=Paper=
{{Paper
|id=Vol-2045/Bilisim_paper_33
|storemode=property
|title= FeTeMM Egitiminde Giyilebilir Teknoloji Uygulamasi Giyilebilir Meteoroloji Istasyonu – GiyMİ (Wearable Technology Application in FeTeMM Training – Wearable Meteorological Station - GiyMi)
|pdfUrl=https://ceur-ws.org/Vol-2045/07_Bilisim_2017_paper_33.pdf
|volume=Vol-2045
|authors=Onur Dogan,Hasan Buyukkagnici,Armagan Darilmaz,Ersin Kara,Kursat Cagiltay
}}
== FeTeMM Egitiminde Giyilebilir Teknoloji Uygulamasi Giyilebilir Meteoroloji Istasyonu – GiyMİ (Wearable Technology Application in FeTeMM Training – Wearable Meteorological Station - GiyMi)==
https://ceur-ws.org/Vol-2045/07_Bilisim_2017_paper_33.pdf
FeTeMM Eğitiminde Giyilebilir Teknoloji Uygulaması
Giyilebilir Meteoroloji Ġstasyonu - GiyMĠ
Onur Doğan Hasan Büyükkağnıcı Armağan Darılmaz
Orta Doğu Teknik Üniversitesi Orta Doğu Teknik Üniversitesi Orta Doğu Teknik Üniversitesi
dogan.onur@metu.edu.tr buyukkagnici.hasan@metu.edu.tr armagan.darilmaz@metu.edu.tr
Ersin Kara Kürşat Çağıltay
Orta Doğu Teknik Üniversitesi Orta Doğu Teknik Üniversitesi
ekara@metu.edu.tr kursat@metu.edu.tr
ÖZET GĠRĠġ
Bu bildiride, giyilebilir teknolojinin eğitsel amaçlı
kullanılması örnek çalışması sunulmaktadır. Değişen Teknolojinin gelişimiyle birlikte iletişim biçimimiz, yeni
teknoloji, beraberinde yeni beceriler ve kavramları da bilgileri öğrenme yollarımız, bilimsel verileri yorumlama
getirmektedir. Bu kavram ve becerilerin eğitimde nasıl şeklimiz ve anlamlandırmalarımız da değişmektedir. Bu
kullanılabileceğini gösteren çalışmamızda öğrencilerin sayede hem teknoloji değişmekte hem de insanların
STEM, Türkçede FeTeMM, eğitiminde giyilebilir becerileri de gelişmektedir. Buna bağlı olarak birçok
teknoloji kullanarak nasıl aktif rol oynayabileceğine yeni teknolojiler de ortaya çıkmış bulunmaktadır.
değinilmektedir. GiyMİ projesinde geliştirilen giyilebilir Örneğin, çevremizdeki birçok aletin internete
meteoroloji istasyonu ile öğrenciler meteorolojik verileri bağlanması, insanoğlunun hem bu aletlerden aldığı veriyi
üreten bireyler haline dönüşecekler, konuyu aktif kullanması hem de çevresinde olup biten hakkında daha
öğrenme ile öğreneceklerdir. Çalışmada kullanılan çok bilgi sahibi olmasını sağlamıştır. Bu teknolojilerin en
giyilebilir teknolojinin kolay erişilebilir ve ucuz yenilerinden bir tanesi ise giyilebilir teknolojidir.
olmasının yanı sıra, öğrenciler sisteme yeni özellik Giyilebilir teknoloji ilk olarak 1998 yılında giyim ve
eklemeleri de yapabileceklerdir. endüstriyel tasarım alanlarında kullanılmak üzere, bir
proje fikri olarak ortaya çıkmıştır [1]. Teknolojik
Anahtar Kelimeler
ürünlerin üzerimizde taşınıyor olması bizlere birçok
konuda kolaylık sağlamaktadır. İnsan vücudu, çevre
Giyilebilir Teknoloji; FeTeMM; Eğitim; Gezici olayları ve diğer akıllı nesnelerle iletişime girebilen bu
Meteoroloji İstasyonu; GiyMİ. teknolojinin eğitim alanında da avantajlarını görmek
mümkündür. Örneğin, eğitsel amaçlı kullanılan bir
ABSTRACT giyilebilir teknoloji ürünü, öğrencilerin çevreyle daha
yaratıcı ve motive edici bir şekilde etkileşime girmesini
sağlamaktadır. Giyilebilir teknolojinin sağladığı
In this report, an example exercise of using wearable olanaklar eğitim alanında birçok kolaylığı beraberinde
technology for educational purposes is presented. The getirmektedir. Giyilebilir teknoloji kullanılarak
changing technology brings new skills and concepts geliştirilen projeler ile öğrenmenin daha hızlı ve etkili
together. In our study of how these concepts and skills olması hedeflenmektedir. Aynı zamanda öğrenciler bu
can be used in education, it is mentioned how students tür bir teknolojiyi kullanarak bilgiye daha kolay bir
can play an active role using wearable technology in şekilde ulaşmaktadır.[2] Bir tişörtün üzerine iletken
STEM education. In the GiyMI project, the developed ipliklerle dikilebilen bir mikro işlemci, kendisine
wearable meteorological station will transform the bağlanan algılayıcılardan gelen analog veriyi
students into individuals who produce meteorological yorumlayıp, insanların anlayabileceği bir dile
data, learning with active learning. In addition to being dönüştürmektedir. Çevresiyle etkileşime girip olayları
easily accessible and cheap, the wearable technology yorumlayabilen yonga ve algılayıcı entegreli tişört artık
used in the study is also able to add new features to the bir akıllı tişört olmuştur.
system.
Ortaokul öğrencilerini hedef alan GiyMİ projesi,
Keywords öğrencilerin yaşadıkları noktadaki hava koşullarını
inceleyip yorumlama yeteneğini geliştirmeyi
amaçlamaktadır. Gezici meteoroloji istasyonu olarak
Wearable Technology; STEM; Education; Mobile adlandırdığımız bu projede öğrenciler akıllı tişörtü
Meteorology Station; MMS giydikleri anda bulundukları ortamda bulunan nem,
sıcaklık, basınç, rakım ve hava kirliliği (uçucu organik 3. Sunucu bilgisayara gönderilen verilerin web
bileşenler, karbondioksit, metal oksit vb) değerlerini ortamında canlı olarak harita üzerinde
anlık bir şekilde toplama ve inceleme fırsatı gösterilebilmesi.
yakalayacaklardır. Tıpkı bir bilim insanı gibi çevreden
gelen değerleri anlık olarak inceleyip bunları yorumlama
imkânına sahip olacaklar ve bu verileri aynı sisteme
sahip diğer kişilerle İnternet üzerinden
paylaşabileceklerdir. Bu sayede bir bilim insanı gibi bir
araştırmayı deneyimlemiş olacaklardır.
GĠYĠLEBĠLĠR TEKNOLOJĠ
“Giyilebilir teknolojiler, kullanıcılar tarafından farklı
şekillerde insan bedenine entegre olabilen ve genellikle
çeşitli aksesuarlar halinde kullanılan araçlardır. “[3] Bu
araçlar telefon, tablet, masaüstü veya dizüstü
bilgisayarlar ile hem kablosuz hem de bluetooth
yardımıyla bağlantı kurarak veri aktarımı
gerçekleştirebilmektedir. Ölçeklendirilebilen bu veriler,
insan hayatını kolaylaştırmaya katkı sağlamaktadır.
Gelişmekte ve ilerlemekte olan teknoloji sayesinde
insanlar artık, sadece aksesuar olarak akıllı bileklikler,
akıllı gözlükler, akıllı saatler yardımıyla değil, giyilebilir
teknoloji ürünleri olan kıyafetler sayesinde de veri
toplayıp, toplamış olduğu verileri
ölçeklendirebilmektedir.
Şekil 1. Örnek algılayıcıların devreye bağlanması.
“Kablosuz teknolojiler sayesinde algılayıcı boyutlarının
da küçülmesinin (Mikro Elektro Mekanik Sistemler, Arduino Micro ĠĢlemcinin Kodlanması
MEMS) yanı sıra düşük güç gerektiren bağlantılar ve
Bu projeye uygun olarak kullanılabilecek en uygun
gömülü işletim sistemlerinin geliştirilmesi ile birlikte
micro işlemci Adafruit Flora olarak belirlenmiştir.
algılayıcı teknolojisi yeni bir boyut kazanmış ve artık
Kıyafete dikilebilir bir işlemci olması en büyük
vücudun farklı bölgelerinden gelen bilgileri toplayan
avantajlarından bir tanesidir. Algılayıcılar ise
algılayıcılardan oluşan ağlar oluşturulmaya
bulundukları ortamda bulunan nem, sıcaklık, basınç,
başlanmıştır.” [4]
rakım ve hava kirliliği (uçucu organik bileşenler,
Giyilebilir teknolojiler, sağlık, spor, güvenlik ve eğlence karbondioksit, metal oksit vb) değerleri algılamaktadır.
alanlarındaki uygulamalarla birlikte büyük gelişim Algılayıcılar (Sensörler), micro işlemci ve kıyafete
yaşamaktadır. Bunun yanı sıra insanları, çevreleriyle iletken iplikler yardımı ile dikildikten sonra gelen veriler
etkileşim içine sokarak yeni deneyimler kazanmalarına işlemcide anlamlandırılmaktadır. Anlamlandırılan
yardımcı olmaktadır. GiyMİ projesinde, özel tasarlanmış veriler bluetooth modülü yardımı ile belirli aralıklarla
kıyafeti giyen bireyler, bulundukları ortamın hava telefona gönderilmektedir. Bu sayede bu giysiyi giyen
değişim verilerini toplayarak, toplamış oldukları verileri kişiler telefon ya da tabletleri yardımı ile canlı olarak
mobil bir uygulama yardımıyla bir sunucuya aktarıp, verileri izleyebileceklerdir.
birleştirebileceklerdir. Diğer kullanıcıların da sunucuya
aktarmış olduğu verileri, yıla aya, güne ve hatta anlık
saatlere göre karşılaştırabilme imkânı bulup, bu verileri
gözlemleyebileceklerdir. Bu gözlemler sayesinde
bireyler hava durumu tahminlerinde de
bulunabileceklerdir. Çevresinde gerçekleşmekte olan
hava değişimlerinin sayısal verilerini gözlemlerken, bir
bilim adamı gibi araştırma yapmayı
deneyimleyebileceklerdir. Toplamış olduğu veriler ışığı
altında, belirli bir canlının veya canlı grubunun belirli bir
ortamda yaşama durumunu öngörebileceklerdir.
Bu projenin yapım aşaması 3 bölümden oluşmaktadır:
1. Arduino Micro işlemcinin kodlanması,
2. MIT App Inventor kullanılarak mobil uygulama
geliştirilmesi, Şekil 2. Örnek devrenin elbise üzerine dikimi
Kullanılan Bileşenler: PROJENĠN AMACI
Hava Kalite algılayıcısı (Sensör): Sparkfun şirketinin
geliştirmiş olduğu bu algılayıcı, çalışmaya başladığı Bu proje ile birlikte yaş aralığı 10-14 olan orta okul
andan itibaren bulunduğu konumdaki sıcaklık, basınç, öğrencileri;
nem, yükseklik ve hava kalitesi için organik bileşenleri,
● Çevre koşulları ve hava durumu hakkında
oksijen, karbondioksit, metal oksit gibi, algılamaya
geleceğe dair tahminler yapabilecek
başlayacaktır. Algılanan bu değerler sayısal biçimde
● Çevresini daha iyi gözlemleyip öğrenebilecek
arduino mikro işlemci yazılım arayüzünde C/C++ dili
● Hava kirliliği bilinci kazanacak
kullanılarak işlenmektedir. İşlenen değerler bluetooth
● Başka konumdaki kullanıcılardan gelen verileri
modülü aracılığıyla kullanıcının mobil cihazına
kendi verileriyle kıyaslayabilecek
iletilmektedir.
● Çevrelerindeki doğa olaylarını sayısal verilerle
Bluetooth Modülü: Bu modül, yazılan mobil uygulama inceleyebilecek
aracılığıyla kullanıcının telefonuna bağlantı ● Bir bilim adamı gibi araştırma yapabilmeyi
sağlamaktadır. Hava kalitesi algılayıcısından elde edilip deneyimleyebilecek
işlenen veriler de bu modül ile kullanıcının mobil ● Bulunduğu ortamın değerlerini ideal değerlerle
cihazındaki uygulamaya ve daha sonra bu veriler bir web karşılaştırabilecek
sunucusuna aktarılmaktadır. ● Bulunduğu ortamda hangi canlıların ve
bitkilerin yaşayabileceği tahmininde
bulunabilecek
MIT App Inventor Kullanılarak Mobile Uygulama
GeliĢtirilmesi
STEM EĞĠTĠMĠNDE GĠYĠLEBĠLĠR TEKNOLOJĠNĠN
KULLANIMI
Kullanıcılar için bluetooth modülü yardımıyla
algılayıcılardan elde edilecek verilerin, telefon ekranında
Bilimsel çalışmaların artmasıyla birlikte teknolojik
gösterilmesi adına, MIT App Invetor yardımı ile görsel
gelişmeler de beraberinde gelmiştir. Teknolojik
öğelerle zenginleştirilerek bir mobil uygulama
gelişmelerin artması ise yeni iş alanlarının oluşmasına
tasarlanmıştır. Tasarlanan bu mobil uygulamanın
ortam hazırlamıştır. Ortaya çıkan iş alanlarında ise
çevredeki etkin bluetooth cihazlarını tespit ederek
kişinin sosyal becerisi yüksek, iletişim eksikliği
bağlanması için bir arayüz tasarlanmıştır. Bağlantı
çekmeyen, takım çalışması ve iş birliğini yaratıcı ve
sağlandıktan sonra kıyafet üzerinden alınan hava değişim
uyumlu bir şekilde başlayıp sürdürebilen, kendini
verilerini ve telefon üzerinden alınan konum bilgisini
geliştirmeye açık donanımlı bireylere gereksinim
cihazın ara yüzünde görüntülemek mümkündür.
artmıştır. Bu özelliklere sahip kalifiyeli bireyler
Kullanıcı tarafından toplanmış verilerin sanal ortama
yetiştirebilmek için, ülkeler eğitim sistemlerinde
aktarılması için kullanıcıya, manuel ve otomatik olarak
düzenlemeler yapmaktadır ve bu hedef doğrultusunda
iki yöntem sağlanmıştır. Manuel yöntemle kullanıcı
çalışmalar sürdürmektedir. Bu çalışmalardan biri ise
toplamış olduğu verilerin, aralıklarını kendi belirlediği
STEM (Science, Technology, Engineering,
zaman dilimi içerisinde gönderim butonu aracılığı ile
Mathematics) eğitimidir. Ülkeler bu doğrultuda eğitimin
sunucuya gönderebilirken, otomatik veri gönderme
merkezine fen, teknoloji, mühendislik ve matematik
yöntemiyle 1 dakika içerisinde 10 ar saniyelik aralıklarla
disiplinlerini eklemiştir. Türkiye’de ise bu alan FeTeMM
sunucuya gönderebilecektir.
olarak adlandırlmaktadır. Bu proje de ise FeTeMM
eğitimi için giyilebilir teknoloji uygulamasına bir örnek
Sunucu Bilgisayara Gönderilen Verilerin Web
Ortamında Canlı Olarak Harita Üzerinde Gösterilmesi
olarak Gezici Meteoroloji İstasyonu projesi
tasarlanmıştır. FeTeMM eğitim modelinde, öğrenilen
bilgilerin günlük yaşam içerisinde ilişkilendirilebilmesi,
Sunucuya gönderilen veriler ilk olarak veri tabanına kişinin yaratıcı düşünmesi, öğrenmiş olduğu bilgileri
kayıt işlemini gerçekleştirmektedir. Ardından web tarafınca yorumlandırması hedeflerinden yalnızca bir
arayüzünde bulunan Google Map modülü yardımı ile kaçıdır. Bu proje sayesinde 10-14 yaş aralığındaki
gelen verilerin hangi konumdan geldiği harita üzerinde öğrencilerin müfredatta geçen hava olayları konusu için
gösterilmektedir. Bunun yanı sıra veriler görselleştirilip öğrencilerin soyut olan hava olayları konusunu
grafiksek olarak internet kullanıcısına gösterilmektedir. somutlaştırmak adına yardımcı bir materyal olarak
Bu şekilde verilerin yorumlanması kolaylaştırılmıştır. tasarımı yapılmaya başlanılmıştır. Öğrenciler bu akıllı
Kullanıcılar kendi verileri dışında başka ortamlardan tişört sayesinde hava değişim verilerini toplayarak, bir
gelen verileri de görüp karşılaştırma yapma imkânı bilim insanının nasıl araştırmalar yapıp, nelere dikkat
bulmaktadır. ettiğini deneyimle fırsatı bulacak.
KAYNAKÇA
[1] McCann, J., & Bryson, D. (2009). Smart clothes and
EĞĠTĠMDE GĠYĠLEBĠLĠR TEKNOLOJĠNĠN KULLANIMI wearable technology. Cambridge: Woodhead Publishing.
[2] Lam, K. (2014, July 16). Wearable Technology in
Eğitim ortamında, giyilebilir teknoloji, kullanım Education. Retrieved from
şekillerine göre etkili rol alabilir. Veazey’e (Sandall & https://edtechtimes.com/2014/07/16/wearable-
Brian, 2016) göre, giyilebilir teknoloji kullanarak, otistik technology-education/
çocuklar izlenilebilir ve önceden belirlenmiş sınırlar [3] Sezgin, S. (2016). Eğitimde Giyilebilir Teknolojiler:
geçilirse, uyarılar oluşturulabilir ve gönderilebilir. Bu, Fırsatlar ve Eğilimler. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi
okul ortamında otistik çocuğun güvenliğini artıracaktır. Eğitim Fakültesi Dergisi, 405-418.
[5] doi:10.21764/efd.72734
Giyilebilir teknoloji, öğrenci güvenlik dışında öğrenmeyi [4] Bostancı, E. (n.d.). Medikal Alanda Kullanılan
artırıcı rolü de vardır. BodyVis, dokunulmaz olan iç Giyilebilir Teknolojiler: Uygulamalar, Karşılaşılan
organların öğrenilmesini kolaylaştıran bir tişörttür. Sorunlar ve Çözüm Önerileri (p. 2, Rep.).
Tişörtün üzerinde bulunan 3 boyutlu organ modelleri
sayesinde öğrenciler organların yerlerini ve işlevlerini [5]Sandall, Brian K. (2016) "Wearable Technology and
kolaylıkla öğrenebilmektedir. [6] Schools: Where are We and Where Do We Go From
Here?," Journal of Curriculum, Teaching, Learning and
Ayrıca Myllykoski, Tuuri, Viirret ve Louhivuori (2015) Leadership in Education: Vol. 1 : Iss. 1 , Article 9.
geliştirmekte oldukları Müzikal El, müzik aletini, insan
vücuduna daha yakın hale getirme idealini benimser; bu, [6]Norooz, L., Mauriello, M. L., Jorgensen, A., McNally,
potansiyel olarak zaten müzik yapımında tanıdık duyusal B., & Froehlich, J. E. (n.d.). BodyVis: A New Approach
motor becerilerinin kullanılmasına olanak tanır.[7] to Body Learning Through Wearable Sensing and
Visualization (Rep.). Retrieved from
Bu ve buna benzer çalışmalar sayesinde giyilebilir http://hcil2.cs.umd.edu/trs/2015-06/2015-06.pdf
teknoloji eğitim alanında öğrencilerin öğrenmelerine
yardımcı olurken onlara birçok olanak da sağlamaktadır. [7]Myllykoski, M., Tuuri, K., Viirret, E., & Louhivuori,
Bunların ışığı altında, Gezici Hava istasyonu, J. (2015). Prototyping hand-based wearable music
öğrencilerin kitaptan öğrenirken zorlanacağı hava education technology (Rep.). Retrieved from
olaylarını, yaşayarak ve veri toplayarak canlı bir şekilde https://nime2015.lsu.edu/proceedings/151/0151-
öğrenme imkânı sağlamaktadır. Bu şekilde öğrencilerin paper.pdf
kavrayarak ve daha kalıcı bir şekilde öğrenmelerine
yardımcı olunması planlanmaktadır.
SONUÇ
Bu bildiride giyilebilir teknolojinin eğitim alanında
özellikle FeTeMM eğitiminde kullanılmasına yönelik bir
örnek sunularak, Türkiye’deki FeTeMM çalışmalarına
katkı sağlamak amaçlanmıştır. Yapılan çalışmada
giyilebilir teknolojinin, giyilebilir meteoroloji
istasyonuna dönüşümü ele alınmaktadır. Ortaokul
öğrencilerine yönelik olan bu çalışmada, GiyMi
(Giyilebilir meteoroloji istasyonu)'nin teknolojik alt
yapısı, kullanılan bileşenler ve çalışma prensibi
açıklanmıştır. Ayrıca, GiyMi'nin FeTeMM eğitimine
nasıl entegre edilebileceği ve bu teknolojinin kullanılarak
bilginin öğrenci tarafından nasıl elde edilebileceğine ve
yorumlanabileceğine dair bir örnek sunulmuştur. Kalıcı
ve aktif öğrenmeye yapacağı katkılarının yanı sıra,
öğrencilerin FeTeMM projelerine aşina olması,
motivasyonlarının artması ve farklı ihtiyaçlara yönelik
bu araçların nasıl kullanılabileceğini görmeleri
anlamında da projenin önemli katkılarının olacağı
düşünülmektedir.
geliştirdi. Giyilebilir teknoloji, nesnelerin interneti, ağ ve
ÖZGEÇMĠġLER
iletişim alanlarında çalışmalarına devam ediyor.
Ersin Kara
Onur Doğan
2010 Yılında Çukurova Üniversitesi
1994 yılı Adana doğumlu. Orta Doğu Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri
Teknik Üniversitesi Bilgisayar ve Egitimi bölümünden mezun oldu.
öğretim Teknolojileri Eğitimi Orta Doğu Teknik Üniversitesi
bölümü 4. sınıf öğrencisi. Giyilebilir Bilgisayar ve Ögretim Teknolojileri
teknoloji alanında proje bazlı Egitimi bölümü doktora ögrencisi
yarışmalara katıldı. Bilgeiş ve aynı zamanda araştırma
Hackathonunda duruş bozukluğunu görevlisidir. Giyilebilir teknoloji,
algılayan tişört geliştirdi. Giyilebilir teknolojinin eğitimde kullanımı,
teknoloji, nesnelerin interneti, ağ ve eğitsel tasarım ve nesne yönelimli programlama alanları
iletişim alanlarında çalışmalarına devam ediyor. üzerine çalışmalarına devam ediyor.
Armağan Darılmaz
Prof. Dr. KürĢat Çağıltay
1993 yılı İzmir doğumlu. Orta Doğu Kürşat Çağıltay, ODTÜ Bilgisayar
Teknik Üniversitesi Bilgisayar ve ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi
öğretim Teknolojileri Eğitimi bölümü Bölümü’nde öğretim üyesi olarak
4. sınıf öğrencisi. Giyilebilir teknoloji görevini sürdürmektedir. Görsel-
alanında proje bazlı yarışmalara İşitsel Sistemler Araştırma ve
katıldı. Bilgeiş Hackathonunda duruş Uygulama Merkezi’nin yöneticisi ve
bozukluğunu algılayan tişört ODTÜ’de Öğretim Teknolojileri
geliştirdi. Giyilebilir teknoloji, Destek Ofisi'nin koordinatörüdür.
nesnelerin interneti, ağ ve iletişim Lisans eğitimini ODTÜ Matematik
alanlarında çalışmalarına devam ediyor. Bölümü’nde, yüksek lisans eğitimini ise ODTÜ
Hasan Büyükkağnıcı Bilgisayar Mühendisliği Bölümü’nde tamamladı. 2002
1992 yılı Konya doğumlu. Orta Doğu yılında Indiana Üniversitesi'nden Bilişsel Bilim ve
Teknik Üniversitesi Bilgisayar ve Öğretim Sistemleri Teknolojisi alanlarından doktora
öğretim Teknolojileri Eğitimi bölümü derecesi aldı. İnsan-bilgisayar etkileşimi, öğretim
4. sınıf öğrencisi. Giyilebilir teknoloji teknolojileri, elektronik oyunlar ile ilgili sosyal ve
alanında proje bazlı yarışmalara bilişsel konular, teknolojinin sosyo-kültürel yönleri,
katıldı. Bilgeiş Hackathonunda duruş uzaktan öğrenme, FeTeMM, giyilebilir teknolojiler
bozukluğunu algılayan tişört üzerine çalışmalarını sürdürmektedir.