VISIR “Virtual Instrument Systems in Reality” is a remote laboratory that empowers students and researchers to design, implement, and measure on electronic circuits remotely. Users are able to connect to this system regardless of their location and use traditional lab resources online via JavaScript and HTML5 enabled web browser. The VISIR project is deployed to seven universities around the globe including Blekinge Institute of Technology (BTH) in Sweden. In this thesis work, the main aim is to introduce load-balancing Scenarios in VISIR network in order to enable and improve load balancing, stability, and scalability in this system. The participant universities will be connected in a grid topology, and they exchange capabilities, features, and data repository in order to share workload and resources. For this purpose, the behavior of VISIR network nodes were studied and simplified as simple servers. According to the VISIR characteristics, infrastructure, and requirement a set of design paradigms and guidelines were defined for selecting suitable load balancing mechanism to be used in VISIR system. Four different load-balancing methods described, were selected for comparison in an experimental setup. Moreover, an experimental test bed with utilizing virtual Linux machines was modeled, and chosen scenarios were implemented and tested under different circumstances i.e. various number of servers and clients.

The aim of the thesis is to upgrade an existing Remote Laboratory for Active Noise Control (ANC) and acoustics experiments providing users with a more authentic real life experience. This is done by designing a solution that allows remote position control of microphones inside a ventilation duct for ANC experiments. The suggested features to be implemented substantially improve the flexibility of the existing remote laboratory, based on the Virtual Instrument System in Reality (VISIR) platform, as well as providing more control over the system as a whole. The work in the project may be divided into the following steps: theoretical design of mechanical and electrical parts of the system along with control algorithms which include a study of similar solutions and related work, implementation of designed system, subsequent testing of the system, connecting the implemented system to the equipment for remote communication and adding the appropriate features to the remote control interface.

Résumé Les premiers d´etecteurs aptes `a faire de l'imagerie dans le domaine de l'infrarouge thermique (5-25 µm) depuis le sol sont apparus dans les ann´ees 90. Comme nous connaissons relativement mal les ob jets astrophysiques `a ces longueurs d'onde, il y a avait l`a un tr`es fort potentiel de nouvelles d´ecouvertes sur les ob jets “ti`edes” (100-500 K) ou faiblement enfouis. Ce manuscrit d´ecrit mes travaux de recherche durant les dix derni`eres ann´ees dans les domaines de l'instrumentation infrarouge thermique sur grand t´elescopes au sol et les applications astrophysiques centr´ees essentiellement sur de domaine de l'observation de disques circumstellaires autour d'´etoiles de pr´e-s´equence principale de type Herbig Ae. En particulier, l'imagerie infrarouge `a haute r´esolution angu- laire de ces disques (0.25-1.0 arcsec) m'a permis d'en ´etudier la g´eom´etrie `a relativement grande ´echelle (30-500 UA). La diversit´e de g´eometries rencontr´ee montre que ces disques ont chacun leurs particularit´es et que l'on commence aujourd'hui `a ˆetre capables de mettre en ´evidence leurs processus ´evolutifs. En outre, certaines structures observ´ees, comme des anneaux brillants d'´emission, pourraient ˆetre en lien ´etroit avec le processus de formation plan´etaire. Le dernier chapitre est consacr´e `a l'´etude des perspectives scientifiques concernant l'observation en in- frarouge moyen depuis le sol en lien avec le domaine de la plan´etologie. Je montre qu'un instrument infrarouge moyen install´e sur un Extremely Large Telescope aura la capacit´e de d´etecter et de caract´eriser les plan`etes g´eantes extra-solaires les plus proches (d< ∼20 pc). En outre, un tel instrument pr´esentera des capacit´es uniques pour ´etudier la formation plan´etaire dans les disques protoplan´etaires.

La performance accrue des instruments dans une vaste gamme de longueur d'onde a montré qu'une grande partie des étoiles jeunes étaient entourées de matière sans doute répartie dans un disque. La détection de tels systèmes par imagerie directe est difficile du fait de la faible taille angulaire de ces objets, ainsi que de leur faible luminosité en comparaison avec l'étoile. Il semble aujourd'hui que près de 50 \% d'étoiles pré-séquence principale de faible masse, dites étoiles T Tauri, soient entourées d'un disque. Cette proportion est beaucoup moins évidente pour les étoiles plus massives, dites Herbig Ae, du fait de leur faible nombre et du faible nombre de détections directes.<br />Jusqu'à présent, seule l'interprétation de la distribution spectrale d'énergie (SED) de ces objets permettait d'inférer la structure géométrique des disques autour des étoiles Herbig Ae. Les modèles sont fortement dégénerés et il est primordial d'obtenir des images, seules preuves directes de la présence ou non de disque. <br />Cette thèse a permis de mettre en évidence l'apport de l'imagerie en infrarouge moyen pour lever une partie de la dégénérescence liée à l'interprétation de la SED et mieux contraindre, pour plusieurs objets, les paramètres des disques, comme le rayon externe minimal ou l'inclinaison. De plus, nous présentons un nouveau mode d'observation avec VISIR, l'instrument pour les observations en infrarouge moyen au VLT (ESO, Chili): le mode BURST. Ce mode permet d'atteindre la limite de résolution spatiale déterminée par la diffraction. Grâce à l'imagerie en infrarouge faite avec cet instrument, cette thèse a permis de déterminer, pour la première fois, la géométrie (structure évasée) d'un disque autour d'une étoile massive inférée au préalable par l'interprétation des SEDs.

Denna uppsats undersöker strukturer i Visir Uplandias "Uppsala domkyrkostad" för att synliggöra vilka förutsättningar för skapandet av en föreställningsvärld som den virtuella applikationen förser användaren med. Med föreställningsvärldar menas den värld av förståelse som en person besitter vid en given tidpunkt. Visir Uplandia har studerats i fyra steg utifrån Malcolm Colliers metod för bildanalys. I den första fasen studeras innehållet som en helhet med syfte att skapa en förståelse för materialets uppbyggnad. Under den andra fasen kategoriseras innehållet utifrån dess narrativa funktion, för att i den tredje och fjärde fasen skapa en tydlig helhetsstruktur utifrån applikationens funktion som Augmented History och virtuellt medium. Materialet i "Uppsala domkyrkostad" kategoriseras utifrån olika funktioner av bild- och bildtexter, för att sedan kopplas till den övergripande narrationen som antingen textluckor eller startpunkter i relation till användaren.  Yu-Lien Chang med flera har själva skapat en platsbunden AR-applikation som de sedan utvärderade utifrån användarens interaktion. De kom fram till att användare av AR-applikationer tenderar att fokusera mer på den virtuella världen och den virtuella upplevelsen än den fysiska plats som applikationen är bunden till. I relation till denna undersökning kan vi säga att Visir Uplandia, till skillnad från Changs AR-applikation, uppmuntrar användaren till att involvera den fysiska världen i skapandet av en föreställningsvärld som annars i huvudsak utgår från en virtuell miljö. Analysen av Visir Uplandia visade att applikationen redan i startmenyn hjälper användaren att skapa och kliva in i en föreställningsvärld genom att i korta drag förklara applikationens innehåll och funktion. Den virtuella miljön "Uppsala domkyrkostad" är vidare indelad i tre interaktiva fält: Orienteringsläget, Uppdrag och Loggbok. Dessa fält guidar användaren genom den virtuella miljön med informativa och styrande inslag som kopplar samman den fysiska och den virtuella världen. Det sker på ett sätt som dels stärker den narrativa strukturen och dels minskar risken för att textluckor ska uppstå. I slutändan är det upp till den enskilde användaren att nyttja de främjande inslag som Visir Uplandia erbjuder för att skapa innehållsrika föreställningsvärldar.