ST - březen 2012

3/2012 Novinová zásilka – povolila ČP, s. p., OZ Praha, č. j. 813/92-NP ze dne 6. 8. 1992. Placeno v hotovosti. CENA 40 Kč/1,99 0 ISSN 0036-9942 BŘEZEN 2012 SYNTEZÁTOR frekvence typu FA AKTIVITY platformy ARTES SMART GRIDS na konferenci v Praze DIGITALIZACE TV vysílání v roce 2011 KONSTRUKCE elektronického kompasu

2

13/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia úvodník Měsíc březen býval označován jako měsíc knihy.Letošní březen se zdá být v ČR měsícem elektrotechniky a elektroniky. Dva veletrhy – ELECTRON v Praze a AMPER v Brně v roz- mezí dvou týdnů, jsou zajímavým příkladem rozvoje tržní ekonomiky v oblasti veletrhů a výstav.Tradiční brněnská veletržní společnost BVV je již druhým rokem hostitelem tra- dičně pražské výstavy AMPER, která konkuruje portfoliu veletržních akcí BVV od Staveb- ních veletrhů až po rodinné stříbro, Mezinárodní strojírenský veletrh. Původní pražské výstaviště, kde se v minulosti odehrával AMPER, chátrá, supluje jej PVA v Letňanech, který však těžko může konkurovat po desetiletí systematicky budované- mu BVA. Přesto se i letos na PVA snaží uhájit svoji pozici veletrh elektrotechniky, elektro- niky a energetiky ELECTRON. A to proti jubilejnímu 20. mezinárodnímu veletrhu elektro- techniky, elektroniky a automatizace a komunikace AMPER. Opusťme však oblast výstavnictví a podívejme se na aktuální stav českého elektro- technického a elektronického průmyslu. V tomto oboru je v ČR aktivních více než 1200 společností a zaměstnáno je v něm více než 160 tisíc pracovníků.Z toho společnosti s více než 100 zaměstnanci zaměstnávají 136 tisíc pracovníků a vytvářejí roční tržby v objemu 13,2 miliardy EUR, které představují 15,8% celkového výstupu českého zpracovatelského průmyslu.Pro srovnání, v roce 1990 elektrotechnický průmysl ČR reprezentoval necelých 6% celkové průmyslové produkce ve výši 23 miliard Kč, z čehož 60% připadalo na elek- troniku. V podnicích elektrotechnického komplexu bylo tehdy zaměstnáno 122 tisíc pra- covníků. Na základě těchto dřívějších výrobních a vývojových kapacit prošel sektor elektro- techniky a elektroniky v minulých letech úspěšnou reformou, která přinesla zvýšení efektivity a kvality výroby. Nezanedbatelný podíl na této obnově sehráli zahraniční inves- toři. Jmenujme desítku nejvýznamnějších: Matsushita Electric Industrial (2,60 mld. Kč), AVX (1,86 mld. Kč), Hon Hai Precision Industry (n/a), Tyco (1,27 mld. Kč), Laird Techno- logies (0,97 mld. Kč), Daikin Industries (2,98 mld. Kč), ON Semiconductor (0,34 mld. Kč), Bang & Olufsen (1,68 mld Kč), Wistron (n/a) a FEI Czech Republic (0,30 mld. Kč). Na závěr si připomeňme jeden vtip z 80. let minulého století. Značka TESLA, která ve skutečnosti označovala odvětví TEchnika SLAboproudá, byla v něm interpretována jako označení pro výrobky kategorie TEchnicky SLAbé.O to radostnější je, že dnes agen- tura CzechInvest uvádí ve svých materiálech pro zahraniční investory tuto značku jako významnou referenci pod titulkem „TESLA Conglomerate –The Proud History of the Czech Electronics Industry“.A o to smutnější je, že tiskový odbor Ministerstva průmyslu a obcho- du ČR není schopen odpovědět na jednoduchou otázku, kdo na tomto úřadě má ve své kompetenci sektor českého elektronického průmyslu… asi proto, že už ve skutečnosti není tak úplně český. K obrázku na obálce Společnost Premier Farnell je předním světovým distributorem elektronických sou- částek, elektronických a průmyslových výrobků s rychlým a snadným přístupem k více než 480 tisícům uskladněných výrobků 24 hodin denně, 365 dní v roce. Společnost má více než 1200 zaměstnanců ve více než 20 zemích a spolupracuje s více než 800 světovými dodavateli. Pracovníkům nákupu, vývoje, údržby a technikům nabízí Farnell flexibilní objednávání prostřednictvím řady kontaktních možností a výběru způsobu dodání, které vyhoví jejich individuálním požadavkům, zároveň také poskytuje bezplatnou technickou podporu. Díky stovkám nejnovějších technologií přidávaných každý den a expedici do násle- dujícího dne mají zákazníci nejrychleji k dispozici nejnovější komponenty od nejzná- mějších značek. Návrhářům poskytuje Farnell nejrychlejší přístup k aplikačním listům, technické do- kumentaci a on-line produktovým školením. Kontakt: tel. 800 142 085, info-cz@farnell.com (Český) elektronický průmysl v ČR

Jako rychlostí zvuku: pro více než 550 000 ihned dostupných komponentů zaručujeme dodávku během 24 hodin. www.rscomponents.cz Stánek č. P 184

33/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia obsah Syntezátor frekvence založený na principu zpětnovazební sčítačky Kmitočtový syntezátor na principu FA (Flying Adder), někdy označovaný jako přímá digitální syntéza periody nebo jako převodních čísla na frekvenci, představuje nový způsob generování kmitočtu. Vynalezl jej pracovník firmy Texas Instruments Liming Xiu někdy kolem roku 2000. Lehká proudová šifra pro RFID Grain v1 Po řadě let byla schválena bezpečná synchronní proudová šifra Grain v1, vhodná pro použití v čipech RFID. Je realizovatelná pouze 1450 hradly, a přitom za jeden takt produkuje jeden bit hesla. Telekomunikační platformy v programu ARTES Evropské kosmické agentury Evropská kosmická agentura realizuje již dlouhodobě promyšlený a funkční program ARTES v oblasti družicových komunikací. Tento program podporuje vhodnými nástroji evropské firmy a výzkumné instituce, zejména při zvyšování jejich globální konkurenceschopnosti. Streaming Media – zábava budoucnosti Když se v únoru 2005 zaměstnanci firmy PayPal, Chad Hurley, Ateve Chen a Jawed Karim rozhodli vytvořit službu, která by nabízela divákům video obsah po Internetu, nikdo netušil, jak rozsáhlou a důležitou se tato adresa stane pro budoucí rozvoj zábavního průmyslu – pojmenovali ji YouTube. Od toho okamžiku objem streamovaných médií po Internetu a Intranetu každým rokem narůstá. Smart Life podruhé Sdělovací technika uspořádala v lednu 2012 další konferenci z cyklu Milníky digitalizace, již podruhé s podtitulem Smart Life. Hlavním tématem tohoto setkání odborníků z oblasti energetiky a ICT byla problematika sítí Smart Grid a související koncepce zavádění Smart Metering a elektromobility. Úvod do Altium Designeru hierarchický návrh Moderní systémy pro návrh elektroniky využívají osvědčené postupy z oblasti programování software. Jedním z nich je vytváření hierarchického návrhu pro elektronické schematické výkresy, který je zpřehledňuje a dovoluje efektivně použít opakující se části schématu bez překreslování. Diskrétní Fourierova řada a diskrétní Fourierova transformace Rychlý algoritmus FFT pro výpočet koeficientů Fourierovy řady způsobil revoluci v používání metod diskrétního a číslicového zpracování signálů a vynutil si vytvoření nové teorie diskrétních a číslicových signálů. Tak vznikly diskrétní Fourierova řada a diskrétní Fourierova transformace. Přechod na zemské digitální vysílání v roce 2011 Minulý rok byl ve znamení dokončení procesu digitalizace zemského televizního vysílání, jenž začal v roce 2008 zahájením vysílání DVB-T v územní oblasti Plzeň na vysílači Krašov. V roce 2011 bylo zahájeno digitální vysílání celkem z deseti vysílačů. Kromě toho společnost České Radiokomunikace spustila dalších 29 dokrývačů. CONTENTS Frequency synthesizer based on Flying Adder principle 5 Stream cipher for RFID Grain v1 10 Communication platforms in ESA ARTES program 12 Streaming Media – The Entertainment of Tomorrow 18 Smart Life for the second time 22 Introduction to Altium Designer – Hierarchical Design 24 Discrete Fourier Series and discrete Fourier Transformation 28 Transition to DVB-T in 2011 32 INHALTSŰBERSICHT Der Frequenzsynthesizer auf dem Flying Adder-Prinzip 5 Die Stromchiffre für RFID Grain v1 10 Telekommunikationsplattformen im ESA ARTES-Programm 12 Streaming Media – Die Unterhaltung der Zukunft 18 Smart Life zum zweiten Mal 22 Die Einleitung in den Altium-Designer – der hierarchische Entwurf 24 Die diskrete Fourier-Reihe und die diskrete Fourier-Transformation 28 Der Übergang zum DVB-T im Jahr 2011 32 5 10 12 18 22 24 28 32

4 3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia zprávy Premier Farnell distributorem Infineon Společnost Premier Farnell plc se stane celo- světovým franšízovým distributorem Infineon Technologies AG, což umožní konstruktérům na celém světě využít výhod pokročilých, vy- soce kvalitních polovodičových řešení Infi- neon a širokého sortimentu velmi kvalitních služeb a podpůrných technologií společnosti Premaier Farnell. Přímé spojení s vedoucím vý- robcem polovodičových součástek zrychluje přístup k novým technologiím a rozšiřuje celo- světové portfolio pro automobilní, bezpeč- nostní, energetický, dopravní a mobilní sektor. Smlouva umožňuje společnosti Premier Farnell posílit stávající již tak rozsáhlou nabíd- ku výrobků pro svou širokou celosvětovou bázi zákazníků ve formě poskytování výhod své- ho přímého spojení s Infineon a přístupu k novým špičkovým výrobkům hned po jejich představení. Polovodiče a systémová řešení od Infineon jsou vyjádřením odborných znalostí společnosti v oblastech, jako jsou analogový a smíšený signál, VF, výkon a integrované řízení. „Jsme nadšeni z přímé spolupráce s Infi- neon, všeobecně uznávaným výrobcem polo- vodičů a vedoucí společností na trhu,“ říká Marianne Culver, Global Head of Supplier and Product Management společnosti Pre- mier Farnell. „Dodávky portfolia společnosti Infineon našim zákazníkům na celém světě nám umožní upevnit svou pozici technologické špičky na klíčových trzích, jako jsou automo- bilní průmysl, oblasti bezpečnosti a identifi- kace, alternativní energie, doprava a mobilita.“ „Vytvoření vztahu s partnerem v oblasti globální distribuce služeb je významným kro- kem kupředu pro obě naše společnosti,“ říká pan Robert Leindl, CVP Distribution and EMS společnosti Infineon. „Jako mnohakanálový dis- tributor se silným zaměřením na e-obchod dodává Premier Farnell výhody efektivního globálního marketingu a sítě podpory, což nám všude pomáhá posílit svou pozici výrobce preferovaného pro své technologické inovace.“ Nová laboratoř pro osvětlení EBV Elektronik je jednou z prvních společ- ností v Evropě, která svým zákazníkům nabízí služby své laboratoře pro výzkum a měření osvětlení EVBLightLab. Zákazníci si zde mo- hou nechat změřit všechny fotometrické a radio- metrické veličiny, zda odpovídají požadav- kům mezinárodní komise pro osvětlení Com- mission Internationale de l‘Eclairage. Měření EVBLightLab díky využití spektroradiometru pro měření jasu a barevného spektra a gonio- fotometru pro měření rozložení svítivosti zahrnuje široký rozsah produktů od jednotli- vých LED až po celá svítidla. Mnozí výrobci svítidel a zdrojů osvětlení, kteří by rádi přešli od konvenčních žárovek či úsporných zářivek k LED, nedisponují potřebnými znalostmi ani nákladnými měři- cími přístroji. Společnost EBV Elektronik již po mnoho let pomáhá těmto zákazníkům s ná- vrhy v rámci svých aktivit EBVLightSpeed. Od února 2012 nabízí svým zákazníkům EBV Elektronik v hlavních sídlech v Poingu a neda- leko Mnichova služby laboratoře pro výzkum a měření osvětlení známé jako EVBLightLab. Radiometrická a fotometrická měření lze pro- vádět na širokém rozsahu produktů, od měření na jednotlivých LED či modulech LED a jejich porovnání s dalšími světelnými zdroji (tj. žárovkami, kompaktními zářivkami apod.) až po kompletní měření celých osvět- lovacích těles. Menší společnosti tak budou mít přístup k velmi přesným měřicím techno- logiím. Navíc společnost EBV Elektronik chystá pro své zákazníky také školení a semi- náře, v nichž budou diskutovány výhody a ne- výhody různých zdrojů světla a nabízeny tipy, jak efektivně optimalizovat svítidlo pro kon- krétní aplikace. Při výběru zařízení do laboratoře EVB- LightLab se společnost EBV Elektronik zcela záměrně rozhodla pro profesio- nální měřicí přístroje, z nichž většina je vyráběna v Německu, přičemž celkové investice před- stavovaly šestimístné číslo. Vyba- vení laboratoře zahrnuje dvě Ulbrichtovy koule (2p pro polo- viční prostor a 4p pro celý pro- stor), spektroradiometr pro refe- renční měření, goniofotometr, spotmetr a luxmetr. Kromě toho také speciální software pro měře- ní a vyhodnocování, univerzální multimetry, termální kamery a další doplňkové nástroje, jako miniaturní vrtačka či regulova- telná pájka, takže zákazníci mohou malé změny nebo opravy provádět okamžitě na místě v laboratoři. Technologické centrum s teleprezentační místností Společnosti atlantis telecom, která je poskyto- vatelem služeb v oblasti podnikové telefonie, multimédií a systémové integrace, a Polycom – vůdčí společnost v oblasti standardizovaných řešení pro sjednocenou komunikaci, otevřely v Praze technologické centrum s unikátní teleprezentační místností. Společnost atlantis telecom jako výhradní distributor technologií Polycom v ČR a na Slovensku nabízí zázemí moderně vybaveného technologického centra pro organizace, které se zajímají o využití kon- ferenční komunikace. Centrum je vybaveno nejmodernějšími systémy Polycom, které slouží pro sjednoce- nou komunikaci a spolupráci na dálku. Plat- forma nové generace Polycom RealPresence poskytuje kompatibilitu s širokou škálou pod- nikových video a mobilních aplikací a rovněž s aplikacemi pro sociální sítě. Technologické centrum společnosti atlantis telecom nabízí partnerské síti a zákazníkům možnosti tyto systémy vidět přímo v provozu včetně dalších řešení partnerských společností, jako např. Microsoft Lynx. Mezi hlavní služby technologického cen- tra patří prezentace s praktickou ukázkou, pronájem místností pro pořádání vlastních video volání, pronájem zabezpečených virtuál- ních místností pro propojení více lokalit, pre- zentace, školení a testování na dálku, proná- jem technologie s technickou podporou. Zájemci se v centru mohou např. pod vedením zkušených certifikovaných pracov- níků blíže seznámit s obecnými i na míru šitými řešeními. Vše je doprovázeno praktic- kou ukázkou, kde si zájemce může sám vše vyzkoušet. Společnostem, které s videokonfe- rencemi začínají, anebo je využívají jen příle- žitostně, nabízí centrum využití některé ze speciálně vybavených místností. Po předchozí rezervaci mohou zájemci využít zázemí cen- tra pro pořádání vlastních videokonferencí či videohovorů s kýmkoliv a odkudkoliv na světě.

53/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia trendy Hlavní výhodou je, že syntezátor je zalo- žen výhradně na číslicových obvodech, a lze jej proto jednoduše vyrobit ve formě číslicového integrovaného obvodu, pří- padně naprogramovat do mikrokontroléru nebo do programovatelného logického integrovaného obvodu. Další výhodou je, že maximální výstupní frekvence je N-krát vyšší než vstupní frekvence N-fázového generátoru, a rychlé přelaďování syntezá- toru. Nevýhodou jsou naopak rušivé spek- trální čáry, které u tohoto syntezátoru vzni- kají v důsledku rozdílných délek výstup- ních period. Tento obvod se proto používá tam, kde není cílem vysoká spektrální čis- tota frekvence výstupního signálu a kde naopak jde o dodržení průměrného počtu pulzů (průměrné frekvence). Detailní mate- matický rozbor obvodu je poměrně složitý, přesahuje rámec tohoto článku a lze jen nalézt např. v [11, 12].V tomto článku jsou uvedeny základní informace o chování to- hoto obvodu, bloková schémata, výsledky simulací a výsledky měření na realizova- ném syntezátoru. Princip syntezátoru frekvence typu FA a jeho vlastnosti Blokové schéma syntezátoru FA je na obr. 1. Syntezátor se skládá z N-fázového gene- rátoru hodinového signálu o frekvenci fCLK, multiplexoru MUX, sčítačky, registru, re- dukce redukující počet bitů n z registru na rozsah adresy multiplexoru o počtu bitů r (vezme se r nejvyšších bitů z n) a klopné- ho obvodu typu D. Na sčítačku se přivádí vstupní číslo FW (Frequency Word), výstu- pem je signál z multiplexoru o frekvenci fMUX, případně signál z klopného obvodu D o frekvenci fFA (frekvence fFA= fMUX/2). Sčítačka a registr u tohoto syntezátoru připomínají sice obvod přímé digitální syn- tézy frekvence DDS (Direct Digital Synthe- sis), je zde však podstatný rozdíl v tom, že na registr je v případě obvodu DDS přive- den hodinový signál z externího zdroje, za- tímco v případě obvodu FA je to zpětnova- zební signál z výstupu multiplexoru.Na obr.2 jsou znázorněny časové průběhy na vý- stupu osmifázového generátoru. V horní části obrázku jsou hexadecimální kódy od- povídající okamžitým hodnotám průběhů (v pořadí od S7 do S0) [F0 E1 C3 87 0F 1E 3C 78]. Jednotlivé průběhy jsou posunuté o D. V dolní části je průběh SY. Jsou to pulzy generované na nástupních hranách průběhů S0 až S7. Výstupní frekvence na výstupu multi- plexoru fMUX tohoto syntezátoru pro po- sloupnost hexadecimálních čísel osmifázo- vého generátoru [F0 E1 C3 87 0F 1E 3C 78] je dána vztahem (1): Je třeba poznamenat, že pro obráce- nou posloupnost průběhů generátoru [C3 E1 F0 78 3C 1E 0F 87] nebo pro obráce- nou posloupnost spínání multiplexoru je frekvence fMUX* dána vztahem (1), za FW je však nutno dosadit FW = (2n – FW*), výsledkem je (1*): Rozsah frekvencí fMUX je stejný, ale pro FW obrácený. Např. pro n = 5, r = 3 je stejná výstupní frekvence pro dvojici čísel FW = 7 a FW * = 25, dále pro dvojici FW = 8 a FW * = 24 atd. Ve vztahu (1)je fCLK frekvence N-fázo- vého generátoru, FW je n-bitové vstupní číslo a r je počet adresových bitů multiple- xoru. Na výstupu klopného obvodu je frek- vence fFA = fMUX/2. Mezi počtem fází gene- rátoru N a počtem bitů adresy multiplexoru r platí vztah (2): N = 2r (2) Dosazením FW = 0 do (1) vyjde mini- mální frekvence fMUX = fCLK a maximální frekvence pro FW = 2n-r vychází fMUX = fCLK × × 2r = fCLK × N. V tomto článku budou pro zjednodu- šení použity následující hodnoty: n = 5, r = 3.Výstupní rozsah frekvencí u syntezá- toru s výše uvedenými parametry a fCLK = 1 je fMUX ∈ 〈1 ÷ 8〉, tedy fFA ∈ 〈0,5 ÷ 4〉. Závis- lost průměrné výstupní frekvence fFA = fMUX/2 Syntezátor frekvence založený na principu zpětnovazební sčítačky (dále FA) „Flying adder“, někdy též nazývaný jako přímá digitální syntéza periody (direct digital period synthesizer) nebo jako převodník čísla na frekvenci (digital-to-frequency converter), je nový způsob pro generování frekvence, který vynalezl Liming Xiu (pracující u firmy Texas Instruments) přibližně kolem roku 2000. O novosti tohoto obvodu svědčí i to, že literatura popisující tento syntezátor pochází tedy z roku 2000 a později a podrobné teoretické rozbory např. až z roku 2010. Syntezátor frekvence založený na principu zpětnovazební sčítačky Milan Štork, ZČU v Plzni Obr. 1 Blokové schéma syntezátoru FA (1) (1*)

6 3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia trendy na vstupním čísle FW je znázorněna na obr. 3, průměrné výstupní periody pak na obr. 4. Slovo „průměrné“ je použito proto, že pro určitá vstupní čísla je průměrná pe- rioda (frekvence) složena z period různé délky.Toto je pro příklad ladicího čísla FW= = 5 a pro zvolenou frekvenci fCLK = 1/16 (vychází pak celá čísla) znázorněno na obr. 5. Syntezátor generuje na výstupu multiplexoru opakovaně pulzy s délkou periody 4, 2, 2, 2, 4 … (tj. jednu periodu s délkou 4 a 3 periody s délkou 2, pak se vše opakuje), viz průběh a) na obr. 5. Prů- běh b) je výstup klopného obvodu D, který mění svůj stav na nástupní hraně hodino- vého pulzu a průběh c) je fiktivní prů- měrná perioda vy- počtená ze 4 perio- dicky se opakujících period, která vychází TAV = (4 + 2 + 2 + + 2)/4 = 2,5. V tabulce 1 jsou uvedena všechna ladicí čísla (pro n = 5) a genero- vané periody Ti odpovídající těmto číslům a průměrné periody TAV. Z tabulky 1 je vidět, že pro lichá čísla FW jsou to vždy 4 periody (3 stejné a 1 odlišná), pro sudá čísla 2 různé periody a pro čísla, která jsou násobkem 4, je to jedna perioda. Nejmenší výstupní frekvence je pro FW = 0. Je to, jako by multiplexor byl trvale přepnut do jedné z poloh, a na výstupu je proto trvale jedna z fází N-fázového oscilátoru. Nej- vyšší výstupní frekvence je pro FW = 4, multiplexor přepíná mezi jednotlivými fá- zemi oscilátoru tak, že je na jeho výstupu nejvyšší počet pulzů. Z tabulky 1 je též vidět, že pro malé hodnoty ladicích čísel (FW = 1, 2, 3) jsou délky výstupních period značně odlišné (16 a 2), zatímco pro FW > 4 se délka period liší vždy pouze o 2, např. pro FW = 14 je to 8 a 6. Syntezátor se proto obvykle provozuje pro ladicí čísla FW ≥ 2n-r . Na obr. 6 je příklad frekvenčního spektra syntezátoru FA (pro signál na výstupu klopného obvodu D) pro FW = 5, tj. pro periody výstupního signálu 4, 2, 2, 2 (prů- běh signálu v časové oblasti dle obr. 5). Realizace syntezátoru frekvence FA a výsledky měření Syntezátor FA dle obr. 1 lze jednoduše reali- zovat např.naprogramováním v mikrokontro- léru. V tomto příspěvku jsou uvedeny vý- sledky realizace syntezátoru mikrokontrolé- Obr. 4 Závislost průměrné výstupní periody TFA=1/ fFA na vstupním čísle FW Obr. 6 Spektrum syntezátoru pro FW = 5, tj. pro periody výstupního signálu 4, 2, 2, 2 (pro signál na výstupu klopného obvodu D) Obr. 7 Výstupní signál realizovaného syntezátoru pro FW = 3B s odpovídající průměrnou frekvencí 4,34 kHz (na výstupu multiplexoru) je v horní části obrázku a frekvenční spektrum v dolní části Obr. 3 Závislost průměrné výstupní frekvence fFA=fMUX/2 na vstupním čísle FW Obr. 5 Příklad výstupních pulzů syntezátoru FA pro FW = 5 v časové oblasti, a) výstupní pulzy za multiplexerem, b) výstup za klopným obvodem D, c) fiktivní, průměrná perioda pulzů Obr. 2 Časové průběhy na výstupu 8fázového generátoru

73/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia trendy rem MC9S08QG8 (Freescale). Byl napro- gramován 8fázový generátor pomocí osmi hexadecimálních čísel uložených v paměti [F0 E1 C3 87 0F 1E 3C 78], která se pře- pínala frekvencí fCLK = 1 kHz, a 8vstupový multiplexor naprogramovaný jako posloup- nost hexadecimálních čísel vždy pouze s jed- nou úrovní H, tj. [80 40 20 10 08 04 02 01]. Dále bylo použito 8bitového akumulátoru s rozsahem ladicích čísel FW ∈ 〈0 ÷ 255〉, tj. parametry syntezátoru byly n = 8, r = 3 (N = 2r = 8). Dosazením do (1) vychází pro FW = 0 minimální frekvence fMUX = fCLK = = 1 kHz a maximální frekvence pro FW = = 2n-r = 32 je fMUX = fCLK × 2r = fCLK × N = 8 kHz. Výsledná měření průměrné frekvence číta- čem na výstupu multiplexoru fMUX přesně odpovídala teoretickým hodnotám vypoč- teným ze vztahu (1). Na obr. 7 je příklad výstupního signálu syntezátoru pro hexa- decimální ladicí číslo FW = 3B (odpovída- jící průměrná frekvence 4,34 kHz) a frek- venční spektrum. Měřítko pro frekvenční spektrum: Na ose X představuje jeden dílek 10 kHz (celkový rozsah 0 až 100 kHz), na svislé ose jeden dílek představuje 10 dB. Bylo použito okna typu „Hanning“. Syntezátor frekvence FA kombinovaný s fázovým závěsem V případě, že je požadována spektrální čistota signálu, je možné použít kombi- nace syntezátoru FA s fázovým závěsem (PLL), viz např. [13]. V tomto příspěvku je uveden princip dle obr. 8 [14]. Zdroj refe- renční frekvence fR je připojen na jeden vstup fázového detektoru, výstup je přive- den přes dolnopropustný filtr na N-fázový napěťově řízený generátor, jeho výstupy na multiplexor a výstup multiplexoru přes děličku frekvence na druhý vstup fázového detektoru.Výstupem celého syntezátoru je signál z obvodu, který generuje pulzy na nástupních hranách N-fázového NŘO generátoru. Ostatní bloky, sčítačka a registr jsou shodné, jako u obvodu dle obr. 1. V synchronizovaném stavu musí platit, že frekvence signálů na vstupech fázového detektoru musí být stejná, tedy fR = fMUX/D, (3) kde D je číslo, kterým dělí dělička. Z předchozího vztahu vyplývá, že na výstupu multiplexoru je frekvence fMUX = fR · D (4) Pro frekvenci NŘO fVCO a FW ∈ 〈0, 2n-r 〉 je na výstupu multiplexeru frekvence (5) pak po dosazení (4) do (5) a po úpravě vyjde frekvence fVCO dle (6) (6) a pro FW ∈ 〈2n-r , 2n 〉⊥ vyjde (7) Výsledná hodnota výstupní frekvence fOUT na výstupu kombinačního obvodu, který generuje pulzy na nástupních hranách N-fázového napěťově řízeného oscilátoru, je N-krát vyšší než hodnota frekvence fVCO dle (6) a (7), tj. výstupní frekvence syntezátoru FA s fázovým závěsem je: (8) Obr. 9 Závislost výstupní frekvence syntezátoru (N = 8, n = 5, fR = 0,5) na řídicím čísle FW Obr. 8 Blokové schéma syntezátoru FA kombi- novaného s fázovým závěsem Ref. CLK – generátor referenční frekvence, Dolní propust – dolnopropustný filtr (Butterworth), N-fázový generátor VCO – napěťově řízený N-fáz. oscilátor, Kombinace nástupních hran – kombinační obvod generující pulzy na nástupních hranách N-fázového napěťově řízeného oscilátoru VCO Tabulka 1 Ladicí čísla FW, jednotlivé periody Ti a fiktivní průměrné periody TAV FW 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Ti 16 16; 16; 16; 2 16; 2 16; 2; 2; 2 2 4; 2; 2; 2 4; 2 4; 4; 4; 2 4 6; 4; 4; 4 6; 4 6; 6; 6; 4 TAV 16 12,5 9 5,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 FW 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Ti 6 8; 6; 6; 6 8; 6 8; 8; 8; 6 8 10; 8; 8; 8 10; 8 10; 10; 10; 8 10 12; 10; 10; 10 12; 10 12; 12; 12; 10 TAV 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 FW 24 25 26 27 28 29 30 31 Ti 12 14; 12; 12; 12 14; 12 14; 14; 14; 12 14 16; 14; 14; 14 16;14 16; 16; 16; 14 TAV 12 12,5 13 13,5 14 14,5 15 15,5 Obr. 10 Frekvenční spektrum syntezátoru FA s fázovým závěsem

8 3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia trendy (8) Při simulaci bylo použito Butterwortova dolnopropustného filtru 5. řádu, se zlomo- vou frekvencí 1,24 Hz, frekvence referenč- ního oscilátoru byla fR = 0,5 Hz, n = 5 a r = 3 (N = 8). Na obr. 9 je výsledná závis- lost výstupní frekvence na řídicím čísle FW. Na obr. 10 je spektrum výstupního sig- nálu pro hexadecimální ladicí číslo FW = 19 (25 dekadicky). Výstupní frekvence byla dle (8) fOUT = 12,5 Hz. Na obr. 11 je odezva frekvence na skokovou změnu řídicího čísla, na obr. 12 pak průběh napětí na výstupu dolnopropustného filtru. Závěr V tomto příspěvku byly uvedeny základní informace o frekvenčním syntezátoru zalo- ženém na principu zpětnovazební sčítačky, popsány vlastnosti a matematické vztahy, jejichž platnost byla potvrzena simulací a realizací syntezátoru. Hlavní výhodou tohoto syntezátoru je, že je sestaven z čísli- cových obvodů a rychlá odezva na požado- vané změny frekvence, nevýhodu jsou na- opak spektrální vlastnosti.Pro zlepšení spek- trální čistoty signálu byl uveden též princip využívající syntezátor založený na principu zpětnovazební sčítačky a fázového závěsu. Výhodou tohoto spojení je zlepšení spekt- rální čistoty, ovšem za cenu zhoršených dynamických vlastností celého syntezátoru. Poděkování: Tato práce vznikla za podpory katedry aplikované elektroniky a telekomuni- kací Západočeské univerzity v Plzni a RICE (Regional Innovation Centre for Electrical Engineering), Univerzitní 22, Plzeň. LITERATURA: [1] Mair, H. and Xiu, L.: An architecture of high-performance frequency and phase synthesis. IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 35, no. 6, pp. 835–846, June 2000. [2] Mair, H., Xiu, L. and Fahrenbruch, S. A.: Precision frequency and phase synthe- sis. U.S. Patent 6 329 850 B1, Dec. 11, 2001. [3] Xiu, L. and You, Z.: A Flying-Adder archi- tecture of frequency and phase synthesis with scalability. IEEE Trans. on VLSI, pp. 637–649, Oct., 2002. [4] Xiu, L. and You, Z.: A new frequency syn- thesis method based on Flying-Adder architecture. IEEE Trans. on Circuit & Sys- tem II, pp. 130–134, Mar. 2003. [5] Xiu, L., Li, W., Meiners, J. and Padakanti, R.: A Novel All Digital Phase Lock Loop with Software Adaptive Filter. IEEE Jour- nal of Solid-State Circuit, vol. 39, no. 3, pp. 476–483, Mar. 2004. [6] Xiu, L. and You, Z.: A flying-adder fre- quency synthesis architecture of reducing VCO stages. IEEE Trans. on VLSI, vol. 13, no. 2, pp. 201–210, Feb. 2005. [7] Xiu, L.: A flying-adder on-chip frequency generator for complex SoC environment. IEEE Trans. on Circuit & System II, vol. 54, no. 12, pp. 1067–1071, Dec. 2007. [8] Xiu, L.: A novel DCXO module for clock synchronization in MPEG2 transport sys- tem. Accepted 12/2007, IEEE Trans. on Circuit & System I. [9] Xiu, L.: A flying-adder PLL technique ena- bling novel approaches for video/graphic applications. IEEE Trans. on Consumer Electronic, vol. 54, no. 2, May 2008. [10] Xiu, L.: The concept of time-average-fre- quency and mathematical analysis of flyin- g-adder frequency synthesis architecture. IEEE Circuits & Systems Magazine, Vol. 8, Is. 3, 3rd Quarter 2008. [11] Sotiriadis, P.: Theory of Flying-Adder fre- quency synthesizers–Part I: Modeling, signals periods and output average fre- quency. IEEE Trans. On Circuits & Syst. I, vol. 57, no. 8, August 2010, pp. 1935- 1948. [12] Sotiriadis, P.: Theory of Flying-Adder Fre- quency Synthesizers–Part II:Time- and Fre- quency-Domain Properties of the Output Signa. IEEE Trans. On Circuits & Syst. I, vol. 57, no. 8, August 2010, pp. 1949–1963. [13] Liming Xiu, Chen-Wei Huang, Ping Gui: A Comparative Study between Fractio- nal-N PLL and Flying-Adder. IEEE Interna- tional Symposium on Circuits and Sys- tems – ISCAS, pp. 237-240, 2010, DOI: 10.1109/ISCAS.2010. [14] Stork, M.: Fractional Frequency Synthe- sizer Using Flying Adder Principle. 34-th International Conference on Telecommu- nications and Signal Processing, Buda- pest, August 18-20, 2011, IEEE Catalog Number, CFP1188P-CDR, pp. 294–297. Obr. 12 Příklad odezvy napětí na výstupu dolnopropustného filtru na skokovou změnu ladicího čísla FW pro syntezátor FA s fázovým závěsem Obr. 11 Příklad odezvy výstupní frekvence na skokovou změnu ladicího čísla FW pro syntezátor FA s fázovým závěsem

93/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia novinky Kompakt do extrémních podmínek Fotoaparát Panasonic Lumix FT4 je určen nejen nadšeným sportovcům, kteří chtějí dokumentovat své výkony a pochlubit se jimi třeba přátelům na sociálních sítích, ale i běžným uživatelům. Nejnovějšímu zástup- ci oblíbené odolné řady FT drsné podmín- ky skutečně nevadí – je odolný vůči vodě, prachu i otřesům.Takových modelů je dnes na trhu více, ale přesto je FT4 v mnohém unikátní. Třeba takové potápění – většina odolných modelů zvládá maximálně tříme- trový ponor, s FT4 se ale můžete pustit až do hloubky 12 m.Tak hluboko se běžní re- kreační potápěči v drtivé většině případů ani nedostanou. Také není třeba se bát, že se fotoaparát poškodí, když ho náhodou upustíte – bez problémů zvládá pád z dvoumetrové výšky. Nevadí mu sportování na písečné pláži ani mráz do –10 °C. Kromě sportovců ho tak ocení i lidé, kteří v drsných podmínkách pracují a fotoaparát je pro ně pracovním nástrojem, např. pracovníci na stavbách, dřevorubci, lesníci apod. Hodí se ale i pro rodiny s malými dětmi, které přece jen ne- bývají tak obratné a méně odolný přístroj by jejich zacházení nemusel přežít. Nezničitelné provedení ale není vše, FT4 nabízí i velmi zajímavé technické para- metry a funkce. O kvalitní snímky se stará snímač s rozlišením 12,1 megapixelů a ob- jektiv Leica DC Vario Elmar s širokoúhlým ohniskem a 4,6násobným zoomem (ekviva- lent 28–128mm je pro pobyt v přírodě jako dělaný). Videozáznam se natáčí v rozlišení 1080p (Full HD) nejen v tradičním formátu AVCHD, ale také jako MP4. Dobrodruhům a cestovatelům udělá radost integrovaná GPS jednotka s vylepšenými funkcemi – do informací o snímku se neukládají jen ob- ligátní souřadnice, ale také země a oblast, kde byla fotografie pořízena, případně další údaje o místních pamětihodnostech. Velmi zajímavé jsou i další funkce a ob- razové efekty. Jako jediný současný kom- paktní Lumix nabízí FT4 např. funkci časos- běrného snímání, při němž fotoaparát ex- ponuje automaticky v zadaných intervalech. Stačí postavit přístroj na stativ a zadat poža- dovaný interval a počet snímků, o vše už se postará automatika. Tímto způsobem vzni- kají působivé série záběrů, které lze navíc spojit do videosekvencí. Mezi další funkce patří např. tzv. efekt miniatury, při němž foto- aparát napodobí účinek drahých tilt-shift ob- jektivů a originálním způsobem rozostří pozadí a popředí snímků. Za zmínku stojí i automatické skládání fotografií do panora- mat, a to i při fotografování z ruky. Ctitele originálních provedení potěší černé, modré, stříbrné a oranžové barevné provedení. Panasonic Lumix FT4 by měl být k dispozici v březnu 2012 za doporuče- nou prodejní cenu okolo 10 000Kč. Sledování procesních hodnot na síti Pro přehledné vizualizace jakýchkoliv pro- cesních dat na Internetu nabízí společnost Panasonic Electric Works nejen potřebný hardware (FP Web Server s rozšiřujícím modulem), ale zároveň software, kterým lze celý proces přesně nastavit (FP Web- Designer, FP Web-Configurator). Díky mul- tifunkční jednotce FP Web Server je mož- né po síti Ethernet (Internet, Intranet) při- stupovat k PLC Panasonic s možností obousměrné výměny informací, zasílat data e-mailem nebo po FTP a v neposlední řadě zobrazovat data na webových strán- kách. Nová rozšiřující jednotka zajistí ucho- vání až 32 GB dat na SDHC a zasílání ulo- žených dat centrálnímu nadřízenému sys- tému. USB zabezpečí rychlé a bezpečné připojení progra- movatelných automatů. S těmi lze komunikovat také přes sé- riové rozhranní RS485, které je určeno hlavně k připojení jednotek Eco-Power-Metre pro sofistikované měření elektric- ké energie. Tímto řešením je zajištěno, že veškerá naměře- ná data jsou stále bezpečně uchována a zasílání dat může být kdykoliv bez rizika ztráty dat přerušeno (výpadek spojení, reset nadřízeného sys- tému apod.). Přistupovat k webovému serveru lze standardním PC či chytrým telefonem (iPad, iPhone apod.), a tak mohou být procesní data k dispozici kdykoliv a kdekoliv. Pro snadné vytvořen webo- vých stránek pro FP Web Ser- ver Panasonic nabízí intuitivní nástroj FP Web Designer. Pro optimální nastavení není nutná jakákoliv znalost programování HTML, PHP, JavaScript nebo Java. FP Web Designer nabízí trendové křivky, informace o alarmech, CSV export, roz- sáhlé makro knihovny a poho- dlný on-line help. Výsledné zpracování, vý- běr sledovaných hodnot i způsob zobra- zení je omezeno pouze osobní kreativitou. Materiál řízený elektrickým proudem Dosud jsme využívali elektronická zaříze- ní, jako jsou mobilní komunikátory (smart- phone), které mohou sloužit jako mobilní telefon, počítač, kamera, přehrávač či na- vigační jednotka. Nicméně tato multifunkč- ní zařízení musí pro různé funkce využívat různé elektronické obvody. Díky výzkumu na Northwestern University v Chicagu mo- hou být nyní jednoho dne všechny funkce realizovány pomocí jednoho fyzického kusu elektronického materiálu, jehož struk- tura bude jednoduše řízena elektrickým proudem, takže bude možné vytvořit obvo- dy, které budou zrovna potřeba.To zname- ná, že jedna část materiálu může fungovat jako odpor, zatímco další jako usměrňo- vač, dioda nebo tranzistor, podle instrukcí počítače. Hybridní materiál je tvo- řen elektricky vodivými čá- sticemi o velikosti 5 nm, kte- ré jsou potaženy kladně na- bitou chemickou látkou. Ty- to částice obklopuje oblak negativně nabitých atomů, které vyrovnávají jejich po- zitivní náboj. Při aplikaci elektrického prou- du se malé negativní atomy mohou pohy- bovat, zatímco větší pozitivní částice zůstá- vají na místě. V závislosti na tom, jak se atomy v ma- teriálu pohybují, jsou vytvořeny oblasti s vel- kou nebo malou vodivostí. Strategickým uspořádáním těchto oblastí se v tomto materiálu vytvoří cesty, kterými mohou elekt- rony volně procházet. Tyto cesty pak mohou být jedno- duše vymazány tím, že se přeskupí atomy, a následně mohou být vytvořeny cesty nové. Stejnou oblastí mate- riálu může vést i několik cest, kterými mohou elektrony cestovat sou- časně či dokonce proudit v opačném směru. Pro složitější elektroniku se potom počítá se začleněním dalších typů částic.

10 3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia kryptologie pro praxi Připomeneme ještě, že jsme načali téma tzv. lehké kryptografie (lightweight crypto- graphy), což není výtvor „pašáků“, tj. odbor- níků na všechno, pro kte- ré není zatěžko semtam spíchnout nějakou tu šif- ru nebo hash. Je to úmy- slně zeslabená krypto- grafie proto, aby se vešla do čipů RFID. Mimocho- dem, dost těžká věda, pro- tože se posuzuje co nej- menší nárok na spotřebu hradel, paměti a energie a bezpečnost nesmí být menší než útok hrubou silou na klíč. Klíč se ustá- lil na 80 bitech, protože nejvíce hradel spotřebuje paměť právě na něco, kde se klíč „točí“, a „to“ musí mít nejméně tolik bitů jako klíč. Lehké proudové šifry by mohly mít použití nejen v RFID, ale díky HW nenáročnosti např.v Blue- tooth nebo jako náhrada A5/1 v GSM apod. Grain v1 je lehký, ale silný! Než byl schvá- len do použití, trvalo to pět let v meziná- rodní soutěži, pořádané EU. Byl to projekt eSTREAM, viz [1], probíhající v letech 2004 až 2008, kde také najdete další infor- mace a podrobnosti o Grainu. Z původních 25 HW kandidátů zbyly a dnes patří do portfolia „schválených“ bezpečných prou- dových šifer 3 HW algoritmy (Grain v1, Tri- vium a MICKEY v2).Tyto tři algoritmy vydr- žely už několikátou každoroční revizi bez- pečnosti, čili jsou to standardy, kterým je věnována dokonce větší pozornost, než například u standardů amerických. HW nároky a rychlost Grainu Jak vidíme v tabulce 1, nejmenší nároky na počet hradel (měří se v jednotkách GE, tj. Gate Equivalent) potřebuje základní ne- zrychlená verze Grainu 1450 hradel ve všech třech typech hradlových polí, uvedených v tabulce. Jaké je taktování hradlového po- le, taková je dosažená rychlost Grainu, neboť na jeden takt produkuje jeden bit hesla.V tabulce vidíme také možnosti urych- lení (parametr t), které zabere určitý počet hradel navíc. Nárůst hradel oproti nárůstu rychlosti je však mnohem menší.V extrém- ním případě požadavku desetinásobného zrychlení (na cca 2 nebo 3 Gb/s) vzroste počet hradel pouze cca trojnásobně. Zrych- lení se dosahuje trikem, který využívá (po- dobně jako u Trivia) toho, že víme dopředu, kam se posunou buňky lineárních posuv- ných registrů během, řekněmě, 5 taktů, a pro- dukci hesla tak můžete predikovat najed- nou po pěti bitech. Je potřeba jen správně vyřešit zpětnou vazbu pro pět kroků najed- nou, neboť v daném schématu nejsou jen lineární posuvné registry. Počet kroků do- předu v tabulce 1 ukazuje parametr t. Pro t = 16 tak na jeden takt dostáváme 16 bitů hesla, což při taktování 196 MHz dává pěk- nou rychlost přes 3 Gbit/s. Pro RFID je přesto nejdůležitější nejmenší počet hra- del, což je zde vynikajících 1450 hradel. Jak pracuje Grain v1 Grain v1 je synchronní proudová šifra, založená na tradiční kryptografické techni- ce – lineárních posuvných zpětnovazeb- ních registrech (LSFR) a nelineárních filt- rech. Zde ve funkci filtru vystupuje, i když se to nezdá, nelineární zpětnovazebný registr (NFSR), který nelinearizuje a záro- veň kumuluje zpětnou vazbu z lineárního re- gistru přes nelineární funkci, viz obr. 2. Ne- lineární filtr pro LSFR tak tvoří h(x) a NFSR, přičemž NFSR zde hraje roli in- terní paměti tohoto filtru. Klasické proudo- vé šifry z minulého století se konstruovaly pouze s funkcí h(x) bez paměti. Jako ostatní lehké nástroje, Grain v1 používá 80bitový klíč, kromě toho se na každé použití inicia- lizuje vektorem IV o délce 64 bitů. Po fázi inicializace těmito proměnnými začíná pro- dukovat heslo jako bitový proud, který se načítá operací xor na proud bitů otevřené- ho textu. Konstrukce Grain v1 má dva registry o délce 80 bitů, viz obr. 1. Buňky registru NFSR označu- jeme proměnnou b, buňky LSFR proměn- V článku v čísle 12/2011 jsme se seznámili s proudovou šifrou Trivium, která má vynikající poměr plocha/výkon v oblasti čipů RFID (Trivium v Latině znamená trojcestí, nikoli triviální). Už z článku o Triviu bylo vidět, že jeho konkurent Grain v1 je natolik dobrý, že by bylo nefér ho vynechat. Navíc, nebyly prováděny komparativní testy pro SW realizaci, takže by mohl být lepší z tohoto hlediska. Lehká proudová šifra pro RFID Grain v1 Vlastimil Klíma Obr. 1 Schéma Grain v1 – inicializace (čárkovaně) a produkce hesla (bez čárkované vazby) Obr. 2 Nelineární zpětná vazba v NFSR Tabulka 1 Rychlost proudové šifry Grain v1 t Počet hradel Rychlost v hradlovém poli ALTERA MAX 3000 A MAX II Cyclone 1 1450 49 Mbit/s 200 Mbit/s 282 Mbit/s 2 1637 98,4 Mbit/s 422 Mbit/s 576 Mbit/s 4 2010 196 Mbit/s 632 Mbit/s 872 Mbit/s 8 2756 – 1184 Mbit/s 1736 Mbit/s 16 4248 – 2128 Mbit/s 3136 Mbit/s

113/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia kryptologie pro praxi nou s. Zpětné vazby registrů jsou dány vzorci z obr. 2 a 3. Při inicializaci se NFSR naplní bity klíče a LSFR bity IV doplněnými 16jedničkovými bity. Poté se zapojí čárko- vaná zpětná vazba z obr. 1 a schéma udělá 160 kroků, při nichž dojde v registru NFSR k promíchání klíče s IV. Poté se čárkovaná vaz- ba vypojí a začíná se na každý takt odvádět bit hesla zi, viz obr. 4. Vidí- me, že do něj z NFSR vstupuje 7 bitů lineárně a jeden bit nelineárně do h(x). Funkce h(x) navíc zpracovává 4 bity z LSFR. Je to nelineární funkce 3. řádu, viz obr. 5. Závěr Po řadě let bezpečnostního posuzování byla schválena bezpečná synchronní prou- dová šifra Grain v1, vhodná pro použití v čipech RFID. Je zrealizovatelná pouze pomocí 1450 hradel, a přitom za jeden takt produkuje jeden bit hesla. Zvýšíme-li počet hradel na trojnásobek, lze jednoduchým trikem zvýšit rychlost až na desetinásobek. Například v hradlovém poli ALTERA Cyclone EP1C3T100C6 při taktování 196 MHz s využitím 4248 hradel lze docílit rychlosti šifrování 3,136 Gbit/s. LITERATURA [1] Projekt eSTREAM, http://www.ecrypt. eu.org/stream/. Obr. 3 Lineární zpětná vazba v LFSR Obr. 4 Výstupní bit hesla Obr. 5 Nelineární filtr U dopravních prostředků, jako např. auto- mobilů, lodí, vlaků nebo letadel, se vyžaduje stabilní rádiové spojení s orbitálními satelity, aby bylo možné zajistit palubní funkce, jako GPS, přístup na Internet nebo satelitní tele- vizní příjem. Když se dopravní prostředky pohybují, jejich relativní pozice vůči družici se neustále mění, takže je potřeba anténní soustava, která je schopna se efektivně elektronicky přesměrovat, aby bylo možné zajistit stabilní příjem satelitního vysílání. Jak ovšem podotýkají vědci z Technische Universität Darmstadt v Německu, tyto sys- témy jsou buď velmi nákladné, anebo jsou příliš pomalé, aby byly schopny kompenzo- vat pohyb dopravních prostředků.S řešením toho problému přišel doktorand Onur Hamza Karabey, který začal pracovat na levném řešení rychle směrovatelné antény – anténě z kapalných krystalů. LCD matice vyvinutá Karabeyem ve spo- lupráci s Prof. Dr. Rolfem Jakoby a Dr. Fe- lixem Goeldenem z Technické univerzity Darmstadt, oddělení elektrotechniky a in- formačních technologií, využívá napětí ke zpoždění dopadu rádiových vln na anténu. Velikost tohoto zpoždění závisí na použi- tém napětí, což dovoluje zesilovat rádiové signály z konkrétního směru a umožňuje matici sbírat rádiové vlny dopadající po ce- lém povrchu. První funkční prototyp, který Karabey vyvinul společně s Atsutakou Manabem (Merck KGaA, Darmstadt), se skládal ze čtyř LCD buněk, přičemž změnou napětí na každé z nich, bylo možné selektivně zesílit rádiové signály přicházející z urči- tých směrů. V současné době pracuje Karabey společně s dalším výzkumným partnerem na pokročilejším prototypu antény, která se skládá z LCD matice 16×16 buněk s celkovou plochou 10 cm2 . „Naším cílem je vyvinout levnou sfázova- nou anténní soustavu, jejíž výkonnost bude dostatečná pro satelitní příjem,“ uvedl Kara- bey.Hlavní výhodou LCD antény je, že může být vyrobena pomocí podobného procesu jako stávající monitory LCD nebo LCD tele- vizory. Cena komerčního zařízení by tedy neměla přesahovat 600 EUR (15 000 Kč). Další výhodou je, že anténa nemá žádné pohyblivé části, takže její nastavení trvá řá- dově milisekundy. Jelikož tloušťka takové antény je kolem pěti milimetrů, lze ji poměrně nenápadně zabudovat do střechy vozidla.Je možné udělat ji i částečně průhlednou, což nabízí možnosti pro další aplikace. Karabey, který za vývoj své antény získal v roce 2011 na TU Darmstadt ocenění „New Idea“, vidí ideální oblast využití pro zajištění stabilního příjmu rozhlasu, televize, přístupu k Internetu či další telekomunikačních pře- nosů v autech, autobusech, lodích, letadlech či dalších dopravních prostředcích. Dalším cílem Karabeye je založení konsorcia, které by sdružovalo různé průmyslové partnery, jako jsou poskytovatelé služeb satelitního vysílání, veřejné instituce či soukromé spo- lečnosti, které pracují na optimalizaci kon- figurace antény a návrhu příslušné elektro- niky, výrobci tekutých krystalů a koncoví uživatelé, např. výrobci automobilů. Onur Hamza Karabey a jeho prototyp antény z kapalných krystalů Anténa z kapalných krystalů – levné řešení rychle směrovatelné antény

12 3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia rozhovor Agentura ESA byla založena v roce 1975 a vystupuje jako rovnocenný partner po- dobně zaměřených kosmických agentur, jako jsou například americká NASA, japon- ská JAXA, ruský ROSCOSMOS a další. V současné době sdružuje 19 evropských států včetně České republiky, která do této mezinárodní agentury vstoupila v listopadu 2008. Její rozpočet činil v roce 2011 bez- mála 4 miliardy EUR určených na výzkum v oblastech pilotovaných letů, výzkumu ves- míru a sluneční soustavy, pozorování Ze- mě, konstrukce nosných raket, družicové navigace, telekomunikačních platforem a odpovídajícího pozemního segmentu, kosmických technologií a letových operací. ESA zaměstnává přes 2000 kmenových zaměstnanců a více než jednou tolik agen- turních specialistů. I když se Sdělovací technika speciali- zuje především na principy technických ře- šení, musíme neoddělitelně sledovat i pro- ces vznikání, zanikání a možnosti ucho- pení nových podnikatelských příležitostí pro české technologické firmy. Přehled o aktivitách programu ARTES má Ing.Mar- tin Šunkevič, a proto jsme ho požádali o krátký rozhovor na dané téma. Poznámka k terminologii: V tomto roz- hovoru budeme používat termín „program“ ve smyslu souboru aktivit, které mají v jed- notlivých projektech jednotný cíl. Cílem může být vytvoření systému, družice, resp. obecná podpora vývoje a výzkumu v určité oblasti. Program se dále může dělit na jed- notlivé podprogramy, jež jsou ve své pod- statě rovněž samostatnými programy. Družicová komunikace je v současné době nejbouřlivěji se rozvíjejícím obo- rem významně ovlivňujícím i komerční sféru. Mohl byste stručně shrnout sou- časný stav? Oblast družicové telekomunikace je z hle- diska fungování komerčních principů nej- dále ze všech ostatních oblastí aplikované kosmonautiky. Telekomunikační systémy neobjednávají pouze jednotlivé státy, ale také soukromé společnosti, které se podílí na objemu objednávek více než dvěma tře- tinami. V roce 2010 bylo celosvětově ob- jednáno 30 nových geostacionárních dru- žic v hodnotě přes 4,5 mld. USD.V tříletém období 2007 až 2009 bylo získáno, co do finančního objemu, 35% objednávek evrops- kými společnostmi Thales Alenia Space, Astrium a OHB. Nicméně přesto, anebo na- opak právě proto, je nutné tuto pozici Evro- py udržovat, resp. snažit se ji posílit přímou či nepřímou podporou. Program ARTES je vedle národních kosmických programů zemí, jako například Francie či Německo, jedním z hlavních přispěvatelů k dosažení vytčeného cíle. Můžete prozradit principy některých no- vých technických řešení, a jak pokročila jejich realizace? Evropská kosmická agentura (ESA) je mezinárodní mezivládní organizací pro rozvoj kosmického výzkumu a kosmických technologií. Dlouhodobě realizuje v oblasti družicových telekomunikací promyšlený a funkční program ARTES, který vhodnými nástroji podporuje evropské firmy a výzkumné instituce, zejména při zvyšování jejich konkurenceschopnosti vůči ostatním světovým hráčům. V programu ARTES se řeší jak studie proveditelnosti anebo analýzy telekomunikačního trhu, tak i různé výzkumné a vývojové projekty počínaje vývojem součástek a subsystémů různé zralosti, vývojem družicových platforem, resp. družic, a vytvořením komplexních družicových systémů konče. Představa o vzhledu družice, která by využila platformu Alphabus, zdroj: ESA Telekomunikační platformy v programu ARTES Evropské kosmické agentury Ing. Jiří Kříž

133/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia rozhovor Postupně si můžeme představit dvě téměř již dokončené nové družicové platformy, resp. družice na nich postavené a jednu připravovanou, která je zatím v rané fázi vývoje. Všechny jsou vyvíjeny v rámci pro- gramu ARTES a jeho podprogramů (k pod- robnostem programu ARTES a jeho náplni se můžeme vrátit později). Evropské kosmické agentuře se v pos- ledních letech osvědčil vývoj nových tele- komunikačních družic pomocí partnerství se soukromým sektorem, tedy i v jiných oblastech známý jako přístup PPP (Public Private Partnership). ESA zjednodušeně řečeno plně financuje vývoj platformy (tedy těleso budoucí družice spolu se subsys- témy, které jsou nutné pro její základní pro- voz) a částečně přispívá na vývoj a výrobu specifického přístrojového vybavení první družice, která platformu využije. Ale stará se například rovněž o její vynesení na oběžnou dráhu a její testování. Tento pří- stup byl použit u vývoje družicové platfor- my Alphabus, respektive Alphasat, tedy prv- ní družice postavené na platformě Alpha- bus, anebo analogicky u Small GEO a HIS- PASAT AG1. Podobný postup se očekává i u platformy „nové generace“ (jak je v tuto chvíli pracovně nazývána), kde v současné době probíhají diskuze o její konkrétní podobě. Čím se vyznačuje platforma Alphabus a co považujete za její hlavní výhody? Tato nová telekomunikační družicová plat- forma bude schopna nést zařízení s ener- getickými nároky mezi 12 až 18 kW s mož- ností navýšení až na 25 kW. Alphabus tak svými schopnostmi předčí v současné době využívané platformy, jako Eurostar E3000 Spacebus 4000. Družice postavená na plat- formě Alphabus bude totiž schopna na své palubě nést téměř 200 vysokoenergetic- kých transpondérů a antén. Výhodou plat- formy Alphabus oproti ostatním platformám je snížení nákladů na umístění transpon- dérů na její palubu. Tím se družicové služ- by stanou dostupnější více provozovate- lům komunikačních služeb. Výkonné nové technologie také budou schopny konkuro- vat pozemním sítím ve službách vyžadují- cích větší datový tok. Program je realizován za úzké spolu- práce s CNES (Francouzská kosmická agentura) a v kooperaci s velkými soukro- mými společnostmi Thales Alenia Space a Astrium Space. A kdo se podílí na vývoji a výrobě dru- žice Alphasat alias INMARSAT I-XL? Kontrakt na tuto konkrétní družici byl pode- psán mezi ESA a Inmarsat Global Ltd. v prosinci 2007. Společnost Inmarsat se fi- nančně na stavbě družice podílí velmi významně. Jedna ze dceřiných společností EADS – EADS Astrium Satellites, je hlav- ním dodavatelem modulů pro vývoj dru- žice.Váha družice přesáhne 6 tun a vynese ji nosná raketa Ariane 5 ECA. Družice Alphasat bude fixována na geostacionární dráze na 25° východní délky, a bude tak pokrývat celou Afriku, Evropu, Blízký Východ a části Asie. Doplní současnou konstelaci družic společnosti Inmarsat, jež je známa jako Broadband Global Area Network (BGAN). Pro mobilní terminály tato síť zajišťuje hlasové služby anebo datové služby až do přenosových rychlostí 492 kb/s. Služba je využívána pro účely hlasového a datového spojení přede- vším v oblasti letecké, pozemní a námořní dopravy. Pro splnění této funkce bude na palubě družice umístěna pohyblivá anténa o průměru 12 metrů, pracující v pás- mu L. Vedle přístrojového vybavení doda- ného společností Inmarsat budou na pa- lubě družice ještě další čtyři přístroje do- dané ESA, jejichž funkčnost se bude tes- tovat: – nově vyvinutý star tracker (jež sleduje a zaznamenává směr ke zvolené hvězdě, registruje odchylku od předna- staveného směru a takto získané infor- mace slouží k orientaci družice v pro- storu) využívající technologii aktivních pixelů; – optický laserový terminál, určený pro komunikaci o vysokých datových tocích s družicemi zejména na nízké oběžné dráze Země; – dva testovací vysílače pro výzkum pře- nosových vlastností v Q a V pásmech s potenciálem využití těchto frekvencí pro komerční účely a – přístroj monitorující radiační záření a jeho vliv na elektrické součástky a sen- zory v prostředí geostacionární dráhy. Družice bude připravena k vypuštění na oběžnou dráhu v říjnu 2012, nicméně její vynesení se s velkou pravděpodobností uskuteční až v prvním čtvrtletí 2013. Mohl byste se ještě krátce zmínit o plat- formách Small GEO a družici Hispasat AG1? Malá geostacionární platforma spadající do váhové kategorie do 3 tun, která bude schopna nést zařízení s energetickými nároky až 3 kW a hmotností do 300kg, by se měla stát jednou z hlavních platforem ve své kategorii, která je vhodná například pro oblasti s menší hustotou zalidnění anebo pro energeticky méně náročné vybavení. K jejím přednostem dále patří kompati- bilita s mnoha současnými raketovými nosiči a poměrně vysoká flexibilita s ohle- dem na přístrojové požadavky zákazníků. Platformu vyvíjí konsorcium v čele s ně- meckou firmou OHB, a není proto s podi- Představa o vzhledu družice, která využije platformu Small GEO, zdroj: ESA Ing. Martin Šunkevič

14 3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia rozhovor vem, že Německo je, prostřednictvím své kosmické agentury DLR, také hlavním finanč- ním přispěvatelem jejího vývoje. Jak již název družice Hispasat AG1 na- povídá, objednal si ji a finančně se na ní podílí španělský družicový operátor Hispa- sat. Družice tak doplní pět dalších, v sou- časné době již provozovaných družic ope- rátora. Přesná budoucí poloha družice za- tím určena není, ale s jistotou bude umís- těna tak, aby byla schopna pokrývat multi- mediálními službami oblast Španělska, Portugalska, Kanárských ostrovů a Jižní Ameriky. Německá společnost Tesat je hlav- ním dodavatelem inovativního přístrojové- ho vybavení samotné mise. Družice bude schopna nést až 24 transpondérů v pásmu Ku a 3 transpondéry v pásmu Ka. Vypuš- tění družice se plánuje na prosinec 2013. Můžete ještě trochu upřesnit představu o platformě „další generace“, o které již byla zmínka? Tato platforma, určená pro segment od 4 do 6 tun, se zatím pracovně nazývá NGP (Next Generation Platform), neboli platfor- ma další generace. Měla by koncem dese- tiletí nahradit v současnosti technologicky a tržně zralé již zmiňované platformy Eurostar 3000 a Spacebus 4000 společ- ností Astrium a Thales Alenia Space. Obě společnosti se shodly na potřebě vývoje jednotné evropské platformy, která bude dostatečně konkurenceschopná vůči novým i plánovaným platformám ze Spojených Států a dalších zemí. Ke konečnému rozhodnutí o realizaci platformy a příslušné družice by mělo dojít na Radě ESA na úrovni ministrů jednotli- vých členských zemí na podzim tohoto roku. V současné době se počítá s vypuš- těním první družice “nové generace“ v roce 2018. Neměli bychom se ještě krátce vrátit k programu ARTES? Telekomunikační program ARTES (Advan- ced Research in Telecommunications Sys- tems) Evropské kosmické agentury umož- ňuje evropským a kanadským pracovištím využívat, díky výzkumným a vývojovým akti- vitám, inovativní koncepty pro vytváření no- vých špičkových produktů a služeb v oblas- ti družicové telekomunikace. Program ARTES, jež je dále dělen do samostatných „podprogramů“ (viz box), nabízí jednotlivým projektům různé stupně podpory podle jejich komerční, resp. funkč- ní zralosti. Malé i velké podniky z členských zemí ESA, aktivní ve vývoji družicových telekomunikací, mohou samy předkládat projektové návrhy, resp. reagovat na vy- daná výběrová řízení. Každý podprogram ARTES je financován zvlášť, a tudíž se řídí vlastní sadou pravidel. České firmy se mohou ucházet o spo- lupráci při realizaci projektů v podprogra- mech, do kterých Česká republika finančně přispívá, tedy ARTES 1, ARTES 3-4, ARTES 5.1, ARTES 10 a ARTES 20. Děkujeme za zajímavé a důležité infor- mace, k nimž bychom se bezVás dopra- covávali dosti složitě. Alphasat – první družice využívající platformu Alphabus, zdroj: EADS ARTES 1: Přípravné aktivity. Podpro- gram je věnován strategickým analý- zám, analýzám trhu, technologickým a systémovým studiím proveditelnosti a podpoře družicových komunikačních standardů. ARTES 3, 4: Produkty. Podprogram je zaměřený na vývoj, kvalifikaci a demon- straci produktů.Termín „produkt“ v tomto případě má široký význam. Může to být část nebo celý stavební prvek, ať už plat- formy, nebo přístrojového vybavení dru- žice, uživatelský terminál, anebo kom- pletní telekomunikační systém.V elemen- tu se také realizují projekty zaměřené na čistě telekomunikační aplikace. ARTES 5: Technologie. Podprogram za- bývající se dlouhodobým technologic- kým vývojem, jehož iniciátorem může být ESA anebo i jednotlivé firmy a výzkumné ústavy. ARTES 7: EDRS. Podprogram má za úkol vyvinout a postavit družicový komu- nikační systém, jenž bude pomocí geo- stacionárních družic přenášet data z kosmických lodí, resp. stanic a družic na jiných oběžných drahách, které nejsou kontinuálně schopny přijímat/ odesílat data. ARTES 8: Alphabus/Alphasat. Úkolem podprogramu je vývoj a výstavba platfor- my Alphabus a na ní postavené první družici Alphasat. Družice se připravuje v partnerství ESA se společností Inmar- sat, práce vedou společnosti Astrium a Thales Alenia Space. ARTES 10: Iris. Cílem podprogramu je vytvoření družicového doplňujícího řeše- ní komunikační části budoucího jednot- ného Evropského systému řízení letec- kého provozu, který se připravuje v pro- jektu SESAR, za kterým stojí Evropská unie a organizace EUROCONTROL. ARTES 11: Small GEO. Podprogram je zaměřený na vývoj a implementaci malé geostacionární družicové platformy „Small GEO“. Platformu vyvíjí společ- nost OHB společně s dalšími partnery. První družice postavená na této plat- formě ponese název Hispasat AG1 a bu- de pracovat mj. také s novým procesorem DVB S2. ARTES 20: IAP. Účelem dílčího podpro- gramu je vývoj, implementace a pilotní provoz integrovaných aplikací. Integro- vané aplikace využívají prvky, technolo- gie, výstupy resp. produkty minimálně dvou ze tří oblastí kosmonautiky: pozo- rování Země, družicové telekomunikace anebo družicové navigace. ARTES 21: SAT-AIS. Podprogram má za úkol definovat a připravit družicový sys- tém, který bude sloužit k automatické identifikaci námořních lodí vybavených přístroji Automatic Identification System – AIS. Podprogram je realizován ve spolu- práci s Evropskou agenturou pro námořní bezpečnost. Podprogramy ARTES

Start-up Region Zpravodaj o inovacích v jihomoravském regionu 9 Soutěž pořádají od roku 2002 The Technopolicy Network a Centre for Strategy and Evaluation Services (CSES). CSES bylo založeno v roce 1999 bývalými členy Ernst & Young’s Economics Group. CSES nabízí multidisciplinární výzkum a konzultační služby pro široké spektrum klientů, jmenovi- tě například Evropskou komisi, OSN či Světovou banku. The Best Incubator Award se uskutečnila v loňském roce za účasti více než třiceti renomovaných mezi- národních inkubátorů. Vyhodnocení proběhlo na základě vyhodnocení od- borné poroty a benchmarkingu a v pro- sinci 2011 byli na konferenci Techno- policy v novozélandském Aucklandu vyhlášeni vítězové. „O tom, že Innovation Park získá tak vysoké hodnocení, jsme nevěděli. První zprávu o našem umístění nám zaslal kolega z novozélandského inku- bátoru SODA, který při vyhlášení seděl v publiku. Čekali jsme však na oficiální vyjádření organizá- torů,“ upřesňuje Jiří Hudeček. Hodnocenými kategoriemi byly: The Best Science Based Incubator – Nejlepší vědecký inkubátor, The Best Upcoming Incubator – Nejlepší připravovaný inkubátor a The Best Internationally Connecting Incubator – Nejlepší meziná- rodně zapojený inkubátor. Právě v poslední uvedené kategorii získal Innovation Park JIC třetí místo. Na prvním místě se shodně umístily australský ATP Innovations Pty Ltd a novozélandský The ICEHOUSE. Pro srovnání – australský inkubátor ATP Innovations Pty Ltd hospodaří s rozpočtem 96 mil. dolarů, JIC s 2,8 mil. dolary (55 mil. korun). „Získání 3. místa Jihomoravského inovačního centra v prestižní mezinárodní soutěži The Best Incubator Award je pro Jihomoravský kraj potvrzením dobře zvolené strategie podpory rozvoje kraje a inovačního podnikání. V roce 2002 jsme jako první kraj v České republice stanovili dlouhodobý strategický plán rozvoje regionu, tzv. Regionální inovační strategii. Nyní se realizuje už její třetí generace, čtvrtá Regio- nální inovační strategie se chystá. Velké poděkování patří také celému týmu JIC, bez jejichž nasazení a kvalitní práce by podpora inovačního podnikání na Moravě a získání to- hoto prestižního ocenění byla jen stěží realizovatelná,“ řekl hejtman Jihomoravského kraje JUDr. Michal Hašek. Regionální inovační strategie (RIS) je dlouhodobý strate- gický plán rozvoje regionu. Cílem regionální inovační strate- gie Jihomoravského kraje je koordinovat a realizovat aktivity posilující konkurenceschopnost a trvale udržitelný rozvoj kraje založený na talentovaných lidech, špičkových výzkum- ných týmech a globálně konkurenceschopných firmách. Regionální inovační strategii si můžeme představit jako šestiletý plán, který byl definován na základě vyjádřených potřeb od 185 technologických firem kraje, několika desítek vědců a práce mnoha odborníků na problematiku regionál- ního rozvoje. Vizí RIS je, aby se Jihomoravský kraj stal do roku 2013 nejvíce inova- tivním regionem v České republice a patřil mezi prvních padesát nejino- vativnějších regionů v Evropské unii (www.risjmk.cz). Proč uspělo JIC v soutěži The Best Incubator Award? Jak již bylo uvedeno, Jihomoravské inovační centrum (JIC) není „izolo- vaná aktivita“. Je součástí Regionální inovační strategie JMK (RIS), která definuje společný cíl pro několik organizací v regionu, kraj, město a univerzity. Úzce spolupracuje s místními univerzi- tami a tým JIC současně podporuje globální zaměření firem v Innovation Parku. Spolupracuje s jinými inovačními centry (Izrael, Čína, USA, Belgie apod., včetně Silicon Valley) a přenáší know-how dále do ČR (spolupráce s jiný- mi kraji a městy). Úspěšné zahraniční nástroje přizpůsobu- je JIC místním podmínkám a přenáší je do ČR (např. inovační vouchery), podporuje inovační prostředí i v jiných regionech. Vyvíjí vlastní nástroje, např. Blues – http://www. startupblues.com. Mezinárodní úspěchy „Víme, že aby naše firmy uspěly, musí být globální. Proto se snažíme Brno propojit s těmi nejlepšími. Spolupracujeme s inkubátory v Izraeli, Číně, se Silicon Valley v USA, ino- vačními centry v Belgii, Finsku a dalšími úspěšnými vzory v podpoře podnikání. Zahraniční zkušenosti samozřejmě uzpůsobujeme lokálním podmínkám a naše know-how pak můžeme sdílet s ostatními regiony,“ řekl Jiří Hudeček. Pro Jihomoravské inovační centrum to není první me- zinárodní ocenění. Projekt JIC Inkubační program zvítězil již v roce 2010 v národním kole mezinárodní soutěže Ev- ropské ceny za podnikání a reprezentoval Českou republi- ku v evropském kole soutěže v kategorii Cena za rozvoj podnikatelského prostředí. Microsoft inovační centrum Brno, které JIC provozuje ve spolupráci s firmou Microsoft, získalo na MIC Summitu v Redmondu (USA) v minulém roce cenu za neobyčejný přínos Jihomoravský kraj získal třetí cenu v soutěži o nejlepší inovační centrum Jihomoravské inovační centrum oznámilo, že Innovation Park JIC obsadil 3. místo v mezinárodní soutěži The Best Incubator Award v kategorii Nejlepší mezinárodně zapojený inkubátor za rok 2011. „Je to pro nás velká pocta. Vnímáme to jako úspěch kraje a celé České republiky, tímto oceněním se náš region dostal na mapu světových center inovací,“ řekl Jiří Hudeček, ředitel JIC. Obr. 1 Předání ceny za nejlepší mezinárodně zapojený inkubátor – třetí místo získal JIC

a výsledky. MIC Brno se tak stalo jedním ze tří oceněných center z celkového počtu 140 na světě. Úspěchy slaví také inkubované firmy a projekty podporo- vané Jihomoravským inovačním centrem. V největší techno- logické soutěži světa Imagine Cup dosáhly v roce 2011 týmy z Brna historicky nejlepšího umístění českých týmů. V konku- renci více než 340 000 studentů získal tým WickedTeam 3. místo v kategorii Herní vývoj a tým Celebrio 7. místo v kategorii Softwarový návrh. Připravovat se na soutěž po- máhali týmům konzultanti JIC a MIC (Microsoft inovační centrum). Inkubovaná firma Celebrio získala první místo i v soutěži Vodafone Nápad roku 2011, kterou každoročně vyhlašuje Institut rozvoje podnikání a vnitřní útvar Fakulty podnikohospodářské Vysoké školy ekonomické v Praze. Microsoft inovační centrum Brno sídlící v Innovation parku JIC získalo na MIC Summitu v Redmondu (USA) cenu za neobyčejný přínos a výsledky. Bylo oceněno jako jedno ze tří MIC na světě. MIC Brno se tak stalo jedním z devíti center z celkového počtu 140 a teprve druhým v CEE, které takovou cenu získalo. JIC spustilo v srpnu 2011 projekt StartupClub, který pomáhá stmelit komunitu začínajících firem v regionu (www.startupclub.cz). Networkingová aktivita JIC s názvem „120 vteřin pro inovativní firmy“ zaznamenala nebývalý ohlas. Listopado- vé setkání se uskutečnilo ve Vídni za účasti zahraničních firem. Na setkáních 120 vteřin v roce 2011 firmy uvedly, že získaly 312 nových, zajímavých kontaktů a domluvily 176 nových spoluprací. V roce 2011 byl rozšířen a zkvalitněn vzdělávací program pro začínající podnikatele a studenty nyní s novým názvem StarCube, který úspěšně popularizuje podnikání u mladých lidí. Program StarCube (bývalý MIC Akcelerátor) v roce 2011 ukončilo sedm nových týmových projektů, některé týmy již založily vlastní firmy a v projektech pokračují. Projekt Inovační vouchery pro spolupráci firem s výzkum- nými organizacemi v kraji zaznamenal rekordní počet přihlá- šených. Ve třetím ročníku požádalo o dotaci na spolupráci s JIC 210 firem, což je o 74 více než roce 2010. Navíc se po- dařilo přilákat i podniky ze zahraničí, jichž se přihlásilo deset. Týmu transferu technologií se podařilo najít investora pro firmu Nixor, která bude vyrábět inovativním způsobem velmi bezpečné zámky za výrazně nižší cenu, než se v současné době nabízí na trhu. Nixor je inkubovaná firma sídlící v Innovation Parku JIC a díky investici a novému produktu vytvoří v re- gionu minimálně jedenáct nových pracovních míst. Často nejsou třeba nákladné výstavní stánky, billboardy a inzeráty v odborném tisku. Stačí jen mít možnost kontak- tovat a informovat ty správné lidi. Remote promotion je služba, která umožní prezentovat vaši firmu a vaše výsledky či produkty na odborných konferencích, odborných veletr- zích a zahraničních výstavách, a to bez vaší osobní fyzické přítomnosti. Proškolení zástupci Jihomoravského inovační- ho centra (JIC) budou aktivně nabízet a prezentovat vaše služby na setkáních a akcích, kterých se vy sami nemůžete účastnit. Informace o vás předají správným lidem a dohod- nou s nimi detaily možné spolupráce a další kroky. Formu a rozsah prezentace samozřejmě vždy předem odsouhlasíte. Proč spolupracovat s JIC? Získáte možnost zastupování na prestižních světových akcích. – Ušetříte své zdroje – cestovní a personální náklady. – Získáte snadno kontakty na důležité osoby a odborníky. – Budujete své dobré jméno a profesionální image. V případě zájmu o další informace kontaktujte tým transferu technologií JIC na e-mailu tt@jic.cz. Remote promotion Chcete, aby se o vás dozvěděli v zahraničí? Potřebujete se prezentovat na odborných konferencích či výstavách? Nemáte čas účastnit se osobně na všech odborných akcích? Tak právě pro vás je určena Remote promotion! Veletrh CeBIT (6. až 10. března 2012, Hannover) – hlav- ním tématem letošního ročníku je Managing Trust – dů- věra a bezpečnost v digitálním světě, a stěžejní výstavní oblast tvoří Logistics IT – efektivní logistické procesy. CeBIT Life ukáže řešení pro digitální život – mobilní i digitální domov. CeBIT Digital Drive bude zaměřen na ICT pro automobilový průmysl (www.cebit.de). EcoBuild (21. března 2012, Londýn) – jeden z největších veletrhů na světě zaměřený na udržitelné stavebnictví (sustainable construction). Hlavními tématy jsou pro- gresivní a efektivní ekologické stavební technologie, nové stavební materiály, systémy a zařízení využívající energie z alternativních zdrojů (www.ecobuild.co.uk). B2B Fast-Track for Technology Marketers (22. břez- na 2012, Londýn) – nabízí příležitost setkat se s před- ními marketingovými agenturami, dodavateli techno- logií pro marketing a poskytovateli služeb (www. b2bmarketing.net/events/b2b-fast-track-technology- marketers). NanoIsrael 2012 (26. až 27. března 2012, Tel Aviv) – přináší nejnovější poznatky z oblasti nano materiálů a možnosti setkat se s odborníky z vědecké oblasti i podnikatelské sféry. Hlavními tématy jsou nanoma- teriály, nanonelektronika, nanofotonika, nanobiotech- nologie, nanomedicína (www2.kenes.com/nano/pa- ges/home.aspx). HANNOVER MESSE (23. až 27. dubna, Hannover) – veletrh je spojením osmi předních odborných veletrhů na jednom místě: Industrial Automation, Energy, Mo- biliTec, Digital Factory, Industrial Supply, CoilTechni- ca, IndustrialGreenTec a Research & Technology. Hlav- ními tématy veletrhu jsou průmyslová automatizace, energetická technika, průmyslové subdodávky a služby a výzkum a vývoj. Partnerskou zemí veletrhu je Čína. (www.hannovermesse.de). Program plánovaných Remote promotion

173/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia technologie RFID Mezinárodní laboratoř ILAB-RFID, Member of GS1 EPC lab European network, dále aktivně rozšiřuje portfolio partnerů labora- toře a spolupracujících společností, které projevují zájem o konkrétní spolupráce na konzultační či projektové úrovni. Jeden z typických příkladů bylo testování techno- logie RFID pro potravinářský průmysl – ověřování aplikace RFID pro monitorování operací dávkových výrob. Cílem zde může být kromě řízení technologie i prokazování dodržování norem a standardů kvality, což může být využito analogicky i v jiných prů- myslových oblastech.Vhodné standardizo- vané umístění vybraného tagu na používa- nou logistickou jednotku a čtecích bran na klíčových místech technologického proce- su výrazně omezuje chybovost a ztráty ve výrobě a zároveň poskytuje jednoznačnou evidenci dodržování technologických a kva- litativních norem. Pilotní ověření v provoz- ních podmínkách pak zaručuje funkčnost řešení zejména vzhledem k nalezení a eli- minaci vlivu kovových materiálů a tekutin na spolehlivost použitého řešení. Monitorování lokalizace osob a technologie Další experimenty byly prováděny v oblasti monitorování pohybu osob a materiálu v pro- vozech se zvýšenou úrovní nebezpečí, jaké například představují hornické proce- sy při podzemním dobývání uhlí. Základní monitorovací data zde může poskytovat použití pasivních technologií s umístěním tagů do povinné výbavy důlního pracovníka a sledovaných součástí dobývacích, trans- portních či úpravnických technologií.Vhod- né rozmístění čtecích zařízení v síťové struktuře důlní sítě pak zaručuje automa- tický záznam pohybu osob ve sledované nebezpečné oblasti, který výrazně přispívá nejen k zlepšení operativního řízení proce- sů, ale zejména poskytuje důležité zpřes- ňující údaje pro případ havarijních zásahů a bezpečnostních rizik. Podobné využití pa- sivních technologií může být velice přínos- né například pro prodejní sítě a plochy vel- koprodejen. Jeden z aktuálně řešených pro- jektů laboratoře se zaměřuje na vyhodno- cení pohybu zákazníků po nákupním pro- storu, umožňující vyhodnocení míst s vel- kou frekvencí pohybu zákazníků – tzv. teplá místa, a naopak míst s malou frekvencí pohybu zákazníků – tzv. studená místa.Vý- stupem pilotní aplikace pak může být nejen ověření nejvhodnější pasivní technologie, ale i vytvoření modelu sociálního chování zákazníka s využitím prostředků umělé in- teligence. Evropské aktivity Velmi zajímavé aktivity probíhají na úrovni Evropských projektů zaměřených na aktiv- ní využívání technologií automatické iden- tifikace a RFID. Kromě projektu RACE (Raising Awareness and Competitiveness in Europe) se dále rozvíjí aktivita RFID in Europe. Hlavním posláním a misí „RFID v Evropě“ je zvýšení povědomí, podpora přijetí a podpora vytvoření přátelského pro- středí pro technologie RFID v Evropě. Kon- krétní cíle aktivity „RFID in Europe“, která je neziskovou evropskou asociací, jsou: – vytvoření platformy ve prospěch všech evropských zúčastněných stran v pří- pravě, implementaci a využívání RFID; – postavení Evropy jako světového lídra v oblasti RFID excelence; – prosazování osvědčených postupů, pří- padových studií, zpráv, aktivit a služeb pro zvýšení povědomí na evropské a národní úrovni; – zapojení velkého množství orgánů člen- ských států, které se zabývají veřejnými záležitostmi RFID, včetně zapojení hlavního průmyslu (automobilový, letec- ký a kosmický průmysl atd.), zapojení občanské společnosti, skupiny RFID advokacie a výzkumných agentur všu- de, kde to bude relevantní; – poskytnutí struktur pro vznik, rozvoj a udržování různých doplňkových opat- ření na podporu zavádění RFID s náleži- tou pozorností pro návazné technologie; – řešení požadavků tvůrců politiky a širo- ké veřejnosti tak, aby jak podniky, tak spotřebitelé mohli aktivně využívat pří- nosy RFID technologii. Internet věcí a procesů Velice atraktivním tématem v oblasti vý- zkumu a vývoje spojeného s automatickou identifikací se v poslední době stává Inter- net věcí (IoT) a návazně část zaměřená na řízení procesů – Internet procesů (IoP). Pro vymezení základních standardů Inter- netu věcí došlo v rámci projektu IOT-i (Inter- net of Things Initiative) k definici referenč- ního modelu, který by měl poskytnout úvod- ní specifikaci. Jedná se o základní definici architektury IoT, kdy koncept Internetu věcí zahrnuje celý fyzický svět včetně komodit zboží, jejich životního cyklu a dynamických toků v prostoru a čase. Tento fyzický svět by měl mít svůj virtuální obraz na Inter- netu, struktura fyzických věcí by měla být mapována ve virtuálním světě Internetu. Základním standardem by zde měl být re- ferenční model, který byl koncipován ve třech kategoriích podle zaměření: – jednotlivá zařízení – device (senzory, akční členy, tagy), – skupina zařízení – entity (objekty, logis- tické jednotky), – účelově uspořádaná skupina objektů – technology (RFID, AIDC, EPCglobal). Z kybernetického pohledu řízení pro- cesů by zde měla být zahrnuta čtvrtá kate- gorie propojující technologie do funkčně uspořádaného celku – procesu – IoP. Nad těmito procesy je pak vytvořena vrstva In- ternetu služeb – Internet of Services – IoS. Tvorba těchto standardů je velice důležitá pro další rozvoj a aplikaci Internetu věcí a je podporována několika projekty EU, jako IOT-i, IoT-A a CASAGRAS. Závěr Široké spektrum aktivit v Evropském pro- storu a řešení aplikačních úloh představuje velmi zajímavá témata, ve kterých se dají uplatnit moderní internetové technologie, technologie automatické identifikace a mo- derní trendy řízení. Velkou výhodou mezi- národní laboratoře ILAB-RFID je propojení na výzkumnou a experimentální základnu technické univerzity a rozvoj spolupráce s průmyslovými partnery.Na tomto základě a v úzké návaznosti na Evropskou síť labo- ratoří (GS1 EPC lab European network) a silnou skupinu partnerských firem za- stoupených v IT klastru rozvíjíme a budu- jeme pokročilé pilotní aplikace přispívající k synergickému rozvoji laboratoře a spolu- pracujících subjektů. Ve spolupráci s dal- šími akademickými pracovišti technických univerzit, jako CAI ČVUT, AIDC lab Univer- zity Žilina a univerzit středoevropského regionu, můžeme přispět k efektivnímu využití příležitostí vytvářených poskytova- teli veřejné podpory výzkumu a vývoje v glo- bálním měřítku. Závěrem mi dovolte podě- kovat všem spolupracujícím společnostem a institucím za podporu aktivit naší labora- toře ILAB-RFID a kolektivu studentů studia Ph.D. za kvalitní vědeckou a organizační práci. Aktivity laboratoře ILAB-RFID na VŠB-TUO Vladimír Kebo, vedoucí ILAB RFID, VŠB-TUO

18 3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia anglické listy What is streaming? It is a technology for transferring data over the network (LAN or Internet), which is mainly used to transmit audio-visual con- tent that can be played during the trans- mission itself. The audio-visual data is first encoded with the audio and video codec, packed into the container and sent over the network to the client computer where they are decoded and played simultaneously. As a result of this protocol there is a possi- bility not only to watch already recorded media, but also to watch shows live. Based on the type of content the consumer is watch- ing, we can separate the streaming media into two categories – web casting and video on demand service. Web casting is a live broadcast over the Internet (fig. 1). Web casting was first publicly presented by Brian Raila of GTE Laboratories, at InterTainment89, a confe- rence in 1989, held in New York City, USA. Furthermore, 7th November 1994 to WXYC became the first radio station to broadcast its signal over the Internet from the Univer- sity of North Carolina in Chapel Hill. The most common types of web casts are (just a few examples): Audio-visual periodicals (video blogs, web shows). Video on Demand (VOD) is not strea- ming in real time, but simply can be descri- bed as playing – previously recorded content (fig. 2). The spectator selects a show, which he wants to watch or listen to. The server finds it and starts the transmission of data over a local network or Internet. The great advantage of this type of streaming is that the user has – basic control options over the trans- fer – pause, play from the start, fast for- ward and rewind, or jump to a specific mi- nute of the broadcasted media. Since Sep- tember 1994, VOD services were a major part of the Cambridge Digital Television Trial broadcast in England. The services supplied video and data up to 250 homes and schools connected to the Cambridge Cable (now Virgin Media). Despite the great success and enthusiasm from the new technology the program had to be clo- sed in 1996 for lack of material to broad- cast. The most popular sites and servers offering VOD servers are (just a few exam- ples): Movies – iTunes, Netflix, Microsoft’s Xbox Live; music Video – iTunes, Youtube; Benefits of webcasting and VOD services over television coverage Why are viewers recently preferring the viewing of programs or sports events on their computers or other devices via strea- ming over the Internet. There are several reasons why this is happening. Mobile Internet is one of the main rea- sons why a lot of programs and broadcasts have moved as well to stream over the Internet. With the mobile Internet and new capable mobile devices, the viewer has the opportunity to watch their favourite shows or live broadcast anywhere. The viewer is not limited to sit at home in front of the tele- vision in the period, which is determined by the program manager of the station. The only thing the viewer needs to watch their favourite show is their device to be equip- ped with the Wi-Fi or 3G Internet connection running on iOS operating system, Windows Mobile, Google Android, all of which sup- port streaming sites and servers either nati- vely, using Adobe Flash Player plugin (Win- dows, Android) or through their own or 3rd party applications (iOS) are fully supported, asYoutube.com for VOD services and as an example for webcasting servers Twitch.tv. When in February 2005 the employees of PayPal, Chad Hurley, Steve Chen and Jawed Karim decided to make a service, which would provide video content to viewers over the Inter- net, no one knew how big and important this site would be for the future development of this branch of the industry – they named it YouTube. Since then the streaming media business over the Internet or Intranet is experiencing nothing but a year-to-year growth. Fig. 1 Scheme of web casting network Streaming Media The Entertainment of Tomorrow David Gajdušek Fig. 2 Scheme of VOD network

193/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia anglické listy The possibility of interaction with the audience is another big advantage of stre- aming media.The viewer has the option to leave a comment or opinion at VOD video or audio, and other viewers can comment how to evaluate this, so he of course has the opportunity to answer and develop the discussion further. More than at the VOD service can be the advantage seen during the webcasting broadcast. Viewers can comment at any time, be heard in the broadcast, their votes could decide how the show will continue. The possibility to directly participate in live discussion with other viewers who watch the same show delivers another experience. This advan- tage is not just from the spectator point of view, but also brings benefits to the side of the broadcaster. The broadcaster gets immediate feedback on their performance or on his show.Moreover, he can take advan- tage of this communication, as I mentioned earlier, so he can either modify his program or leave it entirely up to viewers to decide what and how they want to watch or listen. Due to this interaction the watching provi- des the social experience, but still it is only communication over the Internet with other people or with the broadcaster alone.The- refore, this participation becomes for many viewers something more than just watching the show from the comfort of their homes. Current state of streaming media In 2010 and 2011 live streaming enjoyed great growth in popularity because of both low prices of mobile Internet and broad- band at home. Of course, VOD servers, such as Youtube.com and Vimeo.com still have a huge lead in the number of viewers compared to the very live broadcasting over the Internet, but these numbers are rapidly closing up. As we can see on the chart (fig. 3) there has been up to a 700% increase in viewership of live streams. This statistic was only a small portion of all servers used to broadcast live stream, so we can expect that the percentage increase may be seve- ral tens of percentage points higher.“Com- pared to YouTube but still is only a small part of the audience, because the viewers have seen this site in July 2010, 40 billion minutes VOD content, which is 68% incre- ase.” says Jay Yarow, newsletter of busi- nessinsider.com. If viewers accustom to watch videos on the stream, it can also mean the end of the cable TV stations. On the other hand, this is still just speculation, because no channel or program generally has moved from a normal TV broadcast to only on stream. If we focus on the largest companies in the marketing field of streaming, for them was the year 2010 more than successful? “When we look at Netflix for example, that at the end of the third quarter ended with more than 16.9 million subscribers, which is 52% growth compared to third quarter of 2009. Sales in this period rose to 553.2 mil- lion dollars which was a 31% increase,” says James Careless, chief editor of a Web newsletter streamingmedia.com. A similar increase was also given to other streaming companies such as Hulu.com, which incre- ased its sales since 2008 from 25 million to 240 million dollars in 2010. But the biggest milestone in 2010 and 2011 is that these streaming content providers generate much profit from fees collected from subscribers as opposed to revenues derived from adver- tising. “A very positive factor is that consu- mers are finally able to accept the fact that they have to pay for online content and if you do not want to have the opportunity to see the content,” said Dave McIlroy, presi- dent Vancouver solution providers through streaming from PlayFulScreen.com.There- fore, we can now see the streams of eve- rything – from football colleges in the U.S. to the classic video blogs. Right now however, the streaming media audience does not seem to interfere with the audience for the classic TV show. Dan Piech, senior analyst and head of Pro- duct Management from comScore said. “Our research shows that while on-line consumption of streaming media increases, but the number of hours spent by viewers of television screens remains stable,” he explains. “This means that people do not pass from the consumption of video con- tent from TV to the Internet. Instead, they devote more time to either one or the other screen.” Internet television – upcoming changes in the industry? A new era of digital television broadcasts brought to an entirely new function.Recently we could look at a television program without having to look for a program as a magazine or look on the Internet.We watch many programs and films in multiple langu- ages. The quality of the TV increased with the newly distributed in full HDTV chan- nels, in which the image on the big screens is absolutely perfect.The two biggest com- petitors in the Internet television service are Google TV and Apple TV. Google TV is a device that connects to your existing DVB-T or a DVD player and your TV will enter into the Internet world. One of the basic features is Google TV viewing web pages directly on your TV. Other interesting features are found in pro- grams, recorded programs or right on the web. Equipped with Google TV your televi- sion can, like the phone or computer now upload new applications that further extend the possibilities of television. Not surprisin- gly, Google TV can be controlled from a mo- bile phone. Google TV is from the very beginning working with leading consumer

20 3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia anglické listy electronics manufacturers such as Logi- tech, Sony and others. This gives the pro- duct of a great ambition to succeed and to settle permanently in our televisions. How- ever the reviews on the current version are not as pleasing as Google wished for. “Google TV has always shown a ton of pro- mise and this version finally brings the plat- form the high quality interface it deserves. But it’s still missing content. A pretty face is good for a hit single or two, but staying power requires real substance, which is something Google TV is currently lacking,” summarizes the biggest problems Matt Burns from techcrunch.com. On the other side, there is Apple TV which is based on a different principle than the Google TV. Apple TV is completely designed for consuming the audio-visual content over the Internet or from other pc or mac computers. On the latest version and with the full support of iCloud you can share your videos or music from your iTu- nes library and pictures through Photo- stream. Apple TV has much more to offer with the addition of their own movie rentals through iTunes or third party sites like Vimeo, Netflix, Youtube and Flickr. “All in all, I really enjoy the Apple TV. I’ve had to restart it a couple of times in the past month, but it reboots very quickly and it re- members all my passwords when it recon- nects. It offers programming from iTunes, and no other multimedia box I know offers that. I wish that it also offered Hulu+; maybe that will come with a future upgrade.I guess it’s not that important because I’ve only had to enter data during setup, but it would have been nice to have a keyboard to enter account names and passwords. I like that it’s a tiny box that fits easily on my cramped TV stand. I think the Apple TV was $99 well spent.“ Of course, there are some other devi- ces offered by the companies like Roku, but as far as the reviews go, none of the current streaming media boxes is reaching the state of being perfect.The industry is at its start and so are the players. It is only question of time when will the media box, allowing us all the functions we as users expect from it, see the light. Blackouts postponed the SOPA/PIPA threat In January 2012 the streaming media as an industry had to face a threat that could have led them back to – square one. SOPA (the “Stop Online Piracy Act”) and PIPA (the “PROTECT IP Act”) are bills presented in the U.S. House of Representatives and the U.S. Senate. These bills are presented as efforts to stop copyright infringement committed by foreign web sites, but in opi- nion of many experts, they do so in a way that would disrupt free expression and harm the Internet. The Electronic Frontier Foundation, an organization that advoca- tes for the public interest in the digital realm, has summarized the flaws in these bills, and the threats to an open, secure and free Internet. How would these bills hurt the strea- ming media? The problem mainly would be in the user – generated content which is however creating a big portion of videos and general content online. One of the most effected sites would be as well wikipedia. org or webcasting sites like justin.tv or own3d.tv. SOPA and PIPA would put the burden on website owners to police user- contributed material and call for the unne- cessary blocking of entire sites.The threats to the sites containing the user generated content are best summarized in Wikipedia official statement: “Small sites won’t have sufficient resources to defend themselves. Big media companies may seek to cut off funding sources for their foreign competi- tors, even if copyright isn’t being infringed. Some foreign sites would be prevented from showing up in major search engines. And, SOPA and PIPA build a framework for future restrictions and suppression. Wiki- pedia would be threatened in many ways. For example, in its current form, SOPA could require Wikipedia to actively monitor every site we link to, to ensure it doesn’t host in- fringing content. Any link to an infringing site could put us in jeopardy of being forced offline.The trust and openness that under- lies the entire Wikipedia project would be threatened, and new, restrictive policies would make it harder for us to be open to new contributors.” The biggest Internet companies stood up against the SOPA and PIPA bills just as Wikipedia with complete or partial blackout with words “How our site would look like if these bills pass” on 18th January 2012. Facebook’s founder Mark Zuckerberg has openly stated that they oppose these bills as well as Riot Gaming and other threate- ned corporation’s.These actions were taken seriously by senators and representatives and all votes have been postponed until they are fully reworked and do not restrain freedom of speech on the Internet. The threat is although far from over from the point of view of Internet companies such as Wikipedia: “SOPA and PIPA are symptoms of a larger issue.They are misguided solu- tions to a misunderstood problem. In the U.S. and abroad, legislators and big media are embracing censorship and sacrificing civil liberties in their attacks on free know- ledge and an open Internet.” There has been always and issue with copyrights and legislations on the Internet, but to repress its freedom is not the right solution in the eyes of most experts. Wrap up The streaming media industry is still at its adolescent years, but in 2011 it had made a few big steps toward success. The sub- scription services have been accepted by the viewers and together with the revenue from adverts it provides the income to make the industry grow. More and more people already own a smartphone with the mobile Fig. 3 Minutes of Viewed Live Stream video (1/7/2009–7/10/2010) Fig. 4 Top application by Downstream Bytes Share – March 2011

213/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia anglické listy Internet and it is now only on streaming com- panies to provide interesting content in quality people so much desire. However, there has been only bright predictions for the streaming corporation about the growth. At the start of 2012 the bills such as SOPA/PIPA showed that the industry is in huge danger of being restric- ted and controlled by the governments. As soon as these threats were postponed by only few months, rather surprised citizens of Europe have seen numerous countries signing secretly ACTA, which is bill more over similar to the ones introduced in US. Streaming media industry is following the latest trends in entertainment. People want to have the possibility to play media content anywhere they like, at any time, and for the period of time they choose.The time restrictions that the television coverage sets have become for many active people the reason to abandon it and convert to streaming “freedom”.The future might seem bright and with the increasingly usability 3G mobile Internet connection we might see another media revolution. Although, there are threats from the legislation that is European Union or US government prepa- red to accept, but the current state is the streaming industry the one to watch. Reviewed by: RNDr. Bohumír Štědroň, Ph.D. Bc. Alexandra Strelcova LITERATURE: [1] Ozer, J.: What is Streaming? A high-level view of streaming media technology, his- tory, and the online video market landsca- pe.What is... [online]. 26.2.2011, [cit. 2012- 1-25].Available from: http://www.streaming- media.com/Articles/Editorial/What-Is-.../ What-is-Streaming-74052.aspx. [2] Wedolive.com. What is webcast?. What is... [online]. 15.10.2010, [cit. 2011-12-24]. Available from: http://www.wedolive.com/ webcast/faqs/what-is-webcast-and-wed- cast/. [3] Marriott, M.: Nothing to Watch on TV? Stre- aming Video Appeals to Niche Audiences. NY Times: Media & Advertising [online]. 6.8.2007, [cit. 2012-1-23]. Available from: http://www.nytimes.com/2007/08/06/busi- ness/media/06stream.html. [4] Yarow, J., Angelova, K.: Watch Out Cable Companies! Live Streaming Popularity Up 600% For The Year . Business Insider : Tech [online]. 3.9.2010, [cit. 2012-1-25]. Available from: http://articles.businessinsi- der.com/2010-09-03/tech/29956166_1_ web-video-video-sites-youtube. [5] Careless, J.:The State of Streaming Media and Entertainment 2011. The future looks bright for streaming media content provi- ders in their fight for consumers’ atten- tion. Streaming magazine [online]. 6.6.2011, [cit. 2012-1-24]. Available from: http://www.streamingmedia.com/Articles/ ReadArticle.aspx?ArticleID=74282&Pa- geNum=1. [6] Top U.S. Online Destinations for Video.Niel- sen blog [online]. 3.11.2011, [cit. 2012-1- 26]. Available from: http://blog.nielsen.com/ nielsenwire/online_mobile/september- 2011-top-u-s-online-destinations-for-video/. [7] Follansbee, J.: Get Streaming! Quick Steps to Delivering Audio and Video Online [online]. CA, USA: Focal Press, 14.4.2004 [cit. 2012-1-21]. Available from: http://books.google.cz/books?id=pYlE- 8HapG4AC&pg=PA75&dq=audiocast+o- f+23rd+IETF&hl=cs&sa=X&ei=5_rtTtWD- PeOB4gSdxImFCQ&ved=0CC8Q6AE- wAA#v=onepage&q&f=false. [8] Cloninger, J.: Apple TV (2nd Generation): Review. The Gadgeteer: Audio, Video [online]. 3.7.2011[cit. 2012-01- 30]. Available from: http://the-gadgeteer. com/2011/07/03/apple-tv-2nd-generation- review. [9] Burns, M.: Google TV 2.0 Review: A Bril- lant Interface, But Still Lacking Substance. Techcrunch.com [online]. 3.11.2011[cit. 2012-01-30]. Available from: http:// techcrunch.com/2011/11/03/google-tv-v2- review-its-getting-closer. [10] Štědroň, B., Svatoš, J.: Systémové po- hledy na technologické prognózy. Sdělo- vací technika, 9/2011, ISSN 0036-9942. [11] Štědroň, B., Baťa, R.: Phenomenon RFID – Towards dialogue with animals and plants, Sdělovací technika, 11/2011, ISSN 0036-9942. [12] Rožek, J., Štědroň, B.: New technological trends and the gambling industry. Saar- brucken, Lambert Academic Publishing, 2011, ISBN: 978-3-8443-8908-1. [13] Stědroň, B., Baťa, R.: Scénáře vývoje energie a ekologie v příštích 20 letech. GUC-Verlag der Gesellchaft fur UC, Chemnitz 2011, ISBN 978-3-86367-003-0. [14] Štědroň, B.: New methods to brand eva- luations. Sdělovací technika 12/2011, ISSN 0036-9942 [15] Svitek, M.: Quantum system modelling. International journal of general systems. DOI: 10.1080/03081070701833039 Pub- lished: 2008. [16] Svitek, M., Novovicova, J.: Performance parameters definition and processing. Neural network world. 2005. [17] Svitek, M.: Wave probabilisties and quan- tum entanglement. Neural network world. 2005. FIGURES: [1] Fig. 1 and 2: Source: Lecture about Strea- ming media presented at Stanford Univer- sity in California. USA. Available from: http://www.stanford.edu/class/ee398b/ handouts/lectures/08VideoOverNetworks. pdf. [2] Fig. 3: Source: The article Watch Out Cable Companies! Live Streaming Popu- larity Up 600% For The Year. Available from: http://static6.businessinsider.com/ image/4c815aac7f8b9a84166a0100/ chart-of-the-day-live-streaming-vi- deo-2009-2010.jpg. [3] Fig. 4: Source:The article Chart of the Day. Available from: http://static7.businessinsi- d e r . c o m / i m a g e / 4 d d 2 d e 1 6 c c d - 1d55a3b000000/chart-of-the-day-netflix- video-streaming-may-2011.jpg. Pohleďme budoucnosti do tváře.... Jedinečný sborník futuristických vizí předních odborníků SVĚT 2050 154 stran Cena 146 Kč/cena pro členy Klubu Sdělovací techniky 124 Kč Objednávky: www.stech.cz nebo knihy@stech.cz Štědroň, Beneš, Potůček, Balabán, Rašek, Musílek, Sekerka, Zahradník, Terem, Müller, Vaníček, Baltus, Benešová, Slanina, Pokorný, Mikulecký vet_2050_nový_svet_2050 14/02/2012 14:36 Stránka 1

22 3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia smart grids Po zahájení konference RNDr. Petrem Be-  nešem, šéfredaktorem časopisu Sdělovací  technika,  seznámil  účastníky  náměstek  pro  podporu  podnikání  z  CzechInvestu  Ing. Patrik Reichl s tím, jak CzechInvest  podporuje elektromobilitu v České repub- lice. CzechInvest je Agentura pro podporu  podnikání a investic, jejímž hlavním cílem  je  přispět  ke  zvýšení  konkurenceschop- nosti české ekonomiky. „Automobilový prů- mysl patří ke klíčovým sektorům agentury  CzechInvest,“ uvedl Reichl. Od roku 1993  do první poloviny 2011 se za podpory Czech-  Investu  uskutečnilo  302  projektů,  celko-  vá investice byla 290 miliard korun a vytvo- řilo se 74 490 nových pracovních míst. Agen- tura zprostředkovala investice takovým vý-  znamným  výrobcům,  jako  Škoda  Auto,  Hyundai Nošovice a TPCA Kolín. „Zavede- ním elektromobilů se sníží emise z dopravy  v hustě osídlených oblastech, sníží se ná-  klady na provoz vozidel a zmenší se závis- lost na ropě, a tím se zvýší konkurence- schopnost ČR,“ řekl Reichl. CzechnInvest  je prostředníkem komunikace mezi výrobci  elektromobilů a komponentů, poskytovateli  infrastruktury a energie, vědeckovýzkum- nou sférou, vysokými školami apod., je zá-  kladním kontaktem pro komunikaci se stát- ní správou, zprostředkovává příliv investic  do elektromobility a propaguje elektromo- bilitu medializací, pořádáním seminářů, kon-  ferencí a dalších akcí. „Vývoj  půjde  kupředu  i  bez  diktátu  Smart Grids,“ zahájil svou přednášku o his-  torii a současnost inteligentních zařízení  Ing. Mirek Topolánek, předseda výkonné  rady v distribuční soustavě Teplárenského  sdružení ČR. Hovořil o vývoji dispečinků  a rozvoden a distribučních trafostanic od  začátku 70. let minulého století do součas- nosti a uvedl, že tuzemské firmy se úspěš- ně prosazují v Evropě a jsou schopny kon- kurovat i velkým hráčům na trhu nejen ce- nou, ale také vyspělým technickým řeše- ním – např. RTU s měřením a ochrannými  funkcemi pro řízení distribuční sítě. „O tom,  že v Česku řídíme a měříme českými zaří- zeními na nejvyšší úrovni svědčí i fakt, že  např. zatímco v evropských státech objevu- jí řízení spotřebičů pomocí smart grid, v tu- zemsku je řízení spotřebičů v domácnos- tech systémem HDO již několik desetiletí  standard,“ dodal Topolánek. Následovala přednáška Ing. Jaroslava  Blažeje z odboru elektroenergetiky MPO ČR  s názvem Národní strategie Smart Grid.  Stávající Státní energetická koncepce ČR  platí od roku 2004 a nezahrnuje pasáže,  které by se zabývaly smart grids. Minister- stvo průmyslu a obchodu v současné době  připravuje její aktualizaci, kde již kapitola  o smart grids bude. Tato koncepce bude  předložena  vládě  v  polovině  roku  2012.  Blažej hovořil o tom, že by moderní techno-  logie měly být zaváděny takovým způso- bem, který by běžnému uživateli přinášel  technický i ekonomický prospěch bez toho,  aby zatěžovaly společnost jakoukoli formou  dotace a velkou finanční zainteresovanos- tí. Neméně důležitým požadavkem je zvý- šení či udržení bezpečnosti stávajících ener-  getických sítí. Jiří  Stich,  Sales  Director  Utilities  and  Smart  Grid  Competency  z  NESS  Czech,  která na českém trhu patří k lídrům v ob-  lasti business a IT služeb, ve své přednáš- ce Smart Grid Road Map poukázal na do-  cházející zásoby fosilních paliv a na velký  růst spotřeby energie v posledních letech –  např. celková energetická spotřeba ve světě  loni meziročně vzrostla o 5,6 %, a přitom  elektromobilita může zvýšit spotřebu energie  v horizontu třiceti let až dvojnásobně. Proto  bude do budoucna třeba využívat obnovi- telné zdroje energie. Další možností je ter- monukleární fúze, ovšem její první nasa- zení optimisté předpokládají za padesát let. Systém dálkové lokalizace poruch (DLP)  v  distribuční  síti  v  Bratislavě  představil  Ing. Martin Pecina, předseda dozorčí rady  společnosti  ELVAC,  která  poskytuje  ob-  chodně-technické a inženýrsko-dodavatel- ské služby v oblasti průmyslových a spe-  ciálních PC systémů, průmyslové automa- tizace a silnoproudé elektrotechniky. Na kon-  krétním příkladě poruchy v síti 22 kV ukázal,  že  zavedením  systému  DLP  se  zmenšil  počet úseků, kde bylo nutné poruchu vyhle- dávat, z dvaceti na devět, a doba vyhledání  poruchy se zkrátila o devadesát minut. Ing. Milan Špatenka, ředitel útvaru roz- voje distribuce ČEZ, představil pilotní pro- jekty skupiny ČEZ z oblasti Smart Grid pod  názvem  FUTUR/E/MOTION.  Společnost  ČEZ realizuje dva projekty. Prvním z nich je  Smart Metering – AMM probíhající od roku  2010, který zahrnuje implementaci 33 tisíc  smart elektroměrů (AMM) v regionech Jeř- manice, Pardubice-Sever a Vrchlabí. Zákaz- níci jsou informováni o průběhu spotřeby  elektřiny, plynu, vody a tepla prostřednictvím  Internetu. Vyhodnocení zákaznických prů- zkumů by mělo být k dispozici koncem prv- ního čtvrtletí 2012 a bude podkladem pro  národní studii plošné implementace AMM  v ČR. Druhým projektem je Smart Region,  který probíhá ve Vrchlabí a zahrnuje imple- mentaci monitorovacích a automatizačních  prvků v distribuční síti, zapojení různých  typů obnovitelných zdrojů, zavedení AMM  poskytujících spotřebitelům přehled o spo- třebě energie, zkoušení konceptů řízení sítí,  ostrovního provozu, e-mobility apod. České  Radiokomunikace  představil  ve své přednášce s názvem Smart Life pro- Vydavatelství Sdělovací technika uspořádalo 24. ledna 2011 v TOP Hotelu Praha další konferenci z cyklu Milníky digitaliza- ce – již podruhé na téma Smart Life, která zprostředkovala setkání odborníků z oblasti energetiky a ICT. Koncepcí Smart Life rozumíme Smart Grid a s tím spojenou problematiku foto- voltaiky a dalších obnovitelných zdrojů, elektromobility, digitál- ních domácností s „chytrými“ spotřebiči (SG Ready) a „chytrými“ elektroměry (Smart Meters), inteligentních domů apod. Smart Life podruhé Ing. Pavla Slavíková Konferenci navštívilo 110 účastníkůIng. Mirek Topolánek

233/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia smart grids střednictvím Smart Infrastruktury Marcel  Procházka, manažer rozvoje služeb a stra- tegie. Společnost České Radiokomunikace  působí na českém trhu již 47 let a je lídrem  na trhu televizního a rozhlasového vysílání  a předním poskytovatelem telekomunikač- ních služeb a komplexních řešení ICT a da-  tových center, nabízí také služby, jako např.  eCall či Smart Cloud. „Vedle energetické  sítě je třeba také mít robustní komunikační  infrastrukturu pro Smart Metering a Smart  Grids,“  uvedl  přednášku  Procházka.  Pro  přenos dat ze smart meterů do datového  centra poskytuje společnost České Radio- komunikace  rádiové  technologie  WiMax  a R-LAN, pro přenos dat datového/řídicího  centra do uzlů smart grid lze využít optické  a mikrovlnné technologie – SDH, Ethernet/IP,  nebo rádiové technologie WiMax 3,5 GHz  či Long Wave data Broadcast (prostřednic- tvím dlouhé vlny) v licencovaném pásmu  130 kHz. Řešení úspor elektrické energie pro ope- rátory mobilních sítí od Nokia Siemens – to  bylo tématem přednášky Ing. Petra Dörne- ra,  MBA,  ze  společnosti  Nokia  Siemens  Networks Czech Republic, která je posky- tovatelem komplexních řešení IP telefonie,  podnikové komunikace a infrastruktury pev-  ných i mobilních sítí pro telekomunikační  operátory, včetně multimediálních aplikací  a profesionálních služeb.  Marek Lukovič, Director of Sales EMEA  firmy  Corinex,  představil  řešení  komuni- kace  mezi  elektromobilem  a  Internetem  přes nabíjecí stanici, které je realizováno  v rámci projektu EU PowerUp. Že rozvoj elektromobility je třeba koor- dinovat, vysvětlil ve své přednášce Stan- dardy eMobility Ing. Jiří Polák, CSc., výkon-  ný ředitel CACIO – České asociace mana- žerů informačních technologií. O tom, co musí umět clearingový sys- tém plateb v e-mobilitě, hovořil Ing. Petr  Štěpánek z IT společnosti e-Fractal. Konferenci uzavřela prezentace Mar- tina Skořepy, který představil elektromobil  a nabíjecí stanici společnosti EmotionCar,  která  byla  vybrána  skupinou  ČEZ  jako  dodavatel  stanic  pro  rychlé  a  normální  dobíjení elektromobilů pro Českou repub- liku v rámci projektu FUTURE/E/MOTION. Konferenci  Smart  Life  navštívilo  při- bližně 110 účastníků z řad zástupců jak  technologických firem, tak i českého ener- getického průmyslu. Témata jako Smart Grid,  Smart Metering či e-mobilita jsou v sou- časné době velmi aktuální a existuje hodně  otázek,  které  bude  třeba  do  budoucna  řešit. Na závěr konference si mohli účastníci prohlédnout nabíjecí stanici a elektromobil EmotionCar Společnost  ABB,  přední  světová  firma  působící v oblasti energetiky a automati- zace, uvedla ve svém novém sídle v budo-  vě QuBix ve Štětkově ulici v Praze 4 do  provozu  rychlonabíjecí  stanici  s  názvem  Terra 100.2 určenou pro rychlé nabíjení dvou  elektromobilů současně. Tento typ předsta- vuje dělenou technologii (vnitřní a vnější  jednotka) o celkovém výkonu 100 kW (2×  50 kW). Slavnostního uvedení do provozu  se zúčastnili zástupci PRE, RWE, E.ON,  ČEZ, Citroën, Nissan, Opel, Peugeot, Ford  a EVC, kteří na akci zapůjčili své elektro- mobily. Uplatnění této nejnovější nabíjecí sta- nice se očekává zejména na čerpacích sta- nicích nebo tam, kde je požadavek na do- bíjení více vozů současně. Nabíjení elek- tromobilů stanicí ABB Terra 100.2 trvá v zá- vislosti na typu vozidla 15–30 minut, ale  k dispozici je zde i pomalé dobíjení plug-in  hybridů, resp. vozidel, které rychlé DC dobí-  jení nepodporují, a to prostřednic- tvím AC nabíjecí stanice. Všichni  zaregistrovaní  elektro- motoristé budou mít možnost si na- bíjet své elektromobily u ABB zdar- ma. Polovinu kapacity Terra 100.2  poskytne ABB do pilotního projektu  Charge&GO společnosti Solar Cen-  ter. Všechny instalované stanice Terra  jsou postaveny pro maximální spo- lehlivost a odolnost, jsou pod nepře- tržitým dohledem technického cen- tra ABB, které je schopno vzdáleně stanice  dozorovat a konfigurovat. Situace, že by  majitel elektromobilu přijel k nefunkční sta- nici, je téměř vyloučená (s výjimkou úmy- slného vandalismu či výpadku energetické  sítě). Nové  sídlo  společnosti  ABB,  kde  se  rychlonabíjecí stanice Terra 100.2 nachází,  bylo slavnostně otevřeno při příleži- tosti 20letého působení trhu 30. led- na  2012.  Administrativní  budova  QuBix poskytuje 12 000 m² kance- lářské a 1 800 m² obchodní plochy  a  více  než  100  parkovacích  míst.  Počítačovou síť sídla ABB propojuje  35 km kabelů, 230 přípojných bodů  a více než 1 000 zásuvek. Budova je  vybavena elektronistalačním materiá-  lem ABB, včetně 2 trafostanic a 30  rozváděčů. Název QuBix byl vybrán  s ohledem na architekturu budovy – která  jakoby vznikla poskládáním sady hranolů  na sebe, a ve stejném duchu se drží i celý  interiérový design. Nachází se na strategic- kém místě v blízkosti začátku dálnice D1. ps Nová rychlonabíjecí stanice ABB

24 3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia software Moderní systémy pro návrh elektroniky již delší dobu využívají některé osvědčené kon- cepty z oblasti programování software. Jed- ním z nich je vytváření hierarchického ná- vrhu pro elektronické schematické výkre- sy, který je především zpřehledňuje a také dovoluje efektivně použít opakující se části schématu bez jejich překreslování. Altium Designer (AD) doplňuje již klasický hierar- chický návrh schématu o několik zajíma- vých funkcí, jako jsou objekty Harness, De- vice Sheets a jednoduchá implementace multikanálového návrhu.Všechny jmenova- né pomůcky jsou hlavní náplní tohoto dílu seriálu o Altium Designeru. Hierarchické členění schématu [1] při- náší v první řadě přehlednost. Na nejvyšší úrovni (Top-level) je vytvořeno blokové za- pojení hlavních částí návrhu, jako je např. zdroj, řídicí část, uživatelské rozhraní apod. v podobě blíže nespecifikovaných bloků (Sheet Symbols). Každá tato část je pak tvořena příslušným schematickým listem obsahujícím definované vstupní a výstupní uzly označované jako porty, které jej pro- pojují s ostatními částmi návrhu, jak je to naznačeno na obr. 1. Schematické doku- menty tak získají strukturu podřazených a nadřazených listů (Sheets).Tento postup vede k rozčlenění návrhu na několik men- ších nezávislých obvodů, které mají jasně definované vstupy a výstupy. V důsledku tak může být ná- vrh zařízení roz- dělen mezi něko- lik návrhářů, kteří řeší jednotlivé „moduly“ zařízení. Pokud je zařízení od počátku vhodně rozděleno, případné budoucí úpra- vy projektu se týkají pouze přepracování jednotlivých modulů, ne celého projektu. Hierarchický návrh přitom není omezen pouze na dva stupně (hlavní a podřazený dokument), ale může obsahovat prakticky libovolné množství vnořených dokumentů, které se také mohou ve struktuře projektu v případě potřeby i opakovat, což vede k jednodušší správě shodných částí návrhu. Zmíněný postup je pak využit hlavně k tzv. multikanálovému návrhu zařízení (zařízení obsahuje několik shodných částí, např. pra- vý a levý kanál u stereo zesilovače, jednot- livé výstupy třífázového výkonového měni- če atd.) nebo k vytvoření souboru ověře- ných částí návrhu označovaných v Altium Designeru jako Device Sheets. Nastavení projektu Projekty plošných spojů (PCB), ale i další typy projektů v AD, jsou již při jejich zalo- žení nastaveny tak, aby automaticky došlo k rozpoznání hierarchické struktury, a návr- hář tak mohl okamžitě využívat výhod tohoto přístupu. Toto nastavení naleznete v menu Project->Project Options… na záložce Options pojmenované jako Net Identifier Scope (obr. 2). Základní nasta- vení automatického rozpoznání struktury projektu je obvykle vyhovující. Můžeme ale použít přímo nastavení Hierarchical, které znamená, že názvy jednotlivých spojů na schematickém výkresu jsou platné pouze na konkrétním listu, kde jsou použity s vý- jimkou napájecích signálů tvořených znač- kami Power Port, které jsou platné (signály se vzájemně propojí) pro celý projekt.Toto nastavení uživateli zaručí bezstarostné používání obecných jmen signálů, jako je Input, Gate nebo např. Enable bez rizika jejich nechtěného propojení mezi několika listy schématu. Cíleného propojení signálů mezi schematickými výkresy se dosáhne umístěním objektu Port, kterému odpovídá ve vyšší hierarchické vrstvě objekt typu Sheet Entry se stejným pojmenováním (obr. 1), jak uvidíme dále. Nastavení projektu umožňuje také vyu- žít typ projektu Flat a Global, kde v prvním případě mají globální platnost pouze sig- Altium Designer je komplexní návrhový systém integrující většinu činností spojených s návrhem elektroniky do jednoho programu. Článek navazuje na seriál uveřejněný ve Sdělovací technice 11/2010 až 5/2011, kde autor čtenáře seznámil s postupem navrhování jednoduchého plošného spoje, s nástroji pro hromadné úpravy projektu, generování výstupních technologických podkladů a správu projektu a s knihovnami komponent. V tomto díle se autor věnuje možnostem využití hierarchické struktury schematického výkresu. Úvod do Altium Designeru hierarchický návrh Petr Tošovský Obr. 1 Naznačení propojení hierarchického návrhu schématu prostřednictvím společného pojmenování portů a bran Sheet Entry Obr. 2 Nastavení projektu pro využívání hierarchického návrhu

253/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia software nály připojené na objekt Port (všechna schémata propojena porty bez hierarchic- kého členění) a ve druhém případě mají globální platnost všechny signály (typické pro jednodušší CAD systémy, kompliko- vaná správa rozsáhlejších schémat). Tyto typy projektů se používají spíše ojediněle. Nová verze Altium Designer 10 navíc přináší ještě další nastavení Strict Hierar- chical, které vytvoří i z napájecích signálů signály lokální. Toto nastavení je vhodné například pro vícekanálové návrhy s galva- nickým oddělením napájení. Mimo zmíněná nastavení je na záložce Options ještě nastavení Netlist Options (obr. 2 vlevo), které úzce souvisí s hierar- chickými schématy, a to především pro jejich převod do plošného spoje v podobě netlistu.V PCB již spoje nemohou mít více- násobné pojmenování jako ve schématu (běžně pro různé vrstvy hierarchie), tudíž systém pomocí těchto nastavení rozho- duje, jaké pojmenování použije. Vlastní vytvoření hierarchie schématu vznikne vytvořením Sheet symbolu. Postu- pů k vytvoření je několik. Pokud existuje podřazené schéma, v hlavním schématu použijeme například funkci Design->Cre- ate Sheet Symbol from Sheet or VHDL. Po výběru odpovídajícího schématu vznik- ne jeho automatický symbol, který už jen upravíme. Pokud podřazené schéma ještě neexistuje, pomocí Place->Scheet Symbol a Place->Add Sheet Entry vytvoříme potřebný symbol s jeho přípojnými bránami v hlavním schématu, a následně pomocí kontextového menu a funkce Sheet Symbol Actions->Create Sheet from Sheet Symbol vznikne odpovídající soubor schématu s již připravenými porty napojenými na původní Sheet Symbol. Zde již stačí jen dokreslit vlastní elektrický obvod. Takto vzniklý sou- bor schématu má název podle uvedeného názvu souboru v Sheet Symbolu (druhý řádek pod popiskem Name). Kontrola a pří- padné opravy propojení Scheet symbolu a jeho schematického listu se pohodlně provádějí prostřednictvím Design->Syn- chronize Sheet Entries and Ports nebo pomocí podobné funkce v kontextovém menu konkrétního Sheet symbolu (Sheet Symbol Actions). Hierarchicky vytvořená schémata se zpravidla používají pro složitější projekty. Mimo jejich vytvoření zde vyvstává otázka, jak efektivně kontrolovat propojení všech spojů v rámci celé hierarchie schématu. V tomto případě je dobrou pomocí panel Navigator, a především pak jeho nastavení v kontextovém menu Show Graph (obr. 3). Vybraný signál se při použití tohoto nasta- vení zvýrazní ve schématu a jednotlivé části signálu jsou propojeny červenými spoji. Podobného efektu lze docílit i pomoci nástroje Underline v pravé dolní části edi- toru (změna barvy mezerní- kem).Držením klávesy a klikáním na značky portů nebo Sheet Entry můžeme rychle přecházet na další lis- ty schématu. Rychle a efek- tivně tak zkontrolujeme všech- na propojení a ujistíme se, zda jsou spoje funkční a kom- pletní. Porty Mimo Sheet symbolů a je- jich připojovacích bran Sheet Entry jsou součástí hierar- chie schémat porty Place ->Port (obr. 4), které jsou přímo napojené právě na Sheet Entry. Základní porty asi není nutné představovat. Doporučuji pouze u portů pečlivě nastavit směr sig- nálu, tzn. zda jsou vstupní, výstupní nebo obousměrné. Toto určení směru dovoluje provádět některé z kontrol při kompilaci projektu a opět snižuje možnost chyby. K portům lze připojovat jak signály, tak i sběrnice. Přitom vždy musí odpovídat šířka připojené sběrnice a nastavení šířky portu (uvedeno v hranatých závorkách, např. [1..8]). Stejně jako u signálů a sběrnic lze u portů nastavit barvu, a zvýraznit tak kritické funkce. Porty se však vyskytují i v jiné podobě a tou jsou Power porty, Place->Power Port. Tyto symboly představují, jak již bylo zmí- Obr. 3 Kontrola propojení signálů s aktivovaným zobrazením Show Graph Obr. 4 Základní typy portů včetně napájecích portů s připojenou sběrnicí a signály (elektrické propojení napájecích signálů je zvýrazněno červeně) Obr. 5 Harness konektor a nástroj Harness Definition Problem Finder (elektrické propojení signálů tečkovou notací je zvýrazněno žlutě, dialog upozorňuje na nesourodou definici sběrnice A v jiné části schématu)

26 3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia software něno pro nastavení projektu Hierarchical, globální signály, které nemusejí mít odpo- vídající Sheet Entry. Vlastní grafická značka Power portu není rozhodující, pro- pojení v rámci všech schémat je zajištěno pouze stejným pojmenováním portů, a tím i signálů k nim připojených (červené zvý- raznění na obr. 4). Objekty Harness K propojení jednotlivých schémat jsou mimo signálů a sběrnic (sběrnice v AD je skupina stejně pojmenovaných signálů s různými číselnými indexy, např. A0, A1, A2…) k dispozici ještě objekty typu Har- ness (spoutat), viz [2]. Harness umožňuje sloučit do jedné „sběrnice“ různě pojmeno- vané signály a sběrnice, nebo dokonce i další Harness spoje. Takto sloučené sig- nály pak lze jednoduše propojovat mezi různými částmi hierarchie s tím, že původní jednotlivé signály jsou dostupné na kon- cích Harness spoje (lze vytvořit i propojení s více konci větvením Harnessu). Harness propojení se vytváří nástroji z menu Place->Harness. Nejprve polo- žíme Signal Harness spoj na požadované místo a k němu vytvoříme Harness Con- nector (objekt ve tvaru složené závorky). Na otevřenou stranu Harness konektoru pak postupně přidáváme Harness Entry pro jednotlivé signály. Pojmenování těchto Entry nemusí korespondovat s názvy při- pojených signálů. Definice vytvořeného Harnessu se automaticky přidává do pro- jektu jako textový soubor s názvem sché- matu, kde je použit, a koncovkou Harness. V tomto definičním souboru můžeme Har- nessy jednoduše editovat nebo vytvářet je- jich další definice.Všechny vytvořené Har- ness konektory můžeme zpětně vyvolat v menu Harness položkou Place Predefi- ned Harness Connector. Jednou nakres- lený Harness konektor tak již tímto způso- bem kopírujeme a nemusíme vytvářet konektor opět ručně. Další pomůckou je i Edit->Smart Paste, kde pomocí transfor- mačních funkcí v prostřední části vytvoří- me Harness konektor z názvů signálů ve schránce (pocházejících např. z dokumen- tace nebo pinů komponenty). K signálům (např. RD) uvnitř Harnessu (např. RAM) lze přistupovat i bez Harness konektoru, a to pomocí tečkové notace ve tvaru „název_Har- nessu“.“název_Har- ness_Entry“ (RAM. RD), analogicky na obr. 5. Celý Harness spoj lze připojit běž- ným způsobem k por- tu. Port pak přebírá v základním nasta- vení barvu Harnessu pro lepší orientaci. Ke kontrolám propojení a aktualizacím Har- ness spojů slouží ná- stroj Tools->Harness Definition Problem Finder. Parametry Altium Designer je, jak jste pravděpodobně již zaznamenali, protka- ný možnostmi použí- vání uživatelských pa- rametrů/atributů. Tato vlastnost se přirozeně ukazuje i v hierarchic- ké struktuře návrhu, kde jednotlivé doku- menty získávají (dědí) parametry svých nadřazených dokumentů, a to nejen přímo, ale i přes několik stupňů hierarchických úrovní. Parametry do této struktury může- me pohodlně zadávat i prostřednictvím Sheet symbolů (obr. 6). V libovolné části podřazeného schematického dokumentu pak parametr voláme pomocí zápisu „=název_parametru“. Při několikanásob- ném použití stejné části schématu (např. zesilovač) lze v hierarchickém schématu docílit různého nastavení obvodu (např. nastavení zesílení). Vícekanálový návrh Hierarchické návrhy schématu v Altium Designeru nabízejí, mimo ručního vícená- sobného použití, stejné části schématu i tzv. vícekanálový návrh, který zajistí opakování automaticky, což je vhodné například pro měřicí systémy s více senzory, stereo ob- vody apod. Tento vícekanálový návrh spo- čívá pouze v zadání klíčového slova Repeat v názvu Sheet symbolu ve formátu Repeat (název_symbolu, index_prvního_bloku, index_posledního_bloku), viz obr. 6. Tento příkaz zajistí opakování daného bloku, které si můžete ověřit po kompilaci přepí- náním dolních záložek schématu (fyzické zobrazení) opakovaného bloku, kde se mění indexy součástek, nebo pomocí Pro- ject->View Channels… Nastavení víceka- nálového indexování popisků komponent se provádí v Project->Project Options… na záložce Multi-channel v políčku Desig- nator Format. U vícekanálových návrhů je však nutné ještě řešit napojení signálů. Bez úpravy se připojený signál k Sheet Entry vícekanálo- vého Sheet symbolu připojí shodně do všech těchto kanálů (vhodné např. pro signály jako Reset, Enable apod.). Pokud však chceme do každého bloku připojit jiný signál, název Sheet Entry (např. Col) také doplníme klíčovým slovem Repeat, tento- krát již bez uvedení počtu opakování – Repeat(Col). Signál připojený k tomuto Sheet Entry bude doplněn odpovídajícími indexy daného kanálu, čímž vznikne sběr- nice (ze signálu Col tak vznikne sběrnice Col[1..4]).Ve zbytku schématu tedy pracu- jeme se signálem jako se sběrnicí, viz obr. 7, [3]. Tyto manipulace s názvy signálů vedou v základním nastavení ke vzniku varování o mnohonásobném pojmenování signálů (Multiple Net Names) během kompilace schématu. Toto hlášení odstraníme buď přidáním značky No ERC (klávesová zkrat- ka

, , ) nebo méně korektně přenastavením Project Options… na zálož- ce Error Reporting na řádku Net with multi- ple names na No Report. Dokončené vícekanálové schéma se do plošného spoje přenese již bez dalších úprav tak, že odpovídající komponenty jsou zde zkopírovány v požadovaném počtu. Vícekanálové návrhy jsou spojeny s využíváním regionů Rooms (červené ohraničení na obr. 8) na plošném spoji. Tyto regiony umožňují v PCB udržet fyzicky na jednom místě komponenty, které spolu úzce souvisí (v základním nastavení kom- ponenty, které jsou ve schématu na jed- nom listu), jako například integrované obvody s jejich podpůrnými pasivními sou- částkami, celé bloky stabilizátorů apod. Obr. 6. Multikanálový Sheet Symbol včetně nastavení jeho parametrů Obr. 7 Propojení vícekanálového Sheet symbolu [3] Obr. 8 Zobrazení regionů Rooms v 3D PCB dokumentu (červené ohraničení)

273/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia software Pomocí konverze Component Class lze dodatečně vytvořit i několik Rooms pro jeden schematický list nebo je návrhář PCB definuje ručně. Při vícekanálových návrzích se však díky nim naplno využívá možnosti kopírování rozmístění kompo- nent a jejich routování mezi jednotlivými kanály, což ve výsledku umožňuje provést rozmístění a naroutování pouze jednou. K tomuto účelu slouží v PCB dokumentu především funkce z menu Design->Rooms, především pak Arrange Rooms a Copy Room Formats. Nastavení je při troše experimentování intuitivní. Využití Rooms pro vícekanálové návrhy podstatným způ- sobem zrychluje práci. Device Sheets Speciální formou Sheet symbolů jsou De- vice Sheets. Pomocí Place->Device Sheet Symbol se dostaneme do výběrového dia- logu (obr. 9) dostupných schémat v před- nastaveném adresáři. Tato schémata mají sloužit jako jistá forma knihovny, do které si můžeme ukládat již ověřené části sché- mat, jako například stabilizátory napětí, komunikační rozhraní apod.Ověřená a funk- ční schémata jednoduše nakopírujete do zmíněného adresáře.Vložením vybraného Device Sheet symbolu do schématu dojde při kompilaci k připojení odpovídajícího schématu ze zmíněného adresáře do aktu- álního projektu. Schéma je pak z projektu dostupné jako každé jiné schéma, pouze označené symbolem recyklace a dostupné pouze pro čtení (lze přenastavit v DXP-> Preferences). Svoje ověřené obvody tak již nemusíte hledat po starších projektech a ručně kopírovat, případně se obávat, co bylo při kopírování z obvodu vypuštěno. Anotace v hierarchickém návrhu Hierarchické návrhy jsou mírně kompliko- vanější kvůli číslování komponent. Snadno se stane, že např. R1 bude v celém sché- matu použito mnohokrát. Tento stav nám pomáhá řešit nástroj Annotate Schema- tics… z menu Tools, viz [4]. Zde nastaví- me, jakým způso- bem se mají kom- ponenty v celém schématu přečís- lovat. Pro zvolené nastavení stačí kliknout naUpdate Changes List a na Accept Changes. Anotaci lze prová- dět i pro vybrané schematické listy nebo vybrané kom- ponenty pomocí Annotation Scope kaž- dého listu v tomto dialogu. Především pro použití vícekanálových schémat je pak žádoucí provést číslování i pro vícenásobně použité schematické listy. Za tímto účelem je vhodné použít ná- stroj Board Level Annotate (obr.10) z menu Tools a v něm tlačítko Annotate a opět Accept Changes. Zde již dostane každá komponenta, která je fyzicky umístěná na plošný spoj, svoje unikátní fyzické ozna- čení, tak jak jsme zvyklí jej používat. PCB dokument přitom musí být v Board Opti- ons… nastaven na zobrazování fyzických popisků. Mimo komponent se provádí anotace i pro vlastní schematické listy. Stručně řečeno, jde o jejich očíslování tak, aby byla dokumentace projektu srozumitelná po jejím exportu do PDF nebo vytištění. K čís- lování listů se používají v šablonách sché- mat parametry SheetNumber (číslo aktuál- ního fyzického schematického listu po kom- pilaci), DocumentNumber (číslo původního logického schematického listu) a SheetTo- tal (celkový počet fyzických schematických listů v projektu). Tyto jsou při exportu na- hrazeny příslušnými hodnotami. Díky ná- stroji Number Schematic Sheets… v menu Tools můžeme vytvořit automatické očíslo- vání listů pomocí tlačítek Auto Sheet Num- ber, Auto Document Number a Update Sheet Count. Nástroj Number Schematic Sheets… je analogií anotace komponent. Stejně jako pro jednotlivé komponenty více- kanálového návrhu je vhodné ještě použít přečíslování jejich fyzické interpretace na plošném spoji, stejným způsobem je u více- násobně použitých listů schématu vhodné provést jejich očíslování pomocí Annotate Compiled Sheets z menu Tools. Opět lze využít automatické číslování Annotate Sheet. Každý vícenásobně použitý list tak dostane vlastní číslo, které se objevuje na fyzických výstupních dokumentech. Závěr Závěrem je vhodné poznamenat, že využí- vání hierarchického návrhu je v AD voli- telný postup. Pokud jej nehodláte jako ná- vrháři používat, lze využít zmíněný Flat režim, tedy vytvoření projektu bez přímé hierarchické struktury. Vzhledem ke složi- tosti dnešních elektronických zařízení a komplexnosti používaných komponent je však hierarchický návrh dobrou pomůckou ke zvládnutí návrhu méně komplikovanou a bezpečnější cestou.O to více, když Altium Designer návrhářům nabízí celou řadu ná- strojů pro rozšířené využití hierarchického návrhu, a šetří tak jejich čas. V tomto dílu seriálu jsme se prostřed- nictvím regionů Rooms u multikanálového návrhu dostali okrajově k vlastnímu poklá- dání spojů (routování) na desce plošného spoje. V následujícím dílu si podrobněji probereme možnosti AD v této oblasti, a to jak pro základní, tak i pro některé pokročilé funkce. LITERATURA [1] Connectivity and Multi-Sheet Design. Do- stupné z: http://wiki.altium.com/display/ ADOH/Connectivity+and+Multi-Sheet+De- sign. [2] Using Signal Harnesses. Dostupné z: http://wiki.altium.com/display/ADOH/Usin- g+Signal+Harnesses. [3] Multi-Channel Design Concepts.Dostupné z: http://wiki.altium.com/display/ADOH/ Multi-Channel+Design+Concepts. [4] Understanding Design Annotation.Dostup- né z: http://wiki.altium.com/display/ADOH/ Understanding+Design+Annotation. [5] Vzorový vícekanálový projekt. Dostupné z: http://hw.cz/files/autor3448/files/Hierar- chy__11_5_2011_12-42-38_.zip. Obr. 10 Nastavení Board Level anotace komponent Obr. 9 Ukázka dostupných Device Sheets

zpracování signálů 28 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia 3/2012 Úvod Harmonická analýza a vyjádření signálů v kmitočtové oblasti jsou často používá- ny v praxi z několika důvodů. Jsme zvyklí posuzovat spíše kmitočtové vlastnosti signálu než časové změny (nízkofrekvenč- ní signál, šířka pásma apod.), neboť si do- kážeme lépe představit jeho kmitočtové vlastnosti. Hudebníci si například při la- dění nástrojů dokážou vybavit tón ko- morního „a“, víme asi, jak bude znít řeč z mobilního telefonu při úzkopásmové (300–3400 Hz) nebo širokopásmové te- lefonii (50–7000 Hz) apod. Jean Baptiste Fourier (1768–1830) ve své práci o sdí- lení tepla vedením vytvořil ortonormál- ní systém a uvedl metodu, kterou nazval harmonická analýza. Fourierova řada a Fourierova transformace se běžně po- užívají pro harmonickou analýzu a synté- zu spojitých signálů. Pojmy, jako kmitoč- tová charakteristika, fázový posun nebo spektrální složky, zdomácněly a často se používají při popisu vlastností signálů a systémů. V roce 1965 publikovali J. W. Cooley a J. W. Tukey [3] rychlý algoritmus, kte- rý měl sloužit pro výpočet koeficientů Fourierovy řady na číslicovém počítači. Algoritmus FFT (Fast Fourier Transform) způsobil převratnou revoluci v používá- ní metod diskrétního a číslicového zpra- cování signálů a vynutil si vytvoření Diskrétní Fourierova řada a diskrétní Fourierova transformace Prof. Ing. Zdeněk Smékal, CSc., Ústav telekomunikací, FEKT, Vysoké učení technické v Brně Obr. 1 Spektrum harmonického signálu: a) spojitý harmonický signál a jeho spektrum, b) periodická posloupnost Diracových impulzů a jejich spektrum, c) ideálně vzorkovaný harmonický signál a jeho spektrum Obr. 2 a) Pravoúhlá okénková funkce w (t) a její spektrum Sw (ω), b) konečný úsek diskrétního signálu harmonického signálu sharm (t) a jeho modul spektra sharm (ω), viz rovnice (10) a (11) Obr. 3 a) Periodická posloupnost Diracových impulzů, daná rovnicí (12), v kmitočtové oblasti, b) vzorkované spektrum diskrétního harmonického signálu podle rovnice (11) Obr. 4 a) Periodická posloupnost Diracových impulzů v čase podle rovnice (13), b) ideálně vzorkovaný harmonický signál

zpracování signálů nové teorie diskrétních a číslicových sig- nálů. Tak vznikly diskrétní Fourierova řada (DFŘ) a diskrétní Fourierova trans- formace (DFT). Algoritmus FFT, jako rych- lý algoritmus pro výpočet DFT, je velmi dobře implementovatelný v různých pro- gramových prostředích, ale často se za- pomíná na problémy, které může způso- bit neuvažování jeho základních vlast- ností. Tento článek si klade za cíl upozor- nit na podmínky správného využití FFT spektrální analýzy diskrétního signálu [1]. Diskrétní spektrum konečného úseku harmonického signálu Uvažujme harmonický signál ve tvaru ko- sinusovky: (1) kde C1 je amplituda, ω1 = 2pf1 je úhlový kmitočet, j1 je počáteční fáze, která pro jednoduchost bude nulová a čas t ∈ (–∞, ∞). Jeho spektrum po pro- vedení zobecněné Fourierovy transfor- mace je (obr. 1a): (2) kde koeficienty Fourierovy řady jsou: c1 = C1/2 ejj1 a c–1 = C1/2 . e–jj1 a d (x) je Di- racův impulz, který je definován jako [2]: 3) Pro ideální vzorkování spojitého har- monického signálu jsme použili nekoneč- nou periodickou posloupnost Diracových impulzů, které jsou od sebe vzdáleny o vzorkovací interval T: (4) Spektrum periodické posloupnosti Di- racových impulzů (4) je také nekonečná periodická posloupnost Diracových im- pulzů (obr. 1b): (5) Diskrétní harmonický signál získáme ideálním vzorkováním spojitého harmo- nického signálu (1). To provedeme tak, že spojitý harmonický signál násobíme posloupností Diracových impulzů (4): (6) Je známo, že součinu v časové ob- lasti odpovídá konvoluce v kmitočtové oblasti. Spektrum diskrétního harmonic- kého signálu je pak rovno (obr. 1c): (7) Nyní budeme definovat pravoúhlou okénkovou funkci (obr. 2a): (8) Spektrum okénkové funkce (8) se rov- ná (obr. 2a): (9) kde funkce sinc(x) = 1 pro x = 0 a sinc(x) = sin(x)/x pro x ≠ 0. Pomocí okénkové funkce vybereme konečný úsek diskrétního harmonické- ho signálu o délce T0 (obr. 2b): sharm (t) = w (t) × sid (t). (10) Spektrum konečného úseku harmo- nického signálu máme jako (obr. 2b): (11) Na tvaru okénkové funkce závisí, jaký tvar spektrum Sw (ω) bude mít. Je mož- né použít další známá okna, jako např. Hannovo, Hammingovo, Blackmannovo, Kaiserovo, Bartlettovo okno a další. Jak vidíme z obr. 2b, signál je dis- krétní v čase, ale spektrum je stále spo- jité. Abychom mohli definovat diskrétní Fourierovu řadu nebo diskrétní Fouriero- vu transformaci, musíme provést vzor- kování také v kmitočtové oblasti. To pro- vedeme tak, že spojité spektrum Sharm (ω) násobíme periodickou posloupností Di- racových impulzů, které jsou na kmi- točtové ose od sebe vzdáleny o úhlový kmitočet ω0 = 2p/T0 (obr. 3a): (12) Posloupnosti Diracových impulzů v kmitočtové oblasti opět odpovídá pe- riodická posloupnost Diracových impul- zů v časové oblasti (obr. 4a): (13) Jestliže nyní násobíme spojité spekt- rum Sharm (ω) Diracovými impulzy S0 (ω), dostaneme vzorkované spektrum koneč- ného úseku harmonického signálu, kte- ré je vidět na obr. 3b. Součinu spekter Sharm (ω) . S0 (ω) odpovídá konvoluce v čase: Sharm (ω) . S0 (ω) ⇔ ⇔ Sharm (t) . S0 (t). (14) Výsledek konvoluce (14) je vidět na obr. 4b. Definice diskrétní Fourierovy řady a diskrétní Fourierovy transformace Algoritmus FFT je natolik výkonný, že si vy- nutil rozvoj diskrétního zpracování signálů a zavedení definice diskrétní Fourierovy řa- dy a diskrétní Fourierovy transformace. Dis- krétní Fourieova řada (DFŘ) přiřazuje perio- dické posloupnosti s[n] s periodou N perio- dickou posloupnost S[k] také s periodou N: (15) přičemž vlnovkou je vyznačena perio- dicita. Zpětná diskrétní Fourierova řada přiřazuje periodické posloupnosti S[k] s pe- riodou N původní periodickou posloup- nost s[n] také s periodou N: (16) 29Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia 3/2012 (

Veličina k není kmitočet, ale je to pořa- dové číslo spektrální složky. U spojité Fou- rierovy řady se periodický signál skládá teoreticky z nekonečného počtu harmo- nických složek. U diskrétní Fourierové řady je těchto harmonických složek pou- ze N (obr. 5). Jádro spojité Fourierovy řady je [2, 3]: (17) Jestliže spojitý signál ortogonální báze rovnoměrně vzorkujeme s perio- dou T a platí podmínka: T = NT1, T0 = T1, (18) kde N je přirozené číslo, pak lze psát: (19) Splnění podmínky (18) má zásadní význam, jak uvidíme dále, pro správný výpočet spektra DFŘ. Definice přímé a zpětné diskrétní Fourierovy řady pod- le rovnic (15) a (16) je vlastně vztah me- zi mohutnostmi Diracových impulzů spektra na obr. 3b a diskrétního signálu na obr. 4b. Tyto mohutnosti Diracových impulzů vyjádříme jako posloupnosti obecně komplexních čísel. Diskrétní Fourierova transformace (DFT), na rozdíl od diskrétní Fourierovy řady, přiřazuje konečnou posloupnost S[k] délky N konečné posloupnosti s[n] také délky N. Nalezení obrazu DFT S[k] posloupnosti s[n] může být rozděleno do tří kroků [4]: Posloupnosti s[n] o konečné délce N přiřadíme periodickou posloupnost s~ [n] periodou N: (20) zpracování signálů 30 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia 3/2012 Obr. 5 Ortogonální báze N diskrétních harmonických složek diskrétní Fourierovy řady (15) Obr. 6 a) Pravoúhlá spojitá okénková funkce w’ (t) a její spektrum, b) konečný úsek diskrétního harmonického signálu o délce T0’ a jeho spojité spektrum Obr. 7 a) Periodická posloupnost Diracových impulzů S0’ (ω), b) vzorkované spektrum diskrétního harmonického signálu vyseknuté oknem w’ (t) Obr. 8 a) periodická posloupnost Diracových impulzů v čase s periodou T0’, b) periodický diskrétní signál, který odpovídá spektru z obr. 7b

zpracování signálů kde modN(n) je operace modulo N. Nalezneme obraz diskrétní Fouriero- vy řady: (21) Z periodické posloupnosti S ~ [k] vy- bereme jednu periodu o délce N: S[k] = RN[k].S ~ [k], (22) kde RN[k] je pravoúhlá posloupnost, která je definována takto: RN[k] = 1 pro k∈ <0, N – 1>, RN [k] = 1 pro k∈ <0, N – – 1>, kde k, n a N jsou přirozená čísla. Z výpočtového hlediska je výraz RN[k] nadbytečný, a proto se v literatuře čas- to vynechává. To ovšem může vést k myl- nému dojmu, že obraz DFT je periodic- ký! Úskalí výpočtu obrazu diskrétní Fourierovy transformace V praxi při konkrétních měřeních se spektrálními analyzátory, které používa- jí algoritmus FFT pro výpočet DFT, se může stát, že neplatí podmínka (18). Uva- žujme takový případ a podívejme se v případě konečného úseku harmonic- kého signálu, co se stane. Nechť délka okénkové funkce w¢(t) je T0¢, která je větší než základní perioda T1 harmonického signálu (1): T0 > T1 = 1/f1, T0 = P . T, (23) kde P je reálné kladné číslo. Pravoúhlá spojitá okénková funkce w¢(t) je definována takto: (24) Časový průběh okénkové funkce w¢(t) a její spektrum je vidět na obr. 6a. Okénková funkce w¢(t) vysekne z harmonického signálu úsek o délce T0¢, jak je vidět z obr. 6b. Také je zde vi- dět spojité spektrum tohoto vyseknuté- ho úseku diskrétního harmonického sig- nálu. Podobným způsobem jako v před- chozí kapitole chceme získat diskrétní spektrum vzorkováním spojitého spekt- ra z obr. 6b. Opět použijeme periodic- kou posloupnost Diracových impulzů (obr. 7a): (25) Tomu opět odpovídá časová po- sloupnost Diracových impulzů (obr. 8a) a periodický diskrétní signál, který odpo- vídá spektru na obr. 7b (obr. 8b). Z obr. 7 a obr. 8 vyplývá, že vlivem nesplněním podmínky (18) dochází při výpočtu spektra pomocí diskrétní Fou- rierovy transformace k podstatným chy- bám, které výrazně znehodnocují správ- nost výpočtu spektra. To se zvláště pro- jevuje u reálných zařízení pro FFT spekt- rální analýzu. LITERATURA [1] Brigham, E. O.: The Fast Fourier Transform and its Applications. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1988. [2] Papoulis, A.: Signal Analysis. McGraw/Hill Book Company, New York, 1977. [3] Cooley, J. W., Tukey, J. W.: An Algorithm for the Machine Computation of Complex Fourier Series. Mathematics of Computa- tion, 19, pp. 297–301, April 1965. [4] Šebesta, V., Smékal, Z.: Signály a soustavy. FEKT, VUT v Brně, 2003, elektronické texty. 31Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia 3/2012 Společnost LG Electronics (LG), která je světovým lídrem a technologickým inová- torem v domácí elektronice, představila na výstavě CES v Las Vegas nové možnosti televizorů LG Smart TV. Nové televizory LG CINEMA 3D Smart TV v současné době na- bízí několik stovek aplikací zdar- ma a nové dálkové ovládání Ma- gic Remote Control, se kterým je ovládání televizoru velmi jed- noduché. „Přestože je trh s chytrými televizory zatím v plenkách, ne- musí se zákazníci bát jejich ná- kupu. Pro LG televizory je k dis- pozici několik set aplikací a dal- ší budou rychle přibývat. Rozma- nité aplikace, ze kterých si vy- bere každý, pro naši platformu již existují,“ uvedl Martin Malý, tiskový mluvčí společnosti LG Electronics CZ. Společnost LG připravila pro vývojáře aplikací funkční systém, díky kterému za- žily aplikace pro chytré televizory skuteč- ným boom. Během několika měsíců se objevilo přes tisíc nových aplikací, které umožní přehrávat filmy z Internetu, sledo- vat speciální televizní programy a přistu- povat na sociální sítě. I když počet funkcí rychle roste, ovlá- dání je jednodušší než kdy dříve. Může za to nové dálkové ovládání Magic Remote Control. Díky rozpoznávání řeči je možné diktovat text nebo televizor ovládat hla- sovými příkazy. Kolečkem lze rolovat v me- nu i aplikacích stejně jednoduše, jako kdy- byste měli počítačovou myš. A ovládání gesty je také velmi pohodlné. Pro rychlý výběr položek v menu pak stačí ovladač na- mířit na konkrétní tlačítko na obrazovce. Nový televizor LG CINEMA 3D Smart TV nabízí ještě lepší možnosti připojení. Jednou z nich je technologie Intel Wi- reless Display (WiDi), díky kte- ré je možné připojit počítač ne- bo notebook zcela bez kabelů. Jedním kliknutím se obrazovka počítače zobrazí na televizoru. Díky inteligentnímu sdílení Smart Share Plus umí televi- zor přehrávat multimédia (fo- tografie, filmy, hudbu), která má uživatel uložena v počítači, na tabletu, mobilním telefonu nebo síťovém disku. Smart Share Plus ale nefunguje pouze jedním směrem – tele- vizor umí kontinuálně přenášet televizní vysílání zpět do sítě i rádiovou cestou. Dí- ky tomu může uživatel na podporovaném zařízení vidět obsah přehrávaný v televi- zoru. Nové funkce chytrých televizorů LG

32 3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia digitální vysílání V roce 2011 bylo zahájeno digitální vysílá- ní celkem z deseti vysílačů a u dalších dvou přešlo vysílání na finální kmitočet. Kromě toho společnost České Radiokomunikace, která zajišťuje vysílání všech tří multiplexů, spustila dalších 29 dokrývačů. Tím je digi- talizace v rámci přechodu na DVB-T dokon- čena a na rok 2012 zbývá spuštění přibliž- ně 15 dokrývačů tam, kde to bude třeba. Vysílání veřejnoprávního MUX1 z vel- kých vysílačů bylo dokončeno již v roce 2010, v roce 2011 pak bylo spuštěno dalších 14 dokrývačů, čímž jejich počet dosáhl 51. Celková dostupnost MUX1 se tak zvýšila na 99,9 % obyvatel. Programová skladba zůstala stejná (viz obrázek 1), včetně roz- hlasových stanic Českého rozhlasu. Vysílání MUX2 bylo zahájeno z dalších pěti vysílačů (Ostrava – Hošťálkovice, Frýdek-Místek – Lysá Hora, Jeseník – Pra- děd, Zlín – Tlustá Hora a Valašské Klo- bouky – Ploštiny) a vysílač Ostrava – Slez- ská Ostrava byl přeladěn na finální kmitočet. Mimoto bylo spuštěno dalších 13 dokrývačů, čímž jejich počet dosáhl 48. Celková dostupnost MUX 2 dosáhla 99,8 %, programová skladba zůstala ne- změněna. Vysílání MUX3 bylo zahájeno rovněž z dalších pěti vysílačů (Ostrava – Hošťál- kovice, Jeseník – Praděd, Liberec – Ještěd, Zlín – Tlustá Hora a se sníženým výkonem Pardubice – Krásné) a vysílač Ostrava – Hladnov byl přeladěn na finální kmitočet. Navíc byly spuštěny dva dokrývače, čímž se celková dostupnost zvýšila na 96,3 % obyvatel. Změny také nastaly v programo- vé skladbě. Hned na začátku roku v lednu skončila zpravodajská televize Z1 a v květ- nu lifestylová Public TV, naopak v září začala vysílat regionální pražská televize Metropol. Tabulka 2 podává přehled kaná- lů, na kterých jednotlivé multiplexy vysí- lají. MUX4, který provozuje společnost Telefónica Czech Republic, vysílá stále pouze experimentálně a je dostupný pou- ze v okolí Prahy, Brna a Ostravy pro zhruba 22,7 % obyvatel. Programová skladba za- hrnuje stanice ČT1 HD, Nova HD a Óčko. V době od května do září vysílala v MUX 4 také pražská stanice Metropol. Stejně jako pokračovala digitalizace, pokračovalo i vypínání analogových vysí- lačů. V roce 2011 bylo vypnuto celkem 46 vysílačů velkého výkonu (18× ČT1, 6× ČT2, 10× Prima, 12× Nova). Většina vysílačů, která měla být vypnuta do konce listopadu, již vypnuta byla. V případě ČT1 a ČT2 byly vypnuty i vysílače Zlín – Tlustá Hora, které byly původně plánovány na červen 2012, takže lze říci, že ČT již analogově nevysílá. Rovněž Prima a Nova vypnuly své vysílače Přechod na zemské digitální vysílání v roce 2011 Jaroslav Hrstka Tabulka 2 Kanály digitálních multiplexů 1, 2 a 3 Územní oblast Hlavní vysílače MUX1 MUX2 MUX3 Praha město Praha-Žižkov 53 V 41 V 59 V Praha Cukrák 53 H 41 H 59 H Praha Votice, Mezivrata 53 H 41 H Plzeň Krašov 34 H 48 H 52 H Plzeň Cheb, Zelená hora 36 H 35 H Plzeň Jáchymov, Klínovec 36 H 35 H Plzeň Domažlice, Vraní vrch 34 H 48 H Ústí nad Labem Buková hora 33 H 58 H 55 H Ústí nad Labem Chomutov, Jedlová hora 33 H 58 H České Budějovice Kleť 49 H 39 H 22 H České Budějovice Vimperk, Mařský vrch 49 H 39 H Sušice Svatobor 49 H 48 H 52 H Jihlava Javořice 33 H 35 H 30 H Trutnov Pardubice, Krásné 32 H 39 H 34 H Trutnov Černá hora 40 H 61 H 60 H Trutnov Liberec, Ještěd 43 H 52 H 60 H Brno město Brno, Barvičova 29 V 40 V 59 V Brno Brno, Hády 29 H 40 H 59 H Brno Kojál 29 H 40 H 59 H Brno Mikulov, Děvín 29 H 40 H Ostrava Slezská Hladnov 54 H 37 H 48 H Ostrava Hošťálkovice 54 H 37 H 48 H Ostrava Frýdek, Lysá hora 54 H 37 H Jeseník Praděd 36 H 53 H 51 H Zlín Tlustá hora 33 H 49 H 25 H Zlín Valašské Klobouky 33 H 49 H Vysílač Jedlová hora Rok 2011 byl ve znamení dokončení procesu digitalizace zemského televizního vysílání, jenž začal v červenci roku 2008 zahájením vysílání v územní oblasti Plzeň na vysílači Krašov. Obr. 1 Programová nabídka jednotlivých multiplexů MUX1 MUX2 MUX3 MUX4

333/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia digitální vysílání podle plánu, v případě Primy zbývá pouze vysílač Zlín – Tlustá Hora plánovaný na červen 2012 a 19 dokrývačů. Televize Nova zatím vysílá analogově ze dvou vysílačů a dokrývače Vsetín – Bečevná, vypnutí vysílačů Jeseník – Praděd a Zlín – Tlustá Hora je plánováno na červen 2012. Ukončení digitalizace přináší televizní- mu trhu úplnou liberalizaci, takže každý nyní bude moci zažádat o licenci pro zem- ské vysílání a vysílat digitálně. Co tedy mů- žeme očekávat na televizním trhu v roce 2012? Hned na počátku roku došlo k admi- nistrativní změně, kdy skončilo vysílání Primy na staré licenci a od Nového roku začala vysílat pod novou licencí jako Prima Family. K tomuto kroku ji vedla jedna snaha zbavit se povinnosti vstupů regio- nálních televizí RTA a R1 a jednak snaha profilovat se i podle názvu jako rodinná televize. Během ledna by měla začít také vysílat dlouho očekávaná TV Pohoda, která se chce soustředit na mladé diváky. TV Pohoda měla původně vysílat pořady pro děti, ale došlo k určitým změnám, protože na obzoru je také veřejnoprávní dětský kanál ČT 3. Otázkou však je, nakolik je to reálné, protože to by z MUX1 musely být staženy programy Českého rozhlasu, a k tomu se zatím neschyluje. Svou třetí stanici v zemském vysílání připravuje rovněž Nova. Pod pracovním názvem Kanál 5, oficiální název zatím nebyl zveřej- něn, ale spekuluje se o názvech jako Nova Men či Nova Action, se skrývá kanál za- měřený na muže, který by měl nabídnout hlavně sportovní a akční podívanou. Ka- nál 5 by měl zahájit vysílání během 1. čtvrtletí 2012. Kromě toho se rovněž objevily zvěsti o návratu stanice Óčko do MUX 3, zde je to otázka dohody s operá- torem na finančních podmínkách, které by pro Óčko byly přijatelné. Digitalizace zemského vysílání byla zdárně dokončena, ale proces moderniza- ce nekončí. Zahájen byl pilotní projekt DVB-T2 (vysílač Praha – Žižkov, K25), kde byly zatím otestovány různé vysílací módy, které by pro geografii ČR byly vhodné. České Radiokomunikace rovněž avizovaly připravenost na výstavbu celoplošné sítě DVB-T2, přičemž plné pokrytí (93 %) by byly schopné zajistit do roku 2015. Jak se tedy zdá, stále je, na co se těšit. K vytvoření elektronických součástek, jako jsou odpory tranzistory nebo diody, mohou být použity jednotlivé molekuly, které na- podobují vlastnosti dobře známých polo- vodičů. Podle Nongjian Taa, výzkumníka z Biodesing Institute na Arizona State Uni- versity, však mohou jedinečně vlastnosti jednotlivých molekul umožnit návrhářům vytvoření úplně nových součástek, jejichž chování a výkonnost je mimo rámec kon- veční elektroniky. Ve výzkumu zveřejněném v časopisu Nature Nanotechnology Tao popisuje me- todu mechanického řízení geometrie jed- notlivých molekul, sloužících jako přechod (propojení) mezi dvěma zlatými elektroda- mi, které spolu dohromady vytváří jedno- duchý obvod. Manipulací s touto moleku- lou pak lze dosáhnout až desetinásobného zvýšení elektrické vodivosti. Neobvyklé charakteristiky jednotlivých molekul mo- hou být využity v širokém rozsahu v mikro- elektronice, v aplikacích, jako biologické a chemické snímání, či v dalších elektro- nických a mechanických zařízeních. Jemné molekulární manipulace vyža- dující trpělivost a obratnost jsou pro Taa rutinou, protože jeho výzkum v centru Bio- design‘s Center for Bioelectronics and Bio- sensors zahrnuje práci na molekulárních diodách, zkoumání chování grafénu a mo- lekulárních zobrazovacích metodách. Nic- méně, i on sám byl překvapen dosaženými výsledky: „Máte-li molekulu připojenou k elektrodám, můžeme ji natáhnout podob- ně jako gumovou pásku. Většina lidí si po- myslí, že u delší molekuly se přece vodivost sníží – delší vodič je méně vodivý než krat- ší vodič.“ Samozřejmě, když roste vzdále- nost mezi elektrodami připojenými k mo- lekule a ta se postupně protahuje, obecně lze pozorovat snižování vodivosti. Nicmé- ně, podle Taa pokud se molekula natáhne dostatečně, dojde k nečekanému jevu – vodi- vost najednou obrovsky vzroste. „Nataže- ním molekuly dosáhneme nejméně deset- krát vyšší vodivost.“ Jak Tao vysvětluje, tento zajímavý vý- sledek je vedlejším produktem zákonů kvantové mechaniky, která určuje chování hmoty v mikrosvětě: „Vodivost jediné mo- lekuly není jen nepřímo úměrná délce. To záleží na vyrovnání energetické hladiny.“ V kovových vodičích na elektrodách se elektrony mohou volně pohybovat, ale když přijdou na rozhraní – v tomto případě molekulu, která je umístěna na přechodu mezi elektrodami – budou muset překoná- vat energetickou bariéru. Velikost této ener- getické bariéry je zásadní pro to, jak snad- no mohou elektrony procházet molekulou. Použitím mechanické síly na molekulu se sníží energetická bariéra, čímž se zvyšuje vodivost. „Teoreticky se o této možnosti vědělo, ale nyní máme skutečný důkaz, že se to opravdu děje,“ říká Tao. „Pokud na- táhneme molekulu a geometricky zvýšíme její délku, snižuje se energetická bariéra, takže elektrony mohou snadněni prochá- zet. Pokud budeme uvažovat optiku – tj. fo- tony, je to stejně transparentní jako v pří- padě elektronů.“ Tento jev souvisí s vlastností známou jako síla indukovaná rezonančním tunelová- ním. K tomu dochází, když se molekulární energie na elektrodách přibližuje Fermiho hladině – to znamená k optimální vodivos- ti. Takže, když je molekula natažena, způsobuje to snížení energetické ba- riéry tunelování. Pro experimenty používá Taoa skupina 1,4-Benzenedithiol, což je nejrozšířenější studijní látka pro mo- lekulární elektroniku. Další experi- menty ukázaly, že průchod elektronů skrz molekulu nastal po odpovídají- cím zkrácení vzdálenosti mezi elektro- dami, což způsobila geometrie mole- kuly, která se z roztaženého stavu vrátila zpět do klidového stavu. „Celý proces musíme opakovat více než ti- síckrát, abychom se ujistili, že je tento efekt masivní a opakovatelný.“ Kromě praktic- kého využití tohoto objevu ukazují nové údaje úzkou souvislost s teoretickými mo- dely molekulární vodivosti, která byla až o několik řádů v rozporu s experimentální- mi hodnotami. Tao zdůrazňuje, že jednotlivé molekuly jsou zajímavým kandidátem pro nové typy elektronických součástek právě proto, že vykazují velmi odlišné vlastnosti, než bylo pozorováno u konvenčních polovodičů. Takovou oblastí mohou být např. mikro- elektromechanické systémy (MEMS), op- tické přepínače, gyroskopy pro automobi- ly, biomedicínské aplikace nebo mikroelekt- ronika pro mobilní zařízení. jh Molekulové přechody zlepšují elektrickou vodivost Princip molekulárního přechodu

34 3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia sítě dokončení z minulého čísla Měření chromatické disperze Chromatická disperze je hlavním faktorem omezujícím přenosovou rychlost v jednovi- dových vláknech. Její velikost charakteri- zuje koeficient chromatické disperze, který udává změnu skupinového zpoždění sig- nálu tg při průchodu vláknem v závislosti na vlnové délce λ. D(λ) = δtg(l)/δ(λ), [ps/nm × km] (1) Hodnota koeficientu udává rozšíření im- pulzu v ps, při použití zdroje záření se spek- trální pološířkou 1 nm po průchodu vláknem délky 1 km. Chromatická disperze je způ- sobena rozdílnou rychlostí šíření různých spektrálních složek signálu.To vede k časo- vému roztažení impulzu vyslaného do vlák- na, který může zasahovat i do vedlejších bitových mezer, a zkreslovat tak přenášenou informaci. Prakticky u impulzu vyslaného zdrojem záření se spektrální pološířkou Δλ [nm], po průchodu vláknem s koeficien- tem chromatické disperze D [ps/(nm × km)] a délky L [km] dojde k časovému rozšíření Δt [ps] podle vztahu [2]: Δt = D(λ) × Δ(λ) × L, [ps; ps/(nm × km); nm; km]. (2) Chromatická disperze je parametrem časově neměnným a při znalosti parametrů trasy může být snadno vypočtena. Problém s výpočtem nastává v případě, kdy neznáme přesné parametry součástek a optických vlá- ken na trase. Znalost chromatické disperze je důležitá především pro její kompenzaci. Potřeba kompenzace roste se zvyšováním přenosových rychlostí systémů, kdy dochází k omezení vzdálenosti vlivem časového roz- tažení impulsů a jejich vzájemného překrý- vání. Kompenzačními technikami se tedy na požadované vlnové délce snažíme snížit koeficient chromatické disperze na nulovou hodnotu. Naproti tomu u systémů DWDM je přenášeno několik kanálů s odstupem 0,8 nm (0,4 nm) v oblasti kolem vlnové délky 1550 nm. Při nulové chromatické disperzi vznikají mezi kanály další spektrální intermo- dulační produkty vlivem čtyřvlnného smě- šování (Four Wave Mixing, FWM). U těchto systému se ukázalo výhodné použít malou nenulovou chromatickou disperzi.Význam- nou roli má u DWDM systému také parametr S udávající sklon spektrální charakteristiky chromatické disperze. Aby byla chromatická disperze pro všechny kanály přibližně stejná, měla by být charakteristika co nejplošší. Ze znalosti vlnové délky nulové chromatické dis- perze o délce λ0 a sklonu S0 na této vlnové délce (běžně udávané katalogové hodnoty) jsme schopni dopočítat koeficient chroma- tické disperze pro všechny vlnové délky podle vztahu: D(λ) = S0/4 × [l – (λ0 4 /λ3 )], [ps/nm × km]. (3) Se zvyšujícími se přenosovými rych- lostmi se zvětšuje důraz na přesnou kom- penzaci chromatické disperze. Proto je také důležité znát její přesnou hodnotu, a to zvláště v případě, kdy nemáme informaci o vláknech instalovaných na trase. Měření chromatické disperze na vláknech akade- mické optické sítě bylo prováděno v rámci plánovaného nasazení DWDM systému. Z toho důvodu probíhalo měření ve spekt- rální oblasti pásem C (1530–1565 nm) a L (1565–1625 nm). Pro měření používali autoři přístroj EXFO FTB-400 s modulem FTB-5800. Jako zdroj použili FLS-5834A. Chromatická disperze se měřila metodou fázového posuvu. Tato metoda je doporu- čena jako referenční metoda pro měření chromatické disperze optických vláken [3]. Na obr. 7 je zobrazena změřená závislost koeficientu chromatické disperze D a rela- tivního skupinového zpoždění RGD (Rela- tive Group Delay) na vlnové délce. Zdrojem jsou generovány impulzy s přesně defino- vanými časovými rozestupy a měří se je- jich časové zpoždění na různých vlnových délkách – křivka RGD. Z tohoto časového zpoždění, označeno Δt, a ze znalosti délky trasy L je vypočítán koeficient chromatické disperze podle vztahu 2. Metodou fázového posuvu změřili autoři koeficient chromatické disperze 16,347 ps/ /(nm×km) na vlnové délce 1550 nm.Pro kon- trolní měření bylo použito měřidlo EXFO FTB-200 s modulem FTB-5700.To umožňuje měření CD/PMD reflektometrickou metodou. Hodnota koeficientu chromatické disperze na vlnové délce 1550 nm byla změřena 15,56 ps/(nm×km). Konvenční jednovidové vlákno má mít koeficient chromatické dis- perze 18 ps/(nm×km). Změřené hodnoty dis- perze v závislosti na vlnové délce je na obr.8. Výstupem je křivka disperze v jednot- kách [ps/nm], takže snadno dopočítáme koeficient chromatické disperze v jednot- kách [ps/(nm×km)] pouhým podělením dél- kou trasy [km]. Limitní hodnota disperze pro trasu s provozem 10 Gb/s je 1100 ps/nm. Autory změřená hodnota byla nejvýše 110 ps/nm, takže optická trasa poskytuje značnou rezervu pro navyšování přenoso- vých rychlostí. Přesné změřené hodnoty je možné analyzovat pomocí programu Fast- Reporter, který je dodávaný k měřicím pří- strojům. Pro lepší přehlednost byly hod- noty naměřené oběma metodami sloučeny do jednoho grafu na obr. 9. Obr. 7 Křivka koeficientu chromatické disperze D [ps/(nm×km)] a relativního skupinového zpoždění RGD [ps] v závislosti na vlnové délce λ [nm] Obr. 8 Křivka disperze D [ps/nm] v závislosti na vlnové délce λ [nm] Obr. 9 Vypočítaná křivka chromatické disperze D [ps/(nm×km)] pro obě měřicí metody v závislosti na vlnové délce λ [nm] Vývoj a měření brněnské akademické optické sítě Prof. Ing. Miloslav Filka, CSc., Doc. Ing. Otto Dostál, CSc., Ing. Pavel Reichert, Ing. Jan Šporik, VUT FEKT Brno

353/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia sítě Na obr. 9 je vidět rozdíl chromatické disperze změřené oběma metodami.Zatím- co reflektometrickou metodou (modrá křiv- ka) proměřili autoři celé pásmo, u metody fázového posuvu (červená křivka) přesně definovali spektrální oblast pásma C a L. V této užší spektrální oblasti byla charak- teristika změřena s menším rozestupem vlnových délek, a je tedy přesnější. Výho- dou této metody byla také rychlost měření, kdy změření jednoho vlákna trvalo kolem 30 s. Čas měření jednoho vlákna reflekto- metrickou metodou se pohyboval kolem tří minut. Na druhou stranu tato metoda nabí- zí náhled na širší spektrum vlnových délek. Značnou výhodou je možnost měřit pouze z jedné strany, zejména pak trasy dlouhé přes desítky km. Měření polarizační vidové disperze V jednovidových optických vláknech se sig- nál šíří ve dvou polarizačních rovinách, které jsou navzájem kolmé. Za předpo- kladu, že by bylo jádro dokonale kruhové v celé své délce, by se obě polarizační ro- viny (vidy) šířily stejně rychle. Reálně není možné takové vláno vyrobit, a proto v něm dochází k dvojlomu, jehož vlivem se v obou polarizačních rovinách šíří vidy různou rych- lostí. Po průchodu signálu vláknem pak dochází k časovému zpoždění mezi vidy obou polarizačních rovin.Tento jev se zhor- šuje při jakékoliv kruhové nesymetrii optic- kého vlákna. Polarizační vidová disperze je vyjádřena koeficientem PMD podle vztahu: PMD = Δt/√L, [ps/√km; ps; km], (4) kde zpoždění signálu Δt je také ozna- čováno jako střední hodnota diferenciál- ního skupinového zpoždění (Differential Group Delay, DGD) a L je délka vlákna. Vliv na PMD má kromě vlastní výroby vlákna také výroba kabelu jako celku.Také další vlivy způsobující mikroohyby, pnutí a deformace do značné míry ovlivňují hod- notu PMD. Jde tedy o značně náhodný pa- rametr závislý také na kvalitě montáže a okol- ních podmínkách. Z toho důvodu je prakticky nevypočitatelný a zcela náhodný i pro vlákna ve stejném kabelu. Jedinou možností zjištění přesné hodnoty je tedy měření.V praxi autoři vyzkoušeli metodu interferometrickou a me- todu reflektometrickou. Potřeba měření vzrostla především s nástupem vyšších pře- nosových rychlostí. Vliv PMD je v porovnání s chromatickou disperzí výrazně nižší a pro- jevuje se až od přenosových rychlostí 10 Gb/s, kdy musí být koeficient PMD menší než 0,5 ps/√km. Aby byla zaručena požadovaná hodnota PMD, je nutné ji kon- trolovat již během výroby, při montáži trasy a před nasazením systému, aby bylo možné včasně lokalizovat a vyměnit úseky s nevy- hovující hodnotou PMD. Pro měření byl použit přístroj EXFO FTB-400 s modulem FTB-5500B. Jako zdroj byl použit FLS-5834A se širokospek- trální diodou LED s polarizovaným výstu- pem. Modul FTB-5500B provádí měření interferometrickou metodou GINTY (Gene- ralized Interferometric Method). Pro určení koeficientu PMD [ps/√km] nemůže být pou- žita okamžitá hodnota DGD, protože ná- hodně kolísá kolem průměrné (střední) hod- noty, jak ukazuje obr. 10 změřeného prů- běhu interferometrickou metodou. Pro ur- čení PMD zpoždění Δt [ps] se používá střední hodnota DGD měřená v rozsahu určitých vlnových délek. Ze znalosti hod- noty DGD se vypočítá koeficient PMD podle vztahu 4. Interferometrickou metodou byla změřena střední hodnota DGD = 0,024 ps a následně vypočten koeficient PMD = = 0,0100 ps/√km. Pro srovnávací měření koeficientu PMD vybraných tras byla použita metoda POTDR (Polarization OTDR).Tato metoda kombinu- je měření PMD s metodou reflektometric- kou. Umožňuje tedy změřit celou trasu a lo- kalizovat úsek se zvýšenou hodnotou PMD. Pro kontrolní měření bylo použito měři- dlo EXFO FTB-200 s modulem FTB-5700. Měřicí metoda tohoto modulu je založena na analýze náhodně se měnícího stavu polarizace SSA (Scrambled State-of-pola- rization Analysis). Modul FTB-5700 vyhod- notí trasu, jestli vyhovuje nebo nevyhovuje a zobrazí klíčové parametry trasy.Výsledky měření vyhodnocené v programu FastRe- porter jsou v tabulce 1. Hodnota PMD odpovídá hodnotě DGD. Hodnoty změřené metodou POTDR jsou větší než interferometrickou metodou. Mě- ření bylo ovlivněno hlavně pohybem měřicí šňůry. Na druhou stranu je vidět, že změře- ná hodnota PMD koeficientu je stále vyho- vující i pro systémy s přenosovou rychlostí 40 Gb/s. Hodnota zpoždění PMD druhého řádu [ps/nm] vyjadřuje změnu zpoždění v závislosti na vlnové délce.Tento parametr má smysl sledovat při nasazování DWDM systémů s přenosovými rychlostmi překra- čujícími 40 Gb/s. Změřená hodnota je prak- ticky zanedbatelná, protože větší vliv na přenášený signál bude mít disperze chro- matická. Porovnáme-li obě měřicí metody, pak intereferometrická metoda je výrazně rych- lejší (15 s trvalo jedno měření) a není tolik ovlivněna pohybem měřicích šňůr. Na dru- hou stranu je nutné připojit na druhý konec trasy zdroj polarizovaného záření. Metoda POTDR poskytuje rychlou informaci o mě- řené trase z jednoho měřicího místa a umož- ňuje lokalizovat délky s nevyhovující hod- notou PMD koeficientu Možnosti korekce disperzí Zjistí-li se měřením, že některá vlákna ne- splňují předepsané limity tolerancí, je mož- né využít několik metod, jak přenosové podmínky vlákna zlepšit. Pro snížení chro- matické disperze, což je častý problém u starších, již položených optických kabelů, lze využít pasivní optickou kompenzaci. Používají se speciální kompenzační vlákna DCF (Disperzion Compensation Fiber) s vy- sokou hodnotou záporné chromatické dis- perze. Metoda spočívá v napojení „cívky“ tohoto vlákna na konci trasy (asi 1/6 sku- tečné délky), a tímto způsobem se vykom- penzuje hodnota disperze. Příklad kompen- zace trasy uvádí obr. 11. V současné době jsou již nabízeny nové typy kompenzačních vláken s dosta- tečným záporným sklonem disperzní cha- rakteristiky vhodným pro kompenzaci kon- venčních i NZDF (Non Zero Dispersion Fibre) vláken. Umožňují to např. i speciální mnohovidová vlákna HOM (High Order Mode Fiber). Koeficient chromatické dis- perze těchto HOM vláken je navíc přibližně 3krát vyšší než u klasických DCF vláken, a stačí tudíž oproti nim použít jen třetinu délky kompenzačního vlákna. HOM vlákna mají též malý měrný útlum a jsou odolná na nelineární jevy. Další možná kompen- zace je s využitím Braggovské mřížky. Ta- kovou mřížku s proměnnou periodou mříž- ky je možné použít obdobně jako kompen- zační vlákno, ale obvykle jen pro poměrně úzkou spektrální oblast několika nm (do cca 6 nm). Pro kompenzaci chromatické disperze více spektrálních kanálů je nutné v tomto případě použít kaskádu takových mřížek. Dnes jsou již ovšem nabízeny rov- něž širokospektrální kompenzátory s Brag- govskou mřížkou pro pásmo široké až 35 nm. Obr. 10 Křivka Gaussova rozložení diferenciálního skupinového zpoždění změřená interferometrickou metodou Tabulka 1 Hodnoty PMD změřené modulem FTB-5700 a vyhodnocené programem FastReporter Výsledky Hodnota PMD 0,07 ps Koeficient PMD 0,0274 ps/√km Hodnota PMD 2. řádu 0,002 ps/nm Délka měřeného vlákna 5,759 km Obr. 11 Příklad kompenzace chromatické disperze optické trasy

36 3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia sítě Typický v praxi používaný fixní kom- penzátor chromatické disperze založený na technologii Braggovských mřížek pro vysokorychlostní optické sítě může být vy- užit pro jednokanálový nebo širokopásmo- vý přenos, a to v reálném čase nebo pro statickou kompenzaci. Typické vlastnosti jsou následující: – kompenzuje jeden nebo současně ně- kolik kanálů, – vložný útlum je menší než 3,5 dB, – vyrovnává sklon disperzní křivky pře- nosového vlákna, – malé rozměry. Typické aplikace jsou: – alternativa k disperzi kompenzujícímu vláknu DCF, – metropolitní a dálkové DWDM sítě, – SDH/SONET a CATV přenosové trasy, kompenzace v koncových nebo vysílacích bodech přenosové trasy, – korekce reziduální chromatické dis- perze a sklonu disperzní křivky. Pokud se týče PMD, jedná se o nepří- znivé vlivy nahodilé, případně způsobené vadou při výrobě, dopravě apod. V někte- rých případech jedna kabelová délka mů- že zapříčinit výslednou špatnou hodnotu celé trasy.V současné době trh nabízí pří- stroje, které jsou schopny zaměřit tu jed- nu, např. špatnou délku (POTDR), kdy se po její výměně zlepší hodnoty PMD celé trasy. Závěr Akademická síť bude mít v budoucnu vyu- žití především pro lékařské a univerzitní účely. Cílem je využití informatiky v medi- cíně pro zvýšení kvality lékařské péče, zlep- šení podmínek pro medicínský výzkum a výu- ku absolventů medicíny. Velmi významnou výhodou projektu je jeho velká podpora technologií výukového a výzkumného pod- systému, od kterého se očekává významné zlepšení úrovně výuky studentů. Hlavním cílem provedeného měření bylo ověřit přenosové parametry optické sítě. Měření útlumu, útlumu odrazu, chromatic- ké disperze a polarizační vidové disperze prováděli autoři jak metodami přímými, tak i reflektometrickými. Obecně lze říci, že přímé metody pro měření jsou rychlejší a dávají přesnější výsledky. Z toho důvodu jsou uvedeny v doporučeních ITU jako re- ferenční. Reflektometrické metody mají výhodu především z důvodu jednosměr- ného měření. Pomocí jednoho přístroje s dvěma měřicími kartami lze tak měřit po- žadované přenosové parametry z jednoho místa.To je důležité zvláště u tras dlouhých stovky kilometrů. Reflektometrické metody také dají náhled na průběh parametrů po celé délce trasy. Je možné tak snadno lo- kalizovat chybné úseky a provést jejich výměnu. Měřicí modul FTB-7400 umožnil měřit jak útlum trasy, tak i útlum odrazu. Měřicí modul FTB-5700 v sobě navíc kom- binuje měřidlo chromatické i polarizační vidové disperze na jediném portu. Při mě- ření nedošlo k překročení limitní hodnoty žád- ného z měřených parametrů [3], a tak lze konstatovat, že brněnská akademická po- čítačová síť splňuje požadavky pro nasaze- ní vysokorychlostních systémů s vlnovým dělením. LITERATURA [1] Filka, M., Dostál, O.: BASP – Brněnská akademická počítačová síť – vývoj, využití a perspektivy. In Proceedings of the 36th conference on Measurement and maintai- nance of the telecommunications cables. České Budějovice, 2006. [2] Filka, M.: Optoelectronic for telecommuni- cations and informatics. Dallas, Texas: OP- TOKON CO., LTD., & METHODE ELEC- TRONIC. 2009. 404 s. ISBN 978-0-615- 33185-0. [3] Reichert, P., Tejkal, V., Filka, M., Šporik, J.: Měření optických přenosových parametrů brněnské akademické počítačové sítě. Elektrorevue – Internetový časopis (http:// www.elektrorevue.cz), 2010, roč. 2010, č. 3, s. 1–6. ISSN: 1213-1539. Žižkovská televizní věž oslavila 18. února dvacet let od svého otevření. Budova v sou- časné době prochází výraznou moderni- zací – České Radiokomunikace zde pro pod- nikové zákazníky, poskytovatele ICT služeb a ostatní telekomunikační operátory budují své první datové centrum. Televizní věž je jednou z pražských dominant a současně nejvyšší stavbou hlavního města. Z antén- ního nástavce vysílá digitálně jedenáct tele- vizních a osm rozhlasových stanic. Jsou zde umístěny například vysílače mobilních ope- rátorů či zařízení na měření kvality ovzduší. „České Radiokomunikace v součas- nosti budují unikátní regionální síť dato- vých center v hodnotě stovek milionů korun po celé České republice. První datové cen- trum bude uvedeno v život právě na žiž- kovském vysílači,“ říká Kamil Levinský, ge- nerální ředitel Českých Radiokomunikací. „Moderní datové centrum budujeme pro naše firemní zákazníky v prostorách, které dříve sloužily analogovému televiznímu vysílání. Pro zajištění spolehlivosti televiz- ního signálu zde jsou instalovány čtyři ne- závislé zdroje energie. To v podstatě vylu- čuje jakýkoliv výpadek energie a zákazní- kům tak nové datové centrum nabídne výjimečnou spolehlivost, s jakou zde pro- vozujeme televizní vysílání,“ dodává Kamil Levinský Žižkovská televizní věž byla vybudo- vána v letech 1985 až 1992. Byla postave- na podle návrhu archi- tekta Václava Aulické- ho a statika Jiřího Ko- záka. Konstrukce Žiž- kovské věže se skládá ze tří válcových ocelo- vých tubusů dosahují- cích společně výšky 134 metrů. Hlavní tu- bus, obsahující dva rychlovýtahy, pak pře- chází do anténního ná- stavce sahajícího do výšky 216 metrů.Hmot- nost celé konstrukce věže se pohybuje okolo 2200 tun. Za dobrých podmínek lze z vyhlídkové plošiny dohlédnout až 100 km daleko. Na věži je také umístěno 10 obřích soch mimi- nek od sochaře Davida Černého. Žižkovská televizní věž oslaví 20. narozeniny vybudováním unikátního datacentra V Žižkovském vysílači vznikne datové centrumStavba věže, rok 1987

Klub Sdělovací techniky Nakladatelství Sdělovací technika Vám představuje Klub Sdělovací techniky Členem Klubu Sdělovací techniky se automaticky stáváte při objednávce celoročního předplatného časopisu Sdělovací technika. Cena ročního předplatného je 420 Kč. Více informací na www.stech.cz. Členství v klubu přináší tyto výhody: G předplatné časopisu Sdělovací technika G členská karta Klubu Sdělovací techniky G roční volný vstup na všechny konference pořádané Sdělovací technikou G zdarma zaslání CD sborníku z Vámi navštívené konference G 15% sleva na knihy našeho nakladatelství

3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby Článek poskytuje návod, včetně matematic- kých výpočtů, jak zkonstruovat elektronický kompas (e-kompas) s kompenzací náklonu. Elektronický kompas využívá tříosý akcelero- metr a tříosý magnetometr, akcelerometr měří zemskou gravitaci a magnetometr geomagne- tické pole Země. Jelikož jsou akcelerometr i magnetometr umístěny na desce plošných spojů (DPS), udávané hodnoty se mění v závislosti na orientaci DPS. Dokud DPS zůstává ve vodorovné poloze, lze směr ručičky kompasu vypočítat z arctg poměru dvou vodorovných složek magnetic- kého pole. Protože DPS může mít obecně zcela libovolnou orientaci, směr ručičky kom- pasu je funkcí všech tří hodnot z akcelerome- tru i z magnetometru. Algoritmus e-kompasu s kompenzací naklo- nění ve skutečnosti počítá všechny tři úhly (náklon, naklopení a natočení nebo směr kompasu), které definují orientaci DPS. Algo- ritmus e-kompasu proto může být použit k vytvoření 3D ukazatele, jehož směr je dán úhly natočení a náklonu. Přesnost e-kompasu je závislá na výpočtu a odečítání v software ovlivněném rozptylo- vým magnetickým polem uvnitř a v blízkosti magnetometru na DPS. Obecně se tato pole dělí na pevná (označovaná jako vliv magne- ticky tvrdých kovů) a indukovaná geomagne- tickým polem (označovaná jako vliv magne- ticky měkkých kovů). Případný offset nulo- vého pole magnetometru se obvykle zahrnuje do vlivů magneticky tvrdých kovů na DPS a současně se s nimi kalibruje. Tento článek popisuje jednoduchý tříprv- kový model pro kompenzaci vlivu magneticky tvrdých kovů, který je vyhovující pro mnoho situací. Pro jednoduchost o něm budeme v tomto článku uvažovat jako o e-kompasu, který je zabudován do mobilního telefonu. Souřadnicový systém a vyrovnání polohy pouzdra K označení os mobilního telefonu aplikace popisované v tomto článku se používá prů- myslový standard – souřadnicový systém „NED“ (sever, východ, dolů). Jak ukazuje obr. 1, osa x telefonu směřuje tam, kam ukazuje e-kompas, osa y směřuje doprava a osa z dolů. Kladný úhel natočení ψ je definován jako rotace ve směru hodinových ručiček kolem kladné osy z. Obdobně kladný úhel náklonu θ a kladný úhel naklopení φ jsou definovány jako rotace ve směru hodinových ručiček okolo kladné osy y, resp. kladné osy x. Zásadní je, aby výstupy akcelerometru a magnetome- tru byly nastaveny podle souřadnicového sys- tému telefonu. Různé konstrukce DPS mají různou orientaci modulů akcelerometru a magnetometru, ale dokonce i na stejné DPS mohou být tyto moduly ve finálním výrobku namontovány s různou orientací. Akcelerometr na obr. 1 má např. správnou orientaci osy y výstupu Gy , ale signály Gx osy x a signály Gz osy z mají polaritu obrácenou. Na obr. 1 je také výstup magnetometru Bz správný, ale signál osy y by měl být nastaven na Bx a sig- nál osy x by měl být nastaven na –By . Jakmile jsou v softwaru zadány rotace mo- dulu a její odezvy, je nutné provést závěrečnou kontrolu, a přitom sledovat surová data z akce- lerometru a magnetometru na DPS. Položíme-li DPS na stůl, akcelerometr by pro osu z měl ukazovat hodnotu +1g a pro osy x a y by hodnoty měly být zanedbatelné. Když DPS obrátíme, aby osa z směřovala vzhůru, a zkontrolujeme, že akcelerometr nyní ukazuje –1g. Následně to zopakujeme s osou y směřující dolů, a potom nahoru, aby- chom zkontrolovali, že signál osy y dává 1g a potom –1g. A pak ještě jednou s osou x smě- řující dolů, potom nahoru, a zkontrolujeme, že údaj této osy je 1g a potom –1g. Horizontální složka geomagnetického pole vždy směřuje k severnímu magnetickému pólu. Na severní polokouli vertikální složka směřuje dolů v určitém přesném daném úhlu, který závisí na konkrétním místě. Pokud je osa x desky plošných spojů nasměrována na sever a dolů, mělo by být možné nalézt maximální hodnotu měřené složky x magnetického pole. Rovněž by mělo být možné nalézt minimální hodnotu, pokud je DPS položena v opačném směru. Měření s DPS opakujeme pro osy y a z v poloze správné a posléze v poloze opač- né, geomagnetické pole by mělo vyvolat ma- ximální a minimální odezvu pro osy y a z. Výstupy akcelerometru a magnetometru jako funkce orientace telefonu Orientaci telefonu lze modelovat jako výsle- dek rotace natočením, náklonem a naklope- ním použité na výchozí pozici telefonu, která je vodorovná a směřující k severu. Hodnoty akcelerometru Gr a magnetometru Br v této výchozí poloze jsou (viz obr. 2): Akcelerace daná přitažlivostí je g = 9,81 ms- ². B je síla geomagnetického pole, která se mění podle polohy na zemském povrchu od minima 22 μT nad Jižní Amerikou po maximum 67 μT jižně od Austrálie. δ je úhel inklinace geomag- netického pole měřeného dolů od horizontály a mění se podle zemského povrchu od –90 ° na jižním magnetickém pólu přes nulu poblíž rovníku až k +90 ° na severním magnetickém pólu. Podrobné mapy geomagnetického pole lze získat ve Světovém datovém centru geomag- netismu na http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/igrf/. K tomu, aby software e-kompasu fungoval, není potřeba znát ani velikost geomagnetic- kého pole ani úhel inklinace. Síla magnetic- kého pole B a úhel inklinace δ se při výpočtu úhlu vyruší, viz rovnice (20), (21) a (22). Hodnoty změřené akcelerometrem Gp a magnetometrem Bp telefonu po třech rota- cích Rz (ψ), potom Ry (θ) a nakonec Rx (φ) lze popsat rovnicemi: Tři matice rotace zmiňované v rovnicích (3) a (4) a jsou: Rovnice (3) předpokládá, že telefon není ovlivněn lineární akcelerací a že signál Gp akcelerometru je funkcí pouze gravitace a orientace telefonu. E-kompas s kompenzací naklonění bude v případě lineární akcelerace udávat chybné hodnoty. Rovnice (4) neuvažuje žádná rozptylová magnetická pole vyvolaná vlivem magneticky tvrdých ani měkkých kovů. Běžný způsob modelování vlivu magneticky tvrdých kovů je dodatečný magnetický vektor U, který rotuje s DPS telefonu, a je tedy na orientaci telefonu nezávislý. Protože ofset nulového magnetic- kého toku libovolného magnetometru je také nezávislý na orientaci telefonu, jednoduše se přičte ke složce vyvolané magneticky tvrdými kovy a je kalibrován a z ní odstraněn. Rovnice (4) pak vypadá takto: E-kompas s kompenzací naklonění se snímači zrychlení a magnetometry 38 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) Obr. 1 K označení os mobilního telefonu se používá souřadnicový systém NED

3/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby kde Ux , Uy a Uz jsou složky vektoru vlivu mag- neticky tvrdých kovů. Rovnice (8) nebere v úvahu vliv materiálů magneticky měkkých. Algoritmus kompenzace naklonění Algoritmus pro e-kompas s kompenzací na- klonění nejprve z údajů akcelerometru vypoč- te úhly naklopení φ a náklonu θ násobením rovnice (3) inverzní maticí naklopení a ná- klonu, výsledkem pak je: kde vektor obsahuje tři složky gravitace měřené akcelerometrem. Rozšířením rovnice (9) pak dostaneme: (10) (11) Složka y rovnice (11) určuje úhel naklopení φ jako: (12) (13) Složka x v rovnici (11) udává úhel náklonu θ jako: (14) (15) S úhly φ a θ známými z akcelerometru lze údaje z magnetometru korigovat podle orien- tace telefonu použitím rovnice (5): Vektor reprezentuje komponenty z magne- tometru po korekci ofsetu vlivem magneticky tvrdých kovů a po korekci rotace proti výchozí rovině, kdy θ = φ = 0. Složky x a y rovnice (19) dávají: Rovnici (22) lze řešit pro úhel natočení ψ, kde ψ je vztažen k magnetickému severu. Úhel natočení ψ je proto požadovaným smě- rem e-kompasu s kompenzací naklonění. Protože rovnice (13), (15) a (22) mají neko- nečný počet řešení v násobcích 360 °, používá se obvykle pro řešení omezení naklopení, ná- klonu a natočení v rozsahu –180 až 180 °. Další omezení se používá na úhel náklonu, který se omezí v rozsahu –90 až 90 °. Tím je zajištěno, že pro kompas, náklon i naklopení existuje pouze jediné řešení při libovolné orientaci tele- fonu. Rovnice (13) a (22) se proto počítají pomocí funkcí softwaru ATAN2 (s výstupním rozsahem úhlů –180 až 180 °) a rovnice (15) se počítá pomocí funkcí softwaru ATAN (s výstupním rozsahem úhlů –90 až 90 °). Stanovení ofsetu vlivem magneticky tvrdých kovů Rovnice (22) předpokládá znalost ofsetu vlivem magneticky tvrdých kovů, což je trvalé magne- tické pole, které se připočítává k výstupu mag- netometru. Ofset vlivem magneticky tvrdých kovů je součtem všech ofsetů skutečného nulo- vého pole v samotném magnetometrickém sní- mači a permanentní magnetická pole na DSP, generovaná zmagnetovanými feromagnetic- kými materiály. Je poměrně obvyklé, že ofset vlivem magneticky tvrdých kovů značně převy- šuje geomagnetické pole. Aby nedošlo k ne- správnému výpočtu rovnice (22 )a výsledná hodnota úhlu kompasu se pohybovala pouze v omezeném rozsahu, je proto nutné, aby sta- novení vlivu magneticky tvrdých kovů a jeho odečet byly přesné. Obvykle se magnetomet- rický snímač dodává bez kalibrace ofsetu při nulovém magnetickém poli, protože algorit- mus stanovení standardního vlivu magneticky tvrdých kovů počítá součet ofsetů magnetome- tru i DPS při nulovém magnetickém poli. Při nepřítomnosti vlivů magneticky tvrdých kovů leží geometrická poloha výstupu magne- tometru při libovolných změnách polohy tele- fonu na povrchu koule dané prostorem Bpx , Bpy a Bpz s poloměrem rovným velikosti geomag- netického pole B. V případě vlivu magneticky tvrdých kovů je geometrická poloha výstupu magnetometru jednoduše vychýlena vektorem vlivu magneticky tvrdých kovů U tak, aby střed koule byl shodný s ofsetem daným vlivem magneticky tvrdých kovů Ux , Uy a Uz . Ofset vli- vem magneticky tvrdých kovů lze snadno vypočítat sledováním minimálních a maximál- ních hodnot složek x, y a z podle údajů mag- netometru a stanovením složek ofsetu vlivem magneticky tvrdých kovů takto: Minimální a maximální údaje magnetome- tru lze buď měřit a ofset vlivem magneticky tvrdých kovů vypočítat a uložit během tovární kalibrace, nebo sledovat za provozu s použi- tím náhodných orientací telefonu, aby se prů- běžně kalibroval. Implementace softwaru Referenční kód v jazyku C# používá pouze celá čísla a nepoužívá externí matematické knihovny. Uživatelské funkce pro všechny požadované trigonometrické a numerické vý- počty jsou k dispozici v Aplikační zprávě AN4248 od Freescale Semiconductor a lze je nalézt na www.element14.com/freescale. Článek vznikl ve spolupráci společností Farnell a Freescale Semiconductor. Talat Ozyagcilar, Applications Engineer, Freescale Semiconductor 39 Obr. 2 Orientace telefonu www.farnell.com/cz (8) (9), , (22) (23) (16) (17) (18) (19) (20) (21)

42

3/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby V dnešních aplikacích se velmi často setkává‑ me s potřebou „něco“ spínat. Za klasický pří‑ klad mohou sloužit interní spínané zdroje, které transformují napájecí napětí na další napětí potřebná v aplikacích, v mnoha zařízeních již nenajdeme klasické síťové trans‑ formátory, ale spínané zdroje, které stále více a více nahrazují tyto klasické transformátory. Zaměřme se právě na aplikace, kde je potřeba spínat napětí v řádech stovek voltů a proudy v řádech jednotek ampérů. Snad nejrozšíře‑ nější známou aplikací s těmito parametry jsou již vzpomínané síťové napájecí zdro‑ je, které najdeme dnes už v každém PC, notebooku, v nabíječce pro mobilní telefony. I když se polem řízené tranzistory ve spí‑ naných zdrojích prosadily před řadou let, vždy návrháři bojovali s parametry těchto tranzistorů. Čím je maximální pracovní na‑ pětí těchto tranzistorů vyšší, tím vzrůstá je‑ jich odpor v sepnutém stavu a čím je tento odpor větší, tím narůstají ztráty na tomto tran‑ zistoru v sepnutém stavu. Na tento problém se zaměřil výzkum odborníků firmy STMicroe‑ lectronics. Výsledkem tohoto vývoje jsou po‑ lem řízené tranzistory vyráběné technolo‑ giemi FDmesh II, MDmesh II, MDmesh V a SuperMESH 5. Každá technologie je učena pro použití v různých aplikacích a zapojení. Například technologií FDmesh II je při výrobě dosaže‑ no podstatně rychlejší diody než u ostatních technologií. Technologie SuperMESH 5 je použita pro výrobu tranzistorů na napětí vyš‑ ší než 800 V. A skupina tranzistorů MDmesh dnes asi těžko bude na trhu hledat konkuren‑ ty, budeme‑li porovnávat cenu a výkon. Slo‑ vem výkon je zde myšlen odpor tranzistoru v sepnutém stavu a vstupní kapacita řídicí elektrody, tedy nejdůležitější parametry po‑ třebné pro rychlé spínání. Například tranzistor STL42N65M5, který je vyráběn technologií MDmesh V, má ma‑ ximální napětí drain‑source 650 V. Přitom odpor kanálu v sepnutém stavu je typicky pouhých 0,07 Ω a UGS =10 V. Dalším příkla‑ dem může být tranzistor STL23N85K5, kte‑ rý je vyráběn technologií SuperMESH 5, jehož maximální přípustné napětí drain‑ source je 850 V. Přes toto vysoké napětí je od‑ por kanálu v sepnutém stavu typických 0,23 Ω a UGS =10 V. I když by se mohlo zdát, že STL23N85K5 má výhodu pouze ve vyšším maximálním pra‑ covním napětí a díky vyššímu odporu kanálu v sepnutém stavu budou ztráty na něm větší než u STL42N65M5, nemusí tomu tak být vždy díky mnohem menší kapacitě řídicí elek‑ trody u STL23N85K5 (typicky 1650 pF opro‑ ti 4650 pF u STL42N65M5). Díky tomu mů‑ že být použití tohoto tranzistoru výhodnější v případech, kdy frekvence spínání je vysoká. Proto je velmi důležité posuzovat všechny pa‑ rametry tranzistorů s ohledem na konkrétní požadavky aplikací. Nové tranzistory jsou vhodné i do aplikací, kde je kladem velký důraz na velikost. Nové tranzistory jsou zapouzdřeny v pouzdrech PowerFLAT. Pouzdra mají velikost 8×8mm ne‑ bo až jen 5x5mm. Pouzdro je též velmi tenké, jeho tloušťka je pouze 1 mm. Pouzdra jsou tedy mnohem menší než široce používaná pouzdra D2PAK i DPAK. Předností těchto pouzder je však nejenom jejich velikost, ale též malý tepelný odpor, který přijde vhod v případě opravdu velkých zátěží. Pouzdra ma‑ jí na spodní straně nejen velkou styčnou plo‑ chu pro lepší odvod tepla, ale díky vnitřní kon‑ strukci a malé tloušťce pouzdra lze pro odvod tepla použít i horní stranu pouzdra. Při vhod‑ né konstrukci chladičů a jejich umístění má ře‑ šení s oboustranným chlazením, a to včetně plošného spoje, stejnou tloušťku jako samotné pouzdro D2PAK (4,4 mm). Sortiment polem řízených tranzistorů je mnohem širší – nejsou to jen dva výše zmíně‑ ní zástupci, takže konstruktéři si mohou vy‑ brat nejvíce vyhovující variantu. Aktuální informace o novinkách od firmy STMicroelectronics z této, ale i mnoha dal‑ ších oblastí, můžete najít na webových strán‑ kách společnosti (viz níže). Cenové nabídky je pak možné vyžádat u distributorů. 41 Moderní polem řízené tranzistory pro výkonové aplikace Obr. 2 Nomenklatura polem řízených tranzitorů firmy STMicroelectronics Obr. 1 Pouzdro PowerFLAT 8x8mm) www.st.com 1 mm 8 mm 8 mm

Inteligentní bydlení? Ano, ale trh se musí segmentovat a konsolidovat Zájem o chytré bydlení u nás roste. S rostoucí poptávkou zcela pochopitelně stoupá i nabídka. Inteligentní domy a byty na českém trhu nabízí celá řada firem, ale není inteligentní dům jako inteligentní dům – podobně jako není auto jako auto. V běžné domácnosti je třeba denně pamatovat na spoustu drobností. Zapnutá světla, horký sporák nebo otevřené okno vám mohou po návratu připravit spoustu nepříjemných překvapení. Nemluvě o situ- acích, kdy nějakou drobnost nezapomenete vy, ale třeba vaše děti. Jak se např. dostanou domů bez klíčů. Zlepšit si po takovém dni náladu může být obtížné, zvláště když ve své sbírce hledáte jedno konkrétní cédéčko. Dálkové ovladače naštěstí náš život zjednodušují, pokud zrovna víme, který je který... Pokud stavíte nový dům či byt, nebo děláte kompletní rekonstrukci, chytrá domácnost je tou pravou volbou. Trh s velkým potenciálem V západních zemích Evropy je přibližně 40 % nově budovaných nemovitostí připraveno na digitální domácnost. V České republice je to kolem 2 %. Potenciál růstu tohoto segmentu trhu je minimálně desetinásobný. Přesvědčují nás o tom inovace v odvětvích, která již mají, nebo budou mít vliv na naše domovy. iPhone, a později pře- devším iPad, nás naučily ovládat relativně složité aplikace naprosto jednoduše a intuitivně. Až tak, že to zvládne i malé dítě. Roste také obliba tzv. cloud služeb – data již nebudou uložena na domácím počítači či notebooku, ale budou v „oblaku“, tedy na Internetu. Díky tomu k nim budou moci přistupovat různá zařízení – notebook, tele- fon, tablet, ale také auto nebo dům. Nejlépe si to lze představit na vaší oblíbené hudbě. Tu budete mít umístěnu jen na jednom místě a právě přes cloud služby ji budete moci poslouchat doma, v práci, v kanceláři nebo v městské hromadné dopravě či na dovolené. Stále více výrobců domácích spotřebičů již umožňuje jejich řízení nadřazeným systémem, a tak je dnes již běžné, že je možné ze svého iPadu ovládat centrální vysavač, pračku se sušičkou, kávo- var nebo domácí pekárnu. Za všechny výrobce jmenujme společ- nosti Aertecnica, Miele, Siemens nebo Gaggenau. Není inteligentní dům jako inteligetní dům V komoditách, které se prodávají desítky let – například automobily, je trh vysoce segmentovaný, panuje všeobecné povědomí o výrobcích, značkách a cenových relacích. K současným automobilům máme vel- kou důvěru a jednotlivé firmy neprodávají automobily, ale jednotlivé konkrétní modely. Přitom trh s inteligentními domy je zcela neseg- mentovaný. Lidé mají minimální povědomí o výrobcích a značkách, velmi vágní představu o cenách a díky různým mýtům relativně malou důvěru v systémy domácí automatizace. Tuto situaci bohužel podporují i sami dodavatelé těchto systémů, kteří nabízí „inteligentní dům“ – tedy „automobil“, namísto aby nabízeli konkrétní řešení a značku. Proto je možné se dočíst, že chytrou domácnost můžeme mít za 150 000 Kč nebo také za 1 500 000 Kč. V čem je rozdíl? Je to dáno tím, že každý výrobce nebo dodavatel pod pojmem „inte- ligentní dům“ nabízí něco jiného. Pro jednoho je to například pojem pro proprietární a základní řízení světel a pohonů, radiátorů a chytřejší ovlá- dání televize. A to vše díky klasickým „centrálním systémům“, posta- veným na PC s Windows. Pro druhého je to však komplexní systém domácí automatizace, který je postaven na desítky let vyvíjeném, robust- ním a naprosto spolehlivém průmyslovém počítači (podobnému tomu, který je např. v automobilu), a který kromě výše uvedeného zahrnuje řízení zabezpečovacího a kamerového systému, měření a regulaci celé nemovitosti, špičkovou distribuci hlasu, obrazu a zvuku, a v neposlední řadě vysoce zabezpečenou vzdálenou správu. Je tedy zřejmé, že tyto systémy budou násobně dražší. Za vyšší cenu však získává zákazník kom- plexní systém, spolehlivost, standardizaci, další vývoj, flexibilitu a záruku toho, že i za deset nebo dvacet let tyto systémy budou na trhu. Segmentace trhu Z výše uvedeného jasně plyne, že trh s inteligentními domy se musí segmentovat. Výrobci a prodejci těchto systémů budou nuceni pre- cizněji komunikovat svoji značku, vysvětlovat možnosti, ale i omezení nabízeného řešení a jeho cenu. Je to ku prospěchu všech, kteří se na tomto trhu pohybují. Asi se všichni shodneme na tom, že na trhu je místo jak pro systémy za 150 000 Kč, tak pro systémy za 1 500 000 Kč. Jen je třeba zákazníkovi jasně vysvětlit daný produkt a značku. Konsolidace trhu Konsolidace českého trhu s inteligentními domy již začala. Na začátku roku 2011 například zkrachovala společnost SmartHouse, s. r. o., která vznikla v roce 2004 – a nebyla jediná, která loni skon- čila. Firma SmartHouse postavila systém domácí automatizace na vlastních komponentách a na proprietárním řešení, a to vše za velmi nízkou cenu. To zcela pochopitelně vedlo k tomu, že od února loň- ského roku je proti společnosti vedeno insolvenční řízení. Všichni její zákazníci teď mají zásadní problém. Nemají možnost servisu, výměny vadných komponent, dodatečných úprav atp. V některých případech je jejich celý dům nefunkční a jedinou možností je kom- pletní náhrada systému SmartHouse jiným řešením. K podobným případům bude docházet i v letošním roce a letech příštích. Je to otázka času, kdy na trhu zůstanou jen spolehlivé značky a řešení. Jelikož však tomu tak v současné době, bohužel, není, je velmi důle- žité pečlivě vybírat firmu a výrobce, kterým svěříte svoji domácnost. Základní tipy jsou v následujícím odstavci. Jak na volbu správného systému a dodavatele Nejdříve je třeba si uvědomit, že na trhu jsou v zásadě dva typy firem. Jedny představují výrobce. Tyto společnosti vyvíjejí a vyrábějí pro- Obr. 2 Ukázka různého provedení instalace domácí automatizace

dukty domácí automatizace – elektronické prvky rozváděčů, měřicí a řídicí prvky, centrální řídicí jednotky, maticové přepínače pro distribuci audia a videa atp. Druhou skupinu tvoří montážní firmy (pro jednoduché instalace) a systémoví integrátoři (pro komplexní dodávky). Ve většině obchodních modelů výrobní firmy nedodávají systémy přímo zákazníkovi, ale využívají autorizované montážní firmy, respektive systémové integrátory. Podobně jako výrobci auto- mobilů je přímo nedodávají, ale mají autorizované prodejce a servisy. Před výběrem dodavatele, a tedy vhodného výrobce, je dobré si udě- lat jasno, co od chytré domácnosti zákazník očekává. Rozhodně nej- důležitější je realizovat systémovou elektroinstalaci. Tím zákazník získá: – přípravu na realizaci chytré domácnosti, kterou lze provést hned nebo kdykoli v budoucnosti, – jistotu, že nemovitost zákazníka bude připravena na nejnovější trendy a v neposlední řadě – zhodnocení celé nemovitosti. Náklady na tuto elektroinstalaci jsou malé – představují okolo 20 % navíc, oproti té konvenční. V případě, že cílem zákazníka jsou především úspory, je třeba se zaměřit na systémy, které optimalizují a zefektivňují využívání ener- gií. Je-li však nemovitost větší (nad 200 m2 ), patrová nebo skládající se z více budov (samostatné garáže, technické zázemí, zahradní domek atp.), je použití komplexního řídicího systému zcela namístě. V každém případě se je třeba se zaměřit na tato základní doporučení: – Je třeba vybírat výrobce a značky, které jsou na trhu desítky let, mají dostatečné zázemí a vysokou pravděpodobnost existence po celou dobu, kdy bude dům užíván. – Vybraný systém by neměl být proprietární, ale postaven na svě- tových standardech a měl by být dostatečně otevřený. – Je dobré volit takové firmy, které umí dodat vše na klíč – kon- zultace, návrh, projektovou dokumentaci, kabelové rozvody, osa- zení a naprogramování rozváděčů, realizaci měření a regulace, implementaci chytré domácnosti (programování celého systému), distribuci hlasu, zvuku a obrazu a samozřejmě následný servis. – Vybraná firma by měla vše provádět svými lidmi a nenajímat si na jednotlivé části realizace externí firmy nebo řemeslníky. – Je třeba si prověřit, že systém, který společnost nabízí, nabízí i jiné společnosti v oboru (montážní firmy nebo systémoví inte- grátoři – viz výše). To zaručí, že v případě krachu vybrané firmy je kam jít. Podobně jako když zkrachuje jeden autorizovaný auto- servis, je možné jít do jiného. – Důležité je vyžádat si na dodavateli reference a posoudit, zda odpovídají vašim představám o rozsahu automatizace. Je třeba požádat o kontakty na majitele již hotových realizací a zeptat se jich, jak jsou s realizací a přístupem firmy spokojeni. Také je nutné trvat na předvedení systému v již hotovém domě/bytě – není dobré se spokojit s ukázkou v nějaké kanceláři nebo s chválou pře- kypujícími firemními internetovými stránkami. Jaké novinky můžeme letos očekávat? iPad 3 V březnu tohoto roku by měl přijít na náš trh iPad 3. Předpokládá se, že bude mít vysoké rozlišení (spekuluje se o 2048×1536 bodů, což je vyšší rozlišení než nejnovější Full HD televize), vysoký výkon čtyřjádrového procesoru A6, vysokorychlostní Internet na techno- logii LTE (což my v Česku zatím moc nevyužijeme), a v neposlední řadě propracované hlasové ovládání. To vše by mělo pro chytré domácnosti přinést ještě větší komfort v ovládání. Širokoúhlé panely AMX V tomto čtvrtletí by měly být na trhu panoramatické dotykové panely Moderato X Series, které americká společnost AMX před- stavila letos na výstavě v Las Vegas. Tyto panely budou dosahovat úhlopříčky až 20,3" s rozlišením 1920×800 bodů. Jako jediné na trhu umožní ovládání gesty, video v HD rozlišení, multi-tasking, hlaso- vou a obrazovou komunikaci a veliký pozorovací úhel, čímž umožní ovládání celého domu s minimální navigací. Digitální maticové přepínače ENOVA ENOVA amerického výrobce AMX představuje světovou špičku v digitálních maticových přepínačích. Základní typy mají 16×16 nebo 32×32 vstupů a výstupů a po- mocí zásuvných karet se dají libovolně konfigurovat. ENOVA navíc obsahuje centrální řídicí jednotku, a umožňuje tak po kla- sickém UPT kabelu distribuovat HDMI signál včetně řízení. Díky unikátní technologii „InstaGate Pro“ řeší korektním způsobem ochranu HDCP. Navíc umí v reálném čase upravit rozlišení výstup- ního signálu tak, aby se přizpůsobil všem zobrazovacím jednotkám (televize, LCD panely, atp.). Přijďte si digitální domácnost prohlédnout Pokud vás výše uvedené zaujalo, máte možnost si vše přijít vyzkoušet na vlastní kůži. Společnost Insight Home vybudovala v Praze 4 Centrum inovací pro technologie inteligentního bydlení (www.CITIB.eu), ve kte- rém si můžete prohlédnout nejnovější trendy digitální domácnosti. CITIB navštívilo stovky lidí, novinářů, natáčela v něm Česká televize, televize NOVA a ČEZ spolu s Českou televizí zde natáčely vzdělávací pořad FUTUR/E/MOTION. CITIB také patří mezi 25 prestižních reali- zací systému AMX na celém světě. Máte-li zájem o návštěvu, domluvte si osobní prohlídku na tele- fonu 603 52 50 50 nebo na info@InsightHome.eu. Zajímá-li vás více podrobností a novinek, navštivte naše stránky www.DigitalniDomacnost.cz, kde je více jak stovka zajímavých člán- ků a tipů právě z oblasti digitálních domácností. Insight Home, a. s., Antala Staška 30/1565, 140 00 Praha 4 Tel.: 603 52 50 50 www.InsightHome.eu, info@InsightHome.eu Obr. 3 AMX-panely-ModeroX Obr. 4 AMX-ENOVADGX32

Aplikace měničů frekvence pro HVAC v budově QuBix Architektura budovy QuBix Budova QuBix je rekonstrukce původní budovy z roku 1976 od architekta Ing. Arch. Jana Štípka, která byla vždy považována za velmi zdařilé dílo a vyskytuje se standardně v učebnicích české architektury. Nová architektonická koncepce rekonstrukce byla navržena vídeňskou architektonickou kanceláří Ernst Hoffmann. Nově byly vytvořeny výhledy směrem na Vyšehrad a Palác kultury a zprovozněn byl i systém členitých teras, které dávají objektu spe- cifické kouzlo (obr. 1). Vybavení nejmodernějšími technologiemi Objekt QuBix je vybaven nejmodernějšími technologiemi a řadí se mezi energeticky úsporné budovy. V současné době vlastní Zlatou precertifikaci „zelené budovy“ v systému LEED a v rámci konečné certifikace bude bojovat o nejvyšší stupeň, tj. LEED platinum. Mezi „zelené“ technické vymoženosti patří například: Topení a chlazení ve stropě, což znamená úsporu cca 30 % ener- getických nákladů oproti standardním zařízením typu fan-coil apod. Úspora spočívá hlavně v tom, že pro topení není potřeba tak horká voda a pro chlazení tak studená, jako u standardních zařízení. Fasáda budovy má nadstandardně silnou vrstvu izolace, takže minimalizuje úniky tepla. Ve fasádě jsou osazena jedna z nejlepších skel na trhu, která se začala vyrábět teprve od ledna 2011 a která odráží 70 % tepelného záření ze slunce, zatímco 80 % světelného záření prochází. Tím jsou výrazně redukovány energetické nároky na chlazení. Kancelářská světla jsou vybavena pohybovými a tepelnými sen- zory. Rozsvítí se pouze tehdy, když pod nimi někdo projde/sedí a pokud někdo opustí pracoviště, automaticky se vypnou. Je zde použito celkem 22 nejmodernějších ABB měničů frekvence ACH 550 speciálně vyvinutých pro aplikace HVAC (Heating Ventilation and Airconditioning). Tyto měniče frekvence umožňují chytré plynulé řízení otáček motorů, a tím přispívají velkou měrou ke zvýšení energetické účinnosti budovy a k dosažení certifikátu „zelené budovy“ v systému LEED. Aplikace měničů frekvence V budově QuBix je instalováno celkem 22 ks měničů frekvence ACH 550. Celkové množství přiváděného vzduchu čtyřmi hlavními kli- matizačními jednotkami je 52 000 m3 /h. Většina jednotek využívá rekuperaci s rotačním výměníkem s plynule řízenými otáčkami pomocí právě měničů frekvence ACH 550. Všechny elektromotory ventilátorů jsou též ovládány měniči frekvence. Toto řešení pro ply- nulou volbu množství vzduchu je nezbytné při regulování provoz- ních podmínek jednotlivých prostor v závislosti na denním a noč- ním provozu objektu (obr. 2). Regulace otáček motorů prostřednictvím měničů frekvence Z pohledu aplikačního jsou nejdůležitější energetické úspory, kvůli nimž se měniče frekvence obvykle instalují. Pokud nejsou pohony regulované měniči frekvence a regulace je uskutečňována jiným způ- sobem (škrcení klapkou, natáčením lopatek apod.), je značná část energie neefektivně zmařena (obr. 3). Významných úspor lze dosáh- nout nasazením pohonů regulovaných měniči frekvence, kdy se otáčky motoru přizpůsobí aktuálním požadavkům. Použití měničů frekvence přináší ale i další výhody. Na rozdíl od přímého připojení motoru na síť, kdy je odebírán po dobu rozběhu pěti- až sedmináso- bek jmenovitého proudu, je zde situace zcela opačná. Měnič frekvence pracuje jako téměř dokonalý převodník výkonu. Protože na začátku rozběhu má zátěž nulový příkon (P = T⋅n; n = 0), je i odběr ze sítě velmi malý a plynule roste po přímce až k proudu při plné zátěži. Z hlediska energetického má měnič frekvence obvykle vysokou účin- nost, kolem 98 %. Nezanedbatelné jsou však i jiné vlastnosti – zcela klidný rozběh, snadná, rychlá a přesná regulace, možnost nadřaze- ného řízení, malé opotřebení poháněného zařízení, redukovaný hluk. Měniče frekvence ABB typu ACH 550 (0,75–355 kW) Měniče frekvence však přinášejí také generování harmonických v síti, což vede k přídavným ztrátám v transformátorech, kabelech Obr. 1 Budova QuBix na Vyšehradě Obr. 2 Vzduchotechnika řízená měniči frekvence ABB Obr. 3 Spotřeba energie pro různé způsoby regulace u ventilátorů

i v motorech. Generované proudové harmonické však lze ovlivnit vhodnou konstrukcí měniče. Významným konstrukčním prvkem ovlivňujícím THD (Total Harmonic Distortion) jsou použité tlu- mivky, a to buď na střídavé straně (AC), nebo ve stejnosměrném meziobvodu (DC). Stejnosměrná tlumivka může být menší, rozdě- lením na dvě části se usnadní ochrana proti zemnímu spojení a bývá levnější pro pohony menších výkonů. Měniče frekvence typu ACH 550 (obr. 4) mají zajímavé patento- vané konstrukční řešení použité DC tlumivky. Princip je ve využití všeobecně známého principu tlumivky s proměnnou indukčností (přesytky), tzv. „Swinging Choke“, v oblasti měničů frekvence. Čini- tel harmonického zkreslení THD je závislý na hodnotě indukčnosti, větší indukčnost snižuje hodnoty THD. THD se však rapidně zvy- šuje, pokud klesá zatížení. Z tohoto důvodu pak vznikla myšlenka použít tlumivku s proměnnou indukčností, jejíž indukčnost se zvět- šuje při malých proudech. Při návrhu vhodné „Swinging Choke“ se vycházelo ze standardní konstrukce DC tlumivky a na počítači se pomocí simulačních programů prováděla analýza vhodného profilu vzduchové mezery. Výsledkem byl tvar dle obr. 5. Princip je takový, že při plném zatížení dochází k přesycení jádra ve střední části. Pokud dojde ke zmenšení zatížení, toto přesycení se zmenší a indukčnost tlumivky se zvětší. Jednoznačně je prokázáno zmenšení zkreslení THD měniče až o 24,2 % v porovnání s měničem se standardní stejnosměrnou tlu- mivkou. Dalšími přednostmi použití „Swinging Choke“ je omezení zvlnění proudu ve stejnosměrném meziobvodu při částečném zatí- žení, což prodlužuje životnost kondenzátoru. Dochází také k vylep- šení tepelného využití při plném zatížení, tedy ke zvýšení účinnosti. Rovněž ztráty při částečném zatížení jsou mnohem menší díky sní- ženému obsahu harmo- nických. Jak již bylo řečeno, systémy HVAC v budovách používají měniče frekvence právě pro možnost regulace průtoku vzduchu dle potřeb, a často jsou tedy provozovány při částeč- ném zatížení. S měni- čem ACH 550 a díky použité speciální DC tlumivce máme zaručeno splnění normy ČSN EN 61000–3-12, která platí pro veškerá zařízení a instalace ve stavebním sektoru a defi- nuje povolené limity THD. Omezení daná touto normou jsou platná pro elektrická a elektronická zařízení se vstupním proudem nad 16 A a platí až do 75 A na fázi. Vyjádřeno v kW je to od 7,5 do 37 kW v třífázové soustavě. Další předností tohoto typu měniče je stan- dardní vybavení měniče EMC filtrem pro obytné zóny, tak aby mohl být bez problémů instalován například v administrativních budo- vách. ABB jako jeden z předních světových výrobců měničů frek- vence věnuje značnou část svých kapacit na vývoj a výzkum včetně použití nových technologií. Společnost ABB najdete v Praze na nové adrese, v budově QuBix, Štětkova 18, Praha 4. Další informace na: http://www.abb.cz. Ing. Pavel Matyska, Product manager ABB s.r.o Ing. Naděžda Pavelková, Ph.D, Senior product manager ABB s.r.o Obr. 4 Měniče frekvence typu ACH 550 Obr. 5 Tvar vzduchové mezery přesytky Český elektrotechnický průmysl – jak jsme na tom? kulatý stůl úterý 13. března 2012 od 14 hodin, Praha – Výstaviště letňany Jaká je aktuální pozice elektrotechnického a elektronického průmyslu v ČR? které jsou aktuální inovační trendy? kteří zahraniční investoři jsou v tomto sektoru nejaktivnější? Jaké jsou aktuální potřeby zaměstnavatelů na trhu práce? Přihlašování na kulatý stůl probíhá na www.stech.cz, účast je bezplatná. Při přihlášení do 5. března 2012 navíc získáte volnou vstupenku na veletrh Electron. To jsou základní otázky, na které bude hledat odpovědi odborný seminář s moderovanou diskuzí mapující stav tohoto významného průmyslového odvětví s dlouholetou tradicí v ČR. Zkušenosti z praxe přinesou zástupci některých významných firem působících na území ČR. Z programu: G Inovace v elektronické výrobě – Petr Očko, MPO ČR G Zahraniční investoři v elektronickém průmyslu ČR – Štěpán Rabiňák, CzechInvest G Drobná elektrotechnická výroba a služby v ČR – Karel Havlíček, Asociace malých a středních podniků a živnostníků ČR (AMSP ČR) G Aktuální potřeby zaměstnavatelů na trhu práce – Petr Kužel, Hospodářská komora G Elektrotechnický průmysl v ČR: minulost a současnost (historický a regionálně geografický přehled) – Josef Kunc, Václav Toušek, Lenka Vašková, Masarykova univerzita G Zkušenosti z praxe – Jiří Kovářík, Teco Kolín

Novinky ABB v technologii KNX pro ovládání inteligentních budov Společnost ABB patří k zakládajícím členům asociace KNX a se svým portfoliem přístrojů i-bus KNX se řadí k nejvý- znamnějším a nejpokročilejším hráčům na trhu systémové elektroinstalace. KNX je jediným celosvětovým standardizo- vaným systémem pro automatizaci budov. Pomocí sběrnicové technologie propojuje všechny prvky elektrické instalace, díky čemuž jsou schopny spolu přímo komunikovat a ve vzájem- ných vazbách kontrolovat chod všech technologií v budově (např. osvětlení, stínění, vytápění, ventilaci, klimatizaci, zabezpečovací nebo protipožární systém). ABB nabízí široké spektrum přístrojů, které po sběrnici KNX dokáží komplexně ovládat chod pokročilé inteligentní budovy, ať již jde o rodinné domy, administrativní budovy, nemocnice, školy, hotely, prů- myslové haly nebo letiště. Ve druhé polovině roku 2011 a na začátku roku 2012 představila společnost ABB několik nových přístrojů z řady i-bus KNX, kterými rozšířila svoji celkovou nabídku a vyšla vstříc požadavkům zákaz- níků jak po stránce funkcionality a technických parametrů přístrojů, tak po stránce cenové. Spínací akční členy (tabulka 1) byly dopl- něny o kompletní řadu 16/20ampérových pří- strojů pro C-zátěž, které jsou tak k dispozici se dvěma, čtyřmi, osmi a dvanácti výstupy. Dále byly představeny nové dvanáctinásobné spí- nací akční členy pro 16/20 AX C-zátěž s de- tekcí proudu (obr. 1). Tím byla zkompletována nabídka spínacích akčních členů s detekcí proudu, které do té doby zahrnovaly jen dvojnásobné, čtyřnásobné a osminásobné akční členy. Zcela inovována byla řada žaluziových akčních členů (tabul- ka 2). Namísto dříve používané řady žaluziových akčních členů JA/S a roletového akčního členu RA/S je nyní nově zavedena řada JRA/S. Byla zachována základní řada žaluziových akčních členů bez možnosti manuálního ovládání, aby bylo možné splnit požadavky na co nejnižší cenu nabízených produktů, a nejen to: například nový osminásobný žaluziový akční člen JRA/S 8.230.1.1 je dokonce o 25 % levnější než jeho před- chůdce JA/S 8.230.1. K podob- nému snížení cen došlo také u nové řady žaluziových akčních členů s manuálním ovládáním, kde byl navíc představen k dříve existujícímu čtyř- a osminásob- nému provedení také dvojná- sobný žaluziový akční člen JRA/S 2.230.2.1. Největší novin- kou však bezpochyby je zave- dení žaluziových akčních členů s detekcí pohybu, které umož- ňují díky detekci proudu určit přesnou polohu žaluzie, a vý- znamně tak usnadňují ovládání žaluzií při jejich úvodním nasta- vování i následném provozu (obr. 2). Tato inovace se nedotkla jen akčních členů pro pohon 230 V žaluzií, ale též akčního členu pro pohon na 24 V DC. Na trh byl také uveden nový čtyřnásobný řadový žaluziový akční člen s manuálním ovládáním, pro řízení SMI (Standard Motor Interface) pohonů žaluzií, rolet a další stínicí techniky (SJR/S 4.24.2.1). Ke každému výstupu mohou být paralelně připojeny až čtyři SMI pohony na 24 V (LoVo). Dále bylo představeno jednoná- sobné řadové rozhraní KNX/DALI pro ovládání nouzového osvět- lení (DGN/S 1.16.1). K jednomu kanálu může být připojeno až 64 DALI předřadníků, přičemž lze libovolně kombinovat předřad- níky jak pro běžné, tak pro nouzové osvětlení. Významnými novin- kami jsou také dva akční členy pohonu hlavic ventilů: šesti- a dva- náctinásobný akční člen pro elektrotepelné hlavice na 24–230 V (VAA/S 6.230.2.1 a VAA/S 12.230.2.1). Podrobné informace o systému KNX naleznete na webových strán- kách www.abb.cz/knx a na stránkách asociace KNX www.knx.org. Petr König, obchodně-technická podpora, ABB, s.r.o. tabulka 1 Přehled spínacích akčních členů aBB i-bus kNX Odporová zátěž AC1 AX C-zátěž C-zátěž 16/2 16/20 AX 6 A 10 A 16 A s detekcí proudu – SA/S 2.10.1 SA/S 2.16.1 SA/S 2.16.5.1 SA/S 2.16.6.1 SA/S 4.6.1 SA/S 4.10.1 SA/S 4.16.1 SA/S4.16.5.1 SA/S 4.16.6.1 SA/S 8.6.1 SA/S 8.10.1 SA/S 8.16.1 SA/S 8.16.5.1 SA/S 8.16.6.1 SA/S 12.6.1 SA/S 12.10.1 SA/S 12.16.1 SA/S 12.16.5.1 SA/S 12.16.6.1 Pozn.: novinky jsou zvýrazněny tučným písmem tabulka 2 Přehled nahrazení starých žaluziových akčních členů novými Původní produkty Nové produkty Poznámka – JRA/S 2.230.5.1 2násobný, 230 V AC, detekce pohybu a manuální ovládání – JRA/S 4.230.5.1 4násobný, 230 V AC, detekce pohybu a manuální ovládání – JRA/S 8.230.5.1 8násobný, 230 V AC, detekce pohybu a manuální ovládání JA/S 4.24.1 JRA/S 4.24.5.1 4násobný, 24 V DC, detekce pohybu a manuální ovládání – JRA/S 2.230.2.1 2násobný, 230 V AC, manuální ovládání JA/S 4.230.1M JRA/S 4.230.2.1 4násobný, 230 V AC, manuální ovládání JA/S 8.230.1M JRA/S 8.230.2.1 8násobný, 230 V AC, manuální ovládání JA/S 2.230.1 JRA/S 2.230.1.1 2násobný, 230 V AC JA/S 4.230.1 JRA/S 4.230.1.1 4násobný, 230 V AC JA/S 8.230.1 JRA/S 8.230.1.1 8násobný, 230 V AC RA/S 4.230.1 – Bez přímé náhrady, lze nahradit např. přístrojem JRA/S 4.230.1.1 Obr. 2 Řadový žaluziový akční člen 4násobný, 230 V AC, detekce pohybu a manuální ovládání (JRA/S 4.230.5.1) Obr. 1 Řadový spínací akční člen s detekcí proudu 12násobný, 16/20 A, C-zátěž (SA/S 12.16.6.1)

Vydává nakladatelství sdělovací technika spol. s r. o., uhříněveská 40, 100 00 Praha 10 www.stech.cz, e-mail: redakce@stech.cz, © sdělovací technika spol. s r. o., 2012 středa 21. března, sál P1 – pavilon P, BVV Účelem implementace technologií inteligentních budov je řídit, monitorovat a optimalizovat služby, které budova poskytuje. Potenciál skrývající se za touto koncepcí a souvisejícími technologiemi je ohromný a náš životní styl a pracovní prostředí se s rozvojem inteligentních budov a komunit postupně mění. Konference se zaměří na integraci nových koncepcí energetického managementu, technologií inteligentní elektroinstalace a měření spotřeby elektrické energie, elektronických komunikací, zabezpečovacích systémů majetku i osob a automatizačních procesů v moderní soukromé i investiční výstavbě, komerčních i průmyslových budovách, zdravotnických zařízeních, obchodních domech i hotelových komplexech. Hlavní mediální partner veletrhu AMPER 2012: Hlavní témata konference: ● IP a automatizace služeb v budovách ● inteligentní budovy a energetické sítě ● systémové elektroinstalace a sběrnice ● systémy řízení vytápění a osvětlení ● zabezpečovací zařízení a CCTV ● multimediální a zábavní systémy Hlavní partner: Partneři: Mediální partneři:

3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby Je to noční můra odpovědných pracovníků datového centra – netěsnost kapalinového chlazení na nepozorovaném místě, která způ- sobí poškození, doutnající požár, který je příliš pozdě zpozorován, nebo nepřípustné zvýšení teploty v serverové skříni. Pro minimalizaci reakční doby musí být takové situace zjištěny co nejdříve. Také vzhledem k rostoucí velikosti moderních datových center je to již dávno úkol, pro který IT pracovníci potřebují technic- kou podporu. Správci se proto spoléhají na inteligentní monitorovací systémy, jako je například monitoring CMC firmy Rittal pro nepřetržitou kontrolu „vitálních funkcí“ dato- vého centra. Princip funkce je přitom v pod- statě jednoduchý: Senzory sbírají v serverových rozváděčích a v datovém centru data týkající se teploty, vlhkosti vzduchu, rychlosti vzduchu apod. Naměřené hodnoty se konsolidují a zpra- covávají v centrální jednotce. Poté jsou k dispo- zici prostřednictvím webového rozhraní nebo je lze integrovat pomocí SNMP do řešení správy datového centra, jako je například plat- forma Rittal RiZone. Promyšlené výstražné sys- témy přitom zajišťují, že správci budou při naměření dat mimo „zelenou“ oblast včas informováni, a to nepřetržitě v reálném čase. Na veletrhu CeBIT 2012 se nyní představuje třetí a zcela nově vyvinutá generace CMC III. Přehledné uspořádání a více funkcí Nejdůležitější novinkou je přechod na inteligent- ní sběrnice CAN (Controller Area Network). Tyto standardizované a velmi odolné provoz- ní sběrnice jsou integrovány do centrální pro- cesorové jednotky (CPU) a do inteligentních senzorů Rittal; nahrazují takzvané vstupní/vý- stupní jednotky. Ty jsou pak zbytečné, což vý- razně snižuje složitost celého monitorovacího systému. Sběrnice CAN nejsou vždy jednotli- vě spojeny s centrální procesorovou jednotkou jako běžné vstupní/výstupní jednotky, ale jsou mezi sebou propojeny sériově – v každém ser- verovém rozváděči se nachází potřebný počet sběrnic (senzorů) CAN, které jsou spojeny se sběrnicemi sousedních rozváděčů. Data jsou tak jednoduše „předávána dál“, až se dostanou do centrální jednotky. To zajišťuje při instalaci, údržbě a modifikaci systému přehledné uspořá- dání. Protože je zapotřebí výrazně méně modu- lů, klesají navíc náklady na systém. Také u senzorů se společnost Rittal vydala novým směrem. Dvě z nejdůležitějších funkcí – teplotní čidlo chladného vzduchu na přední straně skříně a infračervené čidlo, které „zjiš- ťuje“, zda jsou dveře skříně otevřené nebo zavřené, jsou již standardně integrovány do cen- trální procesorové jednotky. CMC III lze také flexibilně a modulárně rozšířit: Jako volitelný doplněk jsou k dispozici například senzory vlh- kosti, proudění vzduchu, přítomnosti kapaliny, vibrací nebo řídicí jednotka s osmi digitálními vstupy a čtyřmi reléovými výstupy. Lze připojit až 32 senzorů najednou. Rittal přitom u CMC III zavádí dvě nové funkce: Zatímco snímač roz- dílu tlaku zkontroluje podle malých rozdílů tlaku vzduchu, zda je studený koridor datového centra řádně uzavřen, rozhraní S0 podporuje měřiče energie. V IT bývá často zapotřebí zjistit a vyúčtovat spotřebu energie jednotlivých zákaz- níků nebo rozváděčů. Pomocí rozhraní S0 lze zobrazovat a zjišťovat hodnoty kalibrovaných měřicích systémů prostřednictvím CMC III. Optimalizace místa a napájení Vzhledem k potřebě neustále rostoucího výko- nu počítačů se musí většinou velmi omezený prostor v datovém centru optimálně využít. Rittal proto také navrhl nové řešení ulože- ní pro CMC III v rozváděči. Pro procesoro- vou jednotku CMC III stačí méně prostoru a je zde více možností k uložení ve skříni, také nejsou zapotřebí žádné senzorové jednotky. Nový síťový zdroj je umístěn v identické skříň- ce, takže je opět zjednodušená instalace a sta- čí pouze propojit pomocí kabelové spojky. Pro zvýšené zabezpečení proti výpadku lze také použít druhý síťový zdroj – i tehdy je třeba jen jediný výškový modul. Redundantní koncept napájení elektrickou energií je obsažen v kaž- dé řídicí jednotce. Díky malé spotřebě energie u CMC III je alternativně umožněno také na- pájení přes Ethernet, pokud je zde integrován síťový přepínač PoE. Komfortní instalace, konfigurace, monitorování Vedle fyzické instalace ve skříni hraje samo- zřejmě hlavní roli také integrace do sítě. Za- Monitorování IT infrastruktury s firmou Rittal 48

3/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby tímco dříve se menu sítě CMC vyvolávalo přes sériové rozhraní, lze konfiguraci a spuš- tění u CMC III provést jednoduše prostřed- nictvím laptopu a USB přípojky. Jako síťový protokol si může uživatel zvolit TCP/IPv4 nebo TCP/IP6. Je-li systém připo- jován k síti poprvé, konfiguruje se prostřednic- tvím komfortně integrovaného WEB serveru. Prostřednictvím USB flash disku nebo SD paměťové karty lze aktualizovat firmware nebo delší dobu zaznamenávat průřezové údaje, jako například průběh teplot ve skříni, a zobrazit je v internetovém prohlížeči. Také u uživatelské správy se CMC III ubírá novou cestou: Odešel-li dříve IT zaměstnanec z podniku, musela být jeho přístupová práva k monitorovacímu systému zrušena na kaž- dém systému CMC zvlášť. U CMC o počtu až tisíc jednotek u velkých uživatelů to byl zdlouhavý proces. CMC III naproti tomu umožňuje centrální zpracování pomocí pro- tokolu Lightweight Directory Access Protocol (LDAP), což významně šetří čas. CMC III v průmyslových aplikacích Simple Network Management Protocoll (SNMP) používaný systémem CMC III se díky své jednoduchosti, modularitě a univer- zálnosti stal na mnoha místech standardním protokolem, například v IT podnicích. Na- proti tomu ve výrobních závodech a v prů- myslu se protokol SNMP rozšířil výrazně méně. To představuje problém, jestliže uži- vatel chce své budovy a průmyslová zařízení monitorovat pomocí systémů pro správu ob- jektů nebo dispečinků, které nejsou technicky způsobilé pro SNMP. Pro řešení tohoto pro- blému je v CMC III integrován OPC server (Open Packaging Convention) firmy Micro- soft, což je standardní technické vybavení ří- dicích stanovišť. Pro průmyslové aplikace, které mívají často redukovaný profil požadavků, nabízí Rittal variantu CMC III PU Compact – systém dimenzovaný pro optimální efektivitu. Funkce se přitom koncentrují na to pod- statné: Vedle standardních funkcí měření tep- loty a monitorování dveří rozváděčové skříně lze připojit a dálkově monitorovat chladicí zařízení firmy Rittal. Monitorovací systém například zašle textové zprávy odpovědným pracovníkům v případě, že je teplota ve skříni příliš vysoká, nebo jestliže je nutné provést úkony údržby, jako např. výměnu znečiště- ných filtračních vložek. CMC III PU Com- pact dále dokáže automaticky řídit osvětlení a klimatizaci rozváděčové skříně: Pokud se otevřou dveře, rozsvítí se světlo a vypne se chlazení skříně. Tím se úkony údržby zjedno- duší, a přitom se ještě ušetří energie. Automatizované řízení v případě havárie Jednotka CMC III je v součinnosti se soft- warem pro správu IT infrastruktury RiZone a nástrojem Microsoft „System Center Opera- tions Manager“ (SCOM) schopna automatic- ky zavádět protiopatření. Havarijní situace se okamžitě stanou bez zásahu personálu bezpeč- nějšími, zatímco se prostřednictvím SMS nebo e-mailu zalarmují příslušní pracovníci. Správce obdrží na základě kombinace CMC III, RiZone a SCOM rozsáhlý paket řízení, který datové centrum plynule monitoruje i v případě, že přímo na místě není žádný pracovník. Martin Pojer, produkt manager Rittal Czech s.r.o., www.rittal.cz 49 2. Napájecí zdroj 3. Redundantní napájecí zdroj 4. Čidla CMC III pro přímé připojení 5. Čidlo CAN-Bus pro připojení čidel CMC II 6. Přístupová jednotka CMC III CAN-Bus 7. Možnost připojení až čtyř systémů CAN-Bus 1. Řídicí jednotka CMC III Compact Jednoduché monitorovací řešení pro aplikace v průmyslu a monitorování budov nebo pro drobné monitorovací aplikace v IT pro max. 4 přídavné monitorovací prvky CAN-Bus.

3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby Společnosti GW Instek a Metrix představují zbrusu nové generátory signálů. Obě řady generátorů přichází s inovacemi zejména v oblasti uživatelského komfortu. Velké, plně barevné displeje či možnost vytváření libovolných průběhů v PC a jejich následný přenos do přístrojů se dnes stávají standar- dem. Generátory řady Metrix GX navíc přináší dva zcela nezávislé výstupy signálu. Dodava- telem těchto přístrojů pro český a slovenský trh je firma TR instruments, spol. s r. o. Generátory řady AFG-2000/2100 Čerstvou novinkou v portfoliu společnosti GW Instek jsou nové funkční generátory řady AFG-2000/2100. Tyto generátory nahrazují zá- kladní řadu DDS generátorů SFG-2000/2100. Oproti řadě předchozí poskytuje nová řada moderní design přístroje, v čele s velkým 3,5" LCD displejem. Takto veliký displej umož- ňuje zobrazit všechny potřebné údaje, jako jsou napětí, frekvence, offset, typ průběhu nebo typ modulace. Základními funkcemi jsou, jako u všech generátorů, funkce sinus, obdélník (impuls) a trojúhelník (pila). Kromě nich je zde možnost generovat šum a přede- vším libovolný (arbitrární) průběh. Tímto se nová řada generátorů zásadně odlišuje od svých předchůdců, a získává tím zcela nové možnosti využití. K dispozici je 4k bodů pro libovolný prů- běh s 10bitovým rozlišením, vzorkováním 20MSa/s a softwarem pro vytváření vlastního průběhu. Generátory jsou dodávány ve varian- tách do 5 MHz, 12 MHz nebo 25 MHz. U řady AFG-2100 jsou navíc k dispozici modulace AM/FM/FSK, rozmítání a také možnost měřit frekvenci pomocí čítače, a to až do kmitočtu 150 MHz. Z uživatelského hlediska poskytují generá- tory velice přívětivé uživatelské rozhraní, kde pro volbu libovolného parametru stačí jedno- duše stisknout příslušnou funkční klávesu a nastavit hodnotu pomocí klávesnice nebo otočného knoflíku. Generátor signálů lze připojit k počítači pomocí rozhraní USB, a poté přístroj dálkově ovládat nebo do něj přenášet předem vytvo- řené průběhy. Nová řada generátorů AFG-2000/2100 při- náší zcela nové možnosti do nižších tříd funkčních generátorů. Generátory Metrix GX 1025 a GX 1050 Novinky v oblasti generátoru představila také francouzská firma Metrix. Generátory GX 1025 a GX 1050 představují vrchol nabídky generátorů tohoto výrobce. Stejně jako výše uvedené přístroje i generátory Metrix zaujmou především velkým barevným 3,5" TFT displejem. Displej zobrazuje současně typ průběhu, frekvenci, amplitudu, offset a fázi. Přístroj poskytuje funkční tlačítka pro volbu typu průběhů a jejich parametrů, slot pro připojení přenosného USB disku a přede- vším dva nezávislé výstupy. Právě tyto dva výstupy umožňují generovat dva zcela odlišné a nezávislé signály, případně generovat stejný signál na oba výstupy a nastavit mezi nimi fázový posun. S touto technologií nabízejí generátory Metrix mnohem širší využití, a výrazně se tak odlišují od konkurenčních generátorů. Generátory pracují se základními funkce- mi: sinus, obdélník, pulz, trojúhelník, pila a bílý šum, modulace AM, FM, ASK, FSK, PM, SWEEP a BURST. Dále pak umožňují spustit 48 přednastavených speciálních funkcí. Například exponenciální průběh, logarit- mický průběh nebo funkci sinc. Kromě výše uvedeného má generátor mož- nost ukládat nebo načítat a zapisovat průběhy do vnitřní paměti či na přenosný disk USB, takže je možné si vytvořit libovolný průběh signálu na počítači pomocí softwaru, a poté jej přenést pomocí disku USB do generátoru. Libovolný (arbitrární) signál má délku 16k bodů, vzorkování 125MSa/s a amplitudové roz- lišení 16 bitů. Přímá komunikace s PC je samo- zřejmě také možná, a to pomocí konektoru USB, případně pomocí rozhraní LAN či GPIB. Bližší informace nejen o výše uvedených přístrojích poskytne společnost TR instru- ments, spol. s r. o. Přezbrojte na moderní generátory 50 Obr. 1 Generátor GW Instek AFG-2100 Obr. 2 Generátor Metrix GX 1050 www.trinstruments.cz

3/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby Testování elektronických součástek je zajímavé a složité odvětví elektroniky, na němž závisí kvalita a spolehlivost veškerých elektronických zařízení. Většina z nás ale netuší, že mnoho součástek, se kterými se v praxi setkáváme, bylo na výrobních linkách celého světa testo‑ váno systémy společnosti Unites Systems, a.s., z Valašského Meziříčí. V portfoliu této ryze české společnosti najdeme vedle funkčních testerů, jež umožňují rychle, přesně a efek‑ tivně testovat osazené DPS a jiné aplikace, především testery součástek – nejen labora‑ torní, užívané pro širokou škálu součástek pře‑ devším v leteckém, automobilovém a obran‑ ném průmyslu, ale i testery produkční, které jsou konstruovány pro nepřetržitý provoz v sériové výrobě diskrétních součástek. S příchodem nejen alternativních zdrojů energie, ale i např. elektrovozidel, stoupají ná‑ roky na prvky schopné regulovat velké výkony a s nimi i na zařízení, která dokážou takovéto vysokovýkonné součástky měřit a testovat. Proto společnost Unites Systems, a. s., již v mi‑ nulém roce zahájila vývoj testeru výkonových polovodičů. Tento projekt je realizován za finanční podpory z prostředků státního roz‑ počtu prostřednictvím Ministerstva průmyslu a obchodu České republiky. Podívejme se tedy na problematiku a tech‑ nickou stránku projektu podrobněji. Zapouz‑ dřené součástky se značí, testují, třídí a balí pomocí manipulátoru zvaného handler. Při volbě handleru je prvním parametrem, který výrobce stanoví, počet vyprodukovaných sou‑ částek za hodinu, tzv. UPH (Units Per Hour). Hodnota tohoto parametru se běžně pohy‑ buje kolem 45 000, takže takt handleru je 80 ms na součástku. Po odečtení času nezbyt‑ ného pro mechanickou manipulaci se součást‑ kou vychází čas potřebný na jakoukoliv dílčí operaci menší než cca 45 ms. Takový čas má tedy k dispozici např. laser, aby vypálil popis na pouzdro součástky, či kamerový systém, který kontroluje tvar vývodů. A tento čas je také limitující pro tester, který musí stihnout otestovat až 50 předepsaných parametrů sou‑ částky. V oblasti produkčních testerů se firma Uni‑ tes Systems, a.s., zaměřila na testování diskrét‑ ních polovodičů. Jde především o diody, Zenerovy diody, bipolární tranzistory, MOS‑ FET, JFET, IGBT, stabilizátory, tyristory atd. Rozsah parametrů těchto obvodů je značný, což v praxi znamená, že se pracuje s napětím až kolem 3000 V a proudy 300 A, měří se odpory v řádech mΩ a svodové proudy pod 1 nA. Test konkrétní součástky většinou obsa‑ huje desítky testovaných parametrů, a proto je třeba jednotlivé parametry odměřit v časech pohybujících se ve stovkách mikrosekund. Testery vyvíjené a vyráběné v Unites Sys‑ tems, a.s., realizují tzv. DC testy (ověřování stej‑ nosměrných parametrů součástek). K realizaci testů jsou použity programovatelné zdroje, které nastavují požadované podmínky testu (napětí, proud), ale zároveň měří i odezvu – opět napětí nebo proud, takže programovatelné zdroje jsou současně i přesné a rychlé V‑A metry. Počet programovatelných zdrojů v sestavě testeru závisí na počtu vývodů testované sou‑ částky. Součástku se třemi vývody (např. tran‑ zistor) je možné otestovat minimálně dvěma programovatelnými zdroji. S ohledem na rych‑ lost testování je lépe mít zdroje tři – tj. co vývod, to jeden zdroj. Pro pokrytí plného roz‑ sahu generování a měření napětí a proudů ve výše uvedených rozsazích je nutné rozdělení těchto zdrojů na více typů. Základní zdroje (s rozsahem 50 V/30 A, resp. 500 V/100 mA) pokryjí potřeby většiny typů tes‑ tovaných součástek, proto jsou použity v sestavě testeru tak, že jejich počet odpovídá počtu vý‑ vodů testované součástky (3–9). Je‑li potřeba i vysokonapěťového (2,5 kV/100 mA) nebo vysokoproudového (50 V/200 A) zdroje, jsou tyto k požadovanému vývodu připojovány pro‑ střednictvím přepínací matice (multiplexeru) nebo přímo. Jelikož jednotlivé testovací kroky trvají stovky mikrosekund až jednotky mili‑ sekund, jsou zdroje dimenzovány tak, že svůj maximální výkon jsou schopny dodávat po dobu ne delší než právě jednotky milisekund, tj. pracují v pulzním režimu. Problematika testování je o to složitější, že v mnoha případech jde o vícenásobné či kombi‑ nované součástky (více tranzistorů, diod v jed‑ nom pouzdře), nebo je třeba testovat více jedno‑ duchých součástek paralelně. Proto jsou jednot‑ livé části testeru (programovatelné zdroje) pojaty jako autonomní jednotky a řízení je decentrali‑ zované. Každá jednotka (tzv. instrument) je řízena programovatelným hradlovým polem FPGA, které obsluhuje veškeré její nezbytné periferie. Při výběru testu se testovací sekvence nahraje do FPGA, kde pak již vše probíhá ne‑ závisle na řídicím počítači. Tímto způsobem je zajištěno i přesné časování jednotlivých opera‑ cí, které by v případě přímého řízení z PC bylo značně komplikované. Na HW úrovni se tak odehrává vše potřebné, jako nastavování a mě‑ ření, pořizování dat pro SW osciloskop, spínání výstupů a přepínání rozsahů. Probíhá zde rov‑ něž on‑line digitální korekce offsetu a zesílení, tvorba modulovaných signálů, veškeré výpočty v plovoucí desetinné čárce, porovnávání limit, variabilní větvení testu, atd. Centrální počítač testeru a programovatelné zdroje spolu samozřejmě musí komunikovat. Vzhledem k požadavkům na rychlost celého sys‑ tému, minimální latenci komunikačních povelů a v některých případech i galvanické oddělení jednotlivých částí bylo nutné vyvinout speciální komunikační sběrnici. Zcela nezbytné je i vyso‑ korychlostní předávání dat mezi jednotlivými instrumenty. Jak komunikační protokol, tak fyzické provedení jsou zcela „ušité na míru“ požadavkům produkčního testeru. Celý systém je řízen unikátním testovacím SW Scadus vyvinutým rovněž v Unites Systems, a.s. Tento SW zajišťuje několik základních funkcí, jako jsou řízení celého HW na úrovni komuni‑ kace s jednotlivými instrumenty, tvorba, editace a konfigurace testů, komunikace s handlerem a provádění selftestu a kalibrace celého zařízení. Tester spolupracuje s handlerem na principu master‑slave komunikace, tj. handler požaduje od testeru provedení testu na součástce, která byla aktuálně handlerem umístěna na testovací pozici, a tester po ukončení testování ozna‑ muje zpět výsledek. Samotný test pak může být chápán jako před‑ pis skládající se z jednotlivých testovacích kroků, podle nějž HW provádí měření parametrů zkou‑ mané součástky, přičemž každý testovací krok je implementací jedné z měřicích metod. Výsled‑ kem provedení testovacího kroku je tzv. „result“, tedy naměřená hodnota, kterou lze porovnat se zadanou limitní hodnotou pro daný parametr, a tím rozhodnout, zda součástka splňuje kritéria testu. Výsledkem celého testu je pak rozhodnutí, zda je součástka z hlediska elektrických parame‑ trů v pořádku či nikoli. V tomto smyslu jsou pak součástky tříděny handlerem, který obdrží zmí‑ něný výsledek ze strany testeru pomocí defino‑ vaného komunikačního protokolu. Během testování je automaticky vytvářena databáze naměřených výsledků, z nichž se vytváří statistika. Zákazník tak může sledovat vedle výtěžnosti výroby také vývoj a rozptyl hodnot jednotlivých parametrů měřených sou‑ částek, a tím kontrolovat kvalitu a opakovatel‑ nost výroby. Z výše uvedeného popisu plyne, že tester sou‑ částek je finančně poměrně nákladné zařízení, takže zákazník – výrobce součástek, bude vždy hledat tester, jehož konfigurace je právě a přesně taková, jakou potřebuje. Tato skutečnost je v konstrukci testeru plně respektována, a proto je jeho koncepce maximálně modulární. To umožňuje vytvořit sestavu, která zajistí testo‑ vání požadované skupiny součástek bez zbyteč‑ ných vedlejších nákladů a zároveň nechává vol‑ nou cestu pro případná budoucí rozšíření. UNITES Systems a.s. Kpt. Macha 1372, 757 01 Valašské Meziříčí Kontakt: +420 602 555 871 e-mail: info@unites-systems.com 51 Český tester výkonových součástek

3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby Firma Diametral je známa jako tradiční výrobce laboratorních zdrojů, páječek a elek- trotechnického nábytku VarioLAB+. Mimo těchto produktů se již řadu let zabývá pro- dukcí fóliových štítků a klávesnic. Původně byl používán tradiční sítotisk, který byl v polovině roku 2011 nahrazen novou tech- nologií. K tomuto účelu byla zakoupena japonská tiskárna Mimaki, využívající techno- logii tisku speciálními inkousty, vytvrzova- nými UV. Tato technologie se zásadně liší od tradičních tiskových metod. Kombinací barevných inkoustů lze na této digitální tis- kárně nejen tisknout jednotlivé plné barvy, ale navíc lze tisknout s plynulými přechody barev, a to vše v rozlišení až 1200×2400 dpi. Díky této vlastnosti se otevírají nové mož- nosti grafického vzhledu výrobků. Přístrojový štítek nyní může být doplněn o grafiku, která v případě sítotisku nebo tampónového tisku není technicky možná. Konstrukce pracov- ního stolu umožňuje potiskovat kromě fólií i většinu plastových a lakovaných materiálů až do půdorysu A3 a výšky 50mm. Tím lze dosáhnout naprosto profesionálního vzhledu již od kusových sérií, což ocení výrobní firmy, které nemusí najednou pořizovat stovkové, či tisícové série na sklad. Dále díky podtisku bílou barvou se dosáhne i na průhledných podkladech (fólie, plexi- sklové štítky a panely) věrného zobrazení barev. Digitální tiskárna ve firmě Diametral je navíc vybavena samostatným zásobníkem se zprůhledňovacím lakem. Tak lze vytvořit prů- hledné plochy na fóliových štítcích pro zob- razovací jednotky. Na rozdíl od jiných typů inkoustových tiskáren lze potisknout i zaob- lené předměty. Kromě přístrojových štítků zvládne tiskárna i potisk menších reklamních předmětů, jako jsou například tužky, nebo zapalovače. Zajímavý je i potisk firemních notebooků, mobilních telefonů a dalších předmětů firemními logy. Digitální tisk je i cenově výhodný, a to především proto, že tisk jednou barvou či plnobarevně nemá prak- ticky vliv na tiskové náklady. Proto lze za velmi zajímavých cenových podmínek reali- zovat vícebarevný potisk štítků či předmětů, a tím zlepšit vzhled výrobků a jejich prodej- nost. Digitální tisk s UV vytvrzováním má své výhody, ale i jistá omezení. Nelze jej z prin- cipu použít pro potisk materiálů s velmi malým povrchovým napětím, jako je napří- klad teflon. Obecně lze digitální tisk použít na většinu ostatních materiálů, přesto je ale lepší před realizací zakázky tisk na konkrétní materiál vyzkoušet. Firma Diametral, díky této nové technologii, podstatně rozšířila svůj záběr a celou divizi výroby štítků, klávesnic a potisku reklamních předmětů přemístila do nových prostor mimo sídlo mateřské firmy. Tuto výrobní divizi naleznete též v Praze 9- -Horních Počernicích, ale na adrese Chvalko- vická 704/7. Jedná se o rohový dům na křižo- vatce s Náchodskou ulicí, označený světelnou reklamou „Spektrum reklamy“. Podrobnosti a ukázky výrobků naleznete na webových stránkách (viz níže). Nové technologie výroby fóliových štítků a klávesnic ve firmě Diametral 52 www.spektrumreklamy.cz

ABB s.r.o. Štětkova 1638/18 140 00 Praha 4 E-mail: motors&drives@cz.abb.com Regulované pohony a PLC. Úspora elektrické energie a zvýšená produktivita. Frekvenční měniče ABB pro HVAC aplikace mají celou řadu specifických funkcí a nabízejí možnost je dokonale integrovat do řídicích systémů budovy. Tím je zaručena efektivní regulace otáček motorů čerpadel, ventilátorů nebo kompresorů. Ty pak mnohem lépe vytvářejí příjemné prostředí v budovách a podstatně snižují spotřebu energie. Příkladem může být nové sídlo společnosti ABB, moderní budova QuBix. Více informací na www.abb.cz

3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby TDK-Lambda představuje novou řadu pro- gramovatelných zdrojů Z+ s výškou 2U (88,9 mm) určených pro montáž do rámu i ke stolnímu použití. Tyto výrobky, vyznaču- jící se vysokou účinností, spolehlivostí a hus- totou výkonu, najdou uplatnění v širokém spektru aplikací, jako jsou měřicí a testovací zařízení, zahořování polovodičů, testování součástek, napájení laserových diod, topných těles ohřevů, vf zesilovačů a elektromagnetů. První z řady Z+ je jednotka Z+400, jež poskytuje výstupní výkon 400 W, přičemž jsou dodávány modely o výstupním napětí do 100 V a výstupním proudu do 75 A. Z+400 mají o 33 % menší rozměry a o 40 % menší hmotnost, než jakou mají zástupci předchozí vyspělé generace zdrojů podob- ného určení na trhu – ZUP, a nabízejí tak 49% zvýšení hustoty výkonu. Jednotky 200 W, 600 W a 800 W ve skříňce totožných rozměrů doplní sortiment v průběhu roku 2012. Stan- dardní modely mají šířku pouhých 70mm; tedy až 6 jednotek lze namontovat vedle sebe do rámu 19". Pro stolní použití lze objednat provedení s výstupními svorkami umístěnými na čelním panelu, popřípadě společný kryt pro dvě jednotky. Programovatelný zdroj Z+ má na čelním panelu veškeré ovládání se samostatnými rotačními kodéry pro nastavení výstupního proudu a napětí, stejně jako přístup k nasta- vení funkčních parametrů, jako jsou práh spouštění přepěťové ochrany, režimy startu a parametry dálkového ovládání a monitoro- vání. Součástí vybavení jsou samostatné čtyř- místné displeje pro zobrazení výstupního proudu a napětí, indikační LED, tlačítka pro náhled výstupu, výstup zapnuto/vypnuto, nastavení jemně/hrubě a další funkce. Čelním panelem vstupuje do jednotky rovněž proud chladicího vzduchu, přičemž je vyfukován vzadu. Díky tomu lze jednotky montovat jednu na druhou bez vzduchové mezery, a tím stěsnat napájecí systém do minimálního prostoru. Zdroje Z+ dokáží generovat libovolnou funkci a až šest funkcí je možné naprogramo- vat do paměti, což je velmi užitečné v auto- mobilním průmyslu a úlohách se simulací laseru. Zdroje se také mohou pochlubit vyso- kou rychlostí provádění programových instrukcí, rychlou odezvou výstupu a dvojicí programovatelných vývodů (použitelných například pro řízení oddělovacích relé). Všechny modely řady Z+400 pracují v reži- mech konstantního proudu a konstantního napětí se vstupním napájením v širokém roz- sahu 85 až 265 Vstř . K vybavení jednotek patří aktivní obvody ke kompenzaci účiníku, řízení rychlosti otáček chladicích ventilátorů a řada bezpečnostních prvků, včetně uživatelsky volitelných režimů „Safe-Start“ a „Auto-Re- Start“. V režimu „Safe-Start“ se zdroj po pře- rušení napájení vrátí k poslednímu nastavení, avšak s odpojeným výstupem. Pokud je zvo- len „Auto-Re-Start“, jednotka po přerušení napájení automaticky bez vnějšího zásahu obnoví normální provoz, což je typickým požadavkem u bezobslužných aplikací. Společné všem modelům řady Z+400 jsou zabudovaná rozhraní USB, RS232 a RS485. Při použití standardního sériového rozhraní RS485 lze zřetězit až 31 jednotek na téže sběrnici. Analogové dálkové programování a monitorování má uživatelsky volitelný roz- sah 0–5 V nebo 0–10 V. Další digitální a gal- vanicky oddělené analogové rozhraní lze objednat. Rozhraní GPIB odpovídající IEEE- 488.2 SCPI umožňuje uspořádání „multi- drop“ (pouze jediná jednotka musí být vyba- vena rozhraním IEEE; další dostávají příkazy jejím prostřednictvím po RS485). Dodávají se rovněž ovladače LabView a LabWindows. Analogové programování a monitorování s galvanickým oddělením je možné buď napětím v rozsazích 0–5 V/0–10 V, nebo proudem 4–20 mA. Existuje i možnost osa- zení jednotek rozhraním LAN dle normy LXI-C. Pro dosažení vyššího výkonu je možné až 6 totožných jednotek zapojit paralelně s aktiv- ním sdílením zátěže. V takovém zdokonale- ném uspořádání nadřízená jednotka přenáší informace o proudu celého systému, díky čemuž se pak až šest jednotek chová jako jed- notka jediná, což pro konstruktéry znamená značnou všestrannost využití. Až dvě jed- notky mohou pracovat v sériovém zapojení, je-li třeba zvýšit výstupní napětí nebo získat zdroj symetrického napájení. Zdroje Z+400 nesou označení CE v sou- ladu se směrnicí EU LVD a splňují normy EN55022-B, FCC part-15-B z hlediska úrovně elektromagnetického rušení po přívodech i vyzařováním. Bezpečnostní osvědčení zahr- nují normy UL/EN/IEC61010-1 a řada Z+ byla navržena s ohledem na splnění normy UL/EN60950-1. Výrobce poskytuje na všech- ny modely pětiletou záruku. TDK-Lambda představuje řadu programovatelných napájecích zdrojů Z+ 54 www.amtek.cz

3/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia 55

3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby Global Presence, Local Supportwww.richco-int.com VÁZACÍ PÁSKY FIXACE PLO·N¯CH SPOJÒN¯TKY A ·ROUBKY FERITY P¤ÍSLU·ENSTVÍ K VENTILÁTORÒM PRVKY PRO VEDENÍ KABELÒ PRVKY PRO OPTICKÁ VLÁKNA PRÒCHODKY Nav‰tivte nás na veletrhu Amper u stánku 063 v hale P SVùT KONSTRUKâNÍCH PRVKÒ! Richco_anzeige_cz_022012.indd 1 15.02.12 14:50 56 Firma Richco, která byla založena v roce 1954 v USA, se zabývá vývojem, výrobou a prode‑ jem konstrukčních prvků využitelných prak‑ ticky ve všech odvětvích průmyslu od auto‑ mobilového přes spotřební elektroniku, stro‑ jírenství, domácí spotřebiče, zdravotní tech‑ niku, zabezpečovací a osvětlovací systémy až po aplikace v telekomunikacích. Fixace tištěných spojů – prvky v této sku‑ pině jsou určeny k montáži a vymezení vzdá‑ lenosti desek zejména plošných spojů. Lze je zacvakávat, šroubovat, nýtovat či lepit bez použití dalších nástrojů. Firma je dodává v široké škále materiálů – jsou k dispozici např. samozhášivé, UV stabilizované či pro aplikace do vysokých teplot, plastové i kovové. Vodicí lišty a manipulační prvky ke kar- tám slouží k usnadnění práce s vyjímáním a zakládáním karet i s jejich napojováním ke konektorům. Spojovací materiál, jako jsou nýty, šroubky, matičky a podložky, umožňuje lehce spojo‑ vat rozličné materiály, jako např. dřevo, kov, dřevotřísku, plast či pryž. Velkou oblibu si zís‑ kaly rozpěrné nýty, díky kterým je možné sní‑ žit montážní čas, a tím i výrobní náklady na minimum. Nožičky a tlumiče lze použít zejména u do‑ mácích spotřebičů, v automobilovém prů‑ myslu, u televizorů a HiFi komponentů apod. Rotační a osové tlumiče umí např. řídit pohyb zásuvek a elegantně zpomalit jejich otevírání. Nožičky a bumpery jsou nabízeny v různých tvarech, barvách i materiálech, jako neopren, pryž či silikon. Tlumí případné vibrace a záro‑ veň posilují stabilitu zařízení díky svým antiskluzovým vlastnostem. Příslušenství k ventilátorům – Richco nabízí ucelený program příslušenství k venti‑ látorům, jenž zahrnuje montážní a ochranné prvky, prvky k tlumení vibrací či filtry. Venti‑ látory je možné velmi snadno instalovat pomocí silikonových připevňovacích trnů, které zároveň potlačují nepříjemný hluk. Prvky pro LED – nabídka zahrnuje kompo‑ nenty pro ochranu a montáž LED a SMD diod. K dispozici jsou distanční držáky pro snadnou montáž, fixační klipy a objímky do panelů a světlovody, kterými lze vyvést světlo z diody např. na kontrolní panel. Izolační prvky – v sortimentu jsou izolační podložky, návleky a montážní prvky, které lze použít pro tranzistory, pojistky apod. Vázací pásky a příslušenství – plastové vázací pásky Richco jsou recyklovatelné a nepodléhají korozi. Lze je připevňovat k tiš‑ těným spojům, šasi, deskám, hranám či stě‑ nám, a to buď přímo, nebo v kombinaci s růz‑ nými držáky či montážními sokly. Dodávají se v různých barvách, materiálech (včetně oceli) i typech, např. s popisovacími štítky. Prvky pro vedení kabelů – v nabídce lze najít sortiment kabelových příchytek, úchytek, spon, sedel, montážních řemínků a ochran pro kabe‑ lové svazky v různém typovém a materiálovém provedení pro vymezení, zpřehlednění a och‑ ranu kabelové cesty. Je možné je jednoduše apli‑ kovat pomocí šroubků i nýtů, zaklapávat do desek, lepit, příp. aplikovat do slepých děr. Prvky pro vedení a ochranu optických vlá- ken – tyto komponenty vyhovují požadav‑ kům všech úrovní telekomunikačních a dato‑ vých sítí. Jsou především určeny k optimál‑ nímu, přehlednému a bezpečnému uspořá‑ dání optických vláken. Průchodky a ochrany prostupů – tato sku‑ pina zahrnuje průchodky, záslepky, kabelové vývodky a profilované ochrany prostupů, které slouží k ochraně kabelů a zároveň posky‑ tují požadované krytí. Tyto komponenty se dodávají v materiálech, jako silikon, guma či nylon. V nabídce jsou i rozebíratelné prů‑ chodky či kabelové vývodky. Ferity k zamezení elektromagnetického rušení – sortiment zahrnuje celá i dělená feri‑ tová jádra pro kabely kruhového průřezu i pro ploché kabelové pásy, stejně jako feri‑ tové korálky a cívky. Přehled o nabídce standardně vyráběných prvků včetně všech potřebných údajů můžete získat z katalogu nebo z domestikovaných webových stránek (viz níže). Ke každému Richco prvku lze získat příslušný výkres, 3D model, samozřejmostí jsou bezplatné vzorky. Vedle této nabídky se Richco stále více zamě‑ řuje na rozvoj možností zakázkově řešených prvků, aby co možná nejpřesněji odpovídaly specifickým požadavkům aplikací. Tyto nové obzory spolupráce nazývané RichTec plně odpovídají mottu firmy poskytovat kvalitní služby v přímém kontaktu se zákazníkem při zázemí stabilní nadnárodní společnosti (Global Presence, Local Support). Svět konstrukčních prvků Richco www.richco‑int.com

59

3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia 58 www.fccps.cz Spolehlivé komponenty pro průmySlovou automatizaci a průmySlové komunikace WOP-2121V programovatelné operátorské panely RFI-18 modulární manažovatelné switche FALCON průmyslovéVDSL2/ADSL2+ routery VIA AMOS-3001 miniaturní vestavné počítače FCC průmyslové systémy s.r.o. www.fccps.cz email: info@fccps.cz Praha 8, U Slovanky 1388/5,182 00, tel.: +420 266 052 098, fax: +420 266 052 104 ÚStí nad Labem , SnP 2443/8, 400 11, tel.: +420 472 774 173, fax: +420 472 772 115 PLzeň, rychtaříkova 2173/1, 326 00, tel.: +420 603 247 675, fax: +420 377 381 524 bratiSLava, b. němcovej 8, SK 811 04, tel.: +421 2 591 040 67, fax: +420 2 591 040 68 Dovolujeme si vás pozvat na oDborný seminář: Westermo - robustní zařízení pro průmyslové komunikace 12. 4. 2012, hotel DUO Praha, více na www.fccps.cz, seminář je zdarma! Hlavní témata konference: ● DSO pro budoucnost ● měření v časové a frekvenční doméně ● signálové a spektrální analyzátory ● Video- a TV generátory a analyzátory ● virtuální měřicí přístroje ● RF a digitální měření ● měření v mobilních sítích nové generace ● T&M technika v energetických sítích ● testování elektromagnetické kompatibility ● senzory a měřicí technika Na tyto a další otázky hledá odpovědi doprovodná odborná konference veletrhu AMPER 2012 v Brně, která navazuje na tradici těchto odborných setkání pořádaných vydavatelstvím Sdělovací technika v minulosti a zabývá se aktuálními trendy v oblasti měřicí a testovací techniky, kdy nabývá na významu snadné ovládání prostřednictvím přívětivého uživatelského rozhraní, automatické nastavení testovacích procedur, rychlost záznamu, zpracování a analýzy signálů, multifunkčnost a přesnost měření. Hlavní mediální partner veletrhu AMPER 2012: Moderní měřicí technika MMT Moderní měřicí technika čtvrtek 22. března, sál B – Kongresové centrum, BVV Informace o možnostech partnerství na této konferenci získáte na tel.: 603 417 948, e-mail: benes@stech.cz nebo tel.: 733 182 923, e-mail: venclikova@stech.cz Informace o programu a podmínkách účasti získáte na www.stech.cz nebo na adrese konference@stech.cz Jaké funkce má mít nová generace testovacích a měřicích přístrojů? Na co bude kladen největší důraz? Na příznivou cenu, vyšší přesnost, robustnost, rychlost měření? Partner: Mediální partner:

61

3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby Firma Chroma byla založena v roce 1984, od svého vzniku se specializuje na zařízení používaná při automatickém testování. Její nabídka obsahuje výkonové AC, DC zdroje, AC, DC zátěže, testery bezpečnosti, testery pasivních součástek a další přístroje vhodné jak do laboratoří, tak do výrobních linek. Zdroje i zátěže umožňují paralelní nebo sério‑ vý provoz pro docílení vyšší využitelnos‑ ti. Portfolio firmy Chroma zahrnuje téměř všechny běžně používané přístroje, a proto je možné pro zákazníka sestavit speciální testo‑ vací pracoviště na základě jeho konkrétních požadavků. Výsledné řešení je pro většinu společností levnější a časové výhodnější v po‑ rovnání s náročností vlastního vývoje a jedno‑ rázové výroby. Příkladem zakázkového testovacího praco‑ viště může být kompletní tester solárního invertoru. Součástí pracoviště je DC zdroj pro simulaci solárního panelu, elektronická AC zátěž pro testování zátěžových charakteristik, analyzátor kvality výstupního signálu inver‑ toru a pro simulaci připojení do rozvodné sítě může být využit jednofázový nebo třífázový AC zdroj požadovaného výkonu. Do stávající nabídky DC zdrojů, která obsahuje zdroje od 600 W do 15 kW při zástavné velikosti 3U, byl zařazen typ speciálně určený k simulaci chování invertorů solárních panelů. Zdroje pod‑ porující simulaci solárních panelů se dodávají ve verzích 5 kW (600 V, 8,5 A), 10 kW (600 V, 17 A) a 15 kW (600 V, 25 A nebo 1000 V, 15 A). Zdroje této řady dokáží pracovat ve standardním napěťovém nebo proudovém režimu, navíc ale umožňují také různými způsoby nastavovat VA‑charakteristiku. Tímto způso‑ bem je snadné simulovat chování invertoru při různých podmínkách (mlha, změna tep‑ loty, stínění stromy, déšť), které je jinak velice obtížné testovat. Využití zdroje jako simulá‑ toru solárních panelů je výhodné vzhledem k možnosti simulace velkého počtu pane‑ lů rozdílných parametrů s jistotou opakova‑ telnosti podmínek měření. Se zdrojem je zdarma dodáván obslužný program, který dokáže snadno a efektivně využít všechny možnosti zdroje. Výhodou programu je mož‑ nost importu jednodenního průběhu teploty a intenzity záření, podle kterých zdroj simu‑ luje výstup solárního panelu. Zákazníci, kte‑ rým nedostačuje výkon jedné jednotky 15 kW, mají možnost využít paralelního provozu více zdrojů pro docílení celkového výkonu 150 kW i více. V kategorii střídavých zdrojů se nacházejí zdroje jednofázové i třífázové. Zdroje jsou dostupné od výkonu 500 VA do 4 kVA u jednofázových nebo od 500 VA do 6 kVA pro každou fázi u třífázových variant. Zdroje je možné provozovat v paralelním režimu, a tak dosáhnout výstupního výkonu až 90 kVA. V základní variantě zdroje umož‑ ňují generovat dostatečně přesný sinusový sig‑ nál při velkých výkonech. Rozšířená řada je vhodná k testům dle IEC 61000‑4‑11/‑4‑13/‑4‑ 14/‑4‑28 a dále obsahuje možnost generovat uživatelský průběh. Obě série je možné vyu‑ žít jako výkonový zesilovač. Frekvenční roz‑ sah zdrojů je 15 Hz až 1 kHz s šířkou pásma výkonového výstupu 2,4 kHz. Do kategorie modulárních elektronických zátěží řady 6310A, které pracují s deklarova‑ ným výkonem již od malých hodnot napětí, typicky pod 1 V, byly zařazeny nové moduly, které obsahují speciální funkci pro simulaci LED pro testování zdrojů pro LED. V LED režimu lze jednoduše nastavit parametry, jako je prahové napětí diody a její dynamický odpor. Samozřejmostí jsou klasické režimy konstantního proudu, napětí, odporu a výko‑ nu. Díky těmto zátěžím je možně provádět nejen statické testy LED zdrojů, ale také testy stmívačů na principu šířkové modulace. V současné době jsou dostupné dva druhy modulů se schopností simulace LED zátě‑ že. První typ je dvoukanálový s výkonem 2× 100 W (500 V/ 2 A) a druhý typ s výko‑ nem 300 W (300 V/ 20 A). Modulární zátěže obsahují také možnost nastavení limit pro automatizované třídění na dobré a vadné kusy, čímž se zvýší efektivita práce. Ke stávající nabídce testerů bezpečnosti umožňujících typicky testovací napětí do 5 kV AC nebo 6 kV DC, byly tento měsíc při‑ dány nové modely umožňující testovat napě‑ tím 10 kV AC při 20 mA pro typ 19056 nebo 12 kV DC při 10 mA pro typ 19057‑12. Posledním přírůstkem je přístroj schopný tes‑ tovat až 20 kV DC při proudu do 5 mA, který nese označení 19057‑20. Poslední dva zmiňo‑ vané testery navíc obsahují funkci měření izo‑ lačního odporu do 50 GΩ při nastavitelném napětí od 100 V do 5 kV DC. Všechny mo‑ dely testerů bezpečnosti mají možnost vzdá‑ leného ovládání pro snadnou implementaci do automatizovaného procesu. Nové testery dále obsahují detekci unikajícího proudu pro ochranu operátora. Podrobnější informace o jednotlivých pro‑ duktech naleznete na stránkách výrobce (www.chromaate.nl) nebo na stránkách firmy Meatest, s. r .o., dlouholetého výhradního zastoupení této značky pro Českou a Sloven‑ skou Republiku. Simulátor LED a simulátor solárního panelu firmy Chroma 60 www.meatest.cz Obr. 1 AC zdroj 61505 (4 kVA) Obr. 2 Modulární zátěž řady 6310A

3/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby Ucelená platforma produktů a služeb bezdrá‑ tové technologie IQRF je využívána v mnoha oblastech. Velké uplatnění nalézá i v rychle se rozvíjejících systémech domácí automatizace. Možnost největších úspor nabízí především při distribuci energií. IQRF Smart House K základním úkolům telemetrie v inteli‑ gentních budovách patří automatizo‑ vané odečty a sběr dat z elektroměrů, plynoměrů a vodoměrů. Dnešní systé‑ my AMR (automated meter reading) se soustřeďují na pouhý přenos dat z mě‑ řiče do informačního systému dodavate‑ le. Rychle se rozvíjející technologie smart grids se orientují již na obousměrné spo‑ jení. Kromě zvýšeného pohodlí a bez‑ pečnosti přinášejí i řadu dalších výhod včetně možnosti dynamických změn tarifů. Interakce s domácími spotřebiči tak umožní koncovým odběratelům náklady na provoz domácnosti snížit nejen úsporou energií, ale i dalšími metodami efektivního využívání prvků moderní domácnosti. V mi‑ nulosti byla automatizace výsadou pouze nejkomfortnějších budov. Díky dnešním níz‑ konákladovým sítím a boomu chytrých spo‑ třebičů jsou však již uvedené výhody dostup‑ né i běžným domácnostem. Technologie IQRF IQRF pro domácí automatizaci nabízí jed‑ noduchou, spolehlivou a cenově dostupnou bezdrátovou technologii. Moduly velikosti karty SIM i menší lze snadno zabudovat do topných, osvětlovacích nebo bezpečnostních systémů. Instalace nevyžaduje náročné úpra‑ vy ani přestavby. Technologie IQRF je vý‑ hodná i kvůli jednoduchosti tvorby aplikací. Významně zjednodušuje fázi vývoje a systé‑ movému integrátorovi umožňuje soustředit se pouze na aplikační program. I ten je však díky efektivitě operačního systému nebývale jednoduchý. IQRF poskytuje kompletní řešení rádiových sítí MESH v pásmech 868 MHz a 916 MHz. Komplexnost a modulárnost platformy IQRF s integrovaným operačním systémem (OS) umožňuje snadnou tvorbu aplikací podle konkrétních potřeb. OS zajišťuje spolehlivý, výkonný a zároveň úsporný protokol. Kombinace vícenásobných skoků řízených koordinátorem sítě a velmi malé spotřeby (35 µA) při příjmu je základem „mlčících“ systémů MESH vhodných pro obousměrnou komunikaci bateriově napáje‑ ných zařízení. Sítě IQRF poskytují velkou výkonnost a flexibilitu i díky dynamickému časování. Počet skoků (až 240), trvání časo‑ vých slotů (od desítek milisekund až po jed‑ notky sekund) a algoritmy routování lze zvo‑ lit podle potřeby dané sítě, s uvážením kon‑ krétní síťové topologie. Nové bezdrátové moduly TR-52D a TR-54D Platforma IQRF přichází s novou řadou modu‑ lů transceiverů RF s mnoha vylepšenými para‑ metry. Při napájení 3 V dosahují v režimu stand‑ by odběr pouhých 900 nA. TR‑52D má formát SIM karty, osazuje se do konektoru a volitel‑ ně může obsahovat precizní teplotní senzor. TR‑54D je modul pro osazení SMT, s dosud nejmenšími rozměry (20,2 mm × 14,9 mm) a s největším počtem I/O pinů (11). Oba typy jsou k dispozici v několika variantách, včetně verze s interní anténou. Uživatelsky lze využí‑ vat i sériovou EEPROM. Velkým zlepšením je výkonnější mikrokon‑ trolér. Oproti typu používanému staršími TR má lepší architekturu, více instrukcí, dvojná‑ sobnou hloubku zásobníku, rozšířené perife‑ rie a je rychlejší. Především však má dvojná‑ sobnou paměť programu (Flash) a trojnásob‑ nou RAM. Nové moduly jsou s operačním systémem v3.00 kompatibilní se svými předchůdci TR‑52B a TR‑53B. Chystaný OS v4.00 bude již výše uvedené vlastnosti využívat v plném rozsahu, včetně dvojnásobné délky paketů i všech komunikačních bufferů. MICRORISC s.r.o. Dělnická 222, 506 01 Jičín +420 493 538 125 sales@iqrf.org www.iqrf.org, www. microrisc.com 61 Bezdrátová technologie IQRF pro automatizaci budov

3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby Přenosné testovací přijímače TV signálu Rohde & Schwarz R&S EFL240 a R&S EFL340, které jsou určeny především pro instalaci a údržbu přijímacích systémů, zpracovávají signály kabelového, satelitního a pozemního televizního vysílání. Oba přístroje jsou cenově výhodné a snadno ovladatelné, přijímač R&S EFL340 podporuje standardy DVB-T2 a MPEG-4. Jsou to přijímače, které poskytují všechny důležité informace na jeden pohled. Pracovníci provádějící instalaci nebo servis je například mohou využívat pro kontrolu kvality signálů kabelové televize nebo domovních TV rozvodů. Ergonomická konstrukce usnadňuje jejich ovládání a to přispívá k vyšší produktivitě techniků, kteří s nimi pracují. Doba provozu akumulátoru překračuje čtyři hodiny a je pod- statně delší (až o dvě hodiny) než u jiných srov- natelných testovacích přijímačů na trhu. Nové testovací přijímače TV vysílání nabí- zejí širokou škálu měřicích funkcí pro digi- tální a analogové TV standardy a pro rozhla- sové vysílání FM. Model R&S EFL340 pod- poruje i DVB-T2, nejnovější generaci digitální televize. Oba přístroje měří všechny základní testovací parametry a zobrazují konstelační diagramy a modulační chybovost (MER) v závislosti na kmitočtu. Jejich vlastností, kte- rou určitě přivítají servisní pracovníci, je mož- nost měřit odrazy i mimo ochranný interval a analyzovat potíže při příjmu signálů šířících se více cestami nebo potíže v sítích pracují- cích na jednom kmitočtu. Oba přijímače mohou provádět analýzu spektra pro kmitočty až do 2500 MHz. Zabu- dovaná funkce rozšíření zobrazení určitého intervalu kmitočtů je velmi praktická, protože umož- ňuje servisním technikům zvětšit a po- drobně proměřovat jeden kanál a zachovat si při tom přehled o celém kmitočtovém spektru kabelové televize. Nejjednodušším a nejpřímočařejším krité- riem pro kontrolu kvality příjmu je obrazový a zvukový obsah. Pro usnadnění tohoto testu jsou oba přístroje schopny dekódovat MPEG-2 obsah a programy zobrazovat v rozlišení SD a HD. Testovací přijímač R&S EFL340 podpo- ruje i standard MPEG-4. Rozhraní Common Interface (CI), kterým jsou oba přístroje vyba- veny, umožňuje zobrazovat dokonce i zakódo- vané služby. Režim Combo je unikátní funkcí pro současné zobrazení výsledků měření, spek- tra a obrazového obsahu. Současně tedy uvi- díte všechny důležité informace. Oba testovací přijímače TV signálu jsou navíc vybaveny několika funkcemi usnadňu- jícími rutinní úlohy: funkce Scan & Log a Macro Measurement efektivně automatizují často prováděné měřicí úlohy. Předem insta- lované tabulky kanálů a seznamy transpon- dérů šetří drahocenný čas techniků při zadá- vání parametrů. Přenosné testovací přijímače TV signálu R&S EFL240 a R&S EFL340 z produkce spo- lečnosti Rohde & Schwarz jsou nyní k dispo- zici na trhu. Oba zaručují stejnou základní funkcionalitu. Testovací přijímač R&S EFL340 podporuje navíc i DVB-T2 a MPEG-4. Další informace naleznete na níže uvedené webové adrese. Přenosné testovací přijímače TV vysílání R&S EFL240/340 62 Obr. 1 Měření s přístrojem EFL340 www.rohde-schwarz.com/product/efl.html Konference Moderní elektronické součástky na veletrhu FOR ELECTRON v Praze ČasopisSdělovacítechnikapřipravujedalšízřadyodbornýchkonferencíModerníelektronickésoučástky.Konferenceseuskuteční ve středu 14. března na Výstavišti v Letňanech jako součást doprovodného programu mezinárodního veletrhu elektrotechniky, elektroniky a energetiky FOR ELECTRON. Více informací o programu a podmínkách účasti naleznete na www.stech.cz. Technologické inovace jsou základním předpokladem budoucí konkurenceschopnosti, proto se letošní ročník této tradiční odborné akce časopisu Sdělovací technika soustředí na perspektivní materiály a technologie pro mikroelektroniku a nanoelektroniku, na organické polovodiče, spintroniku a optoelektroniku. Kromě odborných přednášek zaměřených na budoucí trendy v oblasti elektronických součástek, poskytne konference formou produktových prezentací a doprovodných výstavek přehled o dostupných špičkových konstrukčních prvcích pro elektroniku. Účastníci z oblasti výzkumu, komerčních i univerzitních vývojových center a průmyslu se tak budou mít možnost seznámit s technologickými trendy i s novinkami uváděnými aktuálně na trh. Informace o možnostech partnerství na této konferenci získáte na tel.: 603 417 948, e-mail: benes@stech.cz nebo tel.: 733 182 923, e-mail: venclikova@stech.cz Informace o programu a podmínkách účasti získáte na www.stech.cz nebo na konference@stech.cz Mediální partneři: ELEKTRONICKÉ SOUČÁSTKY

3/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia 63 www.ness.com/cz BusiNess ROAD MAP pro nejjednodušší cestu Ness Technologies v ČR má unikátní týmy téměř 600 odborníků pro všechny oblasti business procesů a technologií. Naši zákazníci těží z ověřených řešení, špičkových technologií, globálního know-how i našich zkušeností z lokálního trhu. Pomáháme jim optimalizovat náklady a zvyšovat efektivitu. Na českém trhu patříme k leadrům v oblasti business a IT služeb. Budoucnost energie už začala Smart Metering – jak inteligentně měřit energie a data dále zhodnotit pro chytřejší provoz Smart Grid – přenosové a distribuční sítě připravené na nové zdroje energií a chránící nás před black-outy Smart Buildings – chytré domy s možností dálkového ovládání, např. pomocí Smartphonu Smart Cities – města, která umí řídit dopravu, abychom nestáli v zácpách, umožňují ekologický provoz elektromobilů, osvětlují a sledují veřejné prostory, abychom se cítili bezpečně… …spojení inteligentního měření a řízení přenosových a distribučních sítí pro obousměrnou komunikaci, ovládání a řízení úrovně nízkého napětí v reálném čase a zajišťující bezpečnou dodávku energií i v krizových situacích.

3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby Pro univerzální analýzu sériových i paralel- ních sběrnic a obsahu jejich dat se velmi často používá logický analyzátor. Tektronix toto univerzální řešení samozřejmě má a jeho řady TLA nabízejí možnost analýzy od pomalých až po nejrychlejší sběrnice. Své know-how z této i jiných oblastí převedl Tektronix do modulárního protokolového analyzátoru TPI4000. Pokud zákazníky zajímá některá ze sběrnic – Fibre Channel, Ethernet, Serial FPDP, CPRI, Serial RapidIO, SAS, SATA, AFDX, Custom 8B/10B, tak TPI4000 směřuje právě k nim. Kromě vlastní analýzy provozu na sběrnici umí TPI generovat zátěžové testy (generovat a analyzovat provoz na lince), kon- krétní stress testy, charakterizovat zaří- zení emulací různých délek kabelu, injektovat chyby do signálu, a monitorovat tak schop- nost zařízení chybu eliminovat, a poslední možností je použít TPI jako BERT. Analýza provozu zahrnuje samozřejmě statistiku pro- vozu, možnost filtrace pro zobrazení pouze požadovaných dat, víceúrovňové spouštění dle obsahu dat. Hledání konkrétních dat ve velkém obsahu zaznamenaných paketů je samozřejmostí. Univerzalita je zaručena multifunkčními kartami s konektory SFP+ a celý systém umožňuje pracovat až do rychlosti 10 Mb/s. Protocol Editor umožňuje definovat proprie- tární, uživatelsky definovaný protokol. Zatímco vyjmenované standardy využí- vají databázový systém pro analýzu i generování dat, Protocol Editorem lze vytvořit data k vlastnímu řešení nebo upravit některý ze standardů, pokud vlastní sběrnice vznikla úpra- vou některého z nich. Systém umož- ňuje tvorbu vlastních testovacích pro- gramů, k dispozici jsou přes programo- vací platformu na jazyce C všechny funkce, které TPI nabízí. Podpora volání vzdálených procedur je dveřmi pro integraci do unixových systémů. Systém je modulární a existuje něko- lik šasi, které se liší počtem slotů pro I/O karty. V rámu se vždy musí nacházet i PC, které garan- tuje prostředí pro pro- voz, SW, analýzu a interakci s okolím. V současné době jsou nabízeny tři různé I/O karty: Voyager600 a Voyager800 – 4 konektory SFP+, External Trigger In, External Trigger Out, 8b/10b kódo- vání, 1 až 6,5Gbps (Voyager600), 1 až 8,5Gbps (Voyager800), a Voyager1000 – 2 konektory SFP+, External Trigger In, External Trigger Out, 64b/66b kódování, 9,95 až 11Gbps. Konektor SFP+ je univerzální bránou, na kte- rou je možné připojit příslušnou redukci na konkrétní sběrnici optickou nebo elektric- kou. Konfigurace tak probíhá pouze jako určení ideální kombinace šasi s odpovídají- cími kartami a k tomu příslušnými redukcemi na samotnou testovanou sběrnici (tedy fyzická vrstva), a pak SW podpora požadova- ného protokolu. Bližší detaily poskytne T&MDIRECT, s. r. o., jediný dovozce celého portfolia měřicí tech- niky Tektronix. Tektronix a analýza protokolů 64 Obr. 1 Bloková struktura testů Obr. 2 TPI4000 v mobilní verzi www.tmdirect.cz

67

3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby U velké části uživatelů značkové měřicí tech- niky panuje přesvědčení, že přístroje nejvyš- ší třídy se kupují výlučně prostřednictvím obchodních zastoupení výrobce. Evoluce fo- rem prodeje dorazila však i do této skupiny výrobků. Nyní stačí pro to, aby se zákazník stal majitelem osciloskopu nejvyšší třídy, pouze několik kliknutí na internetových stránkách. A tak lze nabýt přístroje firmy LeCroy v internetovém obchodu TME. V nabídce se nacházejí modely patřící do několika rodin lišících se funkčními vlastnostmi, technic- kými vlastnostmi, velikostí obrazovky a cenou. Tato jednoduchá forma nakupování však nezbavuje zákazníka technické pod- pory. Vždy jsou po ruce inženýři zabývající se výlučně měřicí technikou připraveni pomoci. WaveAce První skupinu tvoří osciloskopy rodiny Wa- veAce, které představíme na příkladu mode- lu WaveAce 224 (ozn. TME: LC-ACE224). Osciloskopy WaveAce lze zařadit do popu- lární třídy, vyznačují se ale solidností prove- dení a četnými měřicími funkcemi. Jsou ur- čeny k provádění základních měření v kon- strukčních kancelářích a servisech. Maximál- ní délka záznamu rovná 20 kbodů/kanál umožňuje zachytávat při jednom spuštění 2krát či dokonce 3krát více dat, než je to možné u levnějších osciloskopů. Model WaveAce 224A je vybaven barevným zobra- zovačem LCD s maticí 320×240 bodů. Je to osciloskop čtyřkanálový s analogovým pásmem 200 MHz a rychlostí vzorkování 2 GSa/s (1 GSa/s pro všechny kanály, 50 GSa/s v ekvi- valentním režimu). Zobrazování oscilogramů je základní, ale ne jedinou funkcí číslicových osciloskopů. Každý takový přístroj, bez ohledu na třídu, má rovněž možnost provádět automatická měření. WaveAce 224A měří současně v reál- ném čase 32 parametrů. Doplněním měřicích funkcí je měření pomocí kurzorů a matema- tické výpočty, jako je součet, rozdíl, součin, podíl a spektrální analýza FFT se čtyřmi typy oken. V případě nutnosti se vstupní průběhy filtrují některým ze čtyř typů číslicových filtrů dostupných v každém kanále. Jsou to filtry: dolní propust, horní propust, pásmová pro- pust a pásmová zádrž. Nezávisle může být v každém kanále zapnutý filtr omezující pásmo na 20 MHz. Test Pass/Fail dostupný u osciloskopu WaveAce 224A se používá na výrobních lin- kách, oživovacích a servisních pracovištích. Spojení s okolím, užitečné pro taková použití, zajišťují rozhraní USB (1× Device, 2× Host) a Ethernet. WaveJet Druhou skupinu osciloskopů firmy LeCroy dostupnou v nabídce TME tvoří přístroje WaveJet. V porovnání s rodinou WaveAce jsou to osciloskopy vyznačující se většími možnostmi měření, ale též vyšší cenou. Ro- dinu WaveJet představíme na příkladu mode- lu WaveJet 324A (ozn. TME: LC-JET324A). Prvním viditelným prvkem, odlišujícím tyto přístroje, je větší zobrazovač, který má barev- nou matici TFT LCD 640×480 bodů (VGA). Parametry, na které uživatelé obracejí svou pozornost především, je analogové pásmo (v případě WaveJet 324A rovné 200 MHz) a vzorkovací kmitočet 2 GSa/s (1 GSa/s pro všechny kanály, 100 GSa/s v ekvivalentním režimu). Pro rodinu WaveJet je však více cha- rakteristickým parametrem délka záznamu rovná až 500 kbodům pro každý kanál. Tak dlouhý záznam umožňuje zachytit až 250 ms průběhu pro největší kmitočet vzorkování. V porovnání s rodinou WaveAce provádějí osciloskopy WaveJet méně automatických měření. Navíc jsou některé z 26 parametrů trochu jinak definovány. Podrobnosti lze na- jít v technických údajích přístrojů. U oscilo- skopů WaveJet lze rovněž používat měření pomocí kurzorů a matematické výpočtyvčet- ně FFT analýzy. Nezávisle pracuje též šesti- místný čítač sloužící k měření kmitočtu mě- řených průběhů. Speciální měřicí režim Re- play Mode usnadňuje odhalení krátkodobých rušení typu glitch a runts. Lze je vyhledávat v historii uložených rámců. Osciloskop je za- znamenává rychlostí 3600 rámců/s. Akvizice Peak Detect umožňuje vychytávání i jedno- nanosekundových špiček. Rozsahy časové základny stanovené pro režim Roll Mode – 50 ms/dílek až 50 s/dílek (max. 100 kSa/s), umožňují naopak pozorování velmi poma- lých průběhů. Nejčastěji používaným režimem spouštění, se kterým se setkáváme u všech číslicových osciloskopů, je spouštění hranou. WaveJet 324A zpřístupňuje navíc spouštění impulsem, šířkou impulsu, čítačem impulsů a televizním signálem. V současnosti je standardním komunikač- ním rozhraním u číslicových osciloskopů USB. U WaveJet 324A je to jeden port typu Device a jeden typu Host. Tyto porty slouží k připojení mj. paměťových médií, počítače nebo tiskárny. Rozhraní Ethernet a GPIB jsou dostupná volitelně. Obsluha osciloskopu je velmi snadná. Přiči- ňují se o to vícejazyčné menu, ergonomické rozmístění nastavovacích prvků, knoflíky se spřaženými tlačítky. Přístroj je připraven k práci již za tři sekundy od okamžiku zapnutí. Volbu optimálních pracovních parametrů můžeme provést ručně nebo vyvoláním nastavení ulože- ných dříve na paměťové médium. Posledním řešením je tlačítko AUTO SETUP, po jehož stisku se navolí automatická nastavení. WaveSurfer Třetí, nejsilnější skupinu osciloskopů firmy Le- Croy v nabídce TME, tvoří rodina WaveSurfer, kterou zde zastupuje model 24Xs. Tento osci- Osciloskopy LeCroy v nabídce TME 66 Obr. 3 Osciloskop Wave Surfer Obr. 2 Osciloskop Wave Jet Obr. 1 Osciloskop Wave Ace

3/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby loskop je dostupný pod označením WAVE- SURFER 24XS-A. Rodina WaveSurfer – to jsou přístroje z nejvyšší poličky, používané pro nej- rafinovanější měření, ale též, s ohledem na cenu, dostupné dosti úzké skupině uživatelů. Překvapením může být velmi úsporně navr- žený přední panel, který jakoby byl v rozporu s deklarovanými měřicími možnostmi pří- stroje. Vychází to ze skutečnosti, že mecha- nické prvky tvoří pouze část všech nastavova- cích prvků. Uživatelské rozhraní využívá totiž rovněž dotykovou obrazovku, kterou je osci- loskop vybaven. Zobrazovač 10,4" s maticí TFT LCD 800×600 (SVGA) dělá nejen vizuál- ní dojem, ale v mnoha případech se v prů- běhu práce ukazuje jako nezbytný. Osciloskop WaveSurfer 24Xs, jako i jiné modely této rodiny, se s ohledem na imple- mentované speciální měřicí funkce zvláště dobře hodí ke zkoumání signálů na linkách mnoha populárních komunikačních roz- hraní. O možnostech osciloskopu v této oblasti ať svědčí bohatství rozpoznávaných protokolů: SPI, I2 C UART, RS232, USB, Audiobus (I2 S, LJ, RJ, TDM), MIL-STD-1553, ARINC 429, MIPI D-PHY, DigRF, CAN a LIN. Okamžik spuštění může být nastaven na určité události, které nastávají na linkách rozhraní, a jejich vydatnou analýzu zajišťuje funkce WaveScan Search and Find. Prohledá- vání dat se provádí více než 20 metodami. Nalezení konkrétní události končí prove- dením definované akce. Dlouhý záznam (5 Mbodů/kanál) vytváří možnost zkoumání dlouhého časového úseku kolem bodu spuš- tění, a to i při maximální rychlosti vzorko- vání, která je pro tento osciloskop rovna 2,5 GSa/s. Práce v režimu WaveStream zajiš- ťuje modulaci intenzity oscilogramů v 256 úrovních, což vytváří dojem, že je prohlížíme na analogovém osciloskopu. Osciloskopy WaveSurfer spolupracují s vysokoimpedančními aktivními sondami řady ZS zajišťujícími správné pozorování průběhů velmi vysokých kmitočtů až do 1 GHz. Sondy jsou vybaveny řadou rozma- nitých koncovek a též příslušenstvím zajišťu- jícím správné uzemnění. Jako u každého číslicového osciloskopu, tak i u modelů WaveSurfer jsou dostupné matematické výpočty, automatická měření a měření pomocí kurzorů. Na předním panelu je dokonce umístěn knoflík vyčle- něný pro obsluhu kurzorů. Výhodou oscilo- skopu je práce pod řízením systému Win- dows. LeCroy je značka, která se počítá k čelným vý- robcům měřicí techniky, včetně číslicových osciloskopů. V přístrojích této firmy jsou po- užita četná unikátní vlastní řešení, zvětšující pohodlí obsluhy těchto komplikovaných za- řízení. 67 www.tme.eu Obr. 4 Funkce prohlížení a měření signálů magistrály Obr. 5 Funkce Wavescan

3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby Výrobce měřicí techniky Hioki koncem loň‑ ského roku představil nový záznamník s ozna‑ čením MR8875 (obr. 1), určený zejména pro měření a testování elektrických veličin přímo v provozu. Tato měření jsou možná díky zvý‑ šené odolnosti proti vibracím a provozuschop‑ nosti při nízkých i vysokých teplotách (rozsah teplot okolního prostředí, při kterém je zaru‑ čena přesnost přístroje, je od –10 do +50 °C), proto lze tento záznamník používat například při dynamických testech v automobilech. Nový paměťový záznamník je navržen jako modulární, lze jej osadit až čtyřmi vstupními jednotkami (obr. 2 a 3.). Vstupní jednotka před‑ stavuje modul se dvěma, čtyřmi, nebo patnácti vstupními kanály (analogové nebo digitální) s nejvyšší dosažitelnou rychlostí vzorkování 2 μs na vzorek. Záznamník může být vybaven moduly pro měření napětí, proudů (AC, DC), teplot, deformací/strain (με), otáček a pro pulzní čítání. Maximální vstupní napětí (vstup vůči zemi) je 100 V AC/DC. Kromě standard‑ ních vstupních modulů výrobce nabízí zásuv‑ nou CAN jednotku pro přivedení signálů z automobilových sběrnic CAN a jejich ná‑ sledné zobrazení/vyhodnocení záznamníkem. Standardně je se záznamníkem dodáván CAN editor software. Zcela novou vlastností tohoto modelu je 8,4" velký dotykový displej s unikátní schop‑ ností přetočení zobrazených informací při pře‑ vrácení přístroje „vzhůru nohama“ (tato vlast‑ nost je užitečná v případech, kde je praktičtější vyvedení konektorů vstupních jednotek smě‑ rem dolů). Další novou vlastností ve srovnání s předchozími generacemi záznamníků je mož‑ nost ukládání zaznamenaných dat na SD paměťovou kartu (o velikosti 2 GB jako origi‑ nální příslušenství od výrobce) v reálném čase, a to s frekvencí vzorkování až 2 μs. Záznamník je vybaven třemi zdířkami USB pro komunikaci s PC i ukládání dat a dále slo‑ tem LAN jak pro dálkové ovládání přístroje, tak pro stahování naměřených dat. Díky roz‑ hraní LAN je tak možné například automa‑ tické odeslání sady dat po měření pomocí e‑mailu. Možnosti napájení záznamníku jsou plně přizpůsobené účelu přístroje, kromě klasic‑ kého síťového napájení je díky tomu možné použít dodatečný originální bateriový set Hioki nebo DC baterii automobilu (případně jakýkoliv jiný zdroj DC napětí v rozsahu 10–28 V). Detailní technické informace o novém záznamníku si můžete vyžádat u společnosti TESTOVACÍ TECHNIKA s.r.o., která je výhradním zastoupením společnosti Hioki v České republice a na Slovensku, anebo přímo na webových stránkách výrobce www. hioki.com. Nový záznamník Hioki s dotykovým displejem www.teste.cz Obr. 1 Paměťový záznamník Hioki MR8875 Obr. 3 Záznamník se čtyřmi vstupními jednotkami Obr. 2 Vstupní jednotka Analog Unit MR8901 Tabulka výstupních jednotek Označení jednotky Počet měřicích kanálů Měřené veličiny Rozsahy Analog Unit MR8901 4× analog napětí (příp. proud) 100 mV až 200 V (rozlišení 4 μV); 100 Vrms až 1 kVrms s dif. sondou Voltage/Temp Unit MR8902 15× analog napětí, teploty 10 mV až 100 V (rozlišení 0,5 μV); 200–2000 °C (termočlánky) Strain Unit MR8903 4× analog napětí, strain 1 mV až 20 mV (rozlišení 0,04 μV); 400 με až 20 000 με CAN Unit MR8904 2 vstupní porty (až 15× analog/16× logic) CAN data (napětí) Každý analogový/logický kanál ekvivalentní 16bit/1bit signálu Nová řada 2200 stejnosměrné programovatelné zdroje TESTOVACÍ TECHNIKA s.r.o. teste Hakenova 1423 290 01 Poděbrady Tel: 325 610 123, fax: 325 610 134 E-mail: teste@teste.cz www.teste.cz teste Řada 2200 obsahuje tyto modely Model Výstup Výkon 2200-20-5 20V/5A 100W 2200-30-5 30V/5A 150W 2200-32-3 32V/3A 96W 2200-60-2 60V/2A 150W 2200-72-1 72V/1A 86W Vysoká základní přesnost • 0,03% výstupní napětí • 0,05% proud Vysoké rozlišení měření • 1mV/0,1mA GPIB a USB interface Platnost akce do konce března 2012 Navštivte nás na veletrhu AMPER 2012 naleznete nás v hale V, stánek č. 82. Časově omezená zaváděcí sleva ve výši 20% 68

3/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia 69 2. MEZINÁRODNÍ VELETRH ELEKTROTECHNIKY, ELEKTRONIKY A ENERGETIKY 2nd INTERNATIONAL TRADE FAIR OF ELECTROTECHNICS, ELECTRONICS AND POWER ENGINEERING LETŇANY VÁS ZVOU! WELCOME TO THE EXHIBITION CENTRE PRAGUE LETNANY! Souběžné veletrhy / Simultaneously: FOR ENERGO FOR AUTOMATION 13.–16. 3. 2012 www.electroncz.cz F_ELEC+2_185X260_CA.indd 1 7.11.11 17:16

3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby Americkou firmu LeCroy většina odborníků spojuje především s high-end osciloskopy, které jsou schopny v reálném čase pracovat např. až do 60 GHz. Firma LeCroy ale využila svých dlouholetých zkušeností z oblasti vyso- kofrekvenčních osciloskopů a uvedla na trh vícebranové „obvodové analyzá- tory signálové integrity“ – vektorové analyzátory obvodů SPARQ (obr. 1), které jsou určeny pro rychlé měření vícebranových s-parametrů. SPARQ je samostatná jednotka, která se připojuje pomocí USB k počítači. Ten slouží k ovládání funkcí analyzátoru a ke zpracování a zobrazení naměřených dat. V nabídce jsou dvoubranové a čtyř- branové modely pro frekvence od 0 do 40 GHz a osmibranové a dvanáctibra- nové modely pro frekvence od 0 do 30 GHz. Vektorové analyzátory obvodů LeCroy SPARQ jsou založeny na principu měření v časové oblasti TDR/TDT a pracují na podobném principu jako vzorkovací oscilo- skopy. Vnitřní generátor signálu opakovaně vysílá do buzené brány obvodu krátké strmé impulzy s náběžnou hranou 6 ps a vhodným tvarem frekvenčního spektra, které dobře pokrývá požadované frekvenční pásmo. Na výstupní bráně obvodu pak vzorkovač, pracu- jící v patentovaném režimu koherentního prokládaného vzorkování (CIS = Coherent Interleaved Sampling), odebírá vzorky přijí- maného signálu. Z podílu Fourierových obrazů budicího signálu a přijatého signálu jsou pak určovány jednotlivé s-parametry měřeného vícebranu. Přepínání generátoru impulzů a přijímače na jednotlivé brány měřeného obvodu je provedeno pomocí matice mikrovlnných přepínačů. Vzhledem k tomu, že analyzátor pracuje v časové oblasti na principu TDR/TDT s pevně daným tvarem a úrovní budicího impulzu, je analyzátor určen pro měření pasivních vícebranů, jako jsou např. sběrnice, kabelové svazky, děliče výkonu a anténní řady. Dynamický rozsah přístroje může být až 86 dB na frekvenci 1 GHz a 60 dB na frek- venci 40 GHz. Aby bylo možné velmi rychle provádět kali- braci měřicího systému, jsou analyzátory vyba- veny interními kalibračními standardy OSLT (Open-Short-Load-Thru). Připojování kalibrů je opět řešeno přes matici mikrovlnných přepí- načů. Právě použití matice přepínačů a interní kalibrace činí ze SPARQu velice efektivní a rychlý nástroj pro měření vícebranů, pro- tože doba, která by byla nutná k provedení manuální kalibrace, začíná být s rostoucím počtem bran neúnosně dlouhá. Další výho- dou velkého počtu bran je to, že je možné provést měření až dvanáctibranu na jediný stisk tlačítka při jednom jediném připojení měřicích kabelů. Uveďme, že pro změře- ní celé rozptylové matice dvanác- tibranu pomocí dvoubranového vektorovém analyzátoru obvodů by bylo třeba provést šedesát šest dílčích měření, a tedy i stejný počet přepojení kabelů, což je vět- šinou neproveditelné vzhle- dem k časové nároč- nosti takovéhoto úkolu. A to ještě nezmi- ňujeme dobu nut- nou k manuální kali- braci měřicího systému. Měřením s-parametrů ale možnosti SPARQu nekončí. Pomocí softwaru Signal Integrity Studio (obr. 2) lze analyzovat, jak změřená impedanční nepřizpůsobení a ztráty, příp. předzkreslení signálu na vysílací straně a ekvalizace na přijímací straně, ovlivňují signálovou integritu. Lze simulovat skutečný budicí signál včetně šumu, jitterů, překmitů, rušení a intersymbolové interference. Pro analýzu jsou pak k dispozici nástroje, jako dia- gramy oka, pokročilá analýza jitterů, deem- bedding a emulace kanálu a měřicích pří- pravků, emulace ekvalizérů CTLE, DFE, FFE a PLL. Pokud má uživatel k dispozici s-parametry testovaného obvodu, lze Signal Integrity Studio používat i samostatně bez SPARQu. Vícebranové vektorové analyzátory SPARQ společně se Signal Integrity Studio poskytují kompletní řešení pro návrh a optimalizaci rozličných přenosových cest. Více podrobněj- ších informací o měřicích přístrojích LeCroy získáte u výhradního zástupce společnosti Blue Panther s.r.o. LeCroy SPARQ – vícebranové vektorové analyzátory signálové integrity 70 www.blue-panther.cz Obr. 2 Řídicí program SPARQu a Signal Integrity Studio Obr. 1 Dvanáctibranový TDR/TDT vektorový analyzátor obvodů LeCroy SPARQ

3/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia 71

3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby 72 Plzeňská společnost TEDIA vyvíjí, vyrábí a na trh dodává řadu technických prostředků pro laboratorní nebo průmyslová měření a ří- zení technologických procesů – komponen- ty pro PC systémy, externí moduly pro distri- buované systémy, multifunkční moduly pro rozhraní USB, a v neposlední řadě i komuni- kační karty a konvertory rozhraní. Následující odstavce budou věnovány dvěma novinkám z oblasti distribuovaných sys- témů řízení a monitorování procesů, modulům inteligentních čítačů určených především pro zpracování signálů z inkrementálních snímače. Modul MU-131 Moduly pro inkrementální snímače byly v sor- timentu MicroUnit serie po dlouhou dobu zastoupeny typem MU-131. Jelikož svými vlastnostmi přestával některým aplikacím vy- hovovat, byl na konci loňského roku dokon- čen vývoj nového typu mo- dulu a v něm zúro- čeny letité zkušeností získané z řady výkon- ných PCI karet a zakázkových desek. Podívej- me se nyní na tento nový typ podrobněji. Moduly MU-132 a MU-133 Modul MU-132, resp. alternativní typ rozší- řený o obvod reálného času MU-133, obsa- huje jeden obousměrný 32bitový čítač dopl- něný enkodérem vstupních signálů. Zatím- co předchůdce zpracovával výhradně signá- ly TTL v kvadraturním režimu X4, nový typ pracuje se signály RS-422 nebo TTL do frek- vence 4 MHz a enkodér podporuje celou řadu v praxi používaných režimů. Rozsah čí- tání je navíc konfigurovatelný, a lze jej tak přizpůsobit počtu kroků použitého rotační- ho snímače. Pro aplikace víceosého řízení nebo měření polohy umožňují nové moduly synchronní čtení hodnoty čítače a rovněž zachycení okamžité hodnoty vnějším signálem. MicroUnit a Modbus RTU Nové moduly mají současně implemen- továny protokoly AIBus-2 (rychlý kanálo- vě orientovaný protokol) a standardní Modbus RTU; jejich volba je prováděna prá- vě jako všechny ostatní parametry softwarově konfiguračním programem. Zatímco proto- kol AIBus-2 umožňuje používat stávající ovladače modulů MicroUnit serie, protokol Modbus RTU je vhodný zejména pro začle- nění do stávajících systémů sběru dat jiných výrobců nebo pro připojení k programova- telným automatům ve funkci vzdálených vstupů. Ostatní vlastnosti Pro moduly MicroUnit serie jsou zdarma k dispozici univerzální ovladače pro Windows, ovladače pro Control Web a Control Panel, softwarová podpora je zajištěna také ve vývo- jovém systému Promotic. Pro vytvoření roz- hraní RS-485 v počítači jsou dostupné spe- ciální komunikační karty a inteligentní kon- vertory z rozhraní Ethernet. K dispozici jsou rovněž konfigurační a testovací utility pro všechny používané verze Windows. Závěr Komponenty TEDIA patří mezi technicky vyspělé a cenově atraktivní řešení prostředků průmyslové automatizace v praxi využívané řadou významných českých podniků. Kvali- ta produkce je garantována zavedeným systé- mem ISO9001 zahrnujícím všechny činnos- ti firmy od počátečního návrhu přes vývoj, výrobu až po prodej a servis. Technické a ob- chodní informace o celém sortimentu vý- robků lze získat např. na domovské stránce www.tedia.cz, u smluvních obchodních part- nerů nebo přímo na adrese výrobce (viz inze- rát na této straně). Moduly MicroUnit serie pro inkrementální snímače Tabulka 1 Porovnání vlastností modelů Typ modulu MU-131 MU-132, MU-133 počet a typ čítačů 1× 32bitů, pouze plný rozsah čítání 1× 32bitů s možností zkrácení rozsahu čítání typ vstupů TTL RS-422, TTL režimy enkodéru kvadraturní X4 kvadraturní X1, X2 a X4, up/down, count/dir, count/gate vstupní frekvence 320 kHz max. 4 MHz max. digitální filtr ne ano (800 kHz) zachycení hodnoty externím signálem, synchronní čtení ne ano napájecí napětí 15–30 V 10–30 V komunikační rozhraní RS-485 do 115,2 kBd RS-485 do 230,4 kBd protokoly AIBus-2 AIBus-2, Modbus RTU www.tedia.cz

3/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia 73 Stredoeurópske rádiokomunikačné dni Vzdelávacie a konferenčné centrum INTENZÍVA, s.r.o. Vás pozýva na 8. ročník medzinárodnej konferencie CERD 2012 Stredoeurópske rádiokomunikačné dni Na konferencii, organizovanej pod záštitou Ministerstva dopravy, výstavby a regionálneho rozvoja SR vystúpia špičkoví manažéri a špecialisti z ôsmich európskych štátov:  dozviete sa najnovšie informácie zo Svetovej rádiokomunikačnej konferencie WRC-12  oboznámite sa s metódami a príkladmi oceňovania frekvenčného spektra  vypočujete si informáciu o nemeckom prístupe k digitalizácii HF terestriálneho vysielania a nórske skúsenosti kombinácie DMB / DAB / DAB+ s internetom  priblížime Vám možné problémy interoperability v HDTV reťazci  budeme hovoriť o pripravenosti satelitných služieb na rýchly rozvoj vysielacích technológií  predstavíme očakávaný vývoj 3D technológie a jeho dôsledky pre vysielateľov  ponúkneme digitálnu dividendu ako investičnú príležitosť  vypočujete si prístup k druhej fáze rozvoja digitalizácie vysielania (DVB-T2, DAB+) v ČR  o uvedených a ďalších otázkach budeme diskutovať v troch panelových diskusiách. Generálny partner Partner Mediálni partneri Kontakty: Tel: +421-2-682 86 616, Tel/Fax: +421-2-682 86 574, E-mail: konferencie@intenziva.sk.sk, www.intenziva.sk reklama.indd 1 1/23/12 1:04 PM

3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby V mnoha oblastech vysokofrekvenčních tech- nologií, jako jsou např. mobilní rádiové sítě, vyhledávače směru rádiových signálů a radary, získávají stále více na popularitě anténní soustavy. Anténní soustavy se mohou chovat jako směrové antény, ale obsahují při- způsobitelné sady antén. Toto přizpůsobení, neboli tzv. tvarování vyzařovacího diagramu, může být provedeno za provozu, a to buď prostřednictvím elektronických obvodů, anebo pomocí výpočtu digitalizovaných kanálů soustavy. Jednou z oblastí, na které se soustředí aktu- ální výzkum, je vývoj algoritmů, které prová- dějí adaptivní tvarování vyzařovacího dia- gramu podle dynamických podmínek. Zázna- mový systém ECHSE poskytuje vícekanálová data pro vývoj a vyhodnocení nových algo- ritmů pro tvarování vyzařovacího diagramu. S ECHSE je možné digitalizovat a ukládat osm vysokofrekvenčních kanálů v pásmu 20 MHz až 3 GHz se šířkou pásma 30 MHz v trvání jedné hodiny. Výsledný datový tok systému pro ukládání dat je 1,6 GB/s. Tento vysokorychlostní datový systém byl sestaven s použitím nejnovějších technologií od spo- lečnosti National Instruments, včetně digiti- zérů PXI Express (obr. 1) a vysokorychlostních diskových svazků RAID. Aplikační oblasti ECHSE je univerzální nástroj pro měření a vyhodnocování signálů souvisejících s anténními soustavami. Díky svému širo- kému vstupnímu frekvenčnímu rozsahu od 20 MHz do 3 GHz může být ECHSE použit s anténními soustavami navrženými pro různé aplikace včetně: – mobilních komunikací (GSM a UMTS), – datových sítí (WiFi a Bluetooth), – satelitní navigace (GPS, GLONASS, Gali- leo, a Compass). V tradičních systémech s fázovými poli je na každou signálovou cestu přijímače apliko- ván určitý fázový posun. Signály s fázovým posunem jsou potom sloučeny a tvoří pole přijímaných signálů (viz horní část obr. 2). U této metody je potřeba před samotným pří- jmem nastavit fázový posun a výsledný anténní vzor. Ale v případě ECHSE jsou všechny signály digitálně zaznamenávány a ukládány, takže lze vygenerovat celou řadu směrů antén pro jedno rádiové prostředí. S touto konfigurací lze použít algoritmus pro prohledání celé šířky zorného pole anténní soustavy a zjistit směr, ze kterého přichází signál. ECHSE také podporuje současné vyhle- dání směru pro více zdrojů signálu s růz- nými frekvencemi s použitím algoritmů, jako je charakterizace více signálů (MUSIC), což je další funkce, kterou klasické zpraco- vání fázového pole nemůže dosáhnout. Kromě záznamu a zpracování signálu z osmi kanálů má ECHSE také funkci pře- hrávání jednoho kanálu. S tou lze vytvořit vypočtený součet signálů a vysílat jej na jeho původní frekvenci. V aplikacích pro mobilní radiokomunikace lze s pomocí ECHSE vždy sledovat směr komunikačního partnera. Další vysílače na stejné frekvenci jsou eliminovány s pomocí multiplexování s prostorovým dělením (Space Division Multiplexing). V oblasti satelitní navigace lze detekovat azimut zdroje rušení. Součtový diagram anténní soustavy může vykazovat obrazce se silným útlumem ve směru zdroje rušení (nul- l-steering-beamforming). Výsledný přijímaný signál je rušením téměř neovlivněn a lze jej odeslat do navigačního přijímače. Konfigurace ECHSE na obr. 3 se skládá z osmi kanálů pro příjem, čtyř systémů RAID a z jednoho kanálu pro zpětné přehrávání. Každý kanál pro příjem se skládá z následujících prvků: – VHF/UHF tuner se zesilovačem a sadou filtrů, – digitizér NI PXIe-5622, – jedna polovina externí jednotky RAID NI HDD-8264. Zpracování signálu z anténní soustavy vyžaduje fázově synchronizované kanály pro příjem. Použití hardwaru NI PXI RF a LabVIEW pro záznam VF rádiových signálů 74 Obr. 1 16bitový digitizér NI PXIe-5622 Obr. 2 Fázové pole a digitální formování paprsku Obr. 3 Konfigurace systému ECHSE

3/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby http://czech.ni.com V případě ECHSE je dosaženo fázové koherence prostřednictvím směšujících frek- vencí (LO) a s použitím technologie T-Clock od National Instruments. ECHSE používá 6,6GHz vektorový signálový generátor NI PXIe-5673 pro zpětné přehrávání vygenerova- ného VF kanálu. Funkce Systém ECHSE je řízen prostřednictvím kon- troléru s operačním systémem Windows. Aplikační software byl vyvinut kompletně v NI LabVIEW a skládá se ze dvou odděle- ných programů: – program pro záznam, „ECHSE Record“, – program pro editaci a přehrávání, „ECHSE Replay“. Obr. 4 ukazuje grafické uživatelské rozhraní programu „ECHSE Record“. Grafické rozhraní zahrnuje náhled všech kanálů. Tento náhled lze nastavit na spektrum či spektrogram. Okna s náhledem nabízejí nástroje pro měření a pro přiblížení. Systém ECHSE lze provozovat také s menším počtem kanálů. V tomto grafickém rozhraní lze také vybírat kanály a přiřazovat je ke svazkům pro ukládání dat. S pomocí aplikace „ECHSE Replay“, která je zobrazena na obr. 5, je prováděna správa záznamů, jejich editace a přehrávání. Pro edi- taci nabízí program pomocné nástroje, jako je náhled časové domény s vizualizací obálky. Shrnutí ECHSE je univerzální nástroj pro vývoj a analýzu moderních algoritmů pro vyhledá- vání směru radiových signálů a adaptivní tva- rování vyzařovacího diagramu. Výkon sys- tému byl již prověřen s různými anténními soustavami a v současné době se pracuje na vývoji dalších vylepšených systémů. 75 Obr. 4 Okno aplikace ECHSE Record Obr. 5 Okno aplikace ECHSE Replay

3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby HMI/PLC/Pohony od jednoho výrobce Většinou jsou uváděny desítky technických „nej“, kterými dodavatelé argumentují, proč zvolit právě jejich programovatelný automat (PLC) pro řízení aktuálního projektu. Potře- bujeme však opravdu vykonat 100 instrukcí za 3 µs? Co uživatel hlavně potřebuje, je, aby zařízení bez problémů fungovalo dle jeho představ – a to platí pro výběr řídicího systé- mu, senzorů, pohonů atd. Pokud selže jedna část automatizační techniky, většinou se „za- staví“ celý systém. Programovatelné automaty (PLC) společ- nosti Panasonic Electric Works (PEW) reálně dosáhnou na výše zmiňovanou rychlost (řada FP2SH), ale je nutné se na výběr správné tech- nologie podívat z většího nadhledu. Má do- davatel zkušenosti s oborem nasazení? Je sys- tém rozšiřitelný s ohledem na naše střednědo- bé a dlouhodobé plány? Má dodavatel PLC v portfoliu komplexní nabídku automatizač- ní techniky, jako jsou operátorské panely, sen- zory, pohony, zdroje, koncové spínače atd.? Vzhledem k povaze nadnárodního dodava- tele průmyslových řešení po celém světě má PEW zkušenosti s dodávkou řídicích systémů různých velikostí v mnoha průmyslových oborech. Nespornou výhodou je možnost „rozběhnout“ automatizační celky od jedno- ho výrobce bez neduhů vzájemné nekompa- tibility. Senzory, laserové popisovače, kame- rové systémy, čtečky 2D kódu, čítače, časova- če, servopohony, PLC, operátorské panely, za- řízení pro LED UV vytvrzování, ionizery a komunikační jednotky tvoří dobře fungují- cí systém s logem Panasonic. Spotřeba energií konečně na uzdě Právě problematika úspor v oblasti spotřeby energií vedla Panasonic k vývoji široké nabíd- ky Eco Power Meterů a následného sofistiko- vaného zpracování naměřených dat. Snad nejlepší referencí je fakt, že Panasonic svá za- řízení opravdu ve všech továrnách používá a naměřená data zpracovává celosvětově. Mě- řit lze výrobní linky, haly nebo dokonce kon- krétní stroje. Jednotlivé měřicí body lze připo- jit k řídicímu systému přes RS485, prostřed- nictvím Ethernetu nebo bezdrátově a sledovat aktuální hodnoty. Hodnoty z nepřipojených měřicích míst lze přenášet prostřednictvím SD karty, a společně pak data podrobit zpět- né analýze, aby mohla být zahájena nezbytná a správná opatření pro zvýšení energetické účinnosti. Neustálé sledování a optimalizace jsou základním kamenem pro moderní a efek- tivní hospodaření s energií. KW2G se odlišuje od ostatních „měřáků“ možností využít rozšiřující moduly, kterými je pak umožněno shromažďovat data z něko- lika okruhů najednou. Pro komunikaci s dal- šími zařízeními má Eco Power Meter rozhran- ní RS485 (Modbus RTU/MEWTOCOL) a pro rychlé připojení k PC je vybaven USB. Při osazení všech rozšiřitelných modulů doká- že měřit až 16 jednofázových okruhů. Zaříze- ní může měřit elektrickou energii a umožňuje paralelní sledování pulzního vstupu – měření spotřeby vody, páry, vzduchu atd. Dobrým příkladem je využití u kompresorů, kde sledo- váním spotřeby elektrické energie k 1 m3 vy- robeného vzduchu můžeme při náhlé změně poměru předvídat závadu zařízení s velkou pravděpodobností. Automaty v několika hladinách PEW má k dispozici PLC v několika řadách od FPe, které je možné jednoduše naprogra- movat i prostřednictvím tlačítek na pane- lu, přes modulární řadu FP0R, FPΣ a FPX až k nejvyššímu modelu FP2SH. Výběr vhodné- ho PLC závisí na mnoha faktorech. Každo- pádně díky široké škále řídicích jednotek, roz- šiřujících modulů a schopnosti komunikovat po kabelu či bezdrátově je možné splnit té- měř jakákoliv přání. V portfoliu jsou řídicí Panasonic: Dopřejte své výrobě automatizaci bez zbytečných limitů Obr. 1 KW2G – při osazení všech rozšiřitelných modulů dokáže měřit až 16 jednofázových okruhů Obr. 3 Bezpečnostní modul FP Safe Obr. 2 FP Web Designer – cesta, jak dostat hodnoty PLC do světa HTML 76

3/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby jednotky s reléovými i tranzistorovými výstu- py (PNP i NPN), digitálními i analogovými vstupy a širokou škálou rozšiřitelných modu- lů. Právě vhodnou volbou modulů lze zajistit optimálně velký systém pro aktuální projekt. Řídicí jednotka FP2SH nemá žádné vstupy ani výstupy, a přesto použitím vhodných mo- dulů lze dosáhnout systému obsluhujícího až 8192 I/O. U některých řad jsou funkce po- lohování součástí základní jednotky, u jiných tuto funkci plní externí modul. Právě v mo- dularitě je síla. Pokud uživateli nestačí u nej- nižšího modelu řady FPX 8 vstupů a 6 výstu- pů, nevadí. Je možné přidat „add-on“ kazetu, a tím potřebné rozšířit. Vzhledem k tomu, že se jedná o kartu, která se vkládá do konektoru na horní straně PLC, nikdy nenastanou pro- blémy s místem v rozváděči. Speciální modu- ly pro regulaci teploty, komunikaci, ovládání servopohonů, RTEX polohování či pro rozší- ření I/O jsou k dispozici. Servopohony od 50 do 5000 W Servopohony Panasonic série Minas A5 jsou standardně vybaveny funkcí „Bezpečné za- stavení“ (STO = Safe Torque Off). Skuteč- nost, že bezpečnostní funkce jsou začleně- ny do servopohonu, umožňuje po vzniku bezpečnostního incidentu (spínač nouzo- vého zastavení, bezpečnostní světelné závo- ry, ochranné dveře atd.) jednodušší a rych- lejší naběhnutí linky do normálního provo- zu. Servopohony Minas A5 najdou uplat- nění v jakýchkoliv projektech včetně nároč- ných aplikací v souladu s ČSN EN 61508, EN62061 a ISO13849-1. S odezvou 2 kHz patří mezi nejrychlejší po- hony této kategorie. Kromě svých pokroči- lých kontrolních funkcí je MINAS A5 vyba- ven architekturou LSI, která umožňuje ultra- rychlý provoz systému. Díky 10pólovému ro- toru bylo dosaženo nízkého točivého mo- mentu a velmi stabilní rychlosti. Dvacetibitové ovládání (1,04 milionů pul- zů na jednu otáčku) umožňuje mimořádně rychlé a přesné polohování a zajišťuje plynu- lejší provoz. Dále je možné využít automatic- ké či ručně nastavitelné filtry pro eliminaci vi- brací při zastavení stroje. S ohledem na zmí- něné vlastnosti a rychlou odezvu jsou servo- pohony Minas A5 vhodné pro náročné apli- kace v široké škále třeba i nepřetržitých pro- vozů s důrazem na přesnost. UV vytvrzování na bázi LED V mnoha rozličných aplikacích, jako třeba při výrobě relé, injekčních stříkaček, moto- rů, DVD, kde je třeba UV záření k vytvrzo- vání rozličných substrátů, se uplatní zaříze- ní UJ30/35, kde je jako zdroj světla použita technologie LED. Oproti klasickým zaříze- ním s UV lampou se UJ30/35 vyznačuje pře- devším nižší spotřebou, bezúdržbovým pro- vozem, minimálním odpadním teplem vyza- řujícím do okolí, kratším časem vytvrzování díky lepšímu směřování světelného paprsku a provozem bez dodatečného chlazení i při non-stop nasazení. Spolu se zpětnou vazbou kontroly teploty je garantována stabilita svě- telného paprsku s maximální odchylkou 2% a maximální výkon (plynule nastavitelný) až do 12 800 mW/cm2 . K zařízení lze připojit až 4 hlavy s různou velikostí či tvarem paprsku a lze je použít pro samostatné aplikace (k dispozici až 10m dlou- hé kabely) nebo paprsky jednotlivých hlav vhodně kombinovat. Životnost emitujících hlav, kde výstupní paprsek může být přímý nebo pod úhlem 90 °, je při maximálním vý- konu 20 tisíc hodin čistého času. Aktuální projekty ukazují, že zařízení se hodí nejen do automatizované výroby, kde o spouštění jednotlivých vytvrzovacích hlavic se stará PLC s příslušnými senzory polohy, ale také do ruční výroby, kde si operátor spíná hlavice dle potřeby nožním či jiným spínačem. PEW v oboru průmyslové automatizace na- bízí komplexní řešení komponenty jedné značky. Jejich optimální možnosti propojení a komunikace vedou k úspoře času, a tím i fi- nančních prostředků jak při řešení celého pro- jektu na klíč, tak při dodatečné integraci do stávajícího systému. Výrobu nezrychlí, bude-li jedna část „super moderní“ – bohužel to platí právě naopak – celková produkce je závislá a přímo ovlivně- na nejslabším článkem výrobního řetězce. Vhodná kombinace automatizační techniky z portfolia společnosti Panasonic zajistí opti- mální výrobu. Jistě ne všechny musí zpraco- vat instrukci za 0,03 µs, ale určitě většina pra- cuje spolehlivě v široké škále aplikací po ce- lém světě. 77 Eco Power Meter - měření spotřeby bez kompromisů Panasonic Electric Works Czech s.r.o. AC Platinium, Veveří 111, 616 00 Brno Tel: (+420) 541 217 001, Fax: (+420) 541 217 101 E-Mail (CZ): info.pewczs@eu.panasonic.com Komplexní sortiment výrobků pro bezpečnou automatizaci Obr. 4 PLC FPΣ dokáže řídit nejen servopohony Panasonic Obr. 5 LED UV vytvrzování s výkonem 12 800 mW/cm2 www.panasonic-electric-works.cz

3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia produkty a služby Systém Workmonitor je určen k okamžitému a přehlednému zobrazení stavu výrobních strojů, ke sledování jejich běhu a k počítání jejich pracovních cyklů. Je tedy nástrojem určeným pro zvýšení efektivity výroby a k minimalizaci prostojů. Jak to funguje U každého stroje je umístěn malý monitoro‑ vací modul Workmonitor (obr. 1), který má tři vstupy a podle typu stroje snímá monitorova‑ né veličiny. Obvykle se monitorují: – pracovní cykly, – běh stroje, – porucha (nebo jiná důležitá veličina). Tyto veličiny posílá modul Workmonitor po Ethernetu na firemní server. Zde jsou data archivována a distribuována ke klientům, tedy vedoucím pracovníkům výroby a manaže‑ rům. Data jsou aktualizována každou minutu. Přehledné zobrazení Každý pracovník, pro kterého jsou data z vý‑ roby zajímavá, má na svém poutači program Workmonitor. Může jej mít indi‑ viduálně nastaven – tedy vidí jen stroje, veličiny a statistiky, které ho zajímají. Nastavení není složi‑ té, uživatel si ze seznamu jednodu‑ še vybere stroje či jejich skupiny, směny nebo časová období. Základní okno programu je na obr. 2. Ukazuje přehledně aktuální stav vybraných strojů. V okně je graficky znázorněn průběh pracov‑ ního procesu po hodinách a začátky směn. Ve sloupečku Cel- kem je souhrnné zobrazení a vy‑ hodnocení za vybraný časový úsek. Kliknutím na buňku v ta‑ bulce lze přejít na detailní zobra‑ zení. Pomocí tlačítek hod a den lze prohlížet data po hodinách, dnech nebo směnách. Hodinový detail je na obr. 3. Analýza a export dat Složitější analýzy dat nebo například pravi‑ delný export vybraných dat a jejich zasílá‑ ní vedoucím pracovníkům je možné v části Filtr. Oblíbenou funkcí této části je export do Excelu. Nastavené filtry si lze uložit, a vy‑ tvářet pak jedním stiskem tlačítka požadova‑ né sestavy. Zapojení a instalace Modul Workmonitor je vhodné umístit do rozváděče monitorovaného stroje, například na lištu DIN. Vstupy Workmonitoru se pro‑ pojí s výstupy řídicího systému nebo s relé, které stroj ovládají. Konkrétní zapojení zále‑ ží na typu stroje, není ale složité a obvykle to snadno dokáže každý zkušenější pracovník údržby. Z druhé strany se modul Workmoni‑ tor zapojí do počítačové sítě (Ethernetu). Ani to není nijak složité. Je to stejné, jako připo‑ jit do sítě počítač. Systém je levný a vyzkoušení zadarmo Pokud vás systém Workmonitor zaujal, není nic jednoduššího, než si zdarma zapůjčit modul Workmonitor a vše vyzkoušet. K tomuto úče‑ lu lze systém nainstalovat jednoduše na jakýko‑ liv počítač. Celý systém je velmi levný – základní pro‑ gram je zdarma, platí se pouze jednotky Workmonitor. Sledování výroby lze pořídit v ceně 3490,‑ Kč za každý monitorovaný stroj. Pokud je třeba do programu doplnit specifické funkce (přehledy, propojení s podnikovým systémem ERP, sledování neobvyklých strojů), je to řešeno individuální nabídkou. Neváhejte si tedy Workmonitor, který dodá‑ vá Papouch s.r.o, vyzkoušet, pracovníci doda‑ vatele poradí s jeho aplikací. Workmonitor – sledování efektivity výroby 78 www.papouch.com Obr. 2 Základní okno programu ukazuje přehledně aktuální stav Obr. 1 Snímací modul Workmonitor Obr. 3 Hodinový detail práce stroje

3/2012 Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia 79 Předplatné časopisu Sdělovací technika si můžete objednat na adrese redakce: Uhříněveská 40, 100 00 Praha 10 % 274 819 625, redakce@stech.cz Nepřehlédněte nabídku knih z nakladatelství Sdělovací technika. Objednávky knih můžete zasílat na: knihy@stech.cz Jiří Bednář: Digitální televize – populární průvodce technologií DVB-T Letos uplyne 58 let od zahájení terestrického televizního vysílání v České republice. Postupně došlo k zavedení barevného vysílání, později se začalo vysílat stereofonně. Tím jsou možnosti analogového vysílání vyčerpány. Digitalizace TV vysílání se stává nutností. Digitální televize má skvělé vyhlídky. Kromě vyšší kvality obrazové i zvukové informace a širší a rozmanitější programové nabídky nabídne navíc např. možnost sledovat sportovní zápasy ze záběrů více kamer, elektronického průvodce programem i řadu nových služeb umožňujících interaktivní kontakt s divákem a další vymoženosti. Kniha přináší odpovědi na nejčastěji kladené otázky digitalizace televizního vysílání: ✔ základní principy digitálního TV vysílání ✔ trochu podrobností a teorie pro techniky ✔ doporučené vlastnosti set-top boxu ✔ slovníček pojmů a zkratek 142 stran Cena: 136 Kč, sena KST: 116 Kč NOVĚ PŘEPRACOVANÉA AKTUALIZOVANÉ VYDÁNÍ Objednávejte na: Sdělovací technika, spol. s r.o., Uhříněveská 40, 100 00 Praha 10, tel.: 274 819 625, fax: 274 816 490, e-mail: knihy@stech.cz Elektronická verze časopisu na: www.stech.cz

3/2012Sdělovací technika telekomunikace – elektronika – multimédia Příští čísla přinesouPříští čísla přinesou 80 SDĚLOVACÍ TECHNIKA telekomunikace – elektronika – multimédia Vydává RNDr. Petr Beneš v nakladatelství Sdělovací technika, s. r. o. ŠÉFREDAKTOR RNDr. Petr Beneš ODBORNÍ REDAKTOŘI Jaroslav Hrstka Ing. Jiří Kříž Ing. Pavla Slavíková OBCHODNÍ ODDĚLENÍ Mgr. Jana Venclíková (tel. 733 182 923) GRAFICKÁ ÚPRAVA, DTP Ivana Svobodová Veronika Možná KONFERENČNÍ PROJEKTY Ing. Lucie Zábranská (tel. 733 651 469) INTERNETOVÁ VERZE Vratislav Horák MARKETING Ing. Lucie Zábranská ÚČTÁRNA Marcela Kalinová ODBYT Olga Vachová EXTERNÍ SPOLUPRACOVNÍCI Pavel Winkler Ing. Martin Roztočil Otisk povolen jen s uvedením původu. Za původnost, věcnou správnost nebo závazky ručí autoři příspěvků. Distribuci pro předplatitele provádí v zastoupení vy­ davatele společnost Mediaservis, s. r. o., Vídeňská 995/63 Brno, 639 63 Brno, tel: 541 233 232, fax: 541 616 160, predplatne@mediaservis.cz, příjem reklamací: tel: 800 800 890. Smluvní vztah mezi vydavatelem a předplatitelem se řídí všeobecnými obchodními podmínkami pro předplatitele. Spolupráci s distributory zajišťuje INZERTSPOJ, spol. s r. o., Vinořské nám. 34, 190 17 Praha 9, tel.: 222 490 906. Informace o předplatném podá a objednávky z ČR přijímá redakce, každá administrace ÚDS, a. s., doručovateltiskuapředplatitelskéstředisko.Předplatné na Slovensku zajišťuje Slovenská pošta, SPT, Nám. slobody 27, 810 05 Bratislava. Objednávky přijímá každá pošta a poštovní doručovatel; MEDIAPRINT – KAPA PRESSEGROSSO, a. s., odd. inej formy predaja, P. O. BOX 183, Vajnorská 137, 830 00 Bratisla­ va 3, tel.: 02/44458821, 44458816, 44442773, fax: 02/44458819, predplatne@abompkapa.sk a MAGNET­ PRESS SLOVAKIA, s. r. o., Šustekova 10, 851 04 Bra­ tislava, tel.: 02/67201931­33, predplatne@press.sk. Objednávky do zahraničí vyřizuje Mediaservis, s. r. o. – Vídeňská 995/63, 639 63 Brno, tel: 532 165 165, fax: 541 616 160, export@mediaservis.cz. Cena časopisu na Slovensku: 1,80 0. Sazba na redakčním systému Apple, tiskne VARIUS PRAHA, s. r. o., U Trati 52, 100 00 Praha 10, tel.: 724 822 471. Povoleno MK ČR E 4211. 60. ročník. Do tisku 20. 2. 2012, expedice 1. 3. 2012. Objednávky inzerce přijímá redakce. Číslo 4/2012 vyjde 2. DUBNA ADRESA REDAKCE: Uhříněveská 40, 100 00 Praha 10, tel.: 274 819 625, fax: 274 816 490, http://www. stech.cz, e­mail: redakce@stech.cz n Mapování kvalitativních požadavků služeb na síťové prostředí n Moderní měřicí jednotky n Implementace analogově-digitálního převodníku na FPGA SEZNAM INZERENTŮ ABB 53 ABF 69 ALMETO 71 AMTEK 55 AR Europe 57 CERD 73 DIAMETRAL 52 ELCOM 71 ELEX Brno 79 ELNEC 79 ELVAC IPC vklad FARNELL I. obálka FCC průmyslové systémy 58 FLAJZAR 73 HKE IV. obálka IVAR 64 MEATEST 60 Microchip Limited 65 MICRORISC 61 National Instruments 75 NESS 63 Panasonic Electronic Works 77 Papouch 78 Pickering Interfaces vklad RETRY vklad Richco 56 Rittal Czech 48, 49 ROHDE & SCHWARZ II. obálka RS Components 2 STMicroelectronic 41 TEDIA 72 TERINVEST 59 TESTOVACÍ TECHNIKA 68 TM DIRECT/Tektronix 40 TME 67 TR Instruments 50 TransTech 79 UNITES Systems 51 Vienna Components Trading 71

Klub Sdělovací techniky Nakladatelství Sdělovací technika Vám představuje Klub Sdělovací techniky Členem Klubu Sdělovací techniky se automaticky stáváte při objednávce celoročního předplatného časopisu Sdělovací technika. Cena ročního předplatného je 420 Kč. Více informací na www.stech.cz. Členství v klubu přináší tyto výhody: G předplatné časopisu Sdělovací technika G členská karta Klubu Sdělovací techniky G roční volný vstup na všechny konference pořádané Sdělovací technikou G zdarma zaslání CD sborníku z Vámi navštívené konference G 15% sleva na knihy našeho nakladatelství

84