवाज़े खोल देते हैं. छात्र-छात्राओं के पास ऐप्लिकेशन को अपडेट किए बिना हमेशा इसका नया वर्शन होगा.

लंबे समय में LEGO डेवलपर के पास रखरखाव करने के लिए कम ऐप्लिकेशन होंगे. इसका मतलब है कि कम खर्च में और डेवलपमेंट से जुड़े काम में कमी आएगी. इस वजह से, LEGO को क्रिएटिविटी बढ़ाने के लिए ज़्यादा समय मिलेगा.