ST-prosinec 2012
ST-prosinec 2012
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/12/2012
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 PROSINEC 2012
LTE-ADVANCED
nové možnosti mobilní komunikace
NOVÝ
standard digitálního otisku SHA-3
ÚSPĚŠNÁ
konference eHealth Days 2012
PODPORA
hi-tech na veletrhu electronica
KALENDÁŘ
odborných akcí v roce 2013
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/2
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/112/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
úvodník
V době uzávěrky tohoto vydání časopisu Sdělovací technika skončil v Mnichově světový vele-
trh elektronických součástek, systémů a aplikací electronica 2012. Pořadí zemí s největším ná-
růstem vystavovatelů bylo v letošním roce následující: Čína, Francie, Japonsko, Rakousko, Špa-
nělsko a USA. Potěšitelný byl výrazný nárůst počtu vystavovatelů z ČR, kterých se letos zúčast-
nilo celkem 28.
Hlavními třemi výraznými trendy, jmenovanými v rámci tradičního kulatého stolu kapitánů
polovodičového průmyslu, byly úspora energie, aplikace polovodičových součástek v osobní
zdravotní péči a zajištění bezpečnosti dat. Významnou úlohu při zajištění energetické účinnos-
ti i v dalších oborech pak sehrají senzory.
A co si slibují ředitelé předních výrobců polovodičových součástek – společností Freesca-
le, STMicroelctronics, NXP a Infineon od světa chytrých systémů (tj. Smart Grids, Smart Homes,
Smart Metering)? Především dobré obchody. K větší inteligenci sítí, která zajistí nejen účinněj-
ší přenos a distribuci elektrické energie, ale i její efektivnější využití, mohou přispět právě polo-
vodičové technologie a elektronický průmysl. Na úrovni přenosové sítě může vysokonapěťový
přenos stejnosměrných proudů na velké vzdálenosti být mnohem efektivnější než dnešní pře-
nos střídavého proudu. Právě zde sehrají klíčovou roli výkonové polovodičové součástky.
V budoucích Smart Grid pak budou distribuční sítě hrát minimálně stejně důležitou roli jako
sítě přenosové. Nejsou totiž, na rozdíl od přenosových sítí, zatím vůbec automatizované. To se
musí změnit. Paralelně s distribučními sítěmi je nezbytné stavět sítě komunikační a vytvářet tak
„Internet energie“, jehož součástí jsou inteligentní elektroměry (Smart Meters). Vzroste tak i role
koncového zákazníka, který bude mít prostřednictvím inteligentního elektroměru nebo domácí
energetické ústředny (Home Gateway) možnost výrazněji ovlivňovat svoji energetickou spotřebu.
Nejde však jen o inteligentní energetické sítě smart grid, ale také o zařízení na ně připoje-
ná. Smart Home, Smart Metering, Smart Lighting – to jsou pojmy, které mají zlepšit náladu vý-
robců polovodičových součástek. Vždyť požadovaná zařízení budou vyžadovat množství no-
vých specializovaných integrovaných obvodů. Například v Itálii bylo instalováno 33 miliónů in-
teligentních elektroměrů, což si vyžádalo investici 2 miliardy USD. Roční úspory energie však
dosahují půlmiliardy USD! A nezapomeňme na zmíněné senzory energetických toků, vždyť
40 % světové spotřeby elektrické energie dnes představuje energie ukradená.
Letošní ročník veletrhu electronica byl v pořadí 25. Časopis Sdělovací technika se na této
světové výstavě jako akreditované odborné médium, poprvé účastnil v roce 1988 a od té doby
nechyběl na žádném ročníku. Přes oněch 13 absolvovaných ročníků i přes úsilí některých ev-
ropských iniciativ dohlédnout zejména v oblasti energetické budoucnosti do roku 2050 si ne-
troufneme předvídat, co bude hlavním tématem 45. veletrhu electronica v roce 2052, na kte-
rém by Sdělovací technika mohla oslavit svoje 100leté výročí.
Jistá je však skutečnost, že právě teď držíme v ruce prosincové, tedy závěrečné číslo
60. ročníku časopisu Sdělovací technika. Jsme tak bezpečně za polovinou cesty do roku 2052.
Chci proto v této chvíli poděkovat všem, kteří odbornému měsíčníku Sdělovací technika
zůstali a zůstávají po léta věrni – čtenářům, spolupracovníkům, přispěvatelům, obchodním part-
nerům…
Na shledanou v prvním čísle 61. ročníku našeho časopisu, které přinese další informace
z budoucího, chytřejšího světa elektroniky.
electronica 2052
K obrázku na obálce
Na listopadovém veletrhu electronica 2012 v Mnichově představila společnost Agilent
Technologies svůj nejnovější přírůstek do skupiny osciloskopů Agilent InfiniiVision – zcela
novou řadu DSOX4000. Tyto nové osciloskopy představují naprostý zlom v přístupu
k ovládání – jsou vybaveny kapacitní dotykovou obrazovkou s úhlopříčkou 12" a mají
implementováno unikátní zónové nastavení spouštění Agilent InfiniiScan Zone s hard-
warovou akcelerací. Uživatel koupí osciloskopu Agilent DSOX4000 získá nejen výborný
osciloskop, ale může přístroj dovybavit celou řadou dalších funkcí jako je integrovaný
16kanálový logický analyzátor, protokolový analyzátor (včetně USB 2.0) či dvoukanálo-
vý generátor libovolných průběhů. Nová řada osciloskopů zahrnuje celkem 16 modelů
s frekvenčním rozsahem od 200 MHz do 1,5 GHz. Bližší informace můžete získat na
www.agilent.com/find/4000Xexperience nebo u společnosti H TEST a.s. autorizované-
ho distributora měřicí techniky Agilent Technologies pro Českou republiku a Slovensko.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/PŘEDPLATNÉ ČASOPISU
SDĚLOVACÍ TECHNIKA NA ROK 2013
Každý měsíc novinky z oblasti elektrotechniky,
telekomunikací, multimédií, technologií.
Využijte výhodnějšího předplatného při objednávce
přímo u nakladatelství Sdělovací technika!
Cena ročního předplatného je 480 Kč.
Pro stávající předplatitele
se cena předplatného nemění (420 Kč).
Předplatné si můžete objednat na www.stech.cz
(záložka Časopis ST – Předplatné),
e-mailem na adrese vachova@stech.cz
nebo na telefonním čísle 274 819 625.
Díky celoročnímu předplatnému časopisu
se automaticky stáváte členem
Klubu Sdělovací techniky
V případě zájmu předplatného ve větším množství
pro vaši společnost se prosím obraťte
na pana Petra Vondráka,
vondrak@stech.cz, 733 182 923 pro zvýhodněnou cenu.
Členství v klubu přináší tyto další výhody:
● zvýhodněné vstupné na vybrané konference pořádané
Sdělovací technikou
● přístup do placené sekce na www.stech.cz (od roku 2013,
možnost stahování prezentací z konferencí pořádaných
Sdělovací technikou, přístup k elektronické verzi časopisu)
● 15% sleva na knihy našeho nakladatelství
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/312/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
obsah
LTE-Advanced – nové možnosti
mobilní komunikace
Diskuze o požadavcích IMT-Advanced a technologická zdokonalení
zavedená v rámci LTE Release 10, mezi něž patří sdružování
nosných kmitočtů, zdokonalená podpora vícenásobné antény
retranslace a zdokonalená podpora pro heterogenní pokrytí.
Nový standard digitálního otisku SHA-3
Kryptografické hašovací funkce jsou nejzákladnější nástroje
informační bezpečnosti. Zajišťují autentičnost a integritu digitálních
dokumentů a souborů dat přenášených v nejrůznějších komunikačních
protokolech. Americký úřad pro standardy a technologie NIST nedávno
oznámil ukončení pětileté soutěže na výběr federálního standardu
hašovací funkce.
Tradiční i netradiční eHealth Days 2012
V tradiční říjnový termín se v Brně za vytrvalého zájmu tradičních
účastníků i nových zájemců a řešitelů netradičních projektů,
především z oblasti telemedicíny, uskutečnil další ročník konference
eHealth Days. Záštitu nad konferencí převzal MUDr. Leoš Heger,
ministr zdravotnictví ČR, významnými partnery byly VZP ČR a ICT unie.
Jsou všechny ty baterie opravdu nutné?
Ať už jde o ruční měřič cukru v krvi, počítačové periférie
nebo digitální kameru, nezbytností se stává inteligentní řízení
spotřeby, které zajistí co nejdelší životnost baterie,
umožní dále snižovat hmotnost i rozměry těchto zařízení.
Mezinárodní konference Auto-ID
Automatická identifikace není reprezentována pouze technologií RFID.
Na mezinárodní Auto-ID Conferenci na Vysoké škole báňské –
Technické univerzitě Ostrava, byly prezentovány rovněž nové,
někdy až futuristické vize z oblasti rozšířené reality,
technologie NFC či Internetu věcí.
Telekomunikace
a teraformování planety Mars
Síť DSN (Deep Space Network) amerického úřadu NASA
představuje mezinárodní síť antén, které zajišťují komunikační
spojení mezi vědci a inženýry na Zemi a výzkumnými sondami
ve vesmíru a na Marsu. V článku jsou prezentovány nové přístupy
k teraformování planety Mars s využitím současných
telekomunikačních technologií.
Kalendář
vybraných odborných akcí v roce 2013
Přehled zajímavých odborných konferencí, seminářů, mezinárodních
výstav, domácích i světových veletrhů z oblasti elektroniky,
telekomunikací, informačních a multimediálních technologií,
které se připravují pro příští rok. Zahrnut je rovněž plán odborných
akcí pořádaných vydavatelstvím časopisu Sdělovací technika.
CONTENTS
LTE-Advanced – new possibilities
of mobile communication 5
New hash function
standard SHA-3 9
eHealth Days 2012 – traditional
and new at the same time 18
Are all those batteries
really necessary? 23
International conference Auto-ID 26
Telecommunications
and terraforming of Planet Mars 30
Calendar of selected fairs
and conferences 2013 52
INHALTSŰBERSICHT
LTE-Advanced – Neue
Möglichkeiten
der Mobilkommunikation 5
Neuer Standard SHA-3 9
eHealth Days 2012 – sowohl
traditionell als auch neu 18
Sind alle diese Batterien
wirklich notwendig? 23
Internationale Konferenz Auto-ID 26
Telekommunikation
und die Terraformierung
des Planeten Mars 30
Übersicht der ausgewählten
Messen und Konferenzen
im Jahr 2013 52
5
9
18
30
26
52
23
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/4 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
zprávy
20 let úspěšné spolupráce
a partnerství
V roce 1992 se MSC Vertriebs GmbH stal
prvním distributorem výrobků společnosti
Actel na německém trhu. Nyní, o 20 let poz-
ději, je MSC největším distributorem společ-
nosti Microsemi SoC (dříve Actel) pro střední
Evropu a podporuje zákazníky Microsemi
SoC prostřednictvím jedinečného marke-
tingu a týmu vysoce specializovaných odbor-
níků. Toto výročí obě společnosti oslavili
malou slavností, kde Microsemi SoC udělila
MSC Vertriebs GmbH cenu za vynikající
výsledky v oblasti distribuce. Obě společnosti
se do budoucna těší na další plodnou spolu-
práci a pokračování růstu příjmů.
MSC Vertriebs GmbH je jedním z top
pěti distributorů technologicky špičkových
výrobků v Evropě, který tyto produkty nabízí
prostřednictvím 16 regionálních poboček
v Německu a 33 poboček v dalších evrop-
ských zemích. Společnost Microsemi Corpo-
ration je přední světový výrobce nabízející
komplexní portfolio polovodičových řešení,
jakou jsou vysoce výkonné a spolehlivé ana-
logové i rádiové obvody, zákaznické SoC,
FPGA či kompletní dílčí systémy, které lze
využít v různých oblastech, např. letectví,
bezpečnost, podnikové i průmyslové apli-
kace, komunikace či alternativní energetické
zdroje.
Cloud Computing
Conference 2012
Dne 6. listopadu 2011 uspořádala společnost
Exponet 4. ročník seminářů Cloud Compu-
ting Conference, která se již tradičně konala
v pražském v kongresovém centru U Hájků.
Model Cloud Computingu, neboli sdílení
hardwarových i softwarových prostředků
pomocí sítě, přinesl do světa informačních
technologií nové možnosti a významně změ-
nil stávající postupy i obchodní modely.
Tento model nabízí efektivnější využití výpo-
četních i paměťových zdrojů datových center,
což umožňuje rychlejší zavádění služeb, zvý-
šení jejich kvality a dostupnosti a co je důle-
žité také snížení celkových nákladů.
Na úvod ředitel Exponet, Michal Fraňka,
všechny přivítal, poděkoval všem partnerům
a poté zahájil úvodní společnou část Marek
Běhal (T-Mobile), který posluchače seznámil
s problematikou ochrany osobních údajů
v rámci cloudu, na co dávat pozor, a to jak
v právní, tak technické oblasti. Zástupce gene-
rálního partnera Marek Bražina ze společ-
nosti VMware pak představil možnosti, jak
virtualizovat a automatizovat celou infra-
strukturu včetně sítí, datových úložišť a zabez-
pečení a následně Ondřej Bačina (Dell) refe-
roval, proč většina velkých cloudů běží
na technologii Dell.
Následně se konference rozdělila do dvou
sálů, zatímco v prvním sále byl program
zaměřen na problematiku aplikací a služeb
v cloudu, v druhém sále se hovořilo převážně
o infrastruktuře. Celkově konference nabídla
zajímavé přednášky, kde se renomované
firmy podělily o své zkušenosti s cloudovými
aplikacemi a informovaly o novinkách. Mezi
hlavní letošní témata patřila např. ochrana
osobních údajů, zabezpečení v cloudu, auto-
matizace a virtualizace infrastruktury,
budoucnost ERP řešení či otázky licencování.
Bohatý program doplňoval rozsáhlý výstavní
prostor, kde se návštěvníci mohli setkat se
zástupci dodavatelských společností a disku-
tovat konkrétní otázky.
Generálními partnery konference byly
společnosti VMware, Dell a Intel, hlavními
partnery společnosti APC by Schneider Elect-
ric, EMC2
, IBM, K2 admitec, T-Mobile,
Veeam a T-Systems a partnery společnosti
Brocade, Helios a Turboconsult. Hlavním
mediálním partnerem byl server ITBIZ, medi-
álními partnery pak portály edumenu.cz,
evzdělávání.cz, Security a BusinessInfo.cz,
internetový časopis DDWorld.cz, nakladatel-
ství Sdělovací technika, časopis IT Systems
a servery IT POINT, NOTEBOOK.cz, Deep
in IT, Svět sítí, ICT Manažer.
Radiokomunikace 2012
Tradiční konference Radiokomunikace 2012,
která nabízí širší pohled do radiokomuni-
kačního oboru, se letos konala ve dnech 31.
října až 2. listopadu 2012, v pardubickém
Domu kultury DUKLA a jako vždy měla co
nabídnout. Záštitu nad konferencí převzal
opět, stejně jako minulé dva roky, předseda
Rady Českého telekomunikačního úřadu
PhDr. Pavel Dvořák, CSc. Odborným garan-
tem konference byl Ing. Pavel Gregora
a organizační stránku zajišťovala společnost
Unit Pardubice. Partnerem konference byla
společnost TELEKO, mediálními partnery
server DigiZone.cz, nakladatelství Sdělovací
technika a časopisy Elektro a Slaboproudý
obzor.
Konference nabídla mnoho zajímavých
přednášek např. o novinkách a výhledech
v digitálním televizním a rozhlasovém vysí-
lání, o specifických metodách měření a o tren-
dech v mobilních aplikacích, historii a vývoji
radiotechniky, možnostech a perspektivách
senzorových sítí či komunikace v podmín-
kách tísně. Účastníci rovněž byli seznámeni
se závěry Světové radiokomunikační konfe-
rence WRC-12, aktivitami ČOI s ohledem
na kontrolu rádiových zařízení a se způsoby
šetření podvodných jednání v sítích elektro-
nických komunikací.
Ze všech přednášek zmiňme alespoň dvě.
V přednášce „Subjektivní testy směrové závis-
losti prostorového vjemu 3D televizorů“
seznámil prof. Ing. Václav Říčný, CSc. z VUT
Brno posluchače s testováním 3D zobrazení,
jehož cílem bylo vyhodnocení směrové závis-
losti diváka na kvalitu obrazu a prostorový
vjem u současných 3D televizorů, a to jak
s pasivními polarizačními brýlemi, aktivními
závěrkovými brýlemi, tak i u auto-stereosko-
pického displeje. Součástí zkoušek bylo rov-
něž objektivní měření směrové závislosti
fotometrických a kolorimetrických parametrů.
Publikum také zaujal poslední obrázek, kte-
rým prof. Říčný demonstroval svůj ambiva-
lentní vztah ke 3D totiž, že důležitější vždy je
a bude obsah a nikoliv forma.
Ing. Dušan Líška, CSc. v příspěvku „Novin-
ky v digitálním televizním vysílání“ informo-
val o vývoji digitálního vysílání za poslední
rok, což zahrnovalo např. stav prací nového
kompresního systému H.265/HEVC, který
má být schválen příští rok, rozvoj 3DTV, DVB-
T2, Ultra HDTV a budoucnost zemského TV
vysílání. Zajímavé byly také poznatky z konfe-
rence IBC 2012 zahrnující HbbTV, Conected
TV, Multi-screening, MPEG DASH či OTT.
Ovšem nejzajímavější zprávou byla rezignace
prof. Ulricha Reimerse na funkci předsedy
Technického modulu DVB, kterou zastával
přes 20 let a lze jej považovat za duchovní-
ho otce rozvoje technologie DVB. Novým
předsedou se stal dosavadní místopředseda
Dr. Nick Wells.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/512/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
trendy
Úvod
Mobilní sítě se staly skutečným fenoménem
naší doby, kdy většina lidí včetně starších
dětí vlastní mobilní telefon, mobilní komuni‑
kátor, tablet, netbook, ultrabook či jiné
mobilní komunikační zařízení. Pro většinu
populace se tato zařízení stala nedílnou
součástí jejich životů a mnozí si bez nich už
svůj život ani nedovedou představit. Mož‑
nost komunikovat v měřítku regionu, státu,
světadílu nebo dokonce celé planety v pod‑
statě na jakoukoliv vzdálenost, bez ome‑
zení pohybu, nabízí lidem velkou svobodu
a ve spojení s Internetem i obrovskou infor‑
mační a komunikační základnu.
Od prvních pokusů Guglielma Marco‑
niho v 90. letech 19. století prošly mobilní
rádiové komunikace opravdu dlouhou cestu
a stejně tak se měnila jejich úloha od regio‑
nálního či národního významu až po glo‑
bální garantované standardy, které zpraco‑
vávají organizace jako Third Generation
Partnership Project (3GPP).
Mobilní komunikační technologie obvyk‑
le rozdělujeme do generací. Za 1. generaci
považujeme analogové mobilní systémy jako
NMT (Nordic Mobile Telephone), AMPS
(Advanced Mobile Phone System),TACS
(Total Access Communications System)
nebo C‑450, které byly využívané od 80. let
minulého století až do jeho konce. Za sys‑
témy 2. generace jsou považovány první
digitální mobilní systémy, dnes nejrozší‑
řenější GSM (Global System for Mobile
Communications), ale také IS‑95, PDC (Per‑
sonal Digital Cellular), iDEN (Integrated Digi‑
tal Enhanced Network) nebo IS‑136. Sys‑
témy 3. generace zahrnují mobilní systémy
schopné přenášet širokopásmové datové
služby, jako UMTS (Universal Mobile Tele‑
communications System) a CDMA2000
a nově také systémy 3,9G jako LTE (Long‑
Term Evolution) a mobilní WiMAX. Dosud
poslední vývojová etapa tj. systémy 4. gene‑
race, zahrnuje systémy LTE‑Advanced,
které jsou pokračováním systémů LTE
a umožňují velmi rychlý přístup k Internetu,
služby založené na IP, video konference či
mobilní televizi ve vysokém rozlišení. Zde je
třeba poznamenat, že LTE a LTE‑Advanced
jsou stejné technologie, označení Advanced
pouze přidává další možnosti v rámci LTE
vydání 10. Obr. 1 ukazuje vývoj mobilních
datových služeb, pro úplnost jsou uvedeny
i analogové systémy 1G, kde pro datové
služby mohly být využity modemy v hovoro‑
vém pásmu podle doporučení ITU‑T řady V.
Vývoj systémů 3G směrem ke 4G je
řízen rozvojem a zaváděním nových služeb
pro mobilní zařízení, které jsou možné díky
moderním technologiím dostupným pro
mobilní systémy. Vývoj technologií používa‑
ných v telekomunikačních systémech, spo‑
třební elektronice a zejména v mobilních
zařízeních byl v posledních 20 letech oprav‑
du bouřlivý. Výkonnost procesorů neustále
roste, kapacita pamětí se zvyšuje, přičemž
se zároveň snižuje jejich spotřeba, velikost
i cena.Barevné dotykové displeje s vysokým
rozlišením a megapixelové kamery jsou
standardním vybavením většiny mobilních
zařízení a vysokorychlostní přístup k Inter‑
netu se stává absolutní nezbytností.
Rychlý nárůst využívání Internetu, pro‑
střednictvím kterého lze nyní poskyto‑
vat v podstatě všechny typy služeb, začal
v 90. letech stejně, jako se začaly masově
využívat mobilní systémy 2G a posléze 3G.
Logickým krokem tedy bylo umožnit služby
založené na Internetu i přes mobilní zaří‑
zení, což vyžaduje širokopásmový přístup
s jistým stupněm mobility.
Některé služby již byly podporovány
u systému 2,5G, ale to ještě nebyl systém
určený pro služby založené na IP, které
jsou skutečnou revolucí. S rozvojem služeb
rostou stále nároky uživatelů na přenoso‑
vou kapacitu a rychlost odezvy, stejně jako
požadavky operátorů na účinnější využití
dostupného kmitočtového pásma a efek‑
tivnější poskytování služeb založených
na IP. Základní hnací silou je tedy poskyto‑
vat mobilní širokopásmový přístup schopný
podporovat všechny služby založené na IP
v mobilních zařízeních, která lidi běžně
používají doma prostřednictvím pevného
připojení k internetu. Navíc kombinace
širokopásmového přístupu, mobility a roa‑
mingu přináší do mobilního prostředí
novou kategorii služeb.
Vývoj LTE
Zavádění mobilních širokopásmových sys‑
témů je založeno na vysoce flexibilní tech‑
nologii rádiového přístupu označované
LTE a definované v rámci 3GPP. Formát
LTE byl navržen japonským operátorem
NTT DoCoMo v roce 2004 a posléze přijat
jako mezinárodní standard. Práce na sou‑
boru specifikací LTE začaly koncem roku
2004 a celkovým záměrem bylo poskyt‑
nout novou rádiovou přístupovou technolo‑
gii, založenou výhradně na přepojování
paketů.V první fázi prací 3GPP na techno‑
logii LTE byl definován soubor požadavků
s ohledem na poskytované možnosti
a výkonnost sítě [1]. Tyto požadavky, jak
ukazuje tabulka 1, zahrnovaly maximální
Článek popisuje možností LTE-Advanced, specifikované
v rámci LTE Release 10. Nejprve je stručný přehled standardu
LTE a některých jeho technologických komponentů a poté
následuje diskuse o požadavcích IMT-Advanced. Technologická
zdokonalení zavedená v rámci LTE Release 10 jsou sdružování
nosných kmitočtů, zdokonalená podpora vícenásobné antény,
retranslace a zdokonalená podpora pro heterogenní pokrytí.
Na závěr článku jsou uvedeny simulované výsledky ukazující,
že LTE Release 10 naplňuje nebo dokonce překračuje
požadavky pro IMT-Advanced.
Obr. 1 Vývoj mobilních datových služeb
LTE-Advanced nové možnosti
mobilní komunikace 4G
Jaroslav Hrstka
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/6 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
trendy
přenosové rychlosti, spektrální účinnost,
zpoždění, šířku pásma rádiového kanálu
či kapacitu buňky. Kromě toho byly defi‑
novány také požadavky na flexibilitu kmi‑
točtového spektra a na možnosti integrace
a zpětné kompatibility s dalšími rádiový‑
mi přístupovými technologiemi (GSM,
WCDMA/HSPA a TD‑SCDMA).
Jakmile byl soubor požadavků dokon‑
čen, bylo 3GPP zpracováno několik studií
s ohledem na proveditelnost různých tech‑
nických řešení uvažovaných pro LTE
a poté začaly práce na podrobných speci‑
fikacích. První vydání specifikací LTE (tj.
vydání 8) bylo dokončeno na jaře roku
2008 a komerční služby začaly být nabí‑
zeny koncem roku 2009, kdy společnost
TeliaSonera uvedla ve švédském Stock‑
holmu a norském Oslu do provozu první
komerční sítě LTE.
LTE vydání 8
Systémy LTE, podle vydání 8, umožňují ve
směru k uživatelům přenosovou rychlost až
300 Mb/s a ve směru od uživatelů až
75 Mb/s při jednocestném zpoždění men‑
ším než 5 ms a významném navýšení spek‑
trální účinnosti. Základní techniky a mož‑
nosti pro technologii LTE zahrnují schéma
vysílání tj.OFDM, kanálově závislé rozvrho‑
vání a přizpůsobování rychlosti, koordinaci
vzájemného rušení mezi buňkami, hybrid‑
ní požadavek automatického opakování
(H‑ARQ, Hybrid Automatic Repeat reQuest)
a měkké kombinování, vysílání více anté‑
nami (multianténou) a flexibilitu kmitočto‑
vého spektra z hlediska šířky pásma rádio‑
vého kanálu a duplexního uspořádání. Na
obr. 2 je dosavadní vývoj technologie LTE
včetně LTE‑Advanced.
LTE využívá technologii rádiového pří‑
stupu založeného na multiplexování s orto‑
gonálním kmitočtovým dělením (Ortho‑
gonal Frequency Division Multiplexing,
OFDM), a to s konveční OFDM ve směru
k uživatelům a OFDM rozprostřenou rychlou
Fourierovou transformací (Discrete Fourier
Transform Spread OFDM, DFTS‑OFDM)
ve směru od uživatelů. DFTS‑OFDM dovo‑
luje efektivnější provoz výkonových zesilo‑
vačů, což umožňuje snížit spotřebu i složi‑
tost u koncových zařízení.
Základem schéma vysílání LTE je vy‑
užití sdíleného kanálu, který je dynamicky
sdílen všemi uživateli v rámci buňky. Nej‑
menší adresovatelnou informační jed‑
notkou je fyzický zdrojový blok (Physical
Resource Block, PRB) jehož délka je 0,5 ms
a obsahuje 12 dílčích kanálů OFDM (vy‑
užívá pásmo o šířce 12 × 15 kHz = 180 kHz).
Základní jednotkou pro rozvrhování je roz‑
vrhovací blok (Scheduling Block, SB), který
obsahuje dva po sobě jdoucí PRB.V sítích
LTE lze přenosové prostředky přidělovat
v časové oblasti po kroku 1 ms a kmito‑
čtové oblasti po kroku 180 kHz, což dovo‑
luje efektivní proces rozvrhování i při rela‑
tivně rychlých změnách v časové i kmito‑
čtové oblasti. Vysílání dat v každém SB je
dynamicky rozvrhováno základnovou sta‑
nicí. V každém SB ve směru k uživatelům
jsou vysílány referenční signály, jež slouží
pro získávání informací o stavu kanálu. Ty
jsou pak ve formě zpráv CSI (Channel‑
State Information) odesílány zpět do sítě.
LTE bylo navrženo tak, aby bylo možné
provozovat buňku s jedním opětovně pou‑
žitelným kmitočtem, což znamená, že
v sousedních buňkách mohou být použity
stejné prostředky v časové i kmitočtové
oblasti. Výkonnost systému, a to zejména
na okrajích pokrytí buňky, lze zlepšit po‑
mocí koordinace rozvrhování mezi buň‑
kami. Základním cílem takové koordinace
rušení mezi buňkami (Inter‑Cell Interfe‑
rence Coordination, ICIC) je, pokud je to
možné, vyvarovat se souběžnému rozvr‑
hování vysílání k/od koncovým zařízení
v okrajových oblastech vzájemně sousedí‑
cích buněk, protože se tak vyhneme nej‑
horším případům rušení.
Aby se koncovým zařízením umožnilo
požadovat opětovné vysílání anebo rychle
přizpůsobit přenosovou rychlost, využívá
se v sítích LTE rychlý hybridní ARQ s měk‑
kým kombinováním. Neúspěšně přene‑
sené pakety se nelikvidují, ale ukládají se
do databáze. Opakované bloky se pak díky
technice měkkého kombinování (soft com‑
bining) vhodně sdružují s bloky uloženými
v databázi, což snižuje počet opakování
a zvyšuje pravděpodobnost úspěšného
dekódování.
Jednou z klíčových vlastností LTE je
vysoká flexibilita při využívání různých kmi‑
točtových pásem. Pro mobilní služby je
v režimech FDD i TDD definován a přidě‑
lován široký rozsah kmitočtů, což dovoluje
provozovat mobilní komunikační systémy
v párových i nepárových kmitočtových pás‑
mech. Důležitým požadavkem při projekto‑
vání sítě LTE je vyhnout se zbytečnému
fragmentování a snažit se o technologic‑
kou shodnost FDD a TDD, přičemž zacho‑
vat plné využití specifických možností kon‑
krétního duplexního provozu.
Od prvního vydání LTE je integrální
součástí podpora techniky více antén.
Schémata systému více antén ve směru
k uživatelům podporující LTE zahrnují vy‑
sílací diverzitu, prostorové multiplexová‑
ní (včetně MIMO pro jednoho uživatele
Tabulka 1 Požadavky 3GPP na technologie LTE a LTE-Advanced
Parametr výkonnosti LTE vydání 8 LTE vydání 10
Maximální přenosová rychlost
ve směru k uživatelům 300 Mb/s
ve směru od uživatelů 75 Mb/s
ve směru k uživatelům 1 Gb/s
ve směru od uživatelů 500 Mb/s
Spektrální účinnost
ve směru k uživatelům 15 bit/s/Hz
ve směru od uživatelů 3,75 bit/s/Hz
ve směru k uživatelům 30 bit/s/Hz
ve směru od uživatelů 15 bit/s/Hz
Čekací doba na řídicí rovině < 100 ms < 50 ms
Čekací doba na uživatelské rovině < 5 ms < než u vydání 8
Šířka pásma až 20 MHz až 100 MHz
Kapacita
200 aktivních uživatelů/buňku s 5MHz
rádiovým kanálem
trojnásobné v porovnání vyšší
než LTE vydání 8
Obr. 2 Technologie LTE a její vývoj
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/712/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
trendy
i MIMO pro více uživatelů) a tvarování vysí‑
lacího diagramu.
LTE Vydání 9
Po dokončení prvního vydání LTE pokra‑
čovali v rámci 3GPP práce na zavedení
dalších funkcí v druhém vydání LTE speci‑
fikací tj. vydání 9. Specifikace pro rádiový
přístup LTE jsou vyvíjeny tak, aby odpoví‑
daly budoucím požadavkům. Ve vydání 9,
které bylo dokončeno v roce 2009, byla při‑
dána podpora pro služby všesměrového
a výběrového vysílání, navigační služby
a zdokonalení funkcí pro tísňové volání
a také vylepšení dvojvrstvého formování
vysílaného svazku ve směru k uživatelům.
Multibuňkové vysílání umožňuje vysí‑
lání stejné informace současně z několika
vysílacích stanovišť (buněk). Koncové zaří‑
zení pak může pro detekci efektivně využí‑
vat výkon signálu z několika vysílacích sta‑
novišť, díky čemuž lze dosáhnout lepšího
pokrytí nebo vyšší přenosové rychlosti.
Díky odolnosti OFDM vůči vícecestnému
šíření lze nejen zlepšit úroveň přijímaného
signálu, ale také eliminovat vzájemné
rušení mezi buňkami.Výkonnost multibuň‑
kového výběrového a všesměrového vysí‑
lání pak bude limitována pouze šumem,
nicméně klade vyšší nároky na synchroni‑
zaci a časové vyrovnání signálů vysílaných
z různých vysílacích stanovišť.
Určování pozice se týká schopnosti
rádiové přístupové sítě určit pozici jednotli‑
vých koncových zařízení. Tato vlastnost
byla zavedena, protože ne každé koncové
zařízení musí být vybaveno přijímačem
GPS a mohou existovat případy, kde služba
GPS není dostupná. Poloha koncového za‑
řízení může být určena pomocí měření spe‑
ciálních referenčních signálů, vysílaných
pravidelně z různých vysílacích stanovišť.
LTE vydání 9 vylepšuje také podporu
pro kombinaci prostorového multiplexování
a tvarování vysílacího diagramu. Prosto‑
rové multiplexování může být kombinováno
i s předkódováním, které není založeno na
seznamu kódů, čímž se zvyšuje flexibilita
pro zavádění různých schémat vícená‑
sobné antény.
LTE-Advanced
Práce 3GPP na specifikacích LTE vydání
10 byly dokončeny koncem roku 2010 a při‑
nesly zvýšení výkonnosti a rozšíření mož‑
ností LTE. Hlavním cílem vydání 10 bylo
zajistit, aby systémy LTE‑Advanced, splňo‑
valy všechny požadavky IMT‑Advanced jak
je definováno Mezinárodní telekomunikač‑
ní unií (International Telecommunication
Union, ITU). Vztah k IMT‑Advanced je také
důvodem pro označení LTE‑Advanced,
které lze chápat jako LTE vydání 10 a výše.
Požadavky IMT‑Advanced zahrnují
např. podporu šířky pásma rádiového
kanálu přinejmenším 40 MHz, spektrální
účinnost ve směru k uživateli 15 bit/s/Hz
a 6,75 bit/s/Hz ve směru od uživatele
(to odpovídá maximální přenosové rych‑
losti 600 resp. 270 Mbit/s) a čekací doba
na řídicí a uživatelské rovině menší než
100 ms resp. 10 ms. Jak ukazuje tabulka 1,
byly tyto cíle vesměs značně překročeny.
Důležitým požadavkem je rovněž zpětná
kompatibilita, aby koncová zařízení podle
dřívějších vydání byla vždy schopna pří‑
stupu k základnovým stanicím podporující
LTE vydání 10, i když samozřejmě nebu‑
dou schopny využívat nové funkce přidané
v LTE vydání 10.
Kromě toho, vzhledem k budoucímu
masovému rozšíření byla pro LTE‑Advan‑
ced vyčleněna ještě následující kmitočtová
pásma:
– 450 až 470 MHz,
– 698 až 862 MHz,
– 790 až 862 MHz,
– 2,3 až 2,4 GHz,
– 3,4 až 4,2 GHz,
– 4,4 až 4, 99 GHz.
LTE‑Advanced, známé také jako LTE
vydání 10, tedy není nová technologie rádi‑
ového přístupu, ale další vývojová verze LTE
přinášející další zdokonalení.To přináší ope‑
rátorům do budoucna významnou výhodu,
protože některé funkce vydání 10 lze zavést
jednoduchou softwarovou aktualizací. Vy‑
dání 10 zahrnuje všechny vlastnosti a mož‑
nosti vydání 8/9, ale přidává další vylepšení
a možnosti, z nichž nejdůležitější jsou:
– sdružování rádiových kanálů,
– rozšíření vícenásobné antény,
– koordinace vysílání a příjmu několika
buněk,
– retranslace,
– heterogenního pokrytí.
Sdružování rádiových kanálů
Sdružování rádiových kanálů (Carrier
Agregation) je metoda, která umožňuje
maximalizovat využití dostupných kmito‑
čtových pásem a dosáhnout na rozhraní
LTE‑Advanced mnohem vyšší přenosové
rychlosti, přičemž jednotlivé neboli kompo‑
nentní rádiové kanály zůstávají kompati‑
bilní s LTE vydání 8. Aby bylo možné napl‑
nit cíle IMT‑Advanced byla celková šířka
pásma rozšířena až na 100 MHz, ovšem
pokud by bylo potřeba, může být v dalších
vydáních toto pásmo ještě dále rozšířeno.
Šířka 100 MHz je v současné době mobil‑
ními operátory považována za dostateč‑
nou, protože s modulací QAM64 a MIMO
8 × 8 ve směru k účastníkům a MIMO 4 × 4
ve směru od účastníků bude možné rádio‑
vým kanálem o šířce 40 MHz poskytovat
rychlosti 1/0,5 Gb/s.To je samozřejmě uva‑
žováno za ideálních podmínek, tj. blízko
základnové stanici, s nízkou úrovní mobi‑
lity a s minimálním rušením mezi buňkami.
Sdružování rádiových kanálů lze v zá‑
sadě definovat jako dva až pět rádiových
kanálů, podle LTE vydání 8, s šířkou pásma
v rozsahu 1,4 až 20 MHz, které současně
vysílají a přijímají. Toho lze využít nejen pro
využití širšího pásma, ale také pro mnohem
flexibilnější využití zejména nespojitých kmi‑
točtových přídělů. Při sdružování rádiových
kanálů je třeba pro různá kmitočtová pásma
uvažovat různý útlum šíření a zpravidla
odlišné zdroje rušení, protože výrazně ovliv‑
ňuje dostupné přenosové rychlosti, tj. uživa‑
telské zařízení může být ve větší vzdálenosti
od základnové stanice lépe obslouženo rádi‑
ovýcm kanálem na nižším kmitočtu, zatímco
v její blízkosti na vyšším kmitočtu.
Jedním z příkladů využití sdružování
rádiových kanálů je heterogenní pokrytí
popisované později. Procedury rozvrhování
a HARQ jsou zpracovány nezávisle pro
každý rádiový kanál.Jako základní možnost
je řídicí signalizace vysílána ve stejném
rádiovém kanálu, stejně jako odpovídající
data. Pokud systém podporuje křížové roz‑
vrhování (cross scheduling), tak řídicí kanál
na jednom kmitočtu může být použit k při‑
dělování prostředků pro vysílání uživatel‑
ských dat v dalších rádiových kanálech.
Jak ukazuje obr. 3, při sdružování jed‑
notlivých rádiových kanálů musíme s ohle‑
dem na využití různých kmitočtových pásem
počítat se třemi různými případy:
– spojité vnitropásmové sdružení rádio‑
vých kanálů,
– nespojité vnitropásmové sdružení rádi‑
ových kanálů,
– mimopásmové sdružení rádiových
kanálů.
Možnost sdružit kmitočtově nesouse‑
dící rádiové kanály dovoluje využití frag‑
mentovaného kmitočtového spektra, takže
mobilní operátoři s fragmentovaným spekt‑
rem budou moci poskytovat vysokorych‑
lostní datové služby založené na dostup‑
nosti celkově širokého spektra i když zrovna
nevlastní jedno dostatečně široké kmito‑
čtové pásmo. Všechny zmíněné případy
jsou podporovány v rámci specifikací LTE
vydání 10 a samotné sdružování se kromě
rádiového rozhraní neliší, ovšem to co se
výrazně liší, je složitost praktické realizace.
Ačkoliv je sdružování rádiových kanálů pod‑
porováno fyzickou vrstvou i vrstvou proto‑
kolů, realizace sdružení bude omezeno
na několik scénářů, přičemž mimopásmové
sdružení budou poskytovat pouze ty nejmo‑
dernější luxusní koncová zařízení.Na druhé
straně nejméně složité spojité vnitropás‑
mové sdružení bude pravděpodobně stan‑
dardní možností koncových zařízení LTE.
Podle LTE vydání 10 to bude omezeno
na sdružení dvou rádiových kanálů v pás‑
mu 1 (2110–2170/1920–1980 MHz) v režimu
FDD a v pásmu 40 (2300–2400 MHz) v reži‑
mu TDD.
Mimopásmové sdružení je omezeno na
obecný případ sdružení rádiových kaná‑
lů v pásmech 1 až 5. Další párové pásmo,
pro které je specifikováno sdružení rádio‑
vých kanálů, je evropský scénář pro pásma
3 a 7, které jsou plánovány pro pozdější
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/8 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
trendy
zařazení ve vydání 10. Kmitočtová pásma
nebo sady kmitočtových pásem, ze kte‑
rých mohou být rádiové kanály sdružo‑
vány, jsou definovány v technické zprávě
3GPP TR 36.808 V1.7.0 (2011‑08).
Při proceduře sdružování vystaví kon‑
cové zařízení nejdříve jeden primární rádi‑
ový kanál ve směru k uživateli a jeden pri‑
mární rádiový kanál ve směru od uživatele.
Jakmile komunikace mezi sítí a koncovým
zařízením je vystavěna, mohou být ná‑
sledně konfigurovány další sekundární
rádiové kanály. Obecně je sdružování rádi‑
ových kanálů závislé na možnostech kon‑
cového zařízení, různá koncová zařízení
mohou být konfigurována pro využití růz‑
ných souborů jednotlivých rádiových
kanálů.To je užitečné nejen z hlediska sítě
k vyrovnání provozního zatížení na jednot‑
livých rádiových kanálech, ale také pro
zpracování různých možností mezi konco‑
vými zařízeními. Některá koncová zařízení
mohou být schopna přijímat/vysílat na
několika rádiových kanálech, zatímco jiná
mohou využít pouze jeden rádiový kanál.
Například koncové zařízení může být
schopno sdružit dva rádiové kanály ve
směru k uživateli a pouze jeden ve směru
od uživatele (tj. bez agregace), jako v pří‑
padě asymetrického sdružení na obr. 4
(P označuje primární rádiový kanál). Asy‑
metrické sdružování rádiových kanálů
může být užitečné také pro zpracování
různě přiděleného kmitočtového spektra,
např. pokud má operátor více spektra
ve směru k uživateli, než ve směru od uži‑
vatele.Ve vydání 10 je podporována pouze
asymetrie, kde je počet rádiových kanálů
směrem k uživateli vždy vyšší, než od uži‑
vatele. Důvodem je, že v praxi je opačný
případ méně pravděpodobný a rovněž by
to bylo z hlediska řídicí signalizace mno‑
hem složitější.
Sdružování rádiových kanálů lze také
využít jako účinný nástroj pro koordinaci
rušení, např. pro koordinaci opětovného
využití kmitočtů při zavádění levných fem‑
tobuněk, tj. základnových stanic s nízkým
výkonem.Vyhrazené rádiové kanály mohou
poskytovat služby s garantovanou přenoso‑
vou rychlostí a sdílené rádiové kanály
služby typu best effort, což je jednoduchý
příklad toho jaké možnosti pro flexibilní
řízení kmitočtového spektra sdružování
rádiových kanálů nabízí.
Rozšíření vícenásobné antény
LTE podporuje bohatý soubor technik více‑
násobné antény (MIMO) již od vydání 8,
což zahrnuje vysílací diverzitu ve směru
k uživatelům založenou na prostorově‑
kmitočtovém blokovém kódování (Space‑
Frequency Block Coding, SFBC) pro pří‑
pad dvou vysílacích antén a SFBC v kom‑
binaci s vysílací diverzitou s frekvenčním
posunem (Frequency Shift Transmit Diver‑
sity, FSTD) pro čtyři vysílací antény. Kromě
toho LTE vydání 8 podporuje pro vícevrst‑
vé vysílání (prostorové multiplexování)
s až čtyřmi vrstvami ve směru k uživatelům
předkódování založené na seznamu kódu.
To pak umožňuje tvarování vysílacího dia‑
gramu založené na seznamu kódů nebo
MIMO využívané několika uživateli, kdy lze
různé vrstvy na stejném kmitočtu přidělo‑
vat různým koncovým zařízením.
V LTE vydání 10 byla podpora prosto‑
rového multiplexování ve směru k uživate‑
lům rozšířena až o osm přenosových vrstev
a současně byla zdokonalena i struktura
referenčních signálů. Společně s podporou
sdružení rádiových kanálů to umožňuje
přenosové rychlosti ve směru k uživateli až
3 Gb/s při spektrální účinnosti až 30 bit/s/Hz.
Spoléhat se na referenční signály spe‑
cifické buňky pro vyšší řád prostorového
multiplexování je méně zajímavé, protože
záhlaví referenčního signálu neudává oka‑
mžitou vysílací úroveň, ale spíše maxi‑
mální podporovanou vysílací úroveň. Proto
vydání 10 zavádí i rozšířenou podporu
referenčních signálů specifického konco‑
vého zařízení pro demodulaci až osmi vrs‑
tev. Kromě toho zpětné informace o stavu
kanálu (Channel State Information, CSI)
jsou vysílány samostatným souborem refe‑
renčních signálů, které se označují jako
referenční signály CSI. Ty jsou vysílány
v relativně řídké kmitočtové oblasti (každá
12 dílčí nosná, což odpovídá 180 kHz), ale
pravidelně ze všech antén základnové sta‑
nice. Četnost vysílání lze nastavovat typic‑
ky po kroku 10 ms. Na druhou stranu refe‑
renční signály specifického koncového
zařízení jsou v kmitočtové oblasti hustější,
ale v odpovídající vrstvě jsou vysílány spo‑
lečně s daty. Struktura samostatných refe‑
renčních signálů, které podporují demo‑
dulaci na základě odhadovaného stavu
kanálu, umožňuje zmenšit záhlaví referenč‑
ního signálu, zejména při vysokém stupni
prostorového multiplexování a dovoluje
realizovat různá schémata tvarování vyza‑
řovacího diagramu.
Prostorové multiplexování ve směru od
uživatelů bylo v LTE vydání 10 rozšířeno
až na čtyři vrstvy. Základem je schéma za‑
ložené na seznamu kódů (codebook) říze‑
né základnovou stanicí, což znamená, že
struktura může být použita také pro tvaro‑
vání vysílacího diagramu ve směru od uži‑
vatelů. Pro usnadnění výběru vhodné mati‑
ce v koncovém zařízení byly referenční
signály rozšířeny pro podporou až čtyř
antén. Společně s možností sdružení rádi‑
ových kanálů ve směru od uživatele to
umožňuje přenosové rychlosti až 1,5 Gb/s
při spektrální účinnosti až 15 bit/s/Hz.
Dokončení v příštím čísle
Obr. 4 Příklady sdružování rádiových kanálůObr. 3 Možnosti sdružování rádiových kanálů
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/912/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
kryptologie pro praxi
Kryptografické hašovací funkce jsou nejzá‑
kladnější nástroje informační bezpečnosti,
protože zajišťují autentičnost a integritu digi‑
tálních dokumentů a souborů a dat, pře‑
nášených v nejrůznějších komunikačních
protokolech. Proto jsou široce používány
v praxi IT/IS.Kryptologové pomocí hašovací
funkce realizovali v digitálním světě to, co
v lidském světě znamená otisk prstu.Vyná‑
lez hašovacích funkcí přinesl do té doby
úžasnou a mnohdy stále ještě nepředstavi‑
telnou věc: každý digitální dokument, sou‑
bor, program nebo kousek přenesených dat
má svůj digitální otisk, stejně jedinečný
a stejně fungující jako otisk prstu u lidí. To
umožňuje se přesvědčit o neporušenosti
přenesených dat i o tom (ve spojení s kryp‑
tografickými klíči), kdo je jejich původce.
Dnes se jako super bezpečné používají
256bitové otisky, ale jsou i 512bitové, ale
zcela běžně postačí 128bitové. Pomocí
takového řetězce jako vidíte na obrázku, lze
binárními číslicemi identifikovat jakýkoli
digitální soubor na světě. NIST garantuje,
že není možné, aby někdo nalezl dva jaké‑
koliv (krátké nebo dlouhé, smysluplné nebo
nesmyslné) soubory, které by měly stejný
digitální otisk. NIST dokonce garantuje, že
když se změní byť jedno písmeno v knize,
tak její nový digitální otisk bude naprosto
náhodně odlišný od původního. To je síla
kryptografie a její revoluční myšlenka digi‑
tálního otisku.
Vítězem výše uvedené mezinárodní
soutěže (které se zúčastnili i dva Češi) se
stala hašovací funkce KECCAK.Tato hašo‑
vací funkce byla navržena týmem krypto‑
grafů z Belgie a Itálie, konkrétně těmito
výzkumníky:
– Guido Bertoni (Itálie) z firmy STMicro‑
electronics,
– Joan Daemen (Belgie) z firmy STMicro‑
electronics,
– Michaël Peeters (Belgie) z firmy NXP
Semiconductors,
– Gilles Van Assche (Belgie) z firmy
STMicroelectronics.
Čtenáři ST by mohli být překvapeni, že
firmy, které velmi dobře znají jako čistě
hardwarové, zaměstnávají kryptology. Je
to tak, nejlepší kryptologové jsou rozebrá‑
ni do tří oblastí – špičkové technologické
firmy, tajné služby a akademický výzkum.
Dokonce poprvé v historii tajné služby
přímo přihlásily do této veřejné soutěže
své kandidáty. Během pěti let se původ‑
ních 64 návrhů zužovalo v druhém kole na
14, ve třetím na 5 a pak už zbyl jen vítěz.
V každém kole se konala jedna meziná‑
rodní konference a bylo odvedeno enormní
množství kryptologické práce.Vše veřejně.
NIST vybral KECCAK jak oficiálně praví
[1], z důvodu jeho elegantního návrhu, vel‑
ké bezpečnostní rezervy, přizpůsobivosti,
dobrého výkonu obecně a výborného vý‑
konu v hardwaru.
KECCAK používá poměrně mladou
„konstrukci houby” s řetězením (viz ST č.
11/2011). Jádrem funkce je pevná permu‑
tace, přitom výstup může být zkracován
podle potřeby a bezpečnostních poža‑
davků na velikost výstupu. Výhodu je také
vedlejší modus funkce KECCAK, který
poskytuje autentizované šifrování.
Keccak má jinou konstrukci, než nejpo‑
užívanější hašovací funkce MD5, SHA‑1
a platná rodina funkcí SHA‑2. S odstupem
času je stále zřejmější, že to je jeho největší
výhoda, na níž se během pěti let soutěžení
pozapomnělo. NIST měl obavy, že by se
útoky na funkce MD5 (dokonaný) a na
SHA‑1 (teoretický, nedokonaný) mohly pře‑
lít i do rodiny SHA‑2, což byla prapůvodní
příčina vyhlášení soutěže. Teď je tedy spl‑
něn záměr, aby nový standard byl jakousi
pojistkou pro tento krizový scénář. Co se
nepovedlo je rychlost, neboť všeobecná
rychlost Keccaku je pouze „dobrá“ jak kon‑
statuje NIST. Takže Keccak bude zřejmě
nasazován tam, kde bude rychlejší než stá‑
vající funkce z rodiny SHA‑2, a to v soft‑
waru asi vždy nebude.
Americký úřad pro standardy a technologie NIST oznámil
2. října 2012, že ukončil pětiletou soutěž na federální standard
digitálního otisku (hašovací funkce).
Obr. 1 Digitální otisk
Obr. 2 Jádrem Keccaku je funkce f, která připomíná operace na Rubikově kostce
Nový standard
digitálního otisku SHA-3
Vlastimil Klíma
10001100111010001001001110101001001010110
10100101010110101000101010101011011101011
0101011010101010101010101011001010001000
10011100100101011100101010010101110100101
011101001110011.....................0111001110110100
01101001010101001101010101011100110101010
101011011010111100110011000011101101011010
11110101001010110110010110110100110111001
10011010111010111010101100010110011010011
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/10 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
kryptologie pro praxi
Připomeňme, že NIST se „odklonil“ od
vyhlášených platných požadavků soutěže
a uprostřed soutěže je změnil, což také
veřejně konstatoval. Ustoupil z požadavku,
že nový standard musí být podstatně rych‑
lejší, než SHA‑2. To NISTu jako jeden ze
soutěžících (a spoluautor nejrychlejšího
kandidáta v druhém kole) nikdy neodpustím.
Trochu se u tohoto bodu zastavíme, protože
je obecně zajímavý. Soutěž na hašovací
funkci se dá přirovnat k soutěži na tanky.
NIST požadoval, aby nový tank byl rychlejší
i bezpečnější než stávající. Kdo by se odvá‑
žil přihlásit nový tank do soutěže, který
nesplňuje tyto podmínky? Kupodivu tako‑
vých týmů, včetně mocných průmyslových
formací a včetně vítěze, bylo více. Důvod je
prostý, tyto podmínky byly téměř nesplni‑
telné. Pouze několik týmů to dokázalo! Jak?
Kde ušetřit, když pancíř musí být silnější, ale
těžší tank nemůže být rychlejší? Motory
(současné procesory) totiž měly všechny
tanky dané a stejné! Pár týmů, které splnily
zadání, použilo obrazně řečeno nový mate‑
riál, takže ochranný plášť mohl být přece jen
odolnější a hmotnost se také snížila! Nový
tank byl nakonec i rychlejší i bezpečnější!
Jenže NIST (snad někde ve skrytu duše
úřadu) chtěl použít osvědčený materiál, kte‑
rému věřil (což deklarováno nikde nebylo),
a tím se zamotal do neřešitelné situace.
Proto se vrátil k původnímu smyslu soutěže,
tj. navrhnout nějakou alternativu pro případ
kdyby byl současný standard SHA‑2 prolo‑
men a ustoupil z požadavku podstatně vyšší
rychlosti. Je jasné, že kdyby ostatní týmy
věděly, co vlastně NIST chce, a že má rád
nějaký materiál nebo že bude ve skutečnosti
preferovat bezpečnost oproti rychlosti, tak
by mohli navrhnout třeba lepší konstrukci
než vítěz.
Nicméně důležité je, že NIST nové SHA‑3
věří.Také obavy o bezpečnost SHA‑2, panu‑
jící před soutěží, se nenaplnily. Dokonce se
ještě nepodařilo prakticky prolomit SHA‑1!
To je dobrá zpráva pro nás všechny, neboť
průmysl IT se bez kvalitní kryptografie neo‑
bejde. Přínosem soutěže bezesporu je, že
dnes může průmysl IT na poli hašovacích
funkcí být v klidu, neboť máme ve skuteč‑
nosti dva standardy SHA‑2 a SHA‑3 a není
pravděpodobné, že by se někomu podařilo
prolomit jak SHA‑2, tak SHA‑3. Vývojáři si
dnes mohou vybrat ten algoritmus z rodin
SHA‑2 a SHA‑3, který bude pro ně rychlejší,
bezpečnější, méně náročný na paměť, vý‑
kon, apod. Nemusí přitom pospíchat, pro‑
tože SHA‑2 by mohla být v platnosti ještě
cca 10 let a možná i déle.
Vítěz soutěže je vybrán, teď už se jen
čeká na publikaci zdůvodnění finálního
výběru na [1] a na administrativní vydání
nového standardu v příštím roce.Podrobné
výkonnostní výsledky Keccaku v SW a HW
je možné studovat na [2] a [3]. Zde pro pře‑
hlednost uvedeme zjednodušené výsledky.
V první tabulce vidíme výsledky na 64bito‑
vých procesorech, a to ve spotřebě hašo‑
vací funkce v cyklech na bajt. Takže pokud
známe taktovací frekvenci daného čipu
nebo procesoru, můžeme si snadno vypo‑
čítat rychlost hašování v bajtech. Uvádíme
spotřebu cyklů na bajt jen pro dlouhé
zprávy, pro krátké zprávy je toto číslo zavá‑
dějící, protože tato funkce musí v každém
případě udělat jakýsi stejně náročný „roz‑
jezd”, nezávisle na tom, jestli má zpráva
jeden bajt nebo jeden terabajt. Čas toho‑
to konstantního „rozjezdu” se u dlouhých
zpráv rozpustí, ale u krátkých nikoli. Pro
krátké zprávy jsou měření rychlosti např.
v [4].V tabulce 1 vidíme, že u více než polo‑
viny 64bitových procesorů není Keccak‑256
rychlejší než SHA‑256 a současně Kec‑
cak‑512 rychlejší než SHA‑512.Pro 32bito‑
vé procesory (viz tabulka 2) to teprve není
žádná sláva, ale na druhé straně to není
Tabulka 1 Průchodnost Keccaku na různých 64bitových procesorech
Procesor
Keccak-256
(c/b)
SHA-256
(c/b)
Keccak-512
(c/b)
SHA-512
(c/b)
AMD Athlon 64 X2 9,94 14,88 12,28 9,93
AMD Phenom 9550 9,90 15,06 12,23 9,92
AMD Phenom II X4 955 9,96 15,04 12,30 11,83
AMD Phenom II X6 1090T 9,89 15,05 12,22 11,51
HP Itanium II 4,78 20,47 5,91 9,30
IBM POWER4 15,94 25,34 19,69 15,37
IBM POWER5 12,88 22,19 15,92 13,52
IBM PowerPC G5 970 14,83 22,28 18,32 13,32
ICT Loongson-2 V0.3 18,83 35,03 23,27 24,27
Intel Core 2 Duo 9,63 15,34 11,90 11,73
Intel Core 2 Duo E4600 9,62 15,55 11,89 10,27
Intel Core 2 Duo E8400 9,65 15,28 11,92 10,22
Intel Core 2 Quad Q9550 9,63 15,26 11,90 10,26
Intel Core i5 750 8,37 14,08 10,33 10,61
Intel Core i5 M 520 8,28 13,90 10,23 10,48
Intel Core i7 920 9,97 16,94 12,32 11,45
Intel Xeon E5420 9,63 15,16 11,90 11,79
Intel Xeon E5530 10,00 16,92 12,35 11,82
Sun UltraSPARC IIIi 28,87 27,71 35,66 20,50
Sun UltraSPARC T1 62,45 75,00 77,14 131,26
Tabulka 2 Průchodnost Keccaku na různých 32bitových procesorech
Procesor Keccak-256 (c/b) SHA-256 (c/b) Keccak-512 (c/b) SHA-512 (c/b)
AMD Athlon 28,93 19,53 35,74 70,65
Atmel AT91RM9200 87,62 47,37 108,24 122,51
Freescale i.MX515 47,91 22,31 59,18 89,50
Intel Pentium 3 31,13 24,80 38,46 67,47
Intel Pentium 4 37,25 35,88 46,01 37,44
Intel Pentium M 25,77 21,62 31,83 29,96
Luminary Micro LM3S811 78,62 40,64 97,12 172,77
Motorola PowerPC 750CXe 35,67 21,08 44,07 54,38
Motorola PowerPC G4 7410 35,60 21,17 43,97 54,10
Motorola PowerPC G4 7447a 40,07 16,59 49,50 44,99
TI OMAP 2420 74,19 47,11 91,64 117,95
TI AR7 (4KEc) 113,01 84,00 139,60 140,48
Tabulka 3 Průchodnost Keccaku v různých realizacích ASIC
Hlavní
autor realizace
Technologie Syntéza
Plocha
[kGE]
Kmitočet
[MHz]
Rychlost
[Gb/s]
Sugawara STM 90nm Gate level 55,9 1030 44
Sugawara STM 90nm Gate level 26,5 553 24
Henzen UMC 90nm Place and route 50,0 949 40
Henzen UMC 90nm Place and route 27,5 149 6
AIST STM 90nm Gate level 50,6 781 33
AIST STM 90nm Gate level 33,6 541 23
AIST STM 90nm Gate level 29,5 355 15
Tillich UMC 0.18μm Gate level 56,3 488 20
Tillich UMC 0.18μm Place and route 56,7 267 11
Guo UMC 130nm Place and route 47,4 377 15
Guo UMC 130nm Place and route 34,9 161 7
Tým Keccaku STM 130nm Gate level 48,0 526 22
Tým Keccaku STM 130nm Gate level 9,3 200 39 Mb/s
Kavun 130nm Gate level 20,0 0,1 85 kb/s
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/1112/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
kryptologie pro praxi
zase nějak devastující. U HW realizací se
porovnání s SHA‑256 nebo SHA‑512 v tabul‑
ce neuvádí, ale NIST tvrdí, že Keccak je
tam výhodnější (přesnější číselná vyjádření
snad budou v důvodové zprávě). V tabulce
3 je pak průchodnost Keccaku v různých
realizacích ASIC a v tabulce 4 v různých
realizacích FPGA.
Technické detaily, kompletní popis,
celou dokumentaci, testovací příklady
a množství realizací v různých jazycích
a spoustu dalších informací naleznete na
webu Keccaku [5].Vše je veřejně dostupné,
bez poplatků a často jako freeware nebo
s podobnou licencí. Na závěr připomeňme
ještě pěknou vlastnost přizpůsobivosti
Keccaku. Jeho varianty (mimo standard)
lze totiž s úspěchem využít v embedded
systémech, také o tom jsou další infor‑
mace v [5].
LITERATURA
[1] Domácí stránka soutěže.Dostupné z:www.-
nist.gov/hash-competition.
[2] Výkon v SW. Dostupné z: http://keccak.
noekeon.org/sw_performance.html.
[3] Výkon v HW. Dostupné z: http://keccak.
noekeon.org/hw_performance.html.
[4] Obsáhlá měření. Dostupné z: http://ehash.
iaik.tugraz.at/wiki/SHA-3_Hardware_
Implementations a http://bench.cr.yp.to/
/results-sha3.html.
[5] Domácí stránka Keccaku.Dostupné z:http://
//keccak.noekeon.org/.
Tabulka 4 Průchodnost Keccaku v různých realizacích FPGA
Hlavní autor realizace Typ Plocha
Kmitočet
[MHz]
Rychlost
[Gb/s]
Strömbergson Cyclone III 2670 reg., 5842 LE 123 7,000
Strömbergson Cyclone III 242 reg., 1769 LE 85 0,022
Tým Keccaku Cyclone III 2670 reg., 5770 LE 145 6,100
Tým Keccaku Cyclone III 242 reg., 1570 LE 183 0,039
Strömbergson Spartan 3A 2780 reg., 3393 slices 85 4,800
Gai Spartan III 3339 CLB 83 3,161
Gai Stratix III 4458 ALUT 296 13,000
Strömbergson Stratix III 2670 reg., 4550 ALUT 176 10,000
Tým Keccaku Stratix III 2641 reg., 4684 ALUT 206 8,700
Tým Keccaku Stratix III 242 reg., 855 ALUT 359 0,070
Strömbergson Stratix III 242 reg., 1026 ALUT 133 0,035
Gai et al. Virtex V 1229 CLB 238 10,000
AIST Virtex V 2666 reg., 1433 slices 205 8,397
Gai et al. Virtex V 1412 CLB 195 7,840
Strömbergson Virtex V 2669 reg., 1483 slices 118 6,700
Guo et al. Virtex V 1556 slices 154 6,570
Baldwin Virtex V 1117 slices 189 5,895
Tým Keccaku Virtex V 2640 reg., 1330 slices 122 5,200
Tým Keccaku Virtex V 244 reg., 448 slices 265 0,005
Stabilní rozhraní
mezi klasickým a kvantovým světem
Kvantové počítače slibují výpočetní rych‑
losti vysoko nad hranice současných počí‑
tačů. Problém je ovšem v tom, že kvantové
jevy jsou velmi náchylné na rušivé vlivy, kri‑
tickým bodem je tok informací do/z sys‑
tému. Výzkumníci z Karlsruhe Institute of
Technology (KIT) společně se svými part‑
nery z Grenoblu a Štrasburku přišli nyní se
způsobem, jak načítat kvantový stav atomu
přímo pomocí elektrod.
„Normálně každý kontakt s vnějším
světem změní informaci v systému kvan‑
tové mechaniky naprosto nekontrolovaným
způsobem,“ uvedl profesor Mario Ruben
z KIT. „Proto je třeba jednak udržet kvan‑
tový stav stabilní a stíněný a na druhé
straně informaci je třeba načíst řízeným
způsobem, aby ji bylo možné dále využít.“
Řešením tohoto dilematu může být slo‑
žená magnetická molekula, v jejímž středu
se nachází atom kovu s daným vnitřním
magnetickým momentem, tj. spinem.Tento
atom je pak obklopen organickými moleku‑
lami, které fungují jako stínění. „Když syn‑
tetizujeme tuto ochrannou obálku, můžeme
přesně definovat, kolik kovových atomů
z vnějšího světa vidíme,“ uvádí Ruben.
Při experimentu bylo jako atomu kovu
využito terbium a ochrannou obálku tvořilo
asi 100 atomů uhlíku, dusíku a vody
a následně byly umístěny nanometrové
elektrické zlaté kontakty. Díky vlastnostem
této molekuly mají elektrody podobný vliv
jako klasický tranzistor. Elektrické napětí
na elektrodě prostředního hradla ovlivňuje
proud protékající přes další dvě elektrody.
Tímto způsobem byl nastaven pracovní
bod. Potom byla molekula vystavena růz‑
ným změnám magnetických polí a pře‑
pnutí spinu řízeno velikostí amplitudy elek‑
trického proudu. „Měřením elektrického
proudu zjistíme, že spin jádra atomu kovu
je stabilní až 20 s, a to je z pohledu pro‑
cesů kvantové mechaniky velmi dlouhá
doba,“ říká Ruben.
Ruben si je jistý, že tyto výsledky budou
mít výrazný dopad zejména pro spintroniku
a kvantové počítače. Spintronika využívá
pro zpracování a uchování informace mag‑
netický spin a elektrický náboj jedné částice.
Kvantové počítače využívají efekty kvan‑
tové mechaniky, jako kvantové provázání
nebo spinová superpozice pro paralelní
realizaci algoritmů při vysoké rychlosti.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/12 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
sítě
Dokončení z čísla 11/2012
Praktické aplikace
asymetrických rozbočovačů
pro optimalizaci síťové
infrastruktury
Praktické využití asymetrických rozbočovačů
vyplývá z předchozí jednoduché ukázky pro
základníY-článek, kdy se vhodným nastave-
ním dělících poměrů podařilo snížit výsledný
útlum jedné větve na úkor zvýšení útlumu
druhé. V praxi se může vyskytnout situace,
kdy útlumová bilance navržené optické dis-
tribuční sítě bude v některé ze svých větví
překračovat limitní hodnotu danou doporu-
čením pro správný provoz zvolené varianty
pasivní optické sítě, zatímco ve zbylých vět-
vích bude k dispozici určitá útlumová rezerva.
Použitím rozbočovače s vhodně optimalizo-
vanými dělícími poměry by tak bylo možné
dosáhnout potřebného snížení útlumu a při-
způsobit útlumové poměry tak, aby následně
celá optická distribuční síť vyhovovala z po-
hledu útlumové bilance zvolené variantě
pasivní optické sítě.
Uvažujme například následující situaci.
K výstupům rozbočovače s rozbočovacím
poměrem 1:4 jsou připojeny dodatečné
útlumy: A1 = 20 dB; A2 = 4 dB; A3 = 8 dB;
A4 = 15 dB.
Dále uvažujme zbytkový útlum rozbo-
čovače, útlumy konektorů a dodatečnou
rezervu (rezerva s ohledem na stárnutí
optických vláken, kompenzaci teplotních
výkyvů apod.): AZ = 0,7 dB; Ap = 0,25 dB;
AR = 1 dB.
Navrženou optickou síť můžeme sche-
maticky znázornit např. na obr. 3.
V jednotlivých navazujících větvích roz-
bočovače mohou být zapojeny např. další
rozbočovače, samostatná vlákna, optické
rozvaděče a další komponenty. Naším úko-
lem je provést kalkulaci útlumové bilance
jednotlivých větví včetně útlumu samot-
ného rozbočovače, a dále určit, zda takto
navržená infrastruktura vyhovuje požadav-
kům pro provoz varianty GPON třídy B+,
která má dle doporučení ITU-T definované
tyto meze maximálního a minimálního
útlumu: Amin = 13 dB; Amax = 28 dB.
Nejprve proveďme výpočet útlumů pro
případ použití symetrického rozbočovače
s rovnoměrným dělením výkonu na výstu-
pech (v tomto konkrétním případě pro
symetrický rozbočovač 1:4 je D = 25 %).
S využitím předchozích vztahů a zadaných
útlumů obdržíme výsledky uvedené v ta‑
bulce 1, ze kterých je patrné, že v případě
větve č. 1 navržené optické distribuční sítě
byla překročena limitní hodnota Amax, za-
tímco větev č. 2 nesplňuje podmínku Amin,
zajišťující korektní funkčnost varianty
GPON třídy B+. Nabízí se proto možnost
úpravy navržené distribuční sítě, což by si
však mohlo vyžádat relativně razantní
zásah do síťové struktury, nebo použití asy-
metrického rozbočovače a optimalizovat
jeho dělící poměry tak, aby výsledný návrh
splňoval požadavky dané zvolenou varian-
tou GPON B+.
Tabulka 2 uvádí výsledek optimalizace
dělících poměrů asymetrického rozbočo-
vače pro navrhovanou optickou síť a vý-
sledné útlumy v jednotlivých větvích dosa-
žené po aplikaci optimalizace.
Díky použití asymetrického typu rozbo-
čovače s dělícími poměry vypočtenými
na základě vztahů odvozených v před-
chozí kapitole došlo ke korigování výsled-
ných útlumů jednotlivých větví. Výsledkem
je optimalizovaná struktura, která dosahuje
ve všech svých větvích shodných útlumů
a která splňuje limitní podmínky pro provoz
varianty GPON B+. V posledním sloupci
tabulky 2 jsou uvedeny procentuální změny
útlumů jednotlivých větví, oproti situaci se
symetrickým rozbočovačem, a výsledky
v tabulce 1. Z nich vyplývá, že díky optima-
lizaci dělících poměrů použitého asymet-
rického rozbočovače došlo ke snížení
útlumu větve č. 1 o přibližně 15,7% oproti
předchozímu případu a použití symetric-
kého rozbočovače (je vyjádřeno záporným
znaménkem). V ostatních větvích se na-
opak výsledný útlum zvýšil, což vyplývá
z kladné hodnoty efektu optimalizace. Je
zřejmé, že efekt optimalizace je tím větší,
čím je větší rozdíl mezi útlumem větve
s největší hodnotou útlumu a nejmenší
hodnotou útlumu u rozbočovače před opti-
malizací. Uvedený příklad slouží jen pro
ilustraci možností asymetrických rozbočo-
vačů. V praxi by například teoreticky vy-
počítané optimalizované dělící poměry
musely být zaokrouhleny na celá procenta
či by bylo nutné zvolit dostupný rozbočo-
vač s nejbližšími dělícími poměry. Při sou-
časných možnostech výroby asymetric-
Tabulka 1 Výsledek výpočtu útlumů
pro případ symetrického rozbočovače
Větev sítě Útlum [dB]
Větev č. 1 28,9206
Větev č. 2 12,9206
Větev č. 3 16,9206
Větev č. 4 23,9206
Tabulka 2 Výsledek optimalizace za použití asymetrického rozbočovače
Větev sítě Dělící poměr [%] Útlum [dB] Efekt optimalizace [%]
Větev č. 1 71,2026 24,3750 –15,7174
Větev č. 2 1,7885 24,3750 88,6525
Větev č. 3 4,4926 24,3750 44,0554
Větev č. 4 22,5163 24,3750 1,8998
Obr. 3 Schematické znázornění
navržené optické sítě z příkladu
Obr. 4 Navržená
sběrnicová topologie pasivní optické sítě
Asymetrické
pasivní rozbočovače
Ing. Pavel Lafata, Ph.D., Katedra telekomunikační techniky, Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/1312/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
sítě
kých rozbočovačů je obtížné dosáhnout
takto přesného dělícího poměru a výroba
rozbočovače na míru s přesně požadova-
ným a nestandardním dělícím poměrem je
navíc velmi nákladná a celé řešení může
být díky tomu ekonomicky značně neefek-
tivní. Z tohoto důvodu existují typizované
řady rozbočovačů s nejčastěji používanými
dělícími poměry. Přesnost nastaveného
dělícího poměru se obvykle pohybuje
řádově v jednotkách procent.
Jinou zajímavou aplikací asymetric-
kých rozbočovačů jsou netypické topologie
optických distribučních sítí. Jednou z nich
může být například i sběrnicová topologie.
Perspektivně se nabízí možnost využít
pasivní optickou síť k řešení rozvodů v roz-
lehlých budovách, průmyslových zónách či
jiných rozsáhlých objektech. Pasivní optic-
ká síť se sběrnicovou topologií by mohla
sloužit jako lokální páteřní infrastruktura
vzájemně propojující místní datové přepí-
nače a směrovače. Tato konfigurace by
umožnila překlenutí delší vzdálenosti než
v případě běžných metalických rozvodů
a poskytla by větší volnost při rozmístění
uzlových směrovačů či přepínačů sítě,
společně s vysokými sdílenými přenoso-
vými rychlostmi mezi nimi. V případě po-
krytí budov či rozlehlých průmyslových
areálů může být použití sběrnicové topo-
logie jednodušší a levnější než při instala-
ci klasické optické infrastruktury. Jiným
obdobným příkladem uplatnění pasivní
optické sítě se sběrnicovou topologií je linio-
vé propojení základnových stanic mobilní
sítě či přístupových bodů bezdrátové
datové sítě. Při pokrytí páteřní dopravní
infrastruktury (dálniční a železniční korido-
ry) jsou často základnové stanice mobilní
sítě umístěny podél dané komunikace
a pro jejich vzájemné propojení a připojení
k páteřní telekomunikační síti je optimální
vysokorychlostní síť se sběrnicovou topo-
logií. I v tomto případě by mohla pro daný
úkol velmi dobře posloužit právě pasivní
optická síť, která by ve sběrnicové konfigu-
raci umožnila liniové propojení požadova-
ných bodů pomocí optické infrastruktury
a jejich připojení do páteřní sítě. Problém
takto navržené optické distribuční sítě však
představuje vysoký vložný útlum použitých
symetrických pasivních rozbočovačů. Díky
němu je sběrnicová topologie v případě
pasivních optických sítí neefektivní řešení,
neboť při nezbytném požadavku na dodr-
žení intervalu minimálního a maximálního
útlumu jejích jednotlivých větví, pro správný
provoz sítě, je možné k ní připojit jen velmi
omezený počet koncových optických jed-
notek ONU či ONT. Řešením může být
využití asymetrických pasivních optických
rozbočovačů s nerovnoměrným dělením
vstupního optického výkonu.
Uvažujme následující příklad sítě PON
se sběrnicovou topologií, která má za účel
nahradit lokální páteřní rozvody strukturo-
vané kabeláže v rámci rozlehlého objektu.
Prvotní kalkulace obsahuje standardní
pasivní rozbočovače s rovnoměrným děle-
ním výkonů na výstupech a na jejím základě
je proveden návrh optimalizované varianty
využívající asymetrické pasivní rozbočo-
vače s individuálně nastaveným dělícím
poměrem. Shodně pro obě varianty byly
uvažovány následující parametry pasivní
optické sítě a jejích použitých prvků:
– pasivní optická síť byla zvolena typu
GPON s útlumovou třídou C, interval
překlenutelného útlumu se proto po-
hybuje mezi hodnotami: Amin = 15 dB,
Amax = 30 dB;
– použité optické vlákno dosahuje pa-
rametrů dle ITU-T G.652-D, měrný
útlum vlákna na vlnové délce 1310 nm
a = 0,4 dB/km;
– úseky mezi pasivními rozbočovači
a odbočky z jednotlivých rozbočovačů
jsou shodné délky l = 100m.Tato vzdá-
lenost byla zvolena s ohledem na vyu-
žití pasivní optické sítě jako lokální
datové páteřní sítě pro propojení míst-
ních směrovačů a přepínačů. Díky jed-
notné délce úseků optických vláken
100m lze umístit jednotlivé přepínače do
vzájemné vzdálenosti přibližně 200m,
což umožňuje optimální pokrytí celého
prostoru mezi jednotlivými přípojnými
uzly;
– připojení jednotky OLT a koncových jed-
notek ONU je realizováno pomocí konek-
toru s vložným útlumem Ak = 0,2 dB;
Obr. 5 Průběh útlumu jednotlivých větví s odbočkou
a sběrnicové větve sítě při použití symetrických rozbočovačů
Obr. 7 Vypočtené optimální dělicí poměry
použitých asymetrických rozbočovačů
Obr. 6 Průběh útlumu jednotlivých větví s odbočkou
a sběrnicové větve sítě při použití symetrických rozbočovačů
a po provedení korekce dodatečnými útlumovými články
Obr. 8 Průběh útlumu
pro jednotlivé odbočky i sběrnicovou část sítě v případě
asymetrických rozbočovačů s optimalizovanými dělicími poměry
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/14 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
sítě
– použité pasivní optické rozbočovače
dosahují zbytkového útlumu Az = 0,9 dB;
– dodatečná útlumová rezerva pro kom-
penzaci vlivu stárnutí a teplotních
změn na celkový útlum je Ar = 0,5 dB.
Pro zvolený návrh byl vytvořen sche-
matický náčrt situace s vyznačením jed-
notlivých parametrů a rozmístěných prvků
pasivní optické sítě, který je uveden na
obr. 4.
Nejprve byla provedena kalkulace
a návrh sítě s použitím standardních syme-
trických rozbočovačů s rovnoměrným dělí-
cím poměrem výkonů na jejich výstupech
50/50% a s využitím vztahů z předchozí
kapitoly.
Z vypočtených výsledků je zřejmé, že při
podmínce dodržení maximálního překlenu-
telného útlumu Amax ve variantě GPON třídy
C lze do sběrnicové topologie zapojit pouze
7 symetrických rozbočovačů, tedy 8 kon-
cových optických jednotek ONU. Průběhy
útlumu jednotlivých větví odboček a větve
sběrnice jsou vyneseny v grafu na obr. 5.
V případě kalkulace však není splněna pod-
mínka minimální hodnoty Amin pro několik
prvních větví odboček. Je proto potřeba
k výstupům rozbočovačů směrem k jednot-
livým odbočkám připojit dodatečné útlu-
mové články pro korekci celkového útlumu
odbočky. Uvažujme použití dodatečných
útlumových článků s řádově celou hodnotou
útlumu (zaokrouhlenou směrem nahoru)
a po této korekci bude průběh útlumu jed-
notlivých větví odboček sítě vypadat tak, jak
uvádí graf na obr. 6.
Následující kalkulace uvažuje použití
asymetrických rozbočovačů s optimalizo-
vanými dělícími poměry výkonů na jejich
výstupech. Optimalizované dělící poměry
byly pro jednotlivé rozbočovače určeny
na základě předchozích vztahů a tyto
poměry byly pouze zaokrouhleny na dvě
desetinná místa v jejich procentuálním
vyjádření. Základní ideou provedené opti-
malizace je dosáhnout vyrovnané hodnoty
útlumu všech odboček, která by se v ideál-
ním stavu měla přiblížit hodnotě Amax, pro
variantu GPON třídy C tedy 30 dB. Vypoč-
tené hodnoty optimalizovaných dělících
poměrů jednotlivých rozbočovačů uvádí
graf na obr. 7.
Na základě těchto optimalizovaných
dělících poměrů lze provést kalkulaci útlu-
mu v jednotlivých elementech navržené
optické sítě, jejíž výsledek ilustruje graf na
obr. 7.
Z tohoto výsledku je patrné, že se poda-
řilo dosáhnout maximální hodnoty útlumu
Amax ve všech stanovených odbočkách
navržené sítě. Porovnáním dosažených
výsledků je zřejmý nárůst počtu koncových
optických jednotek ONU, které lze zapojit
do pasivní optické sítě sběrnicového typu
v případě použití asymetrických rozbočo-
vačů s optimalizovaným dělícím poměrem
výkonů na výstupu, oproti symetrickým roz-
bočovačům s rovnoměrným dělením.V tomto
konkrétním návrhu se použitím asymetric-
kých rozbočovačů s optimalizovanými dělí-
cími poměry podařilo ve výsledku do celé
infrastruktury připojit až 23 rozbočovačů
a 23 koncových jednotek ONU, což je téměř
trojnásobný nárůst v porovnání s variantou
se symetrickými rozbočovači.
Závěr
Na základě základního odvození vztahů pro
výpočet útlumu rozbočovačů a několika
ukázkových příkladů byla představena pro-
blematika nutnosti optimalizace optických
distribučních sítí z pohledu útlumové bilance
a dalších provozních parametrů pasivních
optických sítí. Tuto optimalizaci je potřeba
důsledně provést již v počátečním návrhu
a plánování optické infrastruktury, zejména
volbou vhodné topologie budoucí sítě,
výběrem vhodných pasivních optických roz-
bočovačů a jejich rozmístěním apod. Jed-
nou z perspektivních možností je využití
asymetrických pasivních rozbočovačů s na-
stavitelným dělícím poměrem. V tomto
článku byly odvozeny základní vztahy, pro-
vedeny ilustrativní kalkulace a na několika
ukázkových příkladech bylo provedeno
odvození základních principů optimalizace.
Využití asymetrických rozbočovačů
rovněž otevírá zajímavé možnosti a apli-
kace pasivních optických sítí pro specifická
využití. Optimalizované návrhy, popsané
v předchozí kapitole, nabízejí například
zajímavou alternativu v případě potřeby
výstavby lokální vysokorychlostní datové
sítě se sběrnicovou topologií. Díky použití
pasivní optické sítě je možné dosáhnout
vysokých přenosových rychlostí (sdílená
kapacita 1 Gb/s, 2,5 Gb/s a 10 Gb/s) a po-
mocí optimalizace a vhodného použití asy-
metrických rozbočovačů s nerovnoměr-
ným dělením výkonů lze navrhnout efek-
tivní síťovou strukturu, do které lze zapojit
množství koncových optických jednotek.
Uvedený návrh lze například použít jako
areálovou páteřní síť propojující navzájem
místní datové uzly či přístupové body ve
větších budovách či rozlehlejších průmys-
lových centrech. Jinou perspektivní apli-
kací, pro kterou se přímo vybízí využití
sběrnicové topologie, je náhrada lokální
horizontální či vertikální strukturované
kabeláže v rozlehlých budovách a cent-
rech, kdy pasivní optická síť s optimalizo-
vanou sběrnicovou topologií může sloužit
jako páteřní vysokorychlostní propojovací
infrastruktura pro lokální datové uzly (smě-
rovače, přepínače).
Jinou zajímavou aplikací asymetric-
kých rozbočovačů mohou potenciálně být
i pasivní optické sítě s kruhovou topologií,
nabízející možnost zálohování a dodateč-
ného zabezpečení proti narušení síťové
infrastruktury. V současné době jsou tato
perspektivní témata průběžně řešena na
Katedře telekomunikační techniky na FEL
ČVUT v Praze a byly již v tomto směru od-
vozeny prvotní návrhy a vytvořeny podpůrné
výpočetní prostředky.
Poděkování
Tento článek byl podpořen grantem Stu-
dentské grantové soutěže ČVUT č. SGS
10/275/OHK3/3T/13 a grantem č.VG2010-
2015053: Moderní struktury fotonických
senzorů a nové inovativní principy pro de-
tekci narušení integrity systémů a ochra-
nu kritických infrastruktur – GUARD-
SENSE.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/Start-up Region
Zpravodaj o inovacích v jihomoravském regionu 18
Softlanding Club je síť inovačních center, která firmám
z Jihomoravského kraje umožňuje vycestovat na krátkodo-
bou stáž do vybraného místa v Evropě, Asii, Americe nebo
Africe. Cílem programu je usnadnit zájemcům první dny
v cizí zemi a podpořit jejich vstup na zahraniční trhy.
Hostitelskou institucí jsou inovační centra jako je Jiho-
moravské inovační centrum (JIC), která v rámci programu
nabízí podporu při zmapování trhu, organizaci setkání
s potenciálními klienty, poradenství v oblastech specific-
kých pro danou zemi (právní, daňové, ochrana duševního
vlastnictví), pomoc s organizací stáže či možnost využití
kancelářských prostor. Služby jsou zpoplatněny dle doho-
dy s hostující organizací a s jejich vyjednáním pomohou
firmám právě konzultanti JIC.
Softlanding Club má v současné době téměř osmdesát
členů a jeho síť se neustále rozšiřuje. V rámci tohoto pro-
gramu pomáháme firmám z Jihomoravského kraje vycesto-
vat do zahraničí a také podporujeme zahraniční firmy, kte-
ré se zajímají o český trh.
Více informací o Softlanding Club naleznete na strán-
kách www.ebnsoftlanding.org nebo nás kontaktujte na
bresova@jic.cz.
JIC pomůže podnikatelům
měkce přistát kdekoliv na světě
Kdo se stane vítězem čtvrtého běhu podnikatel-
ského akcelerátoru StarCube pořádaného JIC? Jak
bude vypadat souboj o startupové vavříny v kon-
kurenci jedenácti pečlivě vybraných projektů?
Přijďte se o tom přesvědčit na vlastní oči. Brněn-
ská hvězdárna bude už podruhé hostit největší dosavadní
Demo Day v Česku 5. prosince 2012 a vy můžete být při
tom. Rezervujte si svoje místo na StarCube show na adre-
se www.starcubeshow.com, kapacita je omezena.
Vítězné projekty získají např. proplacení
nákladů na založení firmy, vlastní kancelář
na několik měsíců zdarma, další hodiny konzul-
tací s mentory a možnost dostat až 750 tisíc Kč
na rozvoj svého podnikání.
StarCube je prvním českým podnikatelským akcelerá-
torem, přihlášky do dalšího běhu je možné posílat od
6. prosince 2012.
Více informací najdete na www.starcube.cz
StarCube show:
Největší demo den v Česku již podruhé
Obr. 2 StarCube je nejstarším českým podnikatelským akcelerátoremObr. 1 Loňské první místo obsadila služba Reservio
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/Novinka z JIC Innovation parku pomůže lidem lépe chránit vlast-
ní majetek. Inkubovaná společnost Nixor vyvinula zámkovou
vložku, která jako jediná na trhu odolá rozlomení. Významně tak
překonává normy pro nejvyšší bezpečnostní třídu 4.
Průzkum provedený ve Velké Británii zjistil, že nejčas-
těji vstupují pachatelé do bytu či nemovitosti přes vstupní
dveře (70 %), z toho 37% zlodějů vylomí zámek. Standard-
ně používanou profilovou cylindrickou vložku překonáva-
jí zloději rozlomením, odvrtáním nebo vyhmatáním (ote-
vřením planžetou). Obdobné statistiky uvádí také Policie
České republiky.
Britská studie dále upozorňuje, že zloděj před vloupá-
ním vždy hodnotí, zda je daný cíl hlídaný a jak je zabezpe-
čený. Nejdůležitějšími aspekty, které zloděje odrazují
od vloupání, jsou dle studie alarmy, bezpečnostní zámky,
kolemjdoucí a psi.
Zabezpečení majetku je v Česku stále nízké
Zámkové cylindrické vložky poskytující ochranu proti vyhma-
tání planžetou, odvrtání a vyklepání vložky (tzv. bumpingu)
spadají do nejvyšší bezpečnostní kategorie s označením 4.
České domácnosti ale kupují ze 70% bezpečnostní vložky
střední třídy 3, které nenabízí dostatečnou ochranu proti pře-
konání výše zmíněnými způsoby. Pouze 30% Čechů inves-
tuje do vložky bezpečnostní třídy 4.
Ze statistik Policie České republiky vyplývá, že v roce
2011 bylo v průměru denně vykradeno osm rodinných dom-
ků, sedm bytů a sedm víkendových chat. Objasnit se poda-
řilo pouze každé čtvrté vloupání. Celková škoda na majet-
ku dosáhla téměř 1,2 miliardy korun.
Nejvyšší možné zabezpečení na trhu
Inovativní cylindrická zámková vložka Nixor poskytuje jako
jediná plnou ochranu i proti rozlomení. Je to dáno převrat-
ným použitím krátkého a dlouhého bubínku pro přemos-
tění místa, kde se vložka láme nejčastěji. Touto technologií
disponuje jako jediná zámková vložka na trhu.
Jde také o jedinou ryze českou zámkovou vložku
v našich prodejnách. Je vyrobena pouze z českých kompo-
nent a vysoce odolného materiálu, i proto výrobce posky-
tuje nadstandardní pětiletou záruku na mechanickou část
a povrchovou úpravu.
„Těchto vlastností dosahujeme díky několika významným tech-
nologickým zlepšením, použitím kvalitních českých komponentů,
vysokou přesností ve výrobě s velkým podílem ruční práce a něko-
likanásobnou kontrolou výrobního procesu. Díky inovativní tech-
nologii vložka dosahuje také většího počtu kombinací. Pozitivem
pro uživatele je nízká cena srovnatelná s cenovou třídou zámkové
vložky kategorie 3,“ říká spoluautor patentu Lubomír Hrabal.
Inovativní zámková vložka Nixor je v současné době
k dispozici ve více než 90 prodejnách v celé České republi-
ce, čímž je zajištěna i dostupnost náhradního klíče. Samo-
zřejmostí je průmyslová ochrana, shoda s normou EU i mož-
nost použití do generálního systému.
„Firma NIXOR nabízí špičkovou bezpečnostní technologii
za dostupnější cenu a může tak zlepšit zabezpečení mnoha českých
domácností před vloupáním. Díky propojení autorů patentu
s vhodným investorem k tomu přispěli i odborníci z JIC,“ říká Jiří
Hudeček, ředitel JIC.
Nová česká zámková vložka
patří mezi nejbezpečnější na světě
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/1712/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
novinky
Panasonic představuje první
Toughbook s Windows 8
Společnost Panasonic představila Toug-
hbook CF-C2, jeden z nejvíce odolných
a flexibilních konvertibilních počítačů sou-
časnosti. Novinka je určená pro obchodní
cestující, servisní techniky a zdravotnický
personál. Jde o první Toughbook navržený
tak, aby využil výhod nového operačního
systému Windows 8 Pro.
Toughbook CF-C2 je vybavený kapa-
citním vícedotykovým 12,5" displejem ve
standardu Full HD ovladatelným pěti prsty.
Dotykové ovládání lze plnohodnotně vyu-
žívat i v režimu „V“, kdy konstrukce s troji-
tým uchycením zajišťuje dostatečnou opo-
ru pro tlak vyvíjený při dotyku.Ve standard-
ním provedení je využit displej s technolo-
gií IPS, který umožňuje velmi široký úhel
pohledu a je vybavený zpevněným ochran-
ným sklem. Displej se vyznačuje vysokým
kontrastním poměrem a vysokým jasem
500 cd/m a navíc je vybaven speciální anti-
reflexní vrstvou.
Díky využití třetí generace technologie
Intel®
CoreTM
a nízkonapěťového procesoru
Intel®
CoreTM
i5 – 3427U vProTM
, nabízí nový
Toughbook dostatečný výpočetní výkon pro
řešení i velmi náročných úloh, a to bez pou-
žití ventilátoru. Provoz je tak velmi tichý
a spolehlivý. Použitý procesor standardně
pracuje na frekvenci 1,8 GHz, ale díky tech-
nologii Intel®
Turbo Boost Technology jej lze
přetaktovat až na 2,8 GHz. Ve standardním
provedení mají uživatelé k dispozici operač-
ní paměť o velikosti 4 GB, kterou lze v přípa-
dě potřeby rozšířit o další 4 GB. Pro uložení
dat jsou využity nejnovější technologie
a standardně dodávaný 500 GB pevný disk
lze na přání zákazníka nahradit SSD diskem
s kapacitou 128 nebo 256 GB. Uvedené
vlastnosti činí z nového Toughbooku jedno
z nejvšestrannějších a nejvýkonnějších za-
řízení ve své třídě.
Toughbook CF-C2 je vybavený záložní
baterií umožňující výměnu hlavní baterie
za provozu. Standardní konfigurace se
6článkovou baterií zajišťuje provoz bez nut-
nosti dobití až 11 h (Mobile Mark™ 2007,
60 cd/m2
), menší tříčlánková baterie přibliž-
ně 5 h a 9článková baterie přibližně 15 h.
Standardní model CF-C2 bude v Evro-
pě k dispozici od prosince letošního roku za
odhadovanou koncovou cenu od 2 149 EUR
bez DPH (v závislosti na konfiguraci).
Jabra Tour
Společnost Jabra uvedla před nedávnem
na trh přenosný automobilový hlasový ko-
munikátor Jabra Tour, který se vyznačuje
velmi přirozenou reprodukcí. Můžete tedy
bezpečně řídit a díky Bluetooth handsfree
Jabra Tour přitom rozumět každému slovu.
Automobilový komunikátor Jabra Tour je
vybaven výkonným 3W reproduktorem
a velmi kvalitním mikrofonem s technologií
HD Voice pro potlačení okolních šumů. Na-
víc hlasové ovládání umožňuje přijímat ho-
vory prostřednictvím hlasu, což zvyšuje
bezpečnost telefonování a díky vestavěné-
mu pohybovému senzoru podporuje Jabra
Tour automatické zapínání a vypínání.
Kontinuální přenos (streaming) multi-
médií, hudby, podcastů a GPS navigace je
u produktů Jabra samozřejmostí, běžné na-
opak není hlasové upozornění s identifikací
volajícího, stavem baterie, nastavení atd.
Bluetooth handsfree Jabra Tour podporuje
i technologii Multiuse umožňující rádiové
připojení dvou zařízení současně.Napájení
zajišťuje Li-Pol baterie s kapacitou 950 mA,
což postačuje na 20 h hovoru a až 40 dnů
v pohotovostním režimu. Jabra Tour je v ČR
dostupný za cca 1 500Kč včetně DPH.
PadFone 2
Společnost ASUS představila PadFone 2,
nástupce úspěšného modelu PadFone,
který představuje spojení chytrého telefo-
nu s Androidem a tabletu. PadFone 2 pod-
poruje připojení k sítím LTE a je vybaven
čtyřjádrovým procesorem, displejem o úhlo-
příčce 4,7" a operačním systémem Android,
který se v případě potřeby vkládá do doko-
vací stanice PadFone 2 Station, čímž se
promění na plně funkční tablet s displejem
o velikosti 10,1". Aplikace jsou optimalizo-
vány tak, aby je bylo možno zobrazovat
v režimu telefonu i tabletu a přechod z jed-
noho režimu do druhého byl zároveň zce-
la plynulý.
ASUS významně snížil tloušťku a hmot-
nost PadFone Station. Nyní váží i s vlože-
ným smartphonem pouze 649g, takže je
lehčí než většina tabletů na trhu. Dokovací
mechanismus také prodělal změnu a nyní
stačí jej prostě vložit do tabletu. PadFone 2,
má oproti svému předchůdci o něco větší
displej (4,7"), zároveň však v nejširším
místě zeštíhlel na 9mm a váží 135g. Ne-
zaostává ani výdrž baterie, s kapacitou
2 140 mAh umožňuje až 16 h volání v síti
3G a až 13 h brouzdání po internetu pro-
střednictvím WiFi. S PadFone 2 Station,
která má kapacitu baterie 5 000 mAh lze
volat až 36 h. Interní baterie dokovací sta-
nice disponuje dostatečnou kapacitou
k tomu, aby nabila smartphone PadFone 2
více než třikrát.
Čtyřjádrový procesor Qualcomm Sna-
pdragon S4 s taktem 1,5 GHz a 2GB pa-
mětí RAM zajišťuje vysoký výkon v režimu
chytrého telefonu i tabletu. Super IPS+
displej s úhlopříčkou 4,7" a rozlišením
1280 × 720 pixelů.HD využívá sklo Corning
Fit Glass odolné proti poškrábání a zaruču-
je ostrý obraz s věrnými barvami a širokými
pozorovacími úhly.Jasný displej je dobře vi-
ditelný i na přímém slunečním světle.
Nový 13megapixelový fotoaparát doká-
že pořizovat velmi detailní snímky. Speciál-
ní režim zvládne zachytit i šest snímků
za sekundu, a zároveň nahrávat 1080p HD
video o snímkové frekvenci 30fps nebo
720p HD video o frekvenci 60fps. Ve špat-
ných světelných podmínkách vylepšuje vý-
kon fotoaparátu objektiv se světelností f/2.4.
PadFone 2 i PadFone 2 Station disponují,
zásluhou technologie ASUS SonicMaster,
velmi kvalitním zvukem.
PadFone 2 obsahuje také novou verzi
aplikace SuperNote, která dokáže okamži-
tě konvertovat rukou psané poznámky v ně-
kolika jazycích do textu, jenž se dá editovat.
Jeho nástroj Instant Translation navíc přelo-
ží jakékoli slovo, frázi nebo větu v emailu,
na webu nebo v aplikaci jediným dotykem.
PadFone 2 se bude prodávat ve dvou va-
riantách s úložnou kapacitou 32 GB a 64 GB.
Uživatelé dostanou k dispozici na dva roky
zdarma také 50 GB online úložiště ASUS
WebStorage. Výhodou je fakt, že ke sdílení
mobilních dat chytrého telefonu a tabletu bu-
dete potřebovat pouze jeden datový tarif pro
obě zařízení.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/18 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
konference
MZ ČR
a elektronizace zdravotnictví
Dvoudenní konferenční program zahájil
ing. Petr Nosek, náměstek ministra pro zdra‑
votní pojištění MZ ČR.Proces „elektronizace“
zdravotnictví označil za dlouhodobé téma,
jehož smyslem je zvýšení kvality poskyto‑
vané zdravotní péče a bezpečnosti pacienta.
Skutečnost, že se tomuto tématu začíná MZ
ČR intenzivněji věnovat, je pak výsledkem
akutní potřeby úspor. Zapojit bude třeba
lékaře, lékárníky, pacienty, zdravotní pojiš‑
ťovny i asociace nezávislých odborníků.
Stimuly pro implementaci národního
systému eHealth v ČR jsou rostoucí kvalita
a dostupnost datového připojení, zavádění
moderních zdravotnických technologií pro‑
pojených s ICT, rozvoj digitalizace infor‑
mací a využití nástrojů telemedicíny pro
odborníky i pacienty. Výrazný tlak vytváří
nezbytnost integrace mezinárodních stan‑
dardů a zajištění interoperability v rámci
EU, jakož i tradiční téma možnosti využít
evropské dotační programy.
Pan náměstek Nosek pak neopomněl
shrnout i hrozby, které se nad elektronickým
zdravotnictvím v ČR vznášejí. Jednou z tra‑
dičních hrozeb je nedostatek financí ve zdra‑
votním pojištění na zajištění kvalitní péče při
stárnoucí populaci a přetrvávající špatné
finanční situaci řady zdravotnických zařízení.
Výrazná je i nízká motivace zdravotnické
veřejnosti využívat nástrojů eHealth, k níž
přispívá i malá pozornost vzdělávacích a vý‑
zkumných institucí při zajišťování výuky a vý‑
voje zdravotnické informatiky v ČR. K přetr‑
vávajícím překážkám patří neprovázanost
aplikací elektronického zdravotnictví, nízká
míra interoperability, nedostatečná mezirez‑
ortní koordinace a spolupráce.
A jaká je tedy koncepce elektronického
zdravotnictví MZ ČR? Jejím základem je sdí‑
lení dat pouze a jenom tehdy, pokud je to
nezbytné pro poskytování péče. Základní
idea Ministerstva zdravotnictví spočívá ve
využití stávajících informačních systémů
NIS a PACS. Elektronická forma dokumen‑
tace je přitom ponechána u primárního
zdroje (původce vzniku) a je vytvořeno pro‑
středí pro její sdílení s navázáním na zá‑
kladní registry (národní eGovernment).
Pro zajištění funkčního sdílení je, kromě
technických předpokladů, zřejmá i nezbytnost
vytvoření potřebných legislativních nástrojů.
Ministerstvo zdravotnictví vypsalo 18.září
letošního roku veřejnou soutěž o „Návrh
elektronizace zdravotnictví“. Cílem návrhu
by mělo být „zavedení systému sdílení dat
nezbytných k poskytování péče s využitím
IT, který přinese kvalitnější a bezpečnější
poskytování zdravotních služeb, zvýšení
úrovně bezpečí pro poskytovatele zdravotní
péče, zamezení zbytné duplicitní péče
a v konečném důsledku i úspory v systému
veřejného zdravotního pojištění“.
Jako základní předpoklady úspěšnosti
předložených projektů „Návrhu elektronic‑
kého zdravotnictví“ v soutěži MZ ČR stano‑
vilo:
– maximální využití infrastruktury a slu‑
žeb eGovernment,
– propojení elektronického zdravotnictví
na Základní registry veřejné správy,
Registry resortu zdravotnictví (eREG)
a na Integrační prostředí resortu zdra‑
votnictví (IP),
– maximální zohlednění datových stan‑
dardů definovaných na národní, evrop‑
ské i světové úrovni, identifikátoru paci‑
enta a zdravotnického pracovníka obecně
používaného v EU,
– maximální využití potenciálu již existu‑
jících dat poskytovatelů zdravotní péče,
– zkušeností z mezinárodních projektů.
Předmětem soutěže o návrh je vypraco‑
vání návrhu řešení a koncepce systému
elektronického zdravotnictví. Účelem je zís‑
kání návrhu, který bude následně případ‑
ným podkladem pro vytvoření přijatelného
východiska pro vznik ucelené národní kon‑
cepce rozvoje elektronického zdravotnictví
v České republice. Strategickým cílem při
vyhlášení soutěže bylo podle Ministerstva
zdravotnictví zapojení všech subjektů zdra‑
votnictví do následného projektu (lékaři,
pacienti, zdravotní pojišťovny i asociace
nezávislých odborníků, atd.), zvýšení kva‑
lity a efektivity poskytovaných zdravotních
služeb se zaměřením na jejich dlouhodo‑
bou stabilitu, vyšší transparentnost a bez‑
pečnost.V souvislosti s elektronizací agend
celého sektoru zdravotnictví je rovněž pod‑
statné posílení role pacienta v systému.
Ministerstvo zdravotnictví očekává expertní
dialog a využití znalostí odborníků.
Do portfolia hodnocení soutěžních ná‑
vrhů chce zapojit širokou expertní základnu
v hodnotící komisi i pracovní týmy v roli opo‑
nentní. Jednou ze součástí řešení bude
iPortál, který by měl sdružovat informační
zdroje, bez ambice nahrazovat současné
roztříštěné zdroje informací. Jedná se o při‑
blížení informací veřejnosti a zvýšení jejich
dostupnosti. Rozsah licence byl dán pro
všechny státy světa z důvodů přesahu pro‑
jektu v rámci EU (problematika interopera‑
bility).
Termín pro podání návrhu k soutěži, na
návrh elektronizace českého zdravotnictví,
byl stanoven na 17. října, shodou okolností
na závěrečný den konference eHealth Days
2012. A konference eHealth Days také uká‑
zala, že očekávaná diskuze nad předlože‑
nými návrhy bude jistě košatá.Byly vzneseny
i námitky vůči samotné soutěži.„Bez soutěže
o návrh bychom žádný návrh neměli“, argu‑
mentoval však náměstek Nosek
Návrhy nyní vyhodnocuje dvanácti‑
členná komise složená většinově z nezávis‑
lých odborníků. Vítězný návrh by měl před‑
stavovat strategický konsensus nad budou‑
cími potřebami řešení systému, který by
podle náměstka Noska „vymezil politiku
eHealth na více než jedno volební období“.
Mělo by se jednat o ideově‑filozofický
design a nemusí to být zároveň návrh imple‑
mentační.Následná zakázka na implemen‑
taci nebude probíhat formou jednacího
řízení bez uveřejnění. Již následující dny
po skončení konference jsme se dozvěděli,
V tradiční říjnový termín se v netradičním prostředí předčasně
„zazimovaného“ brněnského výstaviště za vytrvalého zájmu
tradičních účastníků i nových zájemců a řešitelů projektů,
především z oblasti telemedicíny, uskutečnil další ročník
konference eHealth Days. Záštitu nad konferencí převzal
MUDr. Leoš Heger, ministr zdravotnictví ČR, významnými
partnery byly VZP ČR, ICT unie, společnosti Ness, Intel,
Stapro, ICZ a další dodavatelé řešení informačních systémů
pro zdravotnictví.
Tradiční i netradiční
eHealth Days 2012
RNDr. Petr Beneš
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/1912/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
konference
že bylo přijato 11 sofistikovaných návrhů.
Vítězný návrh, který nemusí být implemen‑
tován jako celek, bude odměněn částkou
900 tisíc Kč.
Elektronická
komunikace ve VZP ČR
Pohled největší české zdravotní pojišťovny
na elektronickou výměnu zdravotnických
dat prezentoval na konferenci ing. Hubert
Maxa, náměstek ředitele VZP ČR pro IT.
Ihned v úvodu své prezentace naznačil pri‑
ority VZP, když uvedl prognózu společnosti
Gartner na období příštích pěti let, která
očekává největší rozvoj v oblasti mobilních
technologií, služeb Cloud Computing, uklá‑
dání a analýzy velkého objemu dat sociál‑
ních sítí. Na obr. 1 je znázorněn aktuální
stav využívání služeb elektronické komuni‑
kace ve VZP ČR. Ty je možné rozdělit na
synchronní služby on‑line s odezvou něko‑
lika sekund (platnost smlouvy se SZZ),
asynchronní služby s odezvou v řádu minut
až hodin (žádost o PÚZP), asynchronní
služby s odezvou v řádu hodin (předání
dávky od SZZ do VZP) a abonované služby
předávající informace v okamžiku, kdy jsou
v informačním systému k dispozici (např.
materiál se sníženou cenou).
Četnost elektronické komunikace podle
jednotlivých kategorií poskytovatelů zdra‑
votní péče je shrnuta v tabulce 1, nárůst
elektronické komunikace potvrzují i údaje
v tabulce 2.
Za hlavní úkoly pro rok 2012 si VZP sta‑
novila zjednodušení přístupové politiky
na svůj portál a procesu vybraných služeb,
využívání elektronické komunikace jako pri‑
oritního kanálu pro předávání dat, napojení
svého systému na další organizace (SUKL,
CMU) a samozřejmě rozšiřování služeb.
V komunikaci B2B je cílem VZP napojení
na další instituce (IS ZR, eHealth MZ ČR,
JIM a další) a zajištění kybernetické bez‑
pečnosti systému před útoky zvenčí.
eHealth v evropském kontextu
Problematikou zdravotnictví a eHealth
v evropském kontextu se zabýval MUDr.Mi‑
lan Cabrnoch, zastupující na konferenci
České národní fórum pro eHealth (ČNFeH),
které vzniklo v roce 2007 jako nevládní
nezisková organizace zaměřená na rozšiřo‑
vání a zvyšování obecného povědomí
o eHealth.
Evropská směrnice o právech pacientů
při přeshraniční zdravotní péči zakotvuje
právo na zdravotní informace před vyhle‑
dáním péče v zahraničí i jejich výsledků
v elektronické formě. Směrnice požaduje
interoperabilitu elektronických předpisů
na léky a kontakt mezi předepisujícím a vy‑
dávajícím a rovněž vytvoření datových
standardů pro souhrnné zdravotní infor‑
mace a elektronickou identifikaci osob.
Evropská Digitální Agenda 2020 před‑
pokládá zajištění přístupů evropských
občanů k jejich zdravotním datům do roku
2015 (Key action 13).Do roku 2012 pak před‑
pokládá (Key action 13) vznik návrhu dopo‑
ručení definujícího minimální společnou
množinu dat o pacientovi pro zajištění tako‑
vé interoperability zdravotnických záznamů,
aby mohly být elektronicky sdíleny mezi
členskými státy.
Je přitom třeba si uvědomit, že imple‑
mentace eHealth sama o sobě nepřinese
řešení problémů ve zdravotnictví, avšak
jeho další rozvoj není bez využívání služeb
eHealth možný. Je proto třeba, aby stát
obhájil koncepci implementace systému
eHealth, stanovil pravidla (vytvořil legisla‑
tivu) a kontroloval jejich dodržování. Konku‑
rence dodavatelů řešení na trhu pak zajistí
cestu k vysoké kvalitě a nízké ceně. Je při‑
tom třeba posílit kompetenci zdravotních
pojišťoven jako zástupců pojištěnců a zdra‑
votní pojišťovny důsledně oddělit od státu
(moci výkonné i zákonodárné). V nepo‑
slední řadě je třeba nastavit motivační
nástroje pro občany, zdravotnická zařízení
i pojišťovny. ČNFeH při podpoře rozvoje
eHealth v ČR spojilo svoje síly s ICT unií,
která byla partnerem konference.
Zkušenosti ze světa
MUDr. Pavel Kubů, CEE Business Develo‑
pment Manager společnosti Intel, upozor‑
nil na novou koncepci využití nástrojů elek‑
tronické komunikace ve zdravotnictví –
Zdraví 2.0 (obr.2), která představuje „hrozbu
pro mlčící zdravotnictví a příležitost pro
harmonizaci vztahu s pacientem i odměny
za poskytnutou péči“.
Jako příklad systematické implemen‑
tace nástrojů ICT ve zdravotní péči, pak
uvedl síť zdravotnických zařízení pojiš‑
Tabulka 2 Vývoj komunikačních kanálů VZP ČR v letech 2009 až 2012
Podíl komunikačních kanálů na předávání dokladů od ZZ v %
Doklady/rok 2009 2010 2011 1. pol. 2012
Doklady papír 0,47 0,37 0,26 0,0
Doklady na mg médiu 71,08 59,47 48,93 59,80
Doklady elektronicky (Portál+B2B) 28,45 40,16 50,81 60,20
Tabulka 1 Četnost elektronické komunikace ve VZP ČR
podle jednotlivých kategorií poskytovatelů zdravotní péče
Kategorie poskytovatelů zdravotní péče Počet Průměrná četnost komunikace
Nemocnice 274 min. 1x měsíčně
Praktičtí lékaři, ambulantní
specialisté a ostatní péče
34928 cca 1x měsíčně
Lékárny 2400 2x měsíčně
Ostatní (doprava, lázně, …) 786 cca 1x měsíčně
Obr. 1 Elektronická komunikace ve VZP ČR
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/20 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
konference
ťovny Maccabi HMO (Health Maintenance
Organisation) v Izraeli. Úplná digitalizace
lékařských záznamů a poznámek lékařů
zde snižuje čas věnovaný administrativě
a prodlužuje čas věnovaný klinickým výko‑
nům. Přístup ke zdravotní „historii“ klientů
v reálném čase eliminuje vyhledávání lis‑
tinných záznamů a zrychluje klinické roz‑
hodování. Výsledkem je celkem 76 tisíc
ušetřených lůžko‑dní, což nemocnicím sítě
Maccabi uspořilo celkem 32 miliónů USD.
Snadnější je i předepisování generických
namísto nákladnějších značkových léků.
Úspora nákladů na statiny pro pacienty
s kardiovaskulárním onemocněním činila
jen v letech 2004 až 2006 celkem 5 mili‑
ónů USD.Významná je eliminace duplicit‑
ních diagnostických testů a lepší využí‑
vání laboratoří. Již za dva měsíce po zave‑
dení elektronického systému rozhodování
došlo ke snížení objednávek laboratorních
testů o 35 %. Efektivní využívání času
lékařů v síti Maccabi HMO podporují také
diagnostická telemedicínská centra. Elek‑
tronická identifikace klientů v rámci jed‑
notlivých klinických pracovišť, zajišťuje
promptní úhradu za poskytnutou péči ve
prospěch lékařů. Významné je snížení
nepříznivých interakcí souvisejících s po‑
dávanými léky. Výdej léků se závažnými
interakcemi se ze strany lékáren podařilo
snížit o 62,8 %. Online portál Maccabi pro
pacienty pak poskytuje rovněž informace
o preventivní péči, osobní doporučení
v oblasti podpory zdraví, seznam očkování,
umožňuje plánování návštěv lékaře a objed‑
návky léků v lékárnách i další administra‑
tivní služby.
Telemedicína
výrazným stimulem
Na konferenci eHealh Days 2012 se poprvé
představilo Národní telemedicínské centrum
(NTMC). Přípravy spojené se vznikem
NTMC začaly v roce 2010 ve spolupráci I.
interní kliniky kardiologické FN v Olomouci
a Lékařské fakulty Univerzity Palackého
v Olomouci (UPO). Vznik NTMC byl podpo‑
řen prostředky EU v rámci projektů OPVK.
Odborným garantem projektů a myšlenko‑
vým otcem centra je doc.MUDr.MilošTábor‑
ský, Ph.D. K aktuálním projektům OPVK
patří implementace nejnovějších metod
eHealth do výuky lékařských oborů a moder‑
ní výukové metody interaktivní kardiologie.
Cílem centra je vytvoření vedoucího odbor‑
ného pracoviště – centra telemedicíny v ČR,
jehož cílem je aktivní spolupráce na vývoji
nových telemedicínských postupů, vytváření
a posilování spolupráce s odbornými praco‑
višti v ČR a v zahraničí, vzdělávání odbor‑
níků v oblasti telemedicíny a transfer pro‑
blematiky eHealth do praxe na úrovni
vyspělých evropských států v této oblasti
(např. Dánska). Hovoříme‑li o přínosech
pro pacienta, klade NTMC klíčový důraz na
prevenci a zkrácenou dobu pobytu v ne‑
mocnici. Soustředí se na úsporu času při
dojíždění za lékařem, zvýšení efektivity
a úspěšnosti zdravotní péče a její persona‑
lizaci. K připravovaným projektům Národ‑
ního telemedicínského centra patří rovněž
alternativní koncepce elektronizace čes‑
kého zdravotnictví, jako společný projekt
odborných pracovišť tří univerzit – Lékař‑
ské fakulty UPO, Institutu biostatistiky
a analýz Masarykovy univerzity v Brně
a KME VŠE v Praze. Pro rok 2013 připra‑
vuje NTMC další aktivity zaměřené na
oblast eHealth a telemedicíny.
Informační systém InspectLife pro
služby telecare a telehealth, který vyvíjí
ve spolupráci s 3. lékařskou fakultou Uni‑
verzity Karlovy v Praze a FEL ČVUT, před‑
stavila společnost MediInspect. Odbor‑
nými partnery jsou dále Česká diabetolo‑
gická společnost, Česká alzheimerovská
společnost, Ústav pro péči o matku a dítě,
sdružení Život 90, EuroCross a firma
Mediware úzce spolupracující s technolo‑
gickou firmou MediInspect.Řešení Inspect‑
Life má ambici stát se uceleným, otevře‑
ným a flexibilním informačním řešením pro
podporu poskytování asistenčních dohle‑
dových služeb telemedicíny, především
pro seniory a chronicky nemocné pacienty.
Počet koncových příjemců služeb roste
stejně jako potřeba zvyšování kvality jejich
života. Roste rovněž tlak na efektivitu vyna‑
kládaného času a prostředků ve zdravot‑
nictví. Technologická úroveň a dostupnost
ICT může zajistit zvýšení soběstačnosti
a pocitu bezpečí klientů, zlepšení sociál‑
ního kontaktu i zvýšení kvality péče o chro‑
nicky nemocné.
Tři hlavní součásti řešení InspectLife
jsou znázorněny na obr. 3. Komunikačními
zařízeními dohledové služby mohou být
dohledový asistent na krku pacienta, mobilní
telefon Aligator pro seniory nebo smart‑
phone. Některá dohledová zařízení umož‑
ňují navíc signalizovat možný pád dohledo‑
vané osoby, popř.nízkou pohybovou aktivitu.
Společnost MediInspect již svoje řešení
InspectLife nasadila v rámci pilotního pro‑
jektu dohledu nad seniory a sběru pohybo‑
vých dat v Austrálii a pilotního projektu do‑
hledu nad seniory v domácím prostředí
v ČR. V České republice pak připravuje kli‑
nické studie pro telemonitorování diabetiků
a pilotní projekt pro dohled nad pacienty
s Alzheimerovou chorobou. Připravuje se
rovněž pilotní projekt zaměřený na telemo‑
nitorování diabetiků v Brazílii.
Není tedy divu, že na oblast telemedi‑
cíny soustředí výrazně svoje úsilí také firma
Ness Czech, která je tradičním partnerem
konferencí eHealth Days a úspěšným řeši‑
telem systému eHealth na Slovensku.Svoje
Obr. 3 Tři hlavní součásti řešení InspectLife
Obr. 2 Zdraví 2.0 – nová koncepce zdravotní péče
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/2112/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
konference
inovační úsilí v oblasti informačních sys‑
témů nazvala příznačně mobilizací. Ta by
měla zajistit mobilní přístup k lékařským
informacím, umožnit telemonitorování
ve zdravotní a sociální péči a nabídnout
řešení pro analýzu a vyhodnocení dat.A jak
„mobilizovat“, tj. využít mobilní zařízení
a aplikace pro snížení administrativní
zátěže lékařů? Je třeba propojit mobilní
aplikace s nemocničními informačními sys‑
témy (NIS) a běžné činnosti s NIS rozdělit
na dílčí mobilní aplikace, jejichž ovládání je
intuitivní. Moderní tablety a smartphony tak
umožní rychlý a snadný přístup k datům
v NIS a rychlé pořizování dat z terénu. Pro
koncepci mobilního přístupu k lékařským
informacím (mobilizaci NIS, obr. 4) hovoří
stále rostoucí dostupnost mobilních zaří‑
zení i výkonné mobilní sítě nových gene‑
rací. Podle některých zahraničních údajů je
sektor zdravotnictví na třetím místě ve vyu‑
žívání mobilních informačních a komuni‑
kačních systémů.
Jakkoliv byly místo i čas konání konfe‑
rence eHealth Days tradiční, podobně jako
představené perspektivy rozvoje eHealth
v ČR i některé výměny názorů, netradiční
byly (kromě absence veletrhu Medical Fair
a souvisejícího Dne nemocnic) především
představené aktivity univerzitních lékař‑
ských pracovišť směřující k praktickým
aplikacím telemedicínských technologií
v distanční lékařské péči, která se může
ve finále stát jedním z rozhodujících sti‑
mulů implementace národního systému
eHealth v ČR.
Obr. 4 Koncepce „mobilizace“ NIS společnosti Ness
Nový frekvenční měnič značky Siemens
Siemens uvádí na trh nový frekvenční
měnič s typovým označením G120P BT,
který je určen k použití v soustavách vytá‑
pění, vzduchotechniky a klimatizace (Hea‑
ting, Ventilation and Air Conditioning –
HVAC).Přístroj má modulární konstrukci se
snadno vyměnitelnými částmi a řadu funkcí
umožňujících dosáhnout vysoké energe‑
tické účinnosti a značné spolehlivosti pří‑
stroje při nízkých provozních nákladech.
Měnič G120P BT má stupeň krytí IP54,
resp. IP55, lze jej tedy použít i v náročných
provozních podmínkách.
Frekvenční měnič G120P BT je vhodný
k použití v aplikacích požadujících ekono‑
mický a energeticky efektivní provoz motorů
v čerpadlech nebo ventilátorech.Je k dispo‑
zici ve variantách se jmenovitým výkonem
v rozmezí 0,37 až 90 kW. Přístroj je modu‑
lární – skládá se z řídící jednotky, výkono‑
vého modulu a ovládacího panelu (základní
ovládací panel BOP‑2, či inteligentní ovlá‑
dací panel IOP) nebo záslepky. Toto uspo‑
řádání umožňuje vyměňovat namísto
celého měniče pouze jeho jednotlivé kom‑
ponenty. Například výkonový modul lze
vyměnit beze změny nastavení parametrů
celého měniče a přepojování signálových
a silových kabelů.
Přístroj nabízí vysoký stupeň krytí IP55
(s ovládacím panelem BOP‑2 nebo záslep‑
kou), nebo IP54 (s panelem IOP) a lze jej
tak použít i v náročném provozním prostředí
při teplotě až 60°C. Je vhodný například
k regulaci rychlosti otáček ventilátorů a obě‑
hových čerpadel ve vytápěcích a chladících
zařízeních. Nový frekvenční měnič nahra‑
zuje přístroje řady Siemens SED2. V pří‑
pravě je měnič se stupněm krytí IP20, jenž
je určen k použití v rozváděči.Jeho uvedení
na trh je plánováno na konci letošního roku.
Vzhledem k tomu, že je frekvenční
měnič G120P BT zkonstruován pro použití
s motory čerpadel a ventilátorů, nabízí
mnoho bezpečnostních funkcí. Přístroj
může standardně detekovat různé stavy
(přetížení motoru, chod naprázdno, přetr‑
žení klínového řemene ventilátoru, zabloko‑
vání ventilátoru apod.) a okamžitě na ně
zareagovat třeba vypnutím čerpadla nebo
ventilátoru, vydáním výstražného signálu,
resp. spuštěním předem určené sekvence
činností. V případě požáru se měnič auto‑
maticky přepíná do režimu havarijního pro‑
vozu, a zabezpečuje tak, že systém igno‑
ruje všechny externí poruchy a upozornění.
V tomto režimu je žádoucí co nejdéle udržet
přetlak v místnosti, aby zůstaly únikové
cesty bez kouře a zároveň bylo možné
snadno otevírat dveře na únikové cesty.
Frekvenční měnič G120P BT má funkce
umožňující provozovat soustavy HVAC s co
nejnižší spotřebou energie. Funkce hiber‑
nace podporuje na základě aktuálních
požadavků automatický přechod do klido‑
vého režimu s minimální spotřebou energie
a menším opotřebením zařízení. Měnič má
také velmi malý zpětný vliv na rozvodnou síť
a bez použití jakýchkoliv doplňkových kom‑
ponent (např. síťových tlumivek) odpovídá
normě IEC/EN 61000‑3‑12:2011.Na ochra‑
nu před výpadky soustav HVAC a zbyteč‑
nými provozními náklady má měnič funkci
automatického opětovného náběhu.
Pro usnadnění montáže měniče jsou na‑
pájecí a motorové kabely připojeny k výko‑
novým modulům prostřednictvím odnímatel‑
ných konektorů (do velikosti měniče C) a při‑
pojovací svorky na řídící jednotce jsou bez‑
šroubové. Uživatelsky komfortní software
Starter umožňuje uvést přístroj s pomocí PC
do provozu, diagnostikovat jeho stav a opti‑
malizovat chod. Přídavná paměťová karta
MMC (Micro Memory Card) je velmi prak‑
tická pro kopírování konfigurací a lze ji pou‑
žít pro bezpečnostní zálohování měničů.
Frekvenční měnič G120P BT má stan‑
dardní komunikační rozhraní Modbus RTU,
USS a BacNet MS/TP. Volbu lze rozšířit
o přídavné moduly s rozhraním CANopen
nebo Profibus. To umožňuje integraci do
systémů pro automatizované řízení budov
na celém světě – např. do systému Desigo
značky Siemens. Další informace o frek‑
venčním měniči G120P BT jsou k dispozici
na internetových stránkách www.siemens.
cz/frekvencni‑menice. jh
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/22 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
součástky
Nová vývojová sada
od element14
Inovativní technologický portál element14,
sdružující inženýry navrhující elektronické
konstrukce, který je rovněž součástí globál-
ního distributora elektronických a průmyslo-
vých součástek společnosti Premier Farnell,
uvedl na trh vývojovou sadu MCIMX6Q-SL
založenou na řešení SABRE Lite (Smart
Application Blueprint for Rapid Engineering)
a výkonného aplikačního procesoru i.MX
6Quad od společnosti Freescale.
Portál element 14 v úzké spolupráci s Fre-
escale nabízí za příznivou cenu vysoce vý-
konnou vývojovou platformu pro multimediál-
ní a infotainment aplikace. V souladu se svojí
strategií, co nejvíce návrhářům usnadnit přijí-
mání nových technologií, poskytuje balíček
nabízený element14 ucelené řešení zahrnují-
cí vývojový hardware, LinuxLink pro software
i.MX 6 BSP a kernel od společnosti TimeSys.
MCIMX6Q-SL je levné, ale výkonné vý-
vojové řešení využívající aplikační procesor
i.MX 6Qua založený na architektuře ARM
Cortex-A9. Čtyři jádra pracující s taktem
1 GHz poskytují dostatek výkonu i pro apli-
kace s několika toky videa.Sada MCIMX6Q-
SL je navržena speciálně pro vývoj chytrých
zařízení jak pro spotřebitele, tak pro prů-
myslové a automobilní aplikace. Standard-
ní hardware zahrnuje 1GB DDR s 64bito-
vou paměťovou sběrnicí, tři porty pro dis-
plej, dva pro kameru a USB a Ethernet por-
ty. Deska poskytuje video výstup 1080p60
a je schopna přehrávat 3D.
element14 poskytuje také LinuxLink
od společnosti Timesys, který návrhá-
řům poskytuje přístup k integrované BSP
(board support package) umožňující vý-
voj softwarových aplikací pro procesory
řady i.MX 6. LinuxLink Free Edition pro
Freescale SABRE Lite poskytuje kernel,
kolekci nástrojů, ladící program a volný
software pro vývoj aplikací jumpstart
a demo kód. Balíček zahrnuje také 30ti-
denní přístup k TimeStorm IDE pro vývoj
aplikací a technickou podporu společ-
nosti Timesys.
„Freescale je potěšením spolupracovat
s element14 a Premier Farnell a poskytnout
linuxové komunitě širší přístup ke standard‑
ní Freescale SABRE Lite s aplikačním pro‑
cesorem i.MX 6Quad,“ uvedl Paul Smith
z divize multimediálních aplikací společnos-
ti Freescale. „S ohledem na možnosti ele‑
ment14 a Premier Farnell v oblasti návrhu
a podpory představují pro zákazníky Frees‑
cale ideálního partnera, aby své multimedi‑
ální inovace uvedli na trh co nejrychleji.“
Sada MCIMX6Q-SL od element14 zahr-
nuje LinuxLink Free Edition, kabel USB a SD
kartu se softwarovými aplikacemi a průvod-
ce rychlým startem, to vše za 179 USD.
„Vývojová sada založená na Freescale
SABRE Lite představuje rozšíření naší spo‑
lupráce s Freescale, abychom tak usnadnili
rychlé přijetí jejich převratné technologie,“
uvedl David Shen, technický ředitel ele-
ment14. „Moderní hardware pro grafiku ve
spojení se systémem Linux dovoluje vývojá‑
řům rychle poznat výhody procesorů Frees‑
cale řady i.MX 6 pro zpracování multime‑
diálních a infotainment aplikací.“
Základní sada Arduino
Společnost RS Components uvedla na trh
populární levnou desku Arduino určenou
pro vývoj prototypů elektronických zařízení,
pro profesionální konstruktéry integrova-
ných systémů, studenty i amatérské nad-
šence. Nová základní sada, která byla vy-
vinuta spolu se sérií deseti výukových videí,
uváděných spoluzakladatelem společnosti
Arduino Massimem Banzim, představuje
platformu pro vývoj prototypů elektronických
zařízení založenou na flexibilním a snadno
použitelném hardwaru a softwaru. Obsahu-
je všechny základní komponenty, aby uživa-
telé mohli začít s programováním pro des-
ku Arduino Uno a také příručku obsahující
15 různých projektů navržených tak, aby
pomohly uživateli přejít ze začátečnické na
profesionální úroveň.Sada obsahuje motor,
servomotor a ovladač.
Deska Arduino Uno je založena na 32bi-
tovém mikrokontroléru Atmel ATmega328
se 32kB pamětí Flash, 2kB pamětí SRAM
a 1kB pamětí EEPROM. Podporuje operač-
ní systémy Windows, OS X a Linux, spolu
s integrovaným vývojářským prostředím
(IDE) založeným na otevřených zdrojích,
které lze bezplatně stáhnout.Deska Uno má
14 kontaktů pro digitální vstupy a výstupy
(6 z nich lze použít jako výstupy pro pulzně
šířkovou modulaci, PWM), 6 analogových
vstupů, 16MHz krystalový oscilátor, připoje-
ní USB, napájecí konektor, rozhraní ICSP
a resetovací tlačítko.Desku lze napájet přes
kabel USB, napájecím adaptérem nebo
z baterie.
Do hlavní desky tištěných obvodů Ardui-
no lze zapojit řadu periferních desek ozna-
čovaných jako „shieldy“.Tyto shieldy posky-
tují rozhraní pro širokou škálu aplikací včet-
ně motorového shieldu, který umožňuje
ovládání motorů na stejnosměrný proud
a čtení kodérů, a ethernetového shieldu pro
zajištění konektivity.
„Arduino je průkopníkem v oblasti nízko‑
nákladového vývoje založeného na otevře‑
ných zdrojích a vytváří snadno přístupné
prostředí pro zkušené i začínající konstruk‑
téry elektronických zařízení,“ řekl Glenn
Jarrett, Head of Product Marketing společ-
nosti RS Components. „Tato nová sada do‑
provázená sérií praktických instruktážních
videí nadchne i přispěje k poučení celé řady
uživatelů, od kvalifikovaných konstruktérů
až po ty, kteří se právě chystají vstoupit
do světa návrhu elektronických zařízení.“
Diagnostické řešení
pro motory
Společnost Maxim Integrated Products,
Inc. oznámila uvedení komplexního řešení
pro energetická měření a diagnostiku třífá-
zového motoru MAX78638. Na rozdíl od
předchozích objemných a drahých řešení,
která vyžadovala přesunování zařízení z mo-
toru na motor, vysoce integrovaný obvod
MAX78638 umožňuje kontinuální a sou-
časné sledování více čerpadel a motorů.
V procesu automatizace jsou motory a čer-
padla velmi důležité, pokud nepracují
správně, může to zastavit provoz továrny.
Ve zpracovatelských podnicích jako papír-
ny nebo ropné rafinérie by škody při zasta-
vení provozu mohly jít do statisíců dolarů.
Dříve používané diagnostické systémy vy-
užívané pro monitorování motorů byly vel-
ké a drahé, protože zahrnovaly zařízení
jako infračervená termografie, analyzátory
vibrací či přesné měřiče výkonu.
MAX78638 je plně integrované řešení
obsahující mikrokontrolér, výpočetní jádro
(s předem instalovaným firmwarem) a vyso-
ce přesný A/D převodník (ADC). Jeho flexi-
bilní a konfigurovatelné rozhraní, senzor,
umožňuje měření proudu, napětí, rychlosti,
vibrací, teploty a určení pozice.Monitorová-
ním až 10 senzorů a výpočtem střední doby
poruchy (MTTF) a spotřeby energie, lze vy-
hodnocovat stav motoru. Řešení s předem
instalovaným firmwarem zkracuje dobu vý-
voje tím, že zákazníci mají snadný přístup
k měřením senzoru. Vysoká přesnost ADC
umožňuje méně než 0,5% chybu při výpo-
čtu energetického rozpočtu v porovnání
s 5% chybou standardního řešení s mikro-
procesorem. MAX78638 může pracovat
v teplotním rozsahu –40 °C až +85 °C.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/2312/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
baterie
Úvod
Zatímco dobíjecí baterie jsou vhodné pro
zařízení s častým používáním a vyšší spo‑
třebou, jednorázové baterie představují nej‑
jednodušší a poměrně levné řešení pro vět‑
šinu přenosných zařízení, zejména pokud
požadujeme, aby zařízení bylo co nejmenší.
Ať již jde o ruční měřič cukru v krvi, počíta‑
čové periferie či digitální kameru, hlavní
snahou je zajistit inteligentní řízení spo‑
třeby, aby zajistila co nejdelší životnost
baterie a aby bylo obecně možné snižovat
hmotnost a velikost zařízení.
Prvním krokem je samozřejmě zvolit
řešení s jednou baterií a pak rozhodnout
jaká technologie bude použita. Obr. 1 uka‑
zuje několik populárních technologií pro
jednorázové baterie a jejich typické použití.
Časovače a hodinové obvody, které
mají poměrně nízkou spotřebu, jsou napá‑
jeny lehkými knoflíkovými lithiovými bate‑
riemi jako Li‑MnO2
. Jejich životnost může
být až 10 let a jsou dostupné ve 13 velikos‑
tech.Pro přenosná zařízení se střední spo‑
třebou se využívají alkalické válcové bate‑
rie, které jsou nabízeny ve třech velikos‑
tech, tj. AA, AAA a AAAA. Pro přenosná
zařízení se střední a vysokou spotřebou
jsou vhodné válcové lithiové baterie typu
LiFeS2, které jsou dostupné ve velikostech
AA a AAA a navíc je lze využívat i při níz‑
kých teplotách. Lithiové baterie jsou v po‑
rovnání s alkalickými bateriemi spolehli‑
vější, asi o třetinu lehčí a jejich životnost je
až 15 let, což je 2–3krát více než u alkalic‑
kých baterií.
Provedení s jednou baterií
Díky vyšší úrovni integrace křemíkových
obvodů a zmenšování pasivních součástek
dochází každým rokem i ke zmenšování
přenosných zařízení. Ve většině případů je
hlavní překážkou pro další zmenšování
právě velikost dutiny pro baterii, zvláště
pokud je potřeba využít dvě nebo více bate‑
rií. Alternativou může být využití mikrokont‑
roléru napájeného jednou 1,5V baterií.
Zvyšující napěťový měnič (Boost Con‑
verter) pro baterie, jako je MCP1640 od
společnosti Microchip, poskytuje zvýšení
vstupního napájecího napětí regulovaného
v rozsahu 2–5 V. To znamená, že zařízení
může být napájeno vstupním napětím, které
je výrazně nižší, než je provozní napětí.
Například mnoho mikrokontrolérů potře‑
buje napájení napětí vyšší než 2 V, přičemž
zvyšující napěťový měnič může poskytovat
napájení již ze vstupního napětí 0,65 V. Na
obr. 2 je typický časový průběh při spouš‑
tění velmi nízkým vstupním napětím.Náběh
začíná spuštěním nízkého napětí a sepnu‑
tím MOSFETu s kanálem typu P, který nabíjí
výstup až do velikosti vstupního napětí.Jak‑
mile se tak stane, začne kanál typu N zvy‑
šovat potenciál výstupu až na cca 1,6 V
a při tomto napětí přepíná vnitřní předpětí
ze vstupu na výstup. Takto lze napájet
obvody vyžadující vyšší napětí i s jednou
baterií, samozřejmě za předpokladu, že má
dost kapacity k napájení celého zařízení.
I když zvyšující napěťový měnič pro
baterie umožňuje dodávat stále výstupní
napětí i z velmi nízkého vstupního napětí
(např. 0,35 V), výrobci baterií, jako společ‑
nost Energizer, nedoporučují vybíjení alka‑
lické nebo lithiové baterie pod 0,8V, protože
to může nenávratně poškodit baterii.
Výhody použití jedné baterie závisí na
tom, jaký typ baterie je nahrazován. Napří‑
klad tím, že místo dvou alkalických baterií
se použije jedna, ušetří se prostor a hmot‑
nost té druhé baterie. Nicméně část zabere
požadovaný napěťový měnič a jeho pod‑
půrné obvody.
Díky využití napěťového měniče lze také
maximalizovat efektivitu napájení, jelikož
poskytuje regulovaný výkon v celém provoz‑
ním rozsahu baterie. Regulované napětí
umožňuje, aby mikrokontrolér pracoval efek‑
tivněji tím, že je napájen z nižšího a ploššího
napětí. Například snížení provozního napětí
mikrokontroléru z 3,3 V na 2,2 V poskytuje
1,8krát nižší spotřebu mikrokontroléru (roz‑
díl napětí na druhou). Navíc díky proudo‑
vému omezovači poskytuje napěťový měnič
ochranu vůči zkratu.
Výrobní náklady realizace napěťového
měniče s jednou baterií jsou sice o něco
vyšší, než cena dvou alkalických baterií, ale
provozní náklady spotřebitele mohou být
podobné, pokud je napěťový měnič dosta‑
tečně efektivní. Využití provedení s jednou
alkalickou baterií umožňuje vývojářům
zmenšit velikost produktu, aniž by přechá‑
zeli na jinou technologii baterie. Provedení
Možnost zvýšení napětí z jedné baterie umožňuje
nahradit několik baterií a přináší úsporu nákladů
i prostorových nároků.
Obr. 1 Porovnání technologií jednorázových baterií a jejich využití Obr. 2 Typický časový průběh při spouštění nízkým napětím
Jsou všechny ty baterie
opravdu nutné?
Jason Tollefson, Mikhail Voroniouk, Adam Jakubiak, Microchip Technology Inc, Energizer Battery Company
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/24 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
baterie
s jednou baterií také zjednodušuje zakrytí
baterie a rovněž se snižuje riziko, že uživa‑
tel baterii nesprávně instaluje.
Výhody a nevýhody provedení s jednou
alkalickou baterií i řešení s dobíjecí Li‑Pol
baterií jsou téměř stejné, ale důvody pro
jejich výběr se liší. Vzhledem k tomu, že
napěťový měnič poskytuje regulovaný vý‑
kon, lze napětí nastavit tak, aby se účinnost
systému maximalizovala, navíc poskytu‑
je ochranu vůči zkratu.Kromě toho za před‑
pokladu návrhu s oboustranným plošným
spojem zabere alkalická baterie velikosti
AAAA plochu 352 mm2
, což je mnohem
méně, než Li‑Pol baterie s 650 mm2
(31 ×
× 21 × 3,5mm) i když mají stejný objem
(2,3 cm3
). Provedení jedné alkalické bate‑
rie také zjednodušuje podpůrné obvody,
protože lithiové baterie obecně vyžadují
obvody pro regulaci dobíjení. Pro aplikace,
které využívají jednorázové baterie je toto
řešení cenově výhodnější, protože reali‑
zace napěťového měniče s jednou alkalic‑
kou baterií velikosti AAAA může v porov‑
nání Li‑Pol baterií, regulátorem nabíjení
a nabíječkou poskytnout snížení nákladů
o 50–70 %.
Srovnání jedné alkalické baterie a knof‑
líkové lithiové baterie ukazuje další mož‑
nosti, kde se volba provedení s jednou bate‑
rií jeví příznivě. Konkrétně jde o srovnání
alkalické baterie velikosti AAAA s kapaci‑
tou 600 mAh a knoflíkové lithiové baterie
CR2032 s kapacitou 225 mAh. Podobně
jako v případě Li‑Pol baterie jsou potřeba
obvody pro regulaci dobíjení. Válcové bate‑
rie jsou pro spotřebitele obecně známější
a dostupnější než knoflíkové baterie, což by
mělo usnadnit jejich správnou instalaci.
Pokud jde o zabranou plochu, tak zde si stojí
lépe knoflíková baterie, CR2032 zabírá plo‑
chu 314 mm2,
v porovnání s 352 mm2
alka‑
lické baterie velikosti AAAA.Výhodou prove‑
dení jedné alkalické baterie je opět možnost
regulace výkonu a ochrana vůči zkratu, na‑
víc na rozdíl od CR2032 jsou schopny dodá‑
vat vyšší trvalý proud.Konkrétně může alka‑
lická baterie dodávat stálý proud 150 mA,
zatímco CR2032 by takový proud mohla
dodávat pouze ve velmi krátkých pulzech.
Pokud z CR2032 budeme dodávat stálý
proud nad 10 mA, výrazně se snižuje její
použitelná kapacita a při 20 mA může dodat
pouze pětinu energie jako alkalická baterie
velikosti AAAA, jak ukazuje obr. 3.
Výhody a nevýhody
Přestože zvyšující napěťový měnič pro
baterie poskytuje mnoho výhod, např.napá‑
jení mikrokontroléru jednou baterií, je důle‑
žité zvážit výhody a nevýhody mezi prove‑
dením jedné či více bateriemi na úrovni sys‑
tému. Účinnost měniče napětí z velké míry
závisí na proudovém odběru stejně jako na
vstupním a výstupním napětí. Hlavní ztráty
napěťového měniče způsobuje odpor, takže
účinnost závisí na poměru vstupního a vý‑
stupního napětí. Čím je poměr vyšší, tím je
vyšší i účinnost, jak ukazuje obr.4.K dalším
faktorům, které mohou ovlivnit účinnost
napěťového měniče, jsou odporové ztráty
v cívkách a kondenzátorech.Cívky s nižším
sériovým odporem a kondenzátory s nízkým
ekvivalentním sériovým odporem, budou
umožňovat vyšší účinnost měniče, ovšem
za cenu velikost a vyšších nákladů.
Napěťový měnič může pro podporu sys‑
témů s malým proudovým odběrem zahrno‑
vat nízký klidový provozní režim, který je
typicky okolo 20 mA a při vypnutí méně než
1 mA. Ve spojení s mikrokontrolérem může
zesilovací obvod (booster) poskytovat na‑
pětí k napájení aplikace ve spícím režimu
pomocí metody coast‑down. Pokud klesne
napětí systému pod předem definovanou
úroveň, zapne mikrokontrolér zesilovací
obvod, ten se po určité době vypne a napá‑
jení pokračuje z výstupního kondenzátoru
zesilovacího obvodu. Pomocí této metody
může celková spotřeba MCU a regulátoru
zesilovacího obvodu klesnout až o 87 %.
Realizace zvyšovacího napěťového
měniče pro baterie umožňuje zmenšit hmot‑
nost a velikost zařízení o prostor, který za‑
bírá druhá baterie. Samozřejmě nějaký pro‑
stor a hmotnost zase přidá samotný měnič,
dva odpory, dva kondenzátory a cívka, ale
to je pro většinu návrhů vcelku zanedba‑
telné. Obr. 5 ukazuje typické zapojení obvo‑
du zvyšovacího napěťového měniče. Celý
obvod zvyšovacího napěťového měnič za‑
bere plochu asi 60 mm2
, což je mnohem
méně, než 450 mm2
pro baterii velikosti AAA
nebo 352 mm2
pro baterii velikost AAAA.
Za předpokladu použití oboustranného ploš‑
ného spoje to představuje plošnou úsporu
390 resp. 290 mm2
. OEM výrobní náklady
za realizaci zvyšovacího napěťového měni‑
če a jeho podpůrných součástek činí asi
0,20 USD, což může anebo nemusí odpoví‑
dat ceně baterie, kterou nahrazuje.
Mnoho výrobců polovodičů nabízí pro
své napěťové měniče aplikační manuály
a referenční návrhy, což je také případ spo‑
lečnosti Microchip a jejich referenčního
návrhu zvyšovacího napěťového měniče
s MCP1640 a jednou alkalickou baterií
velikosti AAAA, jak ukazuje obr. 6. Jedno‑
duchou modifikací tohoto referenčního
návrhu pro konkrétní aplikace pak lze ušet‑
řit značné množství času, které by návrhář
strávil při vývoji vlastního řešení.
Výhody pro koncové produkty
Provedení s jednou baterií a zvyšovacím
napěťovým měničem, nejenže umožňuje
Obr. 3 Porovnání alkalické baterie AAAA a knoflíkové lithiové baterie Obr. 4 Porovnání režimů s PFM a PWM
Obr. 5 Typický obvod
se zvyšujícím napěťovým měničem
Obr. 6 Praktická realizace napěťového měniče
s MCP1640 a baterií velikosti AAAA
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/2512/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
baterie
zmenšit velikost většiny přenosných zaří‑
zení, ale v porovnání s využitím jednorázové
mincové baterie nebo dobíjecí baterie je
také levnější. Například možnost zmenšit
šířku a hmotnost rukojeti elektronického
zubního kartáčku, poskytuje uživateli přiro‑
zenější úchop. Použití jedné baterie také
zjednodušuje mechanickou konstrukci a sni‑
žuje pravděpodobnost, že bude baterie ne‑
správně instalována.
Další výhodou je možnost regulace vý‑
konu napájení, takže po celou dobu život‑
nosti baterie je kolísání napětí minimální.To
umožňuje, že zubní kartáček poskytuje stále
stejné vibrace, bez znatelného poklesu vib‑
rační síly a výkonnosti až do úplného vybití
baterie. Navíc mikrokontrolér může modu‑
lovat vibrační signál a generovat pulzující
vibrace, čímž uživateli signalizuje, že se
baterie blíží svému vybití.Výhody regulova‑
ného napájecího napětí se dobře uplatní
i u baterek, zejména LED svítilen.Regulova‑
né napájení zamezí postupnému stmívání
svítilny a ta poskytuje konzistentní osvětlení
až do úplného vybití baterie.
Provedení s jednou alkalickou baterií
může být vhodné i pro laciné spotřební zaří‑
zení, jako je bezdrátová myš k počítači.
Taková myš je určena pro prohlížení webo‑
vých stránek a editaci textu, kde se počítá
s nízkou četností pozičních změn, což
umožňuje delší životnost baterie a nikoliv
pro hraní her, kde je běžná vysoká četnost
pozičních změn. Bezdrátovou myš s jednou
vyměnitelnou baterií lze dodávat v kompakt‑
ním tvaru a v porovnání s myší, s dobíjecí
baterií, lze ušetřit náklady za návrh a mate‑
riál. Kromě rozdílu mezi cenou jednorázové
a dobíjecí baterie se také vyhneme mecha‑
nické konstrukci a drahému konektoru pro
nabíjecí zdroj.
Pro většinu spotřebitelů jsou válcové
baterie velikostí AA, AAA a AAAA důvěrně
známé a ví, kde je koupit, v porovnání třeba
s knoflíkovými lithiovými bateriemi, se kte‑
rými již tolik obeznámeni nejsou. Provedení
jedné baterie zjednodušuje kryt i samotnou
výměnu baterie a důvěrná znalost válcové
baterie a její orientace zajišťuje správnou
instalaci.
Možnou aplikací je rovněž začlenění
rádiového vysílače s výkonem, který bude
ekvivalentním napájením z jedné baterie.
Jedná se o přenosné lékařské přístroje např.
měřič krevního tlaku, měřič obsahu cukru
v krvi nebo různé rádiové signální majáky
využívané v průmyslovém prostředí pro sle‑
dování přepravních kontejnerů.
Souhrn
Náhrada jedné nebo více baterií za prove‑
dení s jednou baterií a zvyšovacím napěťo‑
vým měničem, jako např.MCP1640 od spo‑
lečnosti Microchip, přináší skutečné výhody
pro širokou škálu různých přenosných zaří‑
zení.Toto řešení zjednodušuje mechanický
návrh (menší kryt baterie), snižuje náklady
za materiál a umožňuje realizovat menší
a lehčí přenosná zařízení, než při použití
více baterií. Pro koncové uživatele je vý‑
hodou široká dostupnost válcových baterií
a také to, že je dobře znají. Všechny tyto
platné důvody hovoří ve prospěch prove‑
dení přenosných zařízení s jednou baterií
a zvyšovacím napěťovým měničem.
Nová technologie
může až pětkrát zvýšit kapacitu pevných disků
Tým výzkumníků z Univerzity Texas pra‑
cuje na novém řešení ukládání dat na pev‑
ném disku, které umožňuje obejít některé
ze současných omezení a otevírá dveře
nové generaci levných a spolehlivých pev‑
ných disků s velmi vysokou hustotou dato‑
vého záznamu. Pevné disky byly poprvé
zavedeny v polovině 50. let minulého sto‑
letí a od té doby se hustota datového zá‑
znamu zvýšila o devět řádů. To je ohromu‑
jící tempo, kterému konkuruje pouze expo‑
nenciální nárůst výkonu integrovaných
obvodů.
Pro srovnání první pevný disk společ‑
nosti IBM z roku 1956 byl velký asi jako dvě
ledničky a byl schopen uložit 5 milionů
6bitových znaku (ekvivalentem je 3,75 mili‑
onu 8bitových bajtů). Pokud by stávající
technologické a cenové trendy měly pokra‑
čovat, můžeme do konce tohoto desetile‑
tí očekávat 2,5palcové disky s kapacitou
40 TB dostupné za pouhých 40 USD.
Cesta k levnějšímu ukládání dat však
není tak jednoduchá. V případě pevných
disků jsou jednotlivé bity ukládány pro‑
střednictvím zmagnetovaných bodů na
magneticky měkkém materiálu. Čím jsou
tyto body k sobě blíže, tím vyšší je hustota
datového záznamu. V současnosti může‑
me na jeden čtverečný palec umístit asi
bilion zmagnetovaných bodů (128 GB),
nicméně pokud bychom k sobě tyto body
ještě více přiblížily, mohlo by docházet
ke vzájemnému magnetickému rušení. To
by mělo za následek náhodné převrácení
hodnoty bitu a vedlo by to k nenávratnému
poškození dat. Výzkumníci z University
Texas přišli s řešením tohoto problému,
když byli schopni v měřítku nanometrů pro‑
dukovat samostatně sestavitelné body,
čímž položili základy pro výrobu levných
a spolehlivých pevných disků s rekordní
hustotou datového záznamu.
Klíčem k tomuto řešení je syntéza blo‑
kových kopolymerů – materiálu schopného
se rychle samostatně sestavovat do bodů,
které jsou menší než 10 nm, tj. nejmenší
co kdy byly vytvořeny. Zajímavé rovněž je,
že polymer je schopen se přizpůsobit jaké‑
mukoliv vzoru, který bude do povrchu vy‑
leptán. Takové chování se velmi hodí ze‑
jména k výrobě pevných disků. Když se
polymer nanese na připravený kovový pod‑
klad, bude s velmi vysokou přesností sám
během několika sekund vytvářet požado‑
vaný vzor bodů.
Elegantní na tomto řešení také je, že
samo o sobě je k ničemu, pokud by nebyl
nalezen způsob jak k sobě jednotlivé body
umístit blíž, než je v současnosti běžné
a přitom zachovat integritu dat. Vědci na‑
štěstí nalezli způsob, jak to udělat. V pod‑
statě jde o to, že pokud jsou body vzá‑
jemně izolovány a není mezi nimi magne‑
tický materiál, nedochází k žádné destabi‑
lizaci, jako u jiných řešení. Proto byla také
použita speciální povrchová úprava k za‑
krytí kovového disku, aby se zajistilo, že
data budou v bezpečí.
V současné době tým spolupracuje se
společností Hitachi Global Storage Tech‑
nologies, aby se pokusila přizpůsobit tuto
technologii do svých výrobků a začlenit ji
do běžného výrobního procesu.
Podrobnější informace naleznete v člán‑
ku „Polarity‑Switching Top Coats Enable
Orientation of Sub–10‑nm Block Copolymer
Domains“, který vyšel v listopadovém čísle
časopisu Science.
jh
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/26 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
technologie RFID
Úvod
Jednotlivé přednášky byly rozděleny do tří
bloků, z nichž každý měl svou oblast záj‑
mu. První blok byl zaměřen na oblast
RFID technologie v zahraničí, kde byly
prezentovány zkušenosti s automatickou
identifikací v různých zemích světa. Druhý
blok byl zaměřen na RFID technologii
v automatizaci a třetí blok byl směřován
do praxe, s názvem „Případové studie“,
kde prezentovali své výsledky technické
společnosti.
Celá konference byla podpořena tech‑
nickým zázemím společnosti Eprin, která
dodala speciální RFID brány – tzv. totemy,
které načítaly přicházející účastníky, kteří
měli ve svých visačkách se jmény umístěný
RFID tag, díky kterému byli jednotliví účast‑
níci identifikováni. Při vstupu do konferenč‑
ního sálu byli načteni RFID čtečkou a na
obrazovce se zobrazilo přivítání účastníka
přímo s jeho jménem. Jednalo se tedy
o perfektní ukázku toho, jak se také dá vyu‑
žít RFID technologie v praxi. Z tohoto sys‑
tému se taktéž dal vyčíst následně report,
kde byly zobrazeny jednotlivé příchody
a odchody účastníků z konference a taktéž
závěrečná tombola byla generována přímo
pro účastníky, kteří jsou v sále. Odpadlo
tedy čekání na účastníky, kteří např. z kon‑
ference již odešli, nebo Ti, kteří se zdržují
jinde než na konferenci.
RFID technologie
v zahraničí
A teď k jednotlivým blokům konference.
Úvodní blok mezinárodní konference o auto‑
matické identifikaci patřil zahraničním hos‑
tům a jejich projektům. Jako první předná‑
šející vystoupil prof. Jongtae Rhee, Ph.D.
z partnerské Dongguk University v Soulu.
Prof. Rhee představil právě probíhající pro‑
jekt CarSharing, o kterém již byla zmínka
v našem dubnovém čísle.
Druhým přednášejícím byl Pierluigi
Montanari z italské RFID laboratoře v Milá‑
ně, který prezentoval transport vína z Itálie
do Hong Kongu. V první fázi bylo hlavním
cílem sledování výroby vína, od sběru
hroznů přímo z vinice až po samotnou pro‑
dukci finálního produktu do láhve. V druhé
fázi byla pozornost soustředěna na sledo‑
vání transportu vína z Itálie až do Hong
Kongu, přičemž hlavním důvodem bylo
zabránění obchodování s vínem na čer‑
ném trhu. Zákazník tak skutečně ví, o jaké
víno se jedná.
Poté vystoupil docent Vaculík z Žilinské
univerzity v Žilině, se svou přednáškou
o aplikaci RFID technologie v poštovních
službách na Slovensku. Vizí je nahrazení
současného řešení označování balíků
pomocí čárových kódů novým systémem
využívajícím RFID technologii. Stávající
způsob označování však může být zacho‑
ván a bude doplněn RFID tagem, šlo by tak
o tzv. Smart label.
V závěru této sekce vystoupil Lucas
Åhlström ze Švédska, který prezentoval
využití RFID technologie pro označování
uskladnění zbraní, tzv. inteligentní kabinet.
Výhody takovéhoto uskladňování pomocí
RFID jsou v tom, že systém poskytuje úplnou
kontrolu nad uskladněným majetkem, oka‑
mžitý přístup k přiřazeným klíčům a zbra‑
ním a hlavně, že všechny události jsou
zaznamenávány a jednoduše a snadno
dohledatelné a verifikovatelné.
RFID technologie
v automatizaci
Druhý blok konference se tedy týkal využití
RFID technologie v automatizaci. Jednalo
se o tři přenášky, první přenášku měl dok‑
torand RFID laboratoře Ing. Filip Beneš,
který účastníky konference ohromil svým
náhledem do budoucnosti o využití RFID
technologie s praktickými ukázkami. Pre‑
zentace byla rozdělena do několika částí,
kdy popsal využití RFID technologie pro
„chytré“ domácnosti. Můžeme si představit
např. chytré lednice, které můžou sledovat
svůj obsah pomocí RFID tagů umístěných
na produktech. Může nám sama vygenero‑
vat seznam pro nákup, pokud nám něco
dochází, může nám ze surovin, které máme
v lednici zkombinovat výborný recept na
oběd a taktéž nás např.upozornit, že někte‑
rému zboží končí expirační doba.Taktéž se
zmínil o rozšířené realitě, kdy popsal jed‑
notlivé aplikace, které se ve světě již využí‑
vají. Pro ilustraci můžeme uvést automobi‑
lovou montážní linku, kde si konstruktér
nasadí speciální brýle, přes které vidí, kte‑
rou součástku má z automobilu odmonto‑
vat a taktéž jakým nářadím! Jsou to neuvě‑
řitelné aplikace, které ve světě již fungují,
a nebude dlouho trvat a dostanou se také
do České republiky.
Druhou „futuristickou“ prezentací byla
přednáška Ing. Bc. Lukáše Beneše Ph.D.
a Ing. Zdeňka Lokaje Ph.D., kteří společně
přednesli svou přednášku na téma: RFID
a Internet věcí – Výhled do roku 2020.Tak‑
též se jednalo o představení budoucnosti,
která se nezadržitelně blíží. A představili
novou vizi světa, který dle jejich slov je pro‑
stě SMART. Následně poukázali na vývoj
v roce 2015 a 2020 v oblasti identifikačních
technologií, posun architektury Internetu
věcí (Internet of Things, IoT), rozvoj komu‑
nikačních technologií a popsali postupný
vývoj hardwarového zařízení. Poslední
prezentací tohoto bloku byla přednáška
Ing.Tomáše Martocha a Ing. Petry Fuchsí‑
kové Ph.D. o tématu ochrany osobních dat
v souvislosti s RFID technologií. Často
zmiňovaná bezpečnost dat ukládaná jak
na RFID tag, či v databázi je palčivou otáz‑
kou mnoha úřadů na ochranu osobních
údajů, a proto společnost GS1 vytvořila
nástroj PIA. Je schopen odhalit důležitost
ochrany osobních údajů a pomocí nástroje
PIA taktéž upozornit na rizika vyskytující
se v této automatické identifikaci.V nástroji
Rozvoj technologií automatické identifikace jde stále kupředu,
takže je důležité sdílet nové poznatky a zkušenosti
z této oblasti i s ostatními. Automatická identifikace
totiž není jen o RFID technologii, a tak se v mezinárodní
RFID laboratoři rozhodli obohatit konferenci
i o další témata z této oblasti. Na konferenci pod názvem
International Auto-ID Conference, kterou hostila
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava,
byly prezentovány také nové, někdy až futuristické
vize z oblasti rozšířené reality, NFC technologie
či Internetu věcí.
Mezinárodní
konference Auto-ID
Ing. Petra Fuchsíková Ph.D.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/2712/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
technologie RFID
se taktéž vyskytují rady, doporučení a pří‑
klady, které mohou uživateli velmi pomoci.
Na závěr této přednášky byla taktéž vede‑
na panelová diskuze, kde byli dotázáni
také zahraniční hosté, jak řeší problema‑
tiku PIA a jakým způsobem se tato oblast
vyvíjí v jejich zemi.
Případové studie
Třetí, poslední blok, byl naplněn možná pro
některé nejzajímavějšími tématy případo‑
vých studií.Technické společnosti předsta‑
vily své projekty využití RFID technologie
v praxi. V první prezentaci představila
Miroslava Štaffenová společnost GS1 Slo‑
vakia, která se stará o standardní ukládání
dat do RFID tagu, díky kterému můžeme
sledovat celý rodokmen jednotlivých vý‑
robků. Kromě představení EPC kódu, který
je tedy ukládán na RFID tag byly předsta‑
veny taktéž jiné druhy identifikace zboží,
jako je např. DataMatrix, jedná se tedy
o 2D kód, na který se může ukládat velké
množství dat, např. v porovnání s čárovým
kódem.
Další prezentace byla právě od společ‑
nosti Eprin – Bc. Jakub Irber, který předsta‑
vil princip fungování RFID bran a možnosti
dalšího rozšíření tohoto zařízení. V další
části představili svůj projekt u zákazníka
s názvem RFID expediční brána, kdy se
jednalo o automatické sledování sériových
čísel výrobků a správnosti expedovaných
palet. RFID systém byl taktéž napojen na
vizuální prvky, které zobrazovaly tři barvy,
červená označovala, že nejsou naplněny
všechny palety a bylo protnuto optické
čidlo, nebo je např. přítomen produkt pat‑
řící do jiné multi palety, nebo že je přítomný
neznámý tag a poslední možnost je výskyt
nepovolené kombinace nakládky. V opač‑
ném případě – zelené světlo samozřejmě
signalizovalo správné načtení všech polo‑
žek. Oranžová barva signalizovala detekci
alespoň jednoho RFID tagu v čtecí zóně.
Díky tomuto řešení je možné systémově
expedovat do pěti sekund a efektivita expe‑
dice je až o 35 % vyšší.
Třetí prezentací byla případová studie
od společnosti Gaben, která implemento‑
vala RFID tagy na sběrné nádoby komu‑
nálního odpadu, za společnost prezentoval
Ing. Jakub Unucka. Tento projekt byl apli‑
kován na společný podnik 17 obcí Mikulov‑
ska. Důvody pro identifikaci sběrných ná‑
dob pomocí RFID tagů, byla možnost auto‑
matického snímání skutečného výsypu,
odstranění vlivu lidské chyby (nenačtení
čárového kódu nebo jiné optické značky),
okamžitá reakce na chybějící nebo poško‑
zený tag. Byla použita UHF technologie,
856 MHz EPC Gen 2 se čtením na vzdále‑
nost cca tři metry. Na vůz byly nainstalo‑
vány RFID čtecí zařízení s dvěma anté‑
nami, které byly vhodné do prostředí
od –30 °C až do +65 °C. Díky tomuto řeše‑
ní došlo k úsporám v řádu statisíců korun
za dva kvartály 2011. Poslední přednáš‑
ka byla od největšího odborníka na RFID
tagy v Evropě, Ing. Libora Hofmanna MBA,
který přednesl své téma – UHF RFID tagy
v extrémních podmínkách. Byly popsány
UHF RFID teplotně odolné tagy a tzv. štíhlé
tagy. Pan Hofmann popsal své jednotlivé
teplotní testy, kdy zkoumal teplotní defor‑
mace tagu, např. při vystavení běžného
tagu teplotě 200 °C po dobu jedné minuty,
kdy je čip odpojen a je nutné řešit tepelně
odolné připojení čipu a antény. Představil
své tagy pro jednotlivé teplotní rozpětí od
–80 °C a po +350 °C, a to pro jednotlivé od‑
větví – farmaceutika, automobilový průmysl,
zdravotnictví, metalurgie a elektronický
průmysl.Taktéž byly představeny nové tagy,
které vyvinul přímo pan Hofmann, např.
UHF RFID tag polohový vibrační senzor,
UHF tag pro teplotu –250 °C a další zají‑
mavé novinky.
Závěr
Celá konference byla zakončena tombolou
na bázi RFID technologie, ceny věnovali
partneři konference. A taktéž součástí
závěru bylo společenské setkání. Meziná‑
rodní konference Auto‑ID o automatické
identifikaci se účastnilo na 60 posluchačů
z různých částí světa. Hlavními organizá‑
tory byla mezinárodní RFID laboratoř
(ILAB RFID na VŠB‑TUO) a společnost
GS1 Czech Republic.
Závěrem je ještě v souvislosti s auto‑
matickou identifikací vhodné zmínit, že
letos tomu bylo právě 50 let, kdy profesor
Strakoš spolu s profesorem Šochem za‑
ložili na VŠB‑TUO obor automatizace.
A právě k této příležitosti byli někteří před‑
nášející odměněni pamětním listem právě
k této události.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/30
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/31
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/30 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
anglické listy
Telecommunication is an essential and
challenging aspect of planetary explorati-
on. For Mars landers, the constraints of
mass, volume, power and energy typically
limit their communications capabilities on
the long-distance link back to the Earth. By
deploying relay spacecraft in Martian orbit,
these landers can achieve much greater
data return and can obtain contact oppor-
tunities at times when Earth is not in view.
Currently, both NASA and European Spa-
ce Agency (ESA) have pursued this strate-
gy, deploying relay payloads on their Mars
science orbiters. This relay infrastructure
has significantly benefited the science
return from the 2003 Mars Exploration
Rovers and is poised to support the Phoe-
nix Lander and Mars Science Laboratory
missions later this decade. Longer-term
plans call for continued growth in relay
capability, greatly increasing data return
from the Martian surface to enable exciting
new Mars exploration concepts and advan-
ce our understanding of our planetary
neighbour. This article presents the new
approach to the terraforming of the planet
Mars, using current telecommunications
technologies.
How to Adapt Atmosphere
of Mars in Near Future
Contemporary state of telecommunication
development enables us to drive space-
crafts on Mars orbit or Mars surface very
precisely. Recent successful landing of
Curiosity rover on Mars is serious eviden-
ce of it. The only limitation is light velocity.
Every signal from the Earth to Mars or
a signal in opposite direction flights around
15 minutes depending on the actual distan-
ce of Mars. However, this limitation is sol-
ved with automatization of more complica-
ted tasks in most situations.
The planet Mars is an attractive desti-
nation for various spacecrafts. Now, the
spacecrafts are automatic, and they obtain
data about Mars surface, physical proces-
ses, Mars weather, and indirectly even
about the interior of Mars. However, the
humankind will not be satisfied with this
state. It will colonize Mars in coming deca-
des with great probability.The specific date
of manned mission to Mars is constantly
postponed due to many problems. Sparse
atmosphere of Mars and low temperature
on Mars surface belong to them.
Particular projects try to increase Mars
atmosphere density with different methods,
for example microorganisms, vegetation,
mirrors (in orbit around Mars). Mars has
giant water reserves in subsurface frozen
ocean with dimensions 800 × 800km, dis-
covered in 2005. We can use it for our
benefit.
Driven fall of Mars Satellites
to Mars Surface
It seems that the fastest way to make the
atmosphere denser is to transfer Mars
satellite Phobos or Deimos (or both) to
descending trajectory and cause the fall of
the satellite to Mars. If we aim the satellite
or both satellites just to that ocean, big
amount of water will sublimate, and surface
air pressure and temperature will increase.
The highest temperature increase will hap-
pen on the place of the fall; however, conse-
quences of the fall will affect the whole pla-
net. Global higher temperature will probab-
ly also cause evaporation of frozen carbon
dioxide.Although part of carbon dioxide and
water steam escape Mars or will be disso-
ciated by solar radiation, the process will be
relatively slow. For the first several decades
or centuries after the fall, the atmosphere
will stay denser than now.This fact will help
mankind with Mars colonisation.
The crucial question is how to change
trajectory of Mars satellite to descending
trajectory. Probably the simplest method is
to use rocket motors.Contemporary Saturn
V rocket has a thrust of 34 meganewtons
(first stage) for 150 seconds. It can be pre-
sumed that propulsion unit much more
powerful than contemporary Saturn V will
be available after 2050.
Let’s analyze the problem closer. Both
Mars satellites circulate in near circle orbits
almost sharp in Mars equator plane. Para-
meters of the satellites and their orbits are
in table 1.
The energetically least demanding way
how to manage the fall of a satellite to
Mars, is to decrease the original orbital
velocity v0 to a new velocity v1 so high, to
the satellite enters a new, elliptic orbit with
its farthest point in a distance of the origi-
nal circle orbit r1 = r0 and with the narrowest
point in distance r2 which is equal to Mars
radius. Mars radius is 3,402.5 km.We start
from energy conservation law
Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2,
where Ek1 = ½ m v1
2
is kinetic energy of the
satellite after slowing down in the farthest
point of the new orbit,
Ep1 = − κ m M / r1
is potential energy of the satellite in the far-
thest point of the new orbit, Ek2 = ½ mv2
2
is
kinetic energy in the narrowest point of the
new orbit (it means in distance of Mars
radius from the centre of Mars) r2, and
Ep2 = − κ m M / r2
is potential energy in the narrowest point of
the new orbit (it means in distance of Mars
radius from the centre of Mars) r2. Next, we
use law of angular momentum conservati-
on which can be written is scalar form
r1 m v1 = r2 m v2,
so
r1 v1 = r2 v2.
We considered the mass of Mars M =
= 6.4185 × 1023
kg as much greater than the
The NASA Deep Space Network (DSN) is an international
network of antennas that provide the communication links
between the scientists and engineers on Earth to the Mars
Exploration Rovers in space and on Mars.
Telecommunications and
Terraforming of planet Mars
Vladimír Kocour
Table 1 Parameters of the satellites and their orbits
Satellite Phobos Deimos
orbital radius r0 [km] 9 380 23 460
orbital velocity v0 [km/s] 2.138 1.352
orbital period T [day] 0.319 1.262
mass m [kg] 10.659 × 1015
1.476 × 1015
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/3112/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
anglické listy
masses of Mars satellites. However, Mars
also rotates, and the direction of Mars rota-
tion is the same as direction of satellites
orbital movement. One Mars rotational peri-
od is 24 h 52 min long. Rotational velocity
on Mars equator is vrot = 0.239 km/s. It is
necessary to subtract this velocity from the
satellite velocity in the narrowest point v2.
Velocity of tangential fall is v2‘ = v2−vrot. It
would be enough to slow down the satelli-
tes a bit less.The narrowest point would not
be on the surface but somewhere above –
but in Mars atmosphere, and braking effect
of the atmosphere would slow down the
satellite so much that the satellite would fall
to Mars after several circuits. Resultant
velocities are in table 2.
Ek2‘ is “effective” kinetic energy of the
satellite movement in the moment of the
fall to Mars. We can suppose that most of
this energy transforms to heat (less part
affects deformation and destruction of sur-
face rock on Mars, rotation velocity can
negligibly change, etc.).
Mars atmosphere will be thicken main-
ly by carbon dioxide CO2 (it constitutes
95% of planet atmosphere already now)
and water steam H2O which will sublimate
into atmosphere in a big amount.
Exact amount of H2O on Mars in unk-
nown and estimations are changing accor-
ding to new explorations of cosmic space
probes. Now, the amount of H2O on Mars
is being estimated to 5 × 106
km3
(5 × 1018
kg)
[2].Most of water ice is located in polar caps
but approximately 6 × 104
km3
(6 × 1016
kg)
of water ice is situated in middle latitudes
(as a part of permafrost). 3 × 10−2
km3
(3 × 1010
kg) sublimates to the atmosphere
and deposits back to the ground seasonal-
ly. Water nearly cannot exist in liquid state
on Mars because average pressure on
Mars is only 0,610 kPa. This pressure is
approximately equal to pressure in Earth’s
atmosphere in height of 30 km over sea
level.
Average temperature on Mars is −63 °C.
If the frozen ocean should be sublimated
after the fall, the low temperature ice must
be heated to melting temperature 0 °C first.
Then latent heat of sublimation must be
given (latent heat of melting, heat necessa-
ry to warming to boiling temperature, and
latent heat of boiling respectively).
Next leather which will be disengaged
to atmosphere is CO2, which exists in solid
state in polar areas. A part of CO2 sublima-
tes and deposits as a consequence of sea-
sonal rhythm. CO2 sublimates by −78 °C
temperature.
If all kinetic energy of both satellites
transforms to heat this heat would be
enough to warming and sublimation of
3.308 × 1016
kg of H2O, it means approxi-
mately 0.7 % of total water on Mars. It
remains as a question, how high steam
would spread. Mars atmosphere consists
of three main layers: low (to height 45 km),
middle, where jet stream flows (45–110 km),
and upper (over 110 km). Density of water
steam is in table 3. The density of air on
Earth is 1.28 kg/m3
.
However, it is a great unknown variable
what would really happen. Surely, not all
kinetic energy of the moons would be utili-
zed to sublimation of H2O. Also CO2 would
sublimate partially. Bigger amount of CO2
and H2O in atmosphere would strengthen
greenhouse effect, which would lead to fur-
ther temperature growth and further subli-
mation, especially CO2. Till now, we have
only a very rough imagination of Mars inte-
rior (the Mars InSight space probe which
should explore it will launch in 2016). The
fall of Mars satellites could cause volcanic
activity which would thicken Mars atmos-
phere more.
Let’s the Sun to Work
The whole project of frozen ice ocean sub-
limation could be realized alternatively
without throwing down Phobos and Dei-
mos to Mars surface. Ice Ocean is hidden
under regolith layer about only about 1m
thick [3]. If we are able to mine it and trans-
port anywhere the 800 × 800km large Ice
Ocean would sublimate as a consequence
of solar radiation. This “mining version”
could be also less energetically deman-
ding. But it would be also slower and would
contend with the problem of dust storms
which would cover the uncovered ice are-
as with dust again. Also ice sublimation
would be slower.
The development of convenient bulldo-
zers for Mars could be significantly simpler
that development of stronger rocket motors.
Successful rover Curiosity which is as big
as two cars gives hopes that “heavier equip-
ment for Mars” can be developed relatively
soon, maybe in 10 years.
In any case, this version of the project
would be very demanding.Such a large pro-
ject of coordinated transport of big amount
of soil was not realized on the Earth.
Conclusion
The atmosphere on Mars is relatively thin
and is composed mostly of carbon dioxide
(95.32 %). There has been interest in
studying its composition since the detec-
tion of trace amounts of methane, which
may indicate the presence of life on Mars,
but may also be produced by a geochem-
ical process, volcanic or hydrothermal
activity.
The atmospheric pressure on the sur-
face of Mars averages 600 Pa (0.087 psi),
and ranges from a low of 30 Pa (0.0044 psi)
on Olympus Mons’s peak to over 1,155 Pa
(0.1675 psi) in the depths of Hellas Planitia.
This compares to Earth’s sea level pressure
of 101.3 kPa (14.69 psi), making the aver-
age surface pressure on Mars about 0.6 %
of Earth’s mean sea level pressure. Mars
atmospheric mass of 25 teratonnes com-
pares to Earth’s 5,148 teratonnes.However,
the scale height of the atmosphere is about
11 kilometres (6.8 mi), somewhat higher
than Earth’s 7 km (4.3 mi).The composition
of the Mars atmosphere is 95 % carbon
dioxide, 3 % nitrogen, 1.6 % argon, and con-
tains traces of oxygen, water, and methane,
for a mean molar mass of 43.34 g/mol.The
atmosphere is quite dusty, giving the Mar-
tian sky a light brown or orange colour when
seen from the surface; data from the Mars
Exploration Rovers indicate that suspended
dust particles within the atmosphere are
roughly 1.5mm across.
The presented article demonstrates
the approach how to change the atmos-
phere of Mars towards the Earth atmos-
pheres parameters.
Reviewer: Bohumir Stedron, Ph.D,
Andrea Strelcova, MSc.
REFERENCES
[1] Štědroň, B., Lochman, M.: Mars se zem-
skou atmosférou v blízké budoucnosti?
Technický týdeník 1/2006.
[2] Christensen, P. R.: Water at the Poles and
in Permafrost Regions of Mars, Elements,
Vol. 2, pp. 151–155, June 2006.
[3] Antonenko, I.: Large Amounts of Water Ice
Found Underground of Mars, Universeto-
day.com, 27 January 2012, http://www.
universetoday.com/93059/large-amounts-
of-water-ice-found-underground-on-mars/.
[4] Space Communications with Mars, http://
www.astrosurf.com/luxorion/qsl-mars-
communication3.htm.
[5] Christensen, B.: Mars Telecommunicati-Christensen, B.: Mars Telecommunicati-
ons Orbiter: Interplanetary Broadband,
Space.com, 5 May 2005, http://www.
space.com/1038-mars-telecommunica-
tions-orbiter-interplanetary-broadband.
html.
[6] Home, W. D., Hastrup, R., Cesarone, R.:
Telecommunications for Mars Rovers and
Robotic Missions, Space technology,
http://trs-new.jpl.nasa.gov/dspace/bitstre-
am/2014/22350/1/97-0831.pdf.
[7] http://en.wikipedia.org/wiki/Mars_Tele-
communications_Orbiter.
Table 2 Resultant velocities
Satellite Phobos Deimos
v1 [km/s] 1.559 0.680
v2 [km/s] 4.298 4.689
v2‘ [km/s] 4.059 4.450
Ek2‘ [J] 8.781 × 1022
1.461 × 1022
Table 3 Density of water steam
Layer height 45 km 10 km 5 km
Density of water steam 0.005 kg/m3
0.223 kg/m3
0.436 kg/m3
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/32 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
veletrhy
Na závěr druhého dne konání veletrhu
electronica 2012 se na výstavišti v Mni‑
chově uskutečnilo B2B setkání vystavova‑
telů z České republiky a Izraele. Obě země
měly na veletrhu poměrně silné zastou‑
pení, Česká republika 28 a Izrael 12 vysta‑
vovatelů. Dvouhodinové obchodní setkání
bylo součástí projektu Ministerstva prů‑
myslu a obchodu ČR, které ve spolupráci
s Hospodářskou komorou ČR, agenturou
CzechTrade, Českomoravskou elektro‑
technickou asociací a dalšími subjekty na‑
bízí českým firmám podporu při pronikání
na zahraniční trhy. Kromě podpory spo‑
lečné expozice českých firem na veletrhu
electronica 2012 tak byl ve spolupráci
s Česko‑izraelskou smíšenou obchodní
komorou (ČISOK) připraven tento „match‑
making“ vystavovatelů z obou zemí. Cílem
bylo podpořit vzájemnou informovanost
obou stran o svých produktech, navázat
obchodní kontakty a v konečném důsledku
podpořit export českých firem do Izraele,
země, která je známá vývojem a výrobou
high‑tech produktů.
Setkání zahájil představením hostů
Petr Beneš, viceprezident Česko‑izraelské
smíšené obchodní komory. Přítomné zá‑
stupce desítky vystavovatelů z obou zemí
pak přivítali Josef Hlobil, generální konzul
ČR v Mnichově a Norbert Bargmann,
generální ředitel veletržní společnosti
Messe München International. Za Česko‑
moravskou elektrotechnickou asociaci ELA
byli přítomni její ředitel František Hýbner
a jeho zástupce Jan Prokš, který ve svém
vystoupení připomněl významný podíl akti‑
vit elektrotechnických a elektronických
firem na průmyslové výrobě v ČR a na
závěr vyzval přítomné firmy k účasti ve
společných projektech výzkumu a vývo‑
je programu Gesher/Most. K této výzvě se
připojil i Petr Beneš, který představil akti‑
vity ČISOK směřující k podpoře vzájemné
spolupráce v oblasti špičkových technolo‑
gií, zejména pravidelné podnikatelské mise
pořádané ve spolupráci s obchodními sek‑
cemi velvyslanectví státu Izrael v Praze
a ČR v Tel Avivu, zaměřené na oblasti tele‑
medicíny a eHealth, ICT, elektroniky a hi‑
tech. Účastníci z poslední takové odborné
mise, zaměřené na telemedicínu a kyber‑
netickou bezpečnost, se vrátili před něko‑
lika týdny a lze očekávat, že výsledkem
jednání, která proběhla, bude přihláška
společného projektu z oblasti distanční
lékařské péče v rámci právě končící další
výzvy Gesher/Most.
Po vzájemném krátkém představení pří‑
tomných firem, které moderoval Petr Beneš,
se otevřel prostor pro vzájemná neformál‑
ní obchodní jednání, kterých se aktivně
zúčastnili zástupci vrcholového manage‑
mentu. Za izraelskou stranu společnosti
ADCOM Electronic Design Centre (návrh
plošných spojů pro multigigabitové apli‑
kace), Eltek (přední izraelský výrobce ploš‑
ných spojů), Nofech Electronics (výrobce
krystalových rezonátorů), F.D. Consulting
(standardní a zákaznické desky elektronic‑
kých systémů) aTalmir Electronics (distribu‑
tor elektronických součástek a měřicí tech‑
niky), za českou stranu pak společnosti
Almeto s.r.o. (RFI součástky), EMKO Case
(výroba mechanických součástí, kovových
skříněk), FCC Průmyslové systémy (prů‑
myslová automatizace), Lešikar a.s. (bez‑
kontaktní magnetické snímače) a Noliac
a.s. (piezokeramické součástky).
Mediálním partnerem česko‑izraelského
setkání i české účasti na veletrhu Electro‑
nica 2012, byl odborný měsíčník Sdělovací
technika.
Zástupci zúčastněných firem z obou
stran na závěr potvrdili svoji spokojenost:
„Akce splnila moje očekávání, získali jsme
příslib konkrétní spolupráce“, řekl na závěr
Dow Fishman, prezident a výkonný ředitel
společnosti F.D. Consulting. Podobně rea‑
goval i Jaromír Bajgar, jednatel a ředitel
společnosti EMKO Case, které se otevřely
možnosti exportu do Izraele.
pb
Podpora spolupráce
v oblasti hi-tech na veletrhu
electronica 2012
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/Účast na konferencích je podmíněna předchozí registrací a uhrazením konferenčního poplatku.
Více informací naleznete na www.stech.cz nebo na e-mailu klubST@stech.cz.
Konference vydavatelství Sdělovací technika
1. pololetí 2013
Informace o programu a podmínkách účasti získáte na www.stech.cz nebo si je můžete vyžádat na adrese konference@stech.cz.
Smart Life (Inteligentní systémy v energetice)
29. leda, Praha
Perspektivy pro Smart Grids technologie ve světě, státní energetická politika České republiky, interoperabilita a strategie
potřebné pro komunikaci v inteligentních sítích, normy zajišťující spolehlivost a bezpečnost sítí, komunikační standardy
v SG, Cloud a datová centra v SG, spotřebiče SG Ready – přirozená součást SG
iCTDay
19. února, Praha
Konference o informačních technologiích, telekomunikacích a digitálních médiích v propojení na datová centra, služby
Cloud a kybernetickou bezpečnost.
Elektronické zdravotnictví v ČR a ve světě
20. února, Praha
Seminář k elektronickému zdravotnictví.
Elektronika, mikroelektronika a inovace
20. března, Brno
Konference o trendech v mikroelektronice, aplikacích elektronických systémů a všudypřítomných měřicích přístrojích.
RFID Future Morava
21. března
Bezdrátová komunikace v každodenním životě, její význam a budoucnost pro průmyslová odvětví.
Milníky digitalizace
16. dubna, Praha
Konference k oslavě 60 let televizního vysílání v ČR, na cestě k DVB-T2 a Smart-TV (spojeno s oslavou 60 let časopisu
Sdělovací technika).
Inteligentní budovy
24. dubna, Brno
Konference o systémové integraci, aktuálním trendu zahrnujícím celkovou architektonickou i technologickou koncepci
budov, možnosti propojení inteligentních zařízení v moderní budovách, aktivních prvcích ochrany inteligentních budov,
management energií, a především pak na návratnost vložené investice.
eHealt Days 2013
14. – 15. května, Brno
Aktuální novinky ve strategii MZ ČR směřující k vytvoření hospodárného a funkčního systému eHealth v České republice, řešení
elektronizace zdravotnické dokumentace a výstavby národního systému eHealth, aktuální problematika zajištění bezpečnosti
a archivace dat, elektronické stetoskopy pro 21. století, elektronická distanční péče.
Elektronický vývoj a výroba 2013
4. června, Brno
Konference o aktuálních trendech v oblasti vývoje a výroby elektronických systémů a zařízení a o aktuálním stavu sektoru
elektronického průmyslu v ČR.
iCT Day
RFIDFUTURE
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/34 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
produkty a služby
Společnost Agilent Technologies potěšila
všechny uživatele, kteří potřebují provádět
precizní mikrovlnná měření i mimo labora-
torní prostředí, uvedením nové řady ručních
mikrovlnných analyzátorů Agilent FieldFox.
Nové analyzátory jsou nabízeny s frekvenč-
ním rozsahem do 4, 6, 9, 14, 18 a 26,5 GHz
a pro každé frekvenční pásmo jsou vždy k dis-
pozici jako spektrální analyzátor, vektorový
obvodový analyzátor nebo jako kombinace
spektrálního a vektorového obvodového ana-
lyzátoru v jednom. Jak již bylo zmíněno
v úvodu, přístroje jsou určeny pro nasazení
v polních či náročných provozních podmín-
kách. Tomu odpovídá robustní konstrukce
s vysokou mírou ochrany proti pádu, prachu
či vodě s certifikací dle U.S. MIL-PRF-28800F
Class 2, možnost provozu při teplotách v roz-
sahu od –10 ºC do +55 ºC, výdrž snadno vy-
měnitelné baterie přes 3,5 hodiny a hmotnost
pouhé 3kg. Mezi aplikace, pro které jsou tyto
nové přístroje určeny, patří primárně opravy,
instalace a údržba radarových zařízení, civil-
ních i vojenských mikrovlnných spojů, testo-
vání satelitních komunikačních zařízení či sle-
dování frekvenčního spektra, tedy aplikace,
kde je potřeba vysoká míra mobilnosti měři-
cího přístroje v kombinaci s vysokou přes-
ností měření.
Nové analyzátory Agilent FieldFox jsou však
nejen lehké a odolné, ale i velice přesné. Spek-
trální analyzátor pracuje s přesností ±0,6 dB
v celém rozsahu provozních teplot –10 °C až
+55 °C s dynamickým rozsahem přes 105 dB.
Vektorový obvodový analyzátor pracuje s dyna-
mickým rozsahem 100 dB do frekvence 9 GHz
a 94 dB do frekvence 18 GHz a s šumem pou-
hých ±0,004 dB. Této vynikající přesnosti,
plně srovnatelné s laboratorními přístroji,
je dosaženo implementací celé řady pokroči-
lých technologií jako QuickCal, CalReady či
InstAlign. Kromě spektrálního analyzátoru
a vektorového obvodového analyzátoru, s mož-
ností měření všech čtyř S parametrů současně,
lze možnosti analyzátorů dále rozšířit i o ne-
závislý CW zdroj signálu od 30 kHz až do
26,5 GHz, vektorový voltmetr, analyzátor
kabelů a antén, USB výkonové senzory či
interní přijímač GPS.
Výsledky měření je možné ukládat na SD
kartu či na USB paměťový disk. Pro vzdálené
řízení je k dispozici rozhraní Ethernet a USB.
Samozřejmostí je krytí všech konektorů a slotů
dvířky s těsněním proti vniknutí vody a pra-
chu.
Bližší informace o mikrovlnných analyzáto-
rech Agilent FieldFox získáte na stránkách
www.agilent.com/find/FieldFox-pr nebo u spo-
lečnosti H TEST a.s., autorizovaného distribu-
tora měřicí techniky Agilent Technologies pro
Českou republiku a Slovensko.
Mikrovlnná měření s laboratorní přesností
i v polních podmínkách
Obr. 2 Testování komunikačních zařízení
v bojových podmínkách
www.htest.cz
Obr. 1 Vektorový obvodový analyzátor
Agilent FieldFox
Evropská komise vydala rozhodnutí vyžadu-
jící, aby země Evropské unie (EU) otevřely
do poloviny roku 2014 pásmo UMTS pro
služby LTE. Párované kmitočtové pásmo
2 100 MHz (FDD) zahrnující bloky 1920–
1980 MHz ve směru od účastníků 2110-2170
MHz ve směru k účastníkům. Nejnovější roz-
hodnutí Evropské komise je povinné pro
členské státy a stanoví se v něm, že k otevření
pásma UMTS musí dojít nejpozději do 30.
června 2014 a rovněž je třeba harmonizovat
technické podmínky umožňující koexistenci
různých technologií v tomto pásmu.
Komise uvedla, že to bude Evropě poskyto-
vat dvojnásobné množství kmitočtového
spektra pro rádiové širokopásmové služby než
v USA, asi kolem 1 000 MHz. Toto rozhod-
nutí je součástí Programu politiky rádiového
spektra, jehož cílem je v EU zajistit pro rádi-
ové širokopásmové služby nejméně 1 200
MHz. Očekává se, že to přispěje k cílům sta-
noveným v dokumentu Digital Agenda pro
univerzální přístup, tj. alespoň 30 Mb/s do
konce roku 2020.
Komise také uvedla, že zvažuje rovněž
návazné opatření na podporu využívání nepá-
rovaných bloků 2 100 MHz (konkrétně 1900–
1920 MHz a 2010–2025 MHz), které byly pro
UMTS přiděleny, ale v EU se nevyužívají.
V současné době se studují možnosti pro vyu-
žití těchto pásem pro mobilní širokopásmový
přístup.
jh
EU otevírá pásmo UMTS pro služby LTE
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/37
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/36 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
produkty a služby
Axiomet je firma specializující se na výrobu
měřící techniky pro profesionály. Široké spek‑
trum výrobků zahrnuje číslicové multimetry,
klešťové měřiče, zkoušečky odporu, labora‑
torní napájecí zdroje, pyrometry, hygrometry,
číslicové osciloskopy, měřiče vlhkosti a osvět‑
lení, tachometry, měřící pinzety a mnoho
jiných. U svých zařízení Axiomet používá
skříňky vyrobené z plastů vysoké kvality.
Vyznačují se jednolitým, moderním vzhle‑
dem a zaručují přitom vysokou bezpečnost
užívání. Moderní konstrukční řešení a druh
materiálů, použitých na skříňky, zaručují
dosažení malých rozměrů a nevelké hmot‑
nosti přístrojů. Přehled vybraných výrobků
firmy Axiomet je představen níže.
Video-Pyrometr
AX-7550
Příkladem jednoho
z měřičů sloužících
k bezdotykovému mě‑
ření teploty, nachá‑
zejícího se v nabídce
firmy Axiomet, je
AX‑7550. Přístroj měří
teplotu v rozsahu
–50 °C až +1 600 °C.
Vestavěný digitální fotoaparát umožňuje
vytvořit snímek objektu, jehož teplotu měří‑
me. Měřič provádí navíc měření teploty po‑
mocí sondy typu K, měření teploty a vlhkosti
vzduchu, teploty rosného bodu a teploty vlh‑
kého čidla. AX‑7550 může pracovat rovněž
jako záznamník.
Klešťový
měřič AX-2040
Základním určením měřiče
AX‑2040 je měření proudu
do 400 A AC, měření na‑
pětí AC/DC a odporu. Pří‑
stroj má pouze tlačítko pro
zapnutí, jelikož díky uni‑
kátní vlastnosti automatické
volby měřící funkce měřič
sám volí měřící funkci v zá‑
vislosti na měřené veličině.
Tato funkce eliminuje rizi‑
ko nesprávného připojení a omezuje možnost
poškození přístroje, což zaručuje vysokou
bezpečnost práce!
Číslicový osciloskop AX-DS1022C
V nabídce firmy Axiomet se nacházejí rov‑
něž číslicové osciloskopy. AX‑DS1022C je
model s analogovou šířkou pásma 25 MHz
a vzorkovacím kmitočtem 500 MSa/s. Jsou
dostupné režimy spouštění hranou, smě‑
rem hrany, šířkou impulsu, videosignálem.
Osciloskop má rovněž alternativní režim
spouštění, umožňující získání stabilního
oscilogramu dvou navzájem nekorelova‑
ných průběhů přiváděných na oba měřící
kanály. Během činnosti může osciloskop
provádět automatická měření 32 různých
parametrů.
Uživatel má k dispozici matematické funkce
s FFT a desetinásobný zoom, kurzory, USB
Host a USB Device.
Nabídka firmy Axiomet
www.tme.cz
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/Zdroje řady GWS dosahují vysoké účinnosti 90%
v kombinaci s nízkou spotřebou pod 0,5 W
v záložním režimu, dle směrnice ErP
Společnost TDK-Lambda uvedla na trh novou řadu eko-
logických zdrojů GWS500 splňujících požadavky směr-
nice ErP (Energy-related Products) z hlediska úspory elek-
trické energie. Inovační
konstrukční techniky, na
jejichž základě tento pro-
dukt vznikl, umožnily
skloubit vysokou ener-
getickou účinnost, vyso-
kou objemovou hustotu
výkonu, nízkou spotře-
bu v záložním režimu
s vysokou důvěrou v je-
ho spolehlivost, která je
vyjádřena poskytnutou
pětiletou zárukou. GWS-
500 se velmi dobře hodí
pro použití v nejrůzněj-
ších průmyslových apli-
kacích včetně automa-
tizovaných zkušebních
zařízeních, automatizač-
ní a přístrojové techniky.
Dosažení objemové
hustoty 0,53 W/cm3
je vý-
sledkem kombinace pro-
filu skříňky 105 × 218 mm s modulem 1U (44,45 mm)
a jmenovitého výkonu 500 W při účinnosti typicky 90 %.
Řada je tvořena čtyřmi modely se jmenovitými výstupy
12 V/42 A; 24 V/21 A; 36 V/14 A a 48 V/10,5 A. Výstupy
jsou uživatelsky nastavitelné v rozsahu až 20 % v závis-
losti na konkrétním modelu, přičemž modely 24 V a 36 V
mají schopnost dodat do zátěže špičkový výkon 600 W.
S plochou charakteristikou účinnosti, s průměrnou
hodnotou 89 % při zatížení v rozsahu 25–100 %, pře-
vyšující hodnotu 87 % požadovanou směrnicí ErP, pra-
cují zdroje v pásmu provozních teplot –25 až +70 °C s ji-
stým omezením maximálního výkonu na jeho konci.
Výkonné jednotky GWS500 jsou chlazeny ventilátorem
s opačným chodem (s výfukem vzduchu), čímž se sni-
žuje riziko jeho znečištění.
Zdroje řady GWS500 TDK-Lambda jsou opatřeny pře-
pěťovou, tepelnou a nadproudovou ochranou (s reži-
mem proudového omeze-
ní u modelů 24 V, 36 V
a 48 V, a režimem „hic-
cup“ u modelu 12 V).
K dalšímu standardnímu
vybavení patří pomocný
výstup 5 V/0,3 A, dálko-
vé ovládání výstupu, sig-
nál „DC GOOD“ a funk-
ce programování napětí.
Všechny modely se mo-
hou pochlubit nízkou
spotřebou v záložním re-
žimu – pod 0,5 W.
Vstup GWS500 dokáže
zpracovat napětí v širo-
kém rozsahu 85–264 Vstř
a jeho součástí jsou i ak-
tivní obvody ke kom-
penzaci účinku v soula-
du s požadavky normy
EN61000-3-2. GWS500.
Nesou značku CE podle
evropské směrnice LVD a vyhovují normám EN55022
a CISPR22 pro elektrická zařízení třídy B z hlediska
elektromagnetického rušení vyzařováním i po přívo-
dech, bezpečnostním normám CSA/IEC60950-1 Ed 2
a UL/EN60950-1.
Zdroje nové řady GWS jsou běžně dostupné a zájemci
mohou získat bližší technické informace na stránkách
www.uk.tdk-lambda.com/gws.
TDK-Lambda rozšiřuje řadu
ekologických zdrojů GWS o modely 500 W
official representative of
Více informací poskytne Amtek spol. s r. o.
Vídeňská 125, 619 00 Brno tel. 547 125 560 fax 547 125 556
e-mail: amtek@amtek.cz
Borského 989/1, 152 00 Praha 5 tel. 251 681 111–13 fax 251 681 114
e-mail: praha@amtek.cz
www.amtek.cz
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/38 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
produkty a služby
Úspěšná evoluce pokračuje
Průmyslové aplikace často vyžadují, aby jed-
notlivé komponenty odpovídaly normě EN
60204-1 „Bezpečnost strojních zařízení – Elek-
trická zařízení strojů“ (VDE 0113-1), pro často
používané neuzemněné systémy (sítě IT). Elek-
trická bezpečnost zařízení musí odpovídat
tomuto standardu EU. Dle článku 9.4.3.1
„Zemní spojení“ musí být, obzvláště v těchto
systémech IT, všechny vodivé části, především
veškeré spouštěcí mechanismy (magnetické
ventily, magnetické brzdy atd.) vybaveny dvou-
pólovou ochranou a dvoupólovým spínáním.
Pro zajištění funkcí ochrany, spínání a kon-
troly ve 24 VDC aplikacích používali zákaz-
níci firmy E-T-A řadu let tato polovodičová
výkonová relé:
– E-1071-073-DC 24 V-3 A,
– E-1071-128-DC 24 V-3 A,
– E-1071-353-DC 24 V-3/3 A.
Tato relé odpovídají požadavkům normy
EN60204-1 ve smyslu dvoupólového rozpo-
jování obvodu v případě chyby. Nicméně již
neumožňují jedno- nebo dvoupólové ON/OFF
spínání hlavních výstupů za běžných pod-
mínek. To byl jeden z důvodů, proč v E-T-A
zkonstruovali nový Solid State Remote Power
Controller (SSRPC) s označením E-1072-
-128-DC24V-3A, který přímo nahrazuje řadu
E-1071-xxx. Tento nový typ lze také použít jako
náhradu SSRPC řady E-1071-073, E-1071-128
a E-1071-353.
Splnění technických požadavků normy
EN60204-1 rozšiřuje oblast použití o řadu
dalších aplikací.
SSRPC řady E-1072-128 je nyní ideální
řešení pro:
– dvoupólové spínání induktivních spouště-
čů jako např. magnetických ventilů v auto-
matizaci,
– elektrickou kontrolu stavu těchto obvodů,
– ochranu vodičů,
– indikaci stavu a signalizaci chyb v hlavním
obvodě – vizuálně (červený terčík nebo
LED) nebo pomocí bezpotenciálních kon-
taktů,
– dvoupólové odpojování hlavních kontak-
tů v případě zkratu či ručního odpojení.
Bližší informace o této řadě výrobků popř.
dalších produktech firmy E-T-A Elektrotech-
nische Apparate GmbH žádejte u lokálního
autorizovaného zástupce, společnosti Vienna-
Components-Trading, s.r.o.
Polovodičové dálkově řízené
výkonové relé od E-T-A
www.vicomtrade.cz
ROK 2012 VE SDĚLOVACÍ TECHNICE!
Nakladatelství Sdělovací technika pro Vás připravilo
jedinečnou nabídku. Celý ročník časopisu ST
spolu se sborníky všech konferencí pořádaných
nakladatelstvím v roce 2012 na jediném CD.
Můžete si objednat i jednotlivé ročníky od roku 2000.
Objednávky přijímá:
Sdělovací technika, Uhříněveská 40, 100 00 Praha 10
tel: 274 819 625, www.stech.cz, e-mail: redakce@stech.cz
CENA
za CD je 300 Kč
(včetně DPH)
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/3912/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
zajímavosti
Existují již nanomateriály, které dokážou pře-
měnit světlo na elektrickou energii a další,
které umí konvertovat teplo na elektrickou
energii. Nyní přišli vědci z University Texas
v Arlingtonu a Technické univerzity Louisiana
s hybridním nanomateriálem, který umí
obojí. Podle vědců může být spárování nano-
materiálů s mikročipy použito pro vytvoření
samonapájecích senzorů, zařízení s nízkou
spotřebou či biomedicínské implantáty.
I když uhlíkové nanotrubičky s jednodu-
chou stěnou (Single-Walled Carbon Nano-
tube, SWNT) již byly použity ke konstrukci
průhledných solárních článků a uhlíkových
solárních článků, v porovnání s klasickými
fotovoltaickými články jsou stále velmi nee-
fektivní. Díky využití hybridního materiálu
by však elektrická energie vyrobená konverzí
světla, mohla být doplněna i nějakou termoe-
lektřinou.
„Pokud se nám podaří převádět na elek-
třinu zároveň světlo i teplo, je zde obrovský
potenciál pro výrobu energie,“ uvedl docent
fyziky Wei Chen z University Texas. „Díky
zvýšení počtu mikrosoučástek na čipu může
tato technologie nabízet účinnou platformu
pro doplnění nebo dokonce nahrazení sou-
časných solárních technologií.“
Tento nový materiál byl syntetizován kom-
binací nanočástic sulfidu mědi a SWNT a po-
tom použit v prototypu generátoru termoe-
lektrického. Celý tým doufá, že nakonec bude
schopen vyvinout generátor, který bude po-
skytovat výkon až na úrovni mW.
Výzkumníci uvádí, že ve srovnání s SWNT
tenkovrstvým článkem, zvyšuje nová tenko-
vrstvá struktura absorpci světla až o 80%. Jde
sice zatím pouze o laboratorní zkoušky, ale
znamenalo by to mnohem efektivnější gene-
rátor. Kromě toho sulfid mědi je mnohem
levnější a snadněji dostupný než vzácné kovy
používané v podobných hybridních článcích.
Vědci také v součástkách vyrobených z hyb-
ridního materiálu naměřili optický a tepelný
spínací efekt. Tento spínací efekt může být při
asymetrickém osvětlení až 10krát silnější, než
při symetrickém osvětlení. Při asymetrickém
osvětlení zakrývá jednu z elektrod destička
z polydimethylsiloxanu (PDMS), takže zdroj
světla svítí pouze na jednu elektrodu, zatímco
druhá je zakryta. Rozdíl teplot mezi osvětle-
nou a zakrytou elektrodou vytváří termoelek-
trický jev, který zvyšuje elektrickou energii
generovanou světlem.
Podrobnější informace jsou dostupné v člán-
ku pod názvem „Optical and thermal response
of single-walled carbon nanotube–copper
sulfide nanoparticle hybrid nanomaterials“,
který vyšel v říjnovém čísle (45) časopisu Na-
notechnology. jh
Hybridní nanomateriály
konvertují světlo i teplo na elektřinu
www.farnell.com
PROMLUVME
SI O TOM, JAK
SPOLUPRACOVAT
LÉPE.
PROTOŽE I TI NEJLEPŠÍ SE
STÁLE MOHOU ZLEPŠIT.
f Přes 500 000 produktů skladem k expedici tentýž den
f Přes 3 500 předních dodavatelů
f 24hodinová přímá dostupnost odborníků v pracovní dny přes online chat,
e-mail nebo telefon
f Testujte nejnovější produkty zdarma v online komunitě element14
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/40 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
produkty a služby
Rozvoj telekomunikačních sítí, masové rozší‑
ření chytrých mobilních zařízení a rostoucí
výkon informačních a komunikačních tech‑
nologií doprovázený poklesem cen, vedly
v posledním desetiletí k fenoménu, který lze
bez nadsázky označit za „mobilní revoluci“.
Dramaticky mění náš každodenní život, při‑
náší zcela nové možnosti a ovlivňuje způsob
našeho fungování v mnoha oborech lidské
činnosti. Nejinak tomu je a bude i v oblasti
zdravotnictví a sociální péče.
Mobilní zařízení
jako brána do informačního systému
Lékaři a odborný personál doposud tráví
značné množství času doslova „vsedě“ u počí‑
tačů při zadávání údajů do informačních sys‑
témů, přepisování ručně pořízených zá‑
znamů a poznámek či vyhledávání infor‑
mací. Díky mobilním zařízením a jejich
online připojení však mohou mít potřebné
informace k dispozici kdykoliv a kdekoliv.
Potřebné údaje si mohou na mobilním zaří‑
zení přečíst nebo jednoduchým způsobem
zapisovat přímo do informačního systému.
Lékař, který je díky tomu mnohem mobil‑
nější, má tak v přehledné formě k dispozici
více informací pro své rozhodování o další
léčbě, lépe také zvládá přesuny mezi paci‑
enty či odděleními. Díky snížení nároků
na administrativní činnosti může věnovat
více času léčbě a péči o zdraví pacientů.
Typické zdravotnické informační systémy
dnes běžně obsahují obrovské množství infor‑
mací a poskytují svým uživatelům řadu
funkcí. V každodenní praxi je přitom využí‑
vána jen malá část informací a funkcí sys‑
tému. Informace jsou často s ohledem na cha‑
rakter práce zapisovány „v terénu u pacienta“
nejprve na papír a následně přepsány u počí‑
tače do informačního systému.
To je zbytečná administrativní zátěž, ne‑
mluvě o zvýšeném riziku chyb při vícenásob‑
ném přepisování a také vinou časového od‑
stupu okamžiku vložení údajů do systému od
doby, kdy se lékař daným případem fakticky
zabýval. Navíc se lékař často ocitá v situaci,
kdy nemá potřebné informace na místě k dis‑
pozici a musí si pro ně do systému „dojít“,
nebo si je obstarat jiným způsobem.
Řadu úkonů rutinní povahy, které v sou‑
hrnu představují značnou část denní činnosti
lékařů, mohou mnohem lépe podpořit jedno‑
dušší aplikace pro smartphony či tablety. Ty
zpřístupňují vybrané funkce zdravotnického
informačního systému v přehledném a jedno‑
duchém rozhraní mobilního zařízení. Na doty‑
kové obrazovce tabletu či smartphonu má pak
lékař k dispozici potřebné informace v podobě,
která je pro něj nejvhodnější. Může to být třeba
podrobný výčet přesných hodnot z laboratoře
nebo grafické znázornění trendu vývoje fyzio‑
logických hodnot pacienta. Prostřednictvím
tohoto rozhraní lze také potřebné údaje do sys‑
tému jednoduše vkládat.
Je třeba zdůraznit, že mobilní aplikace
v žádném případě nenahrazují nemocniční
systém. Stejně tak není nutné je se stávajícím
„hlavním“ informačním systémem
jakkoliv dále složitě integrovat.
Mobilní aplikace představují jed‑
noduché pracovní rozhraní či
jakýsi zjednodušený náhled do zdravotnic‑
kého informačního systému, kde pracují
přímo s jeho funkcemi a daty. Optimálně by
měly být připravovány v úzké spolupráci s do‑
davateli zdravotnického informačního systé‑
mu a jeho uživateli.
Mobilní telemonitorování
zlepšuje péči o pacienta
Mobilních asistivních technologií je možné
využít pro vzdálené sledování hodnot vitálních
funkcí – telemonitoring. Toto řešení pomáhá
snížit v řadě případů četnost návštěv lékaře
kvůli rutinnímu měření těchto hodnot. Také
v nemocničním prostředí přináší využití mobil‑
ních asistivních technologií řadu výhod.
Například při přesunu pacienta z jednotky
intenzivní péče na lůžko, akutní péče umož‑
ňuje včasné zjištění případného zhoršení
zdravotního stavu. Tím je podpořena snaha
o dobrý průběh léčby a bezpečnost pacienta.
Efektem je snížení časových nároků na střední
zdravotnický personál; ten se tak může více
věnovat činnostem, při kterých je lidská úloha
nezastupitelná. Stejný počet sester může
obsloužit více pacientů, aniž by došlo ke sní‑
žení kvality péče. V případě nežádoucího
vývoje sledovaných hodnot vitálních funkcí
pacienta, systém aktivně varuje zdravotnický
personál. Ve vybraných případech je také
možno pacienta vybaveného asistenčními
technologiemi dříve propustit z nemocnič‑
ního prostředí do domácího ošetřování. Při‑
tom je zachována potřebná úroveň dohledu
nad jeho zdravotním stavem a postupem
rekonvalescence.
V oblasti sociálních služeb tyto nové techno‑
logie mohou hrát velmi důležitou roli ve vzdá‑
lené péči o klienty, kterým je díky tomu umož‑
něno déle setrvat v domácím prostředí a být
méně závislými na pomoci ostatních. Poskyto‑
vatelé „Home care“, služeb se vzdáleným tele‑
monitoringem, mohou poskytovat
svým klientům, vedle běžných
sociálních služeb, také dohled nad
jejich zdravotním stavem včetně
dohledu nad jejich domovem.
Je to bezpečné?
Důležitým předpokladem využití
těchto nových technologií je bez‑
pečnost pacienta a ochrana jeho
dat. Kombinací hardwarových
a softwarových prostředků na
straně samotného mobilního za‑
řízení, aplikace i komunikační sítě
dosahujeme bezpečnosti, která je
na úrovni zabezpečení „tradič‑
ních“ informačních systémů. Veš‑
kerá bezdrátová komunikace
a přenosy citlivých dat probíhají
prostřednictvím zabezpečených protokolů
v šifrované podobě. K autentizaci a autorizaci
uživatelů zařízení a jeho aplikací by se měla
využívat kombinace několika mechanismů
(včetně využití biometrických prvků), které
v souhrnu znamenají nejvyšší dosažitelnou
míru zabezpečení, daleko přesahující tradiční
kombinaci jména a hesla. Mobilní zařízení
využívaná ve zdravotnických zařízeních by
pak měla být vybavena nástroji pro jejich
vzdálenou správu. Je zřejmé, že nasazení
těchto technologií musí být doprovázeno
odpovídající IT podporou, která umožní
zdravotnickému zařízení efektivně a bezpeč‑
ně řídit nasazení a využití mobilních techno‑
logií, aniž by to kladlo zvýšené nároky na
jejich uživatele.
Mobilní technologie dnes pomáhají odkrývat
nové možnosti pro zdravotní a sociální péči.
Pacienti a jejich zdravotní stav tak může být sle‑
dován systematicky po delší dobu a na dálku.
Přináší to nejen úsporu času lékařů a zdravotnic‑
kého personálu, ale i efektivnější léčbu.
Tomáš Ammer, Ness Technologies
Autor pracuje v oblasti řešení
pro veřejnou správu a zdravotnictví
Mobilizace zdravotních
a sociálních služeb začíná
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/4112/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
zajímavosti
Ze studie Cisco Global Cloud Index (2011 až
2016) vyplývá, že provoz v datových centrech
by měl v příštích letech vzrůst čtyřikrát
a v roce 2016 dosáhnout hodnoty 6,6 zeta‑
bajtu (ZB, 1021
). Nejrychleji rostoucí složkou
v datových centrech budou cloudové pře‑
nosy; jejichž objem vzroste šestkrát, což
odpovídá průměrnému meziročnímu nárůstu
o 44%. Mezi nejzajímavější zjištění studie
patří skutečnost, že růst poptávky po cloudo‑
vých službách mají na svědomí zejména sou‑
kromí uživatelé, kteří již v letošním roce pře‑
nesli pětkrát více cloudových dat než firmy.
Předpověď zároveň označila rok 2014 jako
přelom, kdy bude většina pracovních úloh
(52%) v datových centrech řešena prostřed‑
nictvím cloudových aplikací. Studie také zma‑
povala připravenost jednotlivých regionů
a zemí, včetně České republiky, na využívání
moderních cloudových služeb.
Provoz v datových centrech vzroste v příš‑
tích letech čtyřikrát. Ze 1,8 ZB v roce 2011 do‑
sáhne v roce 2016 celosvětově hodnoty 6,6 ZB.
To odpovídá např. 7 bilionům hodin přenosu
videa ve vysokém rozlišení nebo 92 bilionům
hodin kontinuálního přenosu hudby. To je
pro představu nepřetržité hudební vysílání po
dobu 1,5 roku pro každého člověka na Zemi.
Roční objem cloudových přenosů vzroste
z 683 exabajtů (EB, 1018
) v roce 2011 na 4,3 ZB
v roce 2016. Celkově bude přenos cloudo‑
vých dat tvořit téměř dvě třetiny veškerého
provozu v datových centrech v roce 2016.
Z 39% v roce 2011 se vyšplhá na 64% celko‑
vého objemu v roce 2016.
Společnost Cisco předpokládá, že v letech
2011–2016 se většina (76 %) přenosů bude
i nadále odehrávat v rámci datových center
a jejich zdrojem bude především ukládání,
vytváření a vývoj dat. Dalších 7 % přenosů
bude představovat výměna dat mezi dato‑
vými centry navzájem, kdy půjde především
o replikaci dat a aktualizace softwaru a sys‑
témů. Zbývajících 17 % provozu datových
center bude důsledkem požadavků konco‑
vých uživatelů: přístupu ke službám cloudu
při práci s webem, e‑mailem nebo kontinuál‑
ním přenosem videa. Většinu tohoto cloudo‑
vého provozu generují soukromí uživatelé.
V roce 2011 to bylo 82% a v roce 2016 by to
mělo být již 86%. Na firmy tak připadá jen
18% respektive 14% cloudového provozu.
Součástí studie je i přehled připravenosti na
cloud v jednotlivých regionech a téměř 150 ze‑
mích, včetně České republiky (Cloud Readdi‑
ness Regional Details). V současnosti jsou
na poskytování pokročilých, nejmodernějších
aplikací cloudu nejlépe připraveny pevné sítě
v Severní Americe, západní Evropě, střední
a východní Evropě a východní Asii. Dostatečně
výkonnými mobilními sítěmi, tak aby bezpro‑
blémově poskytovaly středně pokročilé apli‑
kace cloudu, dnes disponuje pouze západní
Evropa. Jedinou zemí v regionu střední a vý‑
chodní Evropy, která má infrastrukturu již dnes
vhodnou pro provoz nejmodernějších cloudo‑
vých aplikací přes mobilní sítě, je Maďarsko.
Podle studie Cisco Global Cloud Index se
do roku 2012 největší nárůst cloudu odehraje
v oblasti Blízkého východu a Afriky. S prud‑
kým nárůstem (průměrně meziročně asi 55%)
však lze počítat i ve střední a východní Evropě.
Nejvíce úloh spojených s cloud computingem
bude zpracováváno ve východní Asii. V roce
2011 byl největší cloudový provoz vytvořen
v Severní Americe (ročně 261 EB dat), následo‑
vala východní Asie (216 EB) a západní Evropa
(156 EB). jh
Soukromí uživatelé využívají cloud
pětkrát více než firmy
www.mornsun-power.com
TEL: +420 494 629 171
FAX:+420 494 661 202
EMAIL: sales@ecom.cz
www.ecom.cz
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/42 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
produkty a služby
Více než 12 tisíc návštěvníků přivítala společ‑
nost Fujitsu na své každoroční akci Fujitsu
Forum, která se konala 7.–8. listopadu v Mni‑
chově (viz obr. 1). Letošní Fujitsu Forum s mot‑
tem „Přetváříme ICT, přetváříme business”,
byla největší akcí jednoho dodavatele v oboru
ICT v Evropě. Představeny byly strategické
produkty společnosti, např. nová verze řešení
datového centra FlexFrame pro správu unifi‑
kovaných prostředí SAP a koncepce osobního
cloudu. Společnost Fujitsu také uvedla řadu
dotykových zařízení X Line (viz obr. 2), která
zahrnuje designové PC, tenké klienty a dis‑
pleje, a předvedla nový cloudový nástroj, který
firmám umožní splnit požadavky na energe‑
tické audity vyžadované Evropskou unií.
„Ať chcete získat přehled o podobě praco‑
višť budoucnosti nebo se zajímáte o datová
centra pro cloud či hledáte inspiraci pro lepší
využití technologií ve vašem businessu, na
Fujitsu Forum najdete vždy odpověď. Předsta‑
vili jsme nejrozsáhlejší a nejkomplexnější sou‑
bor v současnosti dostupných IT řešení –
od datacenter po desktopy, lokální systémy,
cloud či podporu pro outsourcovanou správu
systémů. Lidé z naší společnosti pomáhají
našim zákazníkům řešit jejich nejpalčivější
technologické problémy, ale také s nimi na‑
vazují partnerství a společně tak měníme
podobu informačních technologií,“ uvedl
Radek Sazama, generální ředitel Fujitsu Tech‑
nology Solutions pro Českou republiku, Slo‑
vensko a Maďarsko. To svými slovy potvrdil
na tiskové konferenci i Dr. Joseph Reger, tech‑
nický ředitel Fujitsu: „Pomáháme našim part‑
nerům snižovat náklady, zvyšovat efektivitu
a pomáhat najít řešení.“
FlexFrame Orchestrator
spravuje unifikovaná prostředí SAP
FlexFrame Orchestrator je nová platforma pro
správu datových center. Jeho největší výho‑
dou je, že rozšiřuje komplexní operace dato‑
vého centra pokrývající celou škálu aplikací
SAP o podporu pro instalace platformy SAP
HANA, a to včetně správy prostředků a slu‑
žeb, vysoké dostupnosti a možnosti obnovy
provozu. FlexFrame Orchestrator umožňuje
zákazníkům snižovat náklady a kompliko‑
vanost instalací platformy HANA. Díky inte‑
graci do adaptativních IT
infrastruktur SAP spravo‑
vaných produktem Flex‑
Frame Orchestrator se
zvyšuje flexibilita a rych‑
lost systému a jeho cel‑
ková odolnost.
S nástrojem FlexFrame
Orchestrator Fujitsu také
poprvé ruší omezení hard‑
warových a softwarových
požadavků pro FlexFrame
a rozšiřuje dostupnost tech‑
nologie prostřednictvím
certifikačního programu,
díky kterému
může FlexFrame běžet i na certifikovaných
technologiích třetích stran.
Fujitsu Personal Cloud –
bezproblémový přístup
k obchodním aplikacím a datům
Koncepce Fujitsu Personal Cloud, která má při‑
nést výrazné úspory v porovnání se spravova‑
nými pracovišti dneška, startuje jako interní
pilotní projekt v rámci společnosti Fujitsu.
Fujitsu Personal Cloud, který bude přístup‑
ný téměř z libovolného zařízení s přístupem
k síti, má překlenout mezeru mezi světem star‑
ších podnikových aplikací a rostoucím tren‑
dem možnosti přístupu k obchodním informa‑
cím kdykoliv a kdekoliv. Sdílení přináší úspory
díky nižším nákladům na správu a zabezpečení
zařízení a omezí režijní výdaje na servis. V zá‑
vislosti na výsledcích projektu společnost Fuji‑
tsu rozhodne, zda přejde k praktickým testům
i pro zákazníky. V současnosti projekt běží na
platformě Fujitsu Global Cloud, kde každý
uživatel získává přístup k pracovním a obchod‑
ním aplikacím v rámci jeho vlastního osob‑
ního cloudu Fujitsu Personal Cloud. Nejvíce
otázek u tohoto řešení představuje oblast bez‑
pečnosti. Personal Cloud je potřeba nezamě‑
ňovat s Private Cloud: Personal Cloud je
veřejný a tudíž otevřený atakům zvenčí. Proto
se v této oblasti Fujitsu zaměřuje i na bezpeč‑
nostní technologie.
Fujitsu X Line – nový design
desktopových produktů
Řada all‑in‑one zařízení Fujitsu X Line s vlaj‑
kovou lodí ESPRIMO PC představuje jed‑
notný a zároveň stylový vzhled nové rodiny
modelů PC, tenkých klientů a displejů. X Line
zařízení mají osobitý design a špičkové vlast‑
nosti, například plnou podporu pro virtuali‑
zaci desktopu, vynikající obraz a integraci pro
smartphony. Moderní prvky, jako dotykové
obrazovky u PC a tenkých klientů, spolu s nej‑
modernějšími čidly přítomnosti, jednotným
elegantním ergonomickým designem a inova‑
cemi nové generace, umožňují intuitivnější
uživatelský přístup. A co může ESPRIMO PC
nabídnout v základních vlastnostech? Napří‑
klad 12milimetrový dotykový bezrámový
displej otočitelný do všech úhlů (včetně vodo‑
rovné polohy pro sdílení při schůzkách), adap‑
tivní řízení jasu podle úrovně okolního světla,
ultrazvukový senzor pro detekci vzdálení uži‑
vatele od zařízení a přepnutí do nízkoenerge‑
tického nebo spícího módu nebo zpřístupně‑
ní zařízení podle rozpoznání obličeje. Řada
Fujitsu X Line pracuje s operačním systémem
Microsoft Windows 8.
Fujitsu Eco Track pro rychlé
a efektivní energetické audity v EU
Fujitsu Eco Track je nové cloudové řešení, které
evropským firmám pomůže plnit připravované
požadavky na energetické audity. Výhodou
tohoto řešení je schopnost čtení všech dat
z ostatních systémů, které následně dává dohro‑
mady, porovnává, analyzuje a reportuje. Soft‑
ware Fujitsu Eco Track, který bude dostupný
počátkem příštího roku v obchodě Fujitsu
Cloud Store, umožní evropským podnikům
efektivně a ekonomicky zvládat energetické
audity, které se stanou již povinné spolu s uve‑
dením v platnost směrnice EU o energetické
účinnosti.
Na Fujitsu Fóru byly dále představeny
novinky pro oblasti maloobchodu, řízení slu‑
žeb, M2M, embedded zařízení, bezpečnost‑
ních řešení (PalmSecure), pracovní plochy
budoucnosti, inovace pro automobilový prů‑
mysl. Krátký rozhovor s Jens‑Peterem Saic‑
kem, senior viceprezident pro vývoj pro‑
duktů, je k dispozici na www.stech.cz.
Budoucnost IT si na Fujitsu Forum 2012
prohlédlo přes 12 tisíc návštěvníků
Obr.1 Fujitsu Forum 2012 v Mnichově
Obr. 2 Fujitsu X Line
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/4312/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
produkty a služby
Nové 32-bitové LOW-POWER
mikrokontroléry firmy Silicon Labs
Firma Silicon Labs vyrábí již mnoho let 8bitové mikrokontroléry
pro využití v nejrůznějších aplikacích. Od března roku 2012
uvedl Silicon Labs na trh i své nové 32bitové procesory
s velmi nízkou spotřebou a velikým množstvím (nejen)
analogových periferií na čipu.
Nyní Silicon Labs přichází s novou rodinou upravených 32bitových
procesorů s ještě nižší spotřebou! Jedná se o SiM3L1xx rodiny
Precision32, s nízkou spotřebou, založenými na 32bitovém jádru
ARM Cortex-M3. Jádro Cortex-M3 přináší vysoký výpočetní výkon
s maximální pracovní frekvencí 80 MHz, násobením v jednom
instrukčním cyklu a hardwarovou podporou dělení. I u standardních
mikrokontrolérů firmy Silicon Labs řady Precision32 najdeme velmi
propracované úsporné režimy a nově i DMA umožňující samostat-
né řízení periferií, díky čemuž je spotřeba v aktivním módu o třetinu
nižší a v klidovém režimu může být dokonce až stonásobně nižší
než u obvodů konkurenčních výrobců.Nová úsporná řada SiM3L1xx
nabízí ještě větší úsporu energie díky dalším inovacím periferií
a architektury. Uchovávání celé RAM paměti umožňuje prakticky
okamžité probouzení z klidového režimu. Nalezneme zde například
i nový DC/DC konvertor pro úsporu v aktivním režimu a přepraco-
vaný úsporný LCD driver.
Nové mikrokontroléry se vyrábějí zatím ve 20 základních varian-
tách lišících se velikostí integrované flash od 32 do 256 kB, RAM
od 8 do 32 kB, počtem I/O pinů (až 65), vybaveností periferiemi
a typem pouzdra QFN, TQFP nebo LGA.Silnou stránkou mikrokon-
trolérů Silicon Labs byla vždy bohatá a kvalitní analogová výbava
a celková vybavenost periferiemi, díky které jsou i tyto nové obvody
opět o krok napřed před konkurencí.
U rodiny Precision32 se jedná o interní (±1,5%) oscilátor s fázo-
vým závěsem a módem rozprostřeného spektra pro snížení EMC
vyzařování, dva 12bitové A/D převodníky se vzorkovací frekvencí
až 250 ksps (nebo až 1 Msps při 10 bitech), dva 10bitové D/A pře-
vodníky, přesné napěťové reference, teplotní senzor, komparátory
a až 6 výkonových výstupů s maximálním výstupním proudem
300 mA pro přímé řízení malých motorů, výkonových MOSFET
tranzistorů, LED podsvícení a podobně. Mezi další analogové peri-
ferie známé i z novějších 8bitových MCU patří vstupy s podporou
pro připojení kapacitních senzorů, díky nimž lze snadno realizovat
jednoduché dotykové klávesnice přímo na desce plošných spojů
bez externích součástek a především bez mechanických tlačítek.
Díky integrovaným regulátorům může být napájecí napětí těchto
MCU v rozsahu od 1,8 do 5,5 V. Všechny zmíněné periferie pracují
v celém rozsahu napájecího napětí.
Další výhodou Precision32 je plná podpora přenosové rychlosti
USB 2.0 u všech MCU řady SiM3U1xx, a to bez externího krystalu.
Samozřejmostí jsou pak hardwarová rozhraní USART, UART, SPI,
I2C a I2S, dva 32bitové a čtyři 16bitové čítače s podporou PWM
např. pro řízení až šesti motorů. Na čipu je integrována i hardwaro-
vá podpora až 256bitového AES šifrování. Za zmínku stojí určitě
i patentovaná architektura dual-crossbar, která umožňuje přiřadit
jednotlivé periferie téměř na libovolné vstupně/výstupní piny. To
značně zjednoduší návrh desky plošných spojů a v konečném
důsledku může i zlevnit výrobu.
Podrobnější informace získáte u distributora, společnosti HT-Eurep
Electronic, případně na www.silabs.com
HT-Eurep Electronic, spol. s r.o.
Světova 1041/9, 180 00 Praha 8
Tel.: +420 / 266 313 053
Fax: +420 / 284 810 202
Společnost MSC Vertriebs GmbH zahrnu-
la do své nabídky krystalový oscilátor DSO-
321SR-32K s vysokou přesností od společ-
nosti Daishinku Corporation (KDS), který je
ideální pro aplikace časovače a obvody hodin
v reálném času (RTC). Tento krystalový osci-
látor pracuje na kmitočtu 32,786 kHz a vy-
značuje se vysokou stabilitou s kmitočtovým
posuvem pouhých ±35 ppm při teplotním
rozsahu –40 °C až +85 °C.
Na relativně nízkých kmitočtech, jako je
32,786 kHz, se obvykle využívají ladičkové
krystaly, jejichž parabolický kmitočtový po-
suv v porovnání s teplotní charakteristikou je
ve stejném teplotním rozsahu, tj. –40 °C až
+85 °C, způsobí změnu o 150 ppm. Díky vy-
užití speciálních plátků krystalu (AT-cut), kte-
ré na rozdíl od předchozího provedení kmi-
tají objemově, nabízí krystalové oscilátory
DSO321SR-32K výrazně vyšší kmitočtovou
stabilitu, než bylo dosud možné.
K dalším přednostem DSO321SR-32K patří
kompaktní pouzdro o velikosti 3,2 × 2,5mm,
poměrně široký rozsah provozního napětí od
1,62 do 5 V a relativně nízký proud – typicky
35 mA. Klidový proud je pak max. 1,5 mA.
Krystalové oscilátory DSO321SR-32K jsou
také výrazně ekologické, protože neobsahu-
jí olovo a splňují evropskou směrnici RoHS,
což je také činí vhodnými pro časovače a RTC.
Podrobnější informace o krystalových os-
cilátorech DSO321SR-32K lze získat odeslá-
ním e-mailu na frequency-kds@msc-ge.com.
jh
Krystalový oscilátor s minimálním frekvenčním posuvem
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/44 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
produkty a služby
Je tu další číslo časopisu Sdělovací technika
a my Vám přinášíme další novinku uvedenou
na trh pod značkou KEITHLEY. Tentokrát se
jedná o nový dvoukanálový picoampérmetr
model 6482.
Model 6482 je jediný dvoukanálový pico‑
ampérmetr na trhu. Jedná se zároveň o první
6½ místný picoampérmetr. Díky vestavěnému
zdroji rozšiřuje možnosti měření oproti běž‑
ným picoampérmetrům. A jako bonus přináší
možnost všem, kteří již používají jednokaná‑
lové picoampérmetry KEITHLEY, jednoduše
převést zdrojové kódy na tento nový model.
Na displeji picoampérmetru je možné sledo‑
vat jak měřený proud na obou kanálech sou‑
časně, tak napěťový bias na obou kanálech.
Proč duální picoampérmetr
s možností bias?
Proč dva kanály?
– Snadné ovládání
– Více pinové DUT
Proč napěťový bias?
– Napájení DUT při testování
– Testování vodivosti
– Testování proudu při různých napěťových
hladinách
Aplikace
– Testování součástek
– Testování duálních diod
– Testování polovodičových součástek
– Testování více pinových součástek
– Monitoring iontového paprsku
– Elektronová mikroskopie
Základní parametry
– Bias ± 30 V
– Měření proudu až do 20 mA
– Měření proudu s 1 fA rozlišením
– Analogový výstup 0‑10 V pro zpětnou vaz‑
bu z měření ve vysokém rozlišení
– Interní paměť s možností uložení až 3000
hodnot pro každý kanál
– Trigger Link interface
– IEEE‑488 a RS‑232 interface
Programovatelné limity a filtry
Stejně jako u většiny přístrojů KEITHLEY,
umožňuje i model 6482 programovat limity
a filtry potřebné k ochraně zařízení při kritic‑
kých fázích testu. Model 6482 také umožňuje
aplikovat average a median filtry na data ulo‑
žená ve vnitřní paměti přístroje
Poměrové měření a delta mód
Model 6482 může provádět poměrové a delta
měření mezi dvěma kompletně nezávislými
kanály. Tyto funkce jsou přístupné přes čelní
panel nebo pomocí GPIB rozhraní.
Funkce rozšiřující testovací
a měřicí schopnosti
Díky napěťovému analogovému výstupu,
umožňuje model 6482 přenášet naměřené hod‑
noty na zařízení, jakou jsou DMM, moduly
pro akvizici dat, osciloskopy atd.
220V ochrana proti přetížení. S touto ochra‑
nou proti přetížení a díky robustní konstrukci
nabízí model 6482 velice dobrou ochranu proti
zničení přístroje.
Jednotlačítkový design čelního panelu. Jed‑
notlivé funkce mohou být vyvolány jednoduše
stisknutím tlačítka na předním panelu, bez
nutnosti složitého listování v nepřehledném
menu.
Bližší informace naleznete na stránkách
www.keithley.com nebo u firmy TESTOVACÍ
TECHNIKA
Nový dvoukanálový
picoampérmetr KEITHLEY
www.teste.cz
Obr. 1 Dvoukanálový picoampérmetr
KEITHLEY 6482
Digitální multimetry
KEITHLEY
Model 2100
•6½ místný DMM za cenu 5½ místného
•11 měřicích funkcí pokrývá nejčastěji
měřené parametry
•obsahuje softwarové utility pro vytváření
grafů a ukládání dat v programech
Microsoft®
Word a Wxcel
Model 2000
•13 měřicích funkcí
•2000 čtení/sec při rozlišení 4½ místa
•jako volitelné příslušenství skenovací karta
pro měření na více místech
Modely 2001 a 2002
•7½ místa (2001); 8½ místa (2002)
•vysoká rychlost a změna rozsahů
•jako volitelné příslušenství vestavěná
10 kanálová skenovací karta
Model 2010
•7½ místa
•hladina šumu 100nV rms
•15 měřicích funkcí včetně podpory
pro měření RTD a termočlánků
TESTOVACÍ TECHNIKA s.r.o.
Hakenova 1423
290 01 Poděbrady
Tel: 325 610 123, fax: 325 610 134
E-mail: teste@teste.cz
www.teste.cz
teste
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/4512/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
185x130_CZ_Sdelovaci_techn_M1.indd 1 08.11.12 08:24
Organizace zastřešující společnou expozici – Českomoravská Elektrotechnická Asociace (ELA), Sdělovací technika s.r.o.,
PROveletrhy s.r.o. – přináší možnost prezentace na významném mezinárodním veletrhu embedded world 2013, který se bude
konat 26. 2. – 28. 2. 2013 v Norimberku. Třídenní největší výstava a konference pro odborné návštěvníky o zabudovaných
technologiích přinese opět nejnovější trendy světa embedded technologií a řešení, poskytne příležitost vyměnit si názory na
nejvyšší profesionální úrovni, rozvíjet stávající obchodní vztahy nebo navázat nové kontakty.
Cena participace na veletrhu pro členské firmy asociace ELA: 76 600 bez DPH.
Pro nečleny asociace ELA je cena participace 84 600 Kč bez DPH (členové ELA mají výhodnější podmínky mediální propagace).
Cena zahrnuje: výstavní řadová plocha 6m2
, stavba stánku MARS, informační pult, barová stolička, poplatek AUMA, poplatek
za zápis do tištěného veltržního katalogu Print-Kommunikationspaket, veletržní Online-komunikationspaket, mediální propagace*)
* Mediální propagace:
Českým firmám participujícím na společné expozici bude poskytnuta ucelená mediální propagace ze strany Sdělovací techniky
a asociace ELA. Prospekt „Veletržní příloha ST“ bude dvojjazyčně představovat (čj/aj) prezentované novinky/produkty na veletrhu.
Distribuce přílohy proběhne:
• jako příloha v časopisu Sdělovací technika 2/2013
• na konferenci SmartLife 29. 1. 2013
• během veletrhu embedded world2013
• vyložením v tiskovém středisku na veletrhu embeded world2013
………………………………………………………………………………………………………………………………………….
Více informací poskytne: Jan Prokš (ELA), tel.: 261 213 623, proks@electroindustry.cz / Naďa Lichte (PROveletrhy),
tel.: 220 511 974, info@proveletrhy.cz / Petr Vondrák (Sdělovací technika), tel.: 274 819 625, vondrak@stech.cz
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/46 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
produkty a služby
Firma Tektronix pokračuje v rozšiřování svých
modelových řad osciloskopů a její hlavní snahou
je vytvořit modely, které nabízejí kvalitu Tektronix
většímu počtu zákazníků. Minulý měsíc to byly
lacinější varianty proosciloskopyřadyMDO4000,
DPO/MSO2000B a na konec roku přichází nej‑
lacinější osciloskopy nové řady TBS1000.
Před patnácti lety nabídla společnost Tektronix
za srovnatelnou cenu místo analogových oscilo‑
skopů digitální osciloskop TDS200. Nyní modely
TBS míří přímo do řad laciných asijských pro‑
duktů. Řada TBS1000 (Tektronix Basic Scope)
přichází s nejlacinějším modelem v cenové
úrovni 10 000 Kč bez DPH, přičemž záruka na
přístroj je pět let. Zpráva do světa zní – „Kupte
si za srovnatelnou cenu značkový kvalitní
produkt“. Všechny modely jsou dvoukanálové,
samozřejmě se vstupem externího spouštění.
Osciloskopy TBS1000 obsahují automatic‑
kou funkci „Check Probe Wizard“ pro poloau‑
tomatickou kompenzaci sond. Funkce „Auto‑
set“ nabízí automatické nastavení a pro sinus,
obdélníkový nebo videosignál nabídne i další
volby pro speciální nastavení včetně měřicích
funkcí. Např. nastavení pro měření spádové
hrany obdélníku. Funkce „Autorange“ při změ‑
ně sledovaného signálu provede automatické
přenastavení vertikální citlivosti i časové osy
pro ideální zobrazení. Shrnuto – pokud chcete
laciný, kvalitní osciloskop od renomovaného
výrobce včetně softwaru pro komunikaci s PC,
TBS1000 je určený právě Vám.
Během listopadu došlo též k inovaci generá‑
torů libovolného průběhu AFG3000, přicháze‑
jící nyní ve verzi C. S inovací nastupuje i nová
50 MHz verze v jednokanálovém i dvoukaná‑
lovém provedení. Verze C konečně nabízí
aktivní TFT displej a došlo ke změnám na vý‑
stupních obvodech, takže AFG3022C má nyní
možnost regulace rychlosti hrany již od 9 ns
(oproti 18 ns u verze B). Kromě speciální verze
AFG3011C s pásmem 10 MHz (250 MSa/s),
která má amplitudu až 40 Vpp
, se ostatní modely
nabízejí ve verzi jednokanálové či dvoukaná‑
lové 25 MHz (250 MSa/s), 50 MHz (250 MSa/s),
100 MHz (1 GSa/s) a 240 MHz (2 GSa/s).
U dvoukanálové verze je možno kanály použí‑
vat nezávisle i závisle na sobě. Generátory lze
vzájemně kombinovat a získat tak i vícekaná‑
lový synchronizovaný systém.
Více podrobností u firmy T&M Direct,
www.tmdirect.cz.
Nové osciloskopy
Tektronix „pro každého“
www.tmdirect.cz
Tabulka 1 Modely řady TBS 1000
Model TBS1022 TBS1042 TBS1062 TBS1102 TBS1152
Pásmo osciloskopu 25 MHz 40 MHz 60 MHz 100 MHz 150 MHz
Vzorkovací rychlost 500 MSa/s 500 MSa/s 1 GSa/s 1 GSa/s 1 GSa/s
Akviziční paměť 2,5 k na kanál
Rozsah časové osy 5 ns až 50 s na dílek 5 ns až 50 s na dílek 2,5 ns až 50 s na dílek 2,5 ns až 50 s na dílek 2,5 ns až 50 s na dílek
USB port pro připojení k PC, USB pro Flash – do velikosti 64 GB.
16 automatických měření, FFT.
Testování limitní maskou.
Možnost pravidelného ukládání průběhů na USB flash disk.
Obr. 1 Osciloskop TBS1152
Jiří Bednář: Digitální televize – populární průvodce technologií DVB-T
Letos uplyne 58 let od zahájení terestrického televizního vysílní 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
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/4712/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
zajímavosti
Zdá se, že někteří výrobci chytrých televizorů
(Smart TV) zmoudřeli a místo vzájemného
soutěžení začínají spolupracovat. Namísto
dalšího vývoje jednotlivých, vzájemně si kon‑
kurujících technologií pro internetové
aplikace Smart TV hledají partnery,
aby mohli vytvořit univerzální stan‑
dard. Chytré televize představují v sou‑
časné době způsob, jak přinést na trh
něco nového a prodat více televizorů.
Na druhé straně vzájemně si konkuru‑
jící řešení vedou často ke zmatení spo‑
třebitelů a navíc to ztěžuje práci vývo‑
jářů, protože se musí potýkat s pro‑
blémy přizpůsobení svých aplikací
pro různá produktová řešení. Z toho
důvodu se tedy několik výrobců tele‑
vizorů rozhodlo založit Alianci Smart TV,
jejímž cílem je vytvořit standard, který by
vývojářům posloužil jako společná plat‑
forma.
Problém je tedy jasný. S nástupem televizí
s integrovaným přístupem k internetu a funk‑
cemi pro poskytování obsahu, služeb a apli‑
kací online se každý výrobce spotřební elektro‑
niky snaží rozvíjet vlastní řešení, což přirozeně
vede k válce formátů. Není to poprvé, co
k něčemu takovému dochází, např. již koncem
70. let a během 80. let minulého století to bylo
Betamax proti VHS a v poslední době je to
HD DVD proti Blu‑Ray. Ať už nakonec
vyhraje jakékoliv řešení, díky tomuto boji
nakonec tratí jak výrobci, tak spotřebitelé.
Posláním Aliance Smart TV je vytvořit plat‑
formu, která bude společná pro všechny chytré
televize, což povede např. k mnohem většímu
množství obsahu pro všechna zařízení. Mot‑
tem Aliance Smart TV je „build once, run eve‑
rywhere“, tj. volně přeloženo „jedno řešení pro
všechny“, což znamená, že když vývojáři vy‑
tvoří aplikaci, bude fungovat na jakémkoliv
zařízení, bez ohledu na výrobce.
Zakládajícími členy aliance jsou společnosti
LG Electronics a TP Vision reprezentující Phi‑
lips TV, které deklarovali svou spolupráci ve
společném prohlášení již na veletrhu IFA 2011
v Berlíně. K nim se připojila společnost Toshiba
a připojit se chtějí i někteří japonští výrobci.
„Pro výrobce televizorů i vývojáře aplikací
je současný trh velmi obtížné prostředí, pro‑
tože televize různých značek využívají různé
platformy a aplikace” uvedl Bong‑seok Kwon
ze společnosti LG Electronics a předseda Ali‑
ance Smart TV. „Naše aliance chce nabídnout
větší pole působnosti a poskytnout vývojá‑
řům prostor, aby mohli vyvíjet lepší a více TV
aplikací a současně výrobcům i spotřebitelům
větší zdroje pro filmy na požádání, služby ‑
poskytování hudby, hry, sociální sítě apod.”
Společnou platformu pro chytré televize ocení
nejen vývojáři, ale také spotřebitelé, protože to
odstraní zbytečné zmatky a přinese nové zážitky.
Každý výrobce chytrých televizorů může mít
vlastní digitální distribuční platformu (app store)
jak ukazuje obr. 1 a obr. 2, ale v budoucnu by
mohla klidně existovat jedna společná distri‑
buční platforma pro všechny aplikace Smart TV.
Nebude již záležet na tom, kdo aplikaci vyvinul
nebo kdo vyrobil televizor.
Pro výrobce to bude užitečné také v souvislosti
se snížením nákladů, protože nebudou muset
vytvářet vlastní řešení. „Místo utrácení času na
vývoj a testování budou moci vývojáři zaměřit
svou kreativitu výhradně na realizaci aplikací,
které budou spotřebitelé požadovat. Chytrá tele‑
vize může být zajímavá a zábavná opravdu pro
každého,” uvedl Alain Perrot ze společnosti TP
Vision a člen správní rady Aliance Smart TV.
Ve snaze přilákat nové zajímavé partnery
vytvořila Aliance Smart TV konsorcium, jehož
hlavním cílem je definovat technické specifikace,
které vývojářům aplikací umožní vytvářet apli‑
kace bez ohledu na platformu. Prvotním cílem
aliance bylo zpracovat první verzi specifikace pro
softwarové vývojové nástroje označovanou SDK
(Software Development Kit), která je po registraci
na webových stránkách aliance (http://smarttv‑
alliance.org) dostupná zdarma, takže vývojáři
mohou okamžitě začít vyvíjet aplikace. Specifi‑
kace SDK zahrnuje otevřené webové technolo‑
gie, jako HTML5, což dovoluje provozovat
webové aplikace na chytrých televizorech zúčast‑
něných členů. Očekává se, že verze SDK 2.0
bude připravena k vydání koncem tohoto roku,
aby vývojáři mohli vytvářet aplikace pro modely
chytrých televizorů na rok 2013.
Je otázkou, zda se přidají všichni hlavní vý‑
robci chytrých televizorů, ale vývojáři i spotře‑
bitelé určitě budou držet palce, aby k tomu
došlo co nejdříve. jh
Aliance Smart TV
chce zabránit další válce formátů F
Obr. 2 Philips Smart TV appObr. 1 LG Smart TV app
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/48 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
produkty a služby
Ve čtvrtek, 25. října 2012, se v pražském hotelu
Prague Marriott Hotel uskutečnily NIDays
2012, kde společnost National Instruments
představila poslední novinky z oblasti techno‑
logických trendů, produktů a řešeních založe‑
ných na grafickém návrhu systémů, a to přímo
technikům, vědcům a pracovníkům ve vzdělá‑
vání v České republice. Tato jednodenní mezi‑
oborová konference nabídla praktické školení
LabVIEW prostřednictvím 19 podrobných
technických přednášek představujících nejno‑
vější technologie NI pro testování, řízení
a návrh, ukázky inovativního použití grafic‑
kého návrhu systémů a pro zájemce i bezplat‑
nou zkoušku CLAD.
Akce se zúčastnilo na 200 posluchačů, které
úvodním slovem přivítal Thorsten Mayer,
regionální ředitel NI pro střední a východní
Evropu, který poděkoval za zvyšující se zá‑
jem o účast na těchto seminářích, ale i na dal‑
ších akcích National Instruments a on‑line
školeních, což dokazuje zájem o jejich pro‑
dukty a řešení. To potvrzuje i rostoucí počet
profesionálních uživatelů NI LabVIEW.
Thorsten Mayer tím zmínil i úspěch, které‑
ho NI dosáhlo – řízení mise SPACEX (do‑
prava nákladu na ISS) právě pomocí NI Lab‑
VIEW.
Dále připomněl vývoj počítačů od roku
1970, kdy zabíraly celé místnosti, přes rok
1990 s prvními osobními počítači, až po sou‑
časnost, kdy jsou prakticky veškerá zařízení
přenositelná (což potvrdil i Peter Brieška,
obchodní inženýr NI, praktickou ukázkou
využití aplikací pro iPad). Hlavní vývoj sou‑
časných produktů se přesouvá do oblasti soft‑
waru. „Naší filozofií je najít komerční techno‑
logie, vložit je do nástrojů, aby byly levnější,
dávaly výhodu a pomáhaly. Novinky pak před‑
stavují reakci na požadavky uživatelů a vedly
ke zvýšení produktivity, jednoduššímu
vývoji,“ uvedl Thorsten Mayer.
Další zástupci NI pak představili některé
novinky podrobněji: nové kompletní šablony
s vestavěnými analýzami, nové vzorové pro‑
jekty, novou verzi Data Dashboard, z hardwaru
pak nový samostatný systém NI Compact‑
DAQ nebo nový kontrolér NI SingleBoard
RIO (více informací na www.ni.com/gpic).
Novinkami jsou i některé mobilní aplikace
pro ovládání a vizualizaci dat. Měření konco‑
vého signálu napětí na vinutí elektromotoru
na RC modelu auta, bylo předvedeno prak‑
tickou ukázkou. Další atraktivní prezentací
byl SwitchBlade – studentský projekt robota
Rover – kdy během jednoho semestru studenti
sestrojili robota, skládajícího se z šasi a dvou
nohou, který umí vyjet schody či udržet rov‑
nováhu v pozici V.
Své oprávněné zastoupení mezi prezenta‑
cemi měl i VF vektorový signálový transceiver
(VST) – první softwarově založený přístroj,
který spojuje vektorový signálový generátor
a vektorový signálový analyzátor s uživatelsky
programovatelným obvodem FPGA v jediném
modulu PXI. Technici tak mohou díky opě‑
tovnému definování instrumentace tento vek‑
torový signálový transceiver proměnit na
nový přístroj či vylepšit jeho stávající funkce
s použitím návrhového systému NI LabVIEW.
A to byl cíl NI – přinést otevřené zařízení, aby
se bylo možné dostat k firmwaru, což umož‑
ňuje nahradit několik tradičních přístrojů za
zlomek ceny (podrobné informace na strán‑
kách www.ni.com/vst).
„National Instruments se zrodily z touhy
poskytnout vědcům a inženýrům nástroje,
které by jim mohly pomoci řešit kritické pro‑
blémy. Cílem je přinést nástroje k urychlení
produktivity, inovací a objevování,“ uvedla
na tiskové konferenci Éva Svantner, PR koor‑
dinátor NI. Otevření laboratoře v České repub‑
lice zatím není v plánu, avšak spolupráce
s vysokými školami se bude nadále rozvíjet, jak
se NI intenzivně věnuje možnostem využívání
nástrojů a zařízení studenty.
NIDays v Praze
Obr. 1 Plný sál svědčil o velkém zájmu o tuto akci
Obr. 2 SwitchBlade
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/4912/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
produkty a služby
Plzeňská společnost TEDIA vyvíjí, vyrábí
a dodává řadu technických prostředků pro
laboratorní nebo průmys‑
lová měření a řízení techno‑
logických procesů – kompo‑
nenty pro PC systémy, exter‑
ní moduly pro distribuované
systémy, multifunkční moduly
pro rozhraní USB a v nepo‑
slední řadě i komunikační karty
a konvertory rozhraní. Následu‑
jící odstavce budou věnovány
novince z oblasti zásuvných
PCI karet pro měřící a řídicí
systémy.
Inovovaná řada
PCI karet s možností
zakázkových modifikací
Počátkem letošního roku byly
na trh uvedeny nové typy číta‑
čových karet PCT‑7303C/E
a PCT‑7424C/E (viz ST 5/2012
str. 58) s unifikovaným jádrem
tvořeným PCI řadičem, hradlo‑
vým polem FPGA a mikropočíta‑
čem s pamětí EEPROM pro ulo‑
žení firmware pro FPGA. Karty jsou navrho‑
vány s minimem obvodů mimo hradlové
pole tak, aby funkce karty byly v maximální
míře řešeny softwarově. Zmíněná koncepce
karet proto umožňuje doplňovat funkce
podle specifických požadavků uživatelů
nebo vytvářet zcela nové zakázkové verze,
čemuž napomáhá i rychlá a bezpečná aktua‑
lizace firmware pomocí dodávaného soft‑
ware.
Nová řada PCI karet s unifikovaným jádrem
byla nyní rozšířena o první dva typy multi‑
funkčních karet s označením PCA‑7428CL
a PCA‑7428CS nahrazujících dosavadní typy
řady PCA‑7000A.
Ačkoliv je interní řešení nových karet zcela
odlišné, početná skupina jejich uživatelů jistě
ocení, že byla zachována zpětná funkční
kompatibilita. Nové karty totiž nabízejí stejná
rozhraní s identickými konektory a rovněž
vlastnosti vstupů a výstupů jsou nadstavbou
vlastností dosavadních karet. Nové karty tak
mohou v existujících aplikacích nahradit
dosavadní při zachování kompletní řady pří‑
slušenství.
Porovnání jednotlivých typů karet nové
a předešlé generace je přehledně zobrazeno
v tabulce 1.
Softwarová podpora
Pro všechny uvedené PCI karty moduly jsou
k dispozici ovladače pro všechny, v součas‑
nosti používané, verze Windows
v 32bitových i 64bitových edicích
včetně serverových systémů,
zdarma jsou poskytovány i ovlada‑
če pro vývojový systém Control‑
Web.
Závěr
Komponenty TEDIA patří mezi
technicky vyspělé a cenově atrak‑
tivní řešení prostředků průmys‑
lové automatizace v praxi využí‑
vané řadou významných českých
podniků. Kvalita produkce je
garantována zavedeným systémem
ISO9001 zahrnujícím všechny
činnosti firmy od počátečního ná‑
vrhu přes vývoj, výrobu až po prodej
a servis.
Technické a obchodní informace o celém
sortimentu výrobků lze získat např. na do‑
movské stránce www.tedia.cz, u smluvních
obchodních partnerů nebo přímo na adrese
výrobce (viz inzerát na této stránce).
Nové multifunkční pro sběrnici PCI
Obr. 1 Multifunkční PCI karta PCA-7428CS
www.tedia.cz
Tabulka 1: Porovnání jednotlivých typů karet nové a předešlé generace.
typ PCI karty PCA-7428CL/CS PCA-7x28AL/AS PCA-7x08AL/AS
počet analogových vstupů 8 (rozšiřitelných na 32) 8 (rozšiřitelných na 32)
základní vstupní rozsah ±10 V ±10 V
programovatelný zesilovač 1–64x 1–32x
typ A/D převodníku 14 bitů 14 nebo 12 bitů
maximální vzorkovací frekvence 100 kHz 100 kHz 10 kHz
počet analogových výstupů 2 nebo 0 (verze S/L) 2 nebo 0 (verze S/L)
základní výstupní rozsah ±5 V, 0–5 V ±5 V, 0–5 V 0–5 V
počet digitálních vstupů 16 8
počet digitálních výstupů 8 8
počet čítačů
2x 16 bitů,
2x 32 bitů s enkodérem
2x 16 bitů
mezní frekvence čítačů 10 MHz 2 MHz 500 kHz
PCI sběrnice 3,3 V i 5 V verze pouze 5 V verze
TEDIA spol. s r. o.
tel.: 373730421
fax: 373730420
e-mail: tedia@tedia.cz
web: www.tedia.cz
Zábělská 12
312 11 Plzeň
Komponenty pro technologické PC systémy
Komponenty pro distribuované systémy
Komunikace v průmyslovém prostředí
Mobilní měřicí systémy
Zakázkový vývoj a výroba elektroniky
Z aktuální nabídky
našich výrobků … Multifunk ní a zšiřující desky pro úpravu signálů,č technologické PCI karty, ro
Moduly MicroUnit serie pro vzdálená měření a řízení, k dispozici více než
PCI a PCI Express karty pro rozhraní RS-232/422/485, USB převodníky
Široká řada měřicích modulů pro USB, generování signálů v průběhu měření,
•
•
•
•
•
•
komunikační převodníky
pro rozhraní USB
RS-232 nebo RS-485
miniaturní rozměry
izolace 2.500 V
cena 1.550 Kč
www.tedia.cz/akce
RMS
(bez DPH)
ScopeWin pro měření a analýzu dat, ovladače pro Control Web zdarma, …
50 typů I/O modulů, ovladače pro Control Web zdarma, podpora protokolu
pro RS-232 a RS-485, konvertory, repeatery, přepěťové ochrany, …
ScopeWin pro měření a analýzu dat, ovladače pro ControlWeb zdarma, …
Modbus RTU, konektivita RS-485 nebo LAN v ě podpory IPv6, …četn
ČSN EN ISO 9001:2009
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/50 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
produkty a služby
Závěr letošního roku je v oblasti mobilních
sítí charakterizován nástupem technologií
4. generace. V desítkách zemí všech konti-
nentů probíhají zkušební instalace zařízení
LTE. Český regulátor – ČTÚ – finišuje s pří-
pravami aukce frekvencí a na scéně se obje-
vuje nový operátor. Dodavatelé technologií se
předhánějí v tvrzení, že nová síť poskytuje
mnohonásobně vyšší přenosové rychlosti
a tedy i komfort služeb, disponuje vlastními
mechanismy optimalizace pokrytí a obecně
přinese operátorům zisk bez potřeby investic
do školení týmů rozvoje sítě, měřicí techniky
a dohledových systémů. Pojem outsourcingu
je v Čechách mantrou bez ohledu na skuteč-
nost, že provozovatelé sítí se zbavují nezbyt-
ného know-how a nebudou moci reagovat
na následné zvýšení cen za služby s outsour-
cingem spojené.
Sítě 4. generace sebou přináší zejména
v radiové části zcela nové technologie – jiné
typy modulace, vícekanálový přenos MIMO,
větší šířku kanálů. Základnové stanice eNo-
deB pracují s vyššími výkony a sdílejí přitom
často stejné stožárové konstrukce se systémy
3G nebo GSM. Paradoxně se ukazuje, že nej-
větším problémem při výstavbě rádiových sítí
4. generace nejsou nové dosud v praxi neově-
řené technologie, nýbrž desítky let známý
efekt směšování na nelinearitě – pasivní inter-
modulace.
Fyzikální podstata vzniku intermodulač-
ních produktů je součástí výuky středoško-
láků, nicméně efekty vznikající následkem
pasivních intermodulací mají na provoz
mobilních sítí fatální následky a jejich příčiny
až dosud nebylo vůbec snadné odhalit. Pokud
je základnová stanice bez provozu na základě
měření síly a kvality signálu v pořádku
a po aktivaci provozní zátěže dochází k sní-
žení pokrytí, diversitním alarmům, snížení
citlivosti přijímače základnové stanice a zvý-
šení hladiny šumu, spadávání hovorů, ovliv-
nění provozu sousedních buněk, vždy bychom
měli začít pátrat po přítomnosti intermodulač-
ních produktů a po původu jejich vzniku.
Podmínkou vzniku pasivních intermodu-
lací je dvojice dostatečně silných signálů
a jakákoli nelinearita – P/N přechod, ale
i zkorodovaný kovový spoj, nekvalitní konek-
tor či kabel, špatná anténa. Intermodulační
produkty pak vznikají podle následujících
vzorců:
IMn+m
= n × F1 – m × F2
(intermodulace na nižší straně);
IMn+m
= n × F2 – m × F1
(intermodulace na vyšší straně).
Pro intermodulace třetího, pátého a sed-
mého řádu tedy platí,
3. řád = 2 × F1 – 1 × F2;
5. řád = 3 × F1 – 2 × F2;
7. řád = 4 × F1 – 3 × F2.
Pokud takto vzniklý produkt spadá do frek-
venčního pásma UL (od uživatele do sítě)
a jeho výkon je srovnatelný s úrovní vysíla-
nou mobilními terminály, dochází k výše uve-
deným problémům. Příklad takového výpo-
čtu je uveden na obr. 1.
Kalifornská divize koncernu Anritsu, vý-
robce světově proslulých vysokofrekvenčních
testerů kategorie Sitemaster, uvedla před
rokem na trh zařízení pro zjištění přítomnosti
pasivních intermodulací a pro lokalizaci jejich
příčiny – PIM Analyzer MW82xxA, viz obr. 2.
Jedná se o měřicí soupravu určenou pro
práci v terénu. Dvoufrekvenční generátor pra-
cuje až do výkonu 2× 40 W a je řízen jakým-
koli ručním Sitemasterem nebo spektrálním
analyzátorem s volbou PIM. Přístroje jsou
propojeny kabelovou sestavou spojující
měřicí vf konektory N, řídicí rozhraní USB
a referenční kmitočet 10 MHz, viz obr. 3.
Kromě měření šumového prahu a hodnoty
PIM souprava disponuje patentově chráně-
ným měření DTP (Distance-to-PIM).
Samotné měření probíhá postupně po jed-
notlivých krocích tak, že zjišťujeme úroveň nej-
vyššího intermodulačního příspěvku a pokud
je tato nad limitem pak hledáme místo vzniku
intermodulace pomocí měření DTP. Systém
zobrazuje současně všechny intermodulační
příspěvky, a to jak ty, které jsou součástí vlast-
ního anténního systému, tak i externí zdroje
intermodulace, viz obr. 4.
Praxe ukazuje, že nejrychleji vede k cíli kon-
trola pěti nejčastěji používaných součástek při
instalaci základnové stanice. Laciné nekvalitní
konektory, nevhodné typy konektorů, nekva-
litní kabely, ale i částečně zkorodované spoje –
to vše jsou potenciální zdroje vzniku PIM.
Obecně platí, že čím menší konektor je pou-
žit, tím vyšší je hodnota PIM. Naprostým
rekordmanem je úhlový konektor SMA
s hodnotou PIM –72 dBm.
Jak velkým problémem mohou být pasivní
intermodulace v nově budovaných sítích LTE
Pasivní intermodulace
v radiové části mobilních sítí
Obr. 2 PIM Analyzer Obr. 3 Zapojení soupravy pro analýzu pasivních intermodulací
Obr. 1 Výpočet frekvenčních hodnot
intermodulačních produktů
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/5112/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
produkty a služby
uvádí americký mobilní operátor Verizon,
který po zkušenosti s hodinovým výpadkem
eNodeB a vyčíslenou ztrátou 1,2 milionu
USD striktně od všech subkontraktorů, kromě
klasického měření útlumu kabelu, útlumu
odrazu a DTF vyžaduje i měření PIM. Měření
pasivních intermodulací přitom nemůže roz-
mítaná měření nahradit. Sitemaster vyhodno-
cuje správné přizpůsobení anténních systémů
a kabelů (velikost odraženého signálu), zatím-
co analyzátor PIM hledá intermodulační pro-
dukty – tedy pátrá v jiném pásmu, než ve kte-
rém vysílá. Zkušenosti z posledních dvou
měsíců navíc dokazují, že souprava MW82xxA
najde své uplatnění i zcela mimo mobilní sítě:
díky mimořádnému výkonu ji začali používat
provozovatelé zabezpečovacích systémů
ve švýcarských tunelech i údržba vídeňského
metra ve shodné aplikaci – detekce poruch
vyzařovacích kabelů. Tzv. Lecherova vedení
umožňují příjem rozhlasu v tunelech díky
speciální konstrukci pláště kabelu s vyzáře-
ním do prostoru. Takový kabel pak má mno-
honásobně vyšší útlum a pro jeho měření je
třeba i odpovídajícího výkonu.
Detailní informace o přístrojích Anritsu,
možnost jejich předvedení, zapůjčení a vyško-
lení obsluhy si lze domluvit u společnosti HKE.
Obr. 4 Hodnota intermodulačního příspěvku a měření DTP
Ve spolkové zemi Sasku-Anhaltsku na ploše
odpovídající přibližně rozloze 150 000 m² (tj. 30
fotbalových hřišť) bude postaveno největší
německé datové centrum. U příležitosti polo-
žení základů v lokalitě Biere v okrese Salzland
začíná firma T-Systems, která patří do skupiny
Deutsche Telekom, stavět své 90. datové cent-
rum. Spolu s datovým centrem, které je již v pro-
vozu v Magdeburku, nabídne nové centrum nej-
vyšší úroveň datové a provozní bezpečnosti.
T-Systems již v Magdeburku provozuje nej-
větší datové centrum navýchodě
Německa. Zahájení provozu je naplá-
nováno na rok 2014 s cílem uspokojit
rychle rostoucí globální poptávku
po cloudových službách. Tyto nové IT
služby, nabízené společností T-Sys-
tems, již využívá kolem 600 velkých
firemních zákazníků, a to včetně glo-
bálních firem jako Shell a Daimler.
Ochrana dat má pro tyto velké firmy
působící na mezinárodní úrovni mimo-
řádný význam. Pro cloudové služby
používá T-Systems již 22 datových cen-
ter včetně centra v České republice.
„Deutsche Telekom a T-Systems jsou
v Sasku-Anhaltsku předními zaměstnavateli.
Investice společnosti T-Systems však vytvářejí
nejen více pracovních míst, ale umožňují, aby
se Sasko-Anhaltsko s novým datovým centrem
záhy stalo součástí první ligy lokalit IT v celé
Evropě,” uvedl Dr. Reiner Haseloff, předseda
zemské vlády Saska-Anhaltska.
„Firmy, které se rozhodnou používat cloud
computing věnují pozornost vysoké dostup-
nosti a ochraně dat. Nový objekt v Biere se stane
součástí naší globální dodavatelské a produkční
sítě. Prostřednictvím této sítě s datovými centry
v Americe, Asii, Africe a Evropě poskytujeme
našim zákazníkům nejmodernější IT a cloudo-
vou technologii po celé zeměkouli, s nejvyšší
dostupností a bezpečností,” uvedl Dr. Ferri
Abolhassan, člen představenstva T-Systems.
Nové datové centrum je zaměřeno na energe-
tickou efektivnost. V porovnání s podobnými
datovými centry byla celková spotřeba energie
snížena o 27%. K této výrazné úspoře vedly nej-
novější znalosti získané během provozu spo-
lečného výzkumného datového centra „Data-
Center 2020” v Mnichově, v němž T-Systems
spolupracuje s americkou firmou Intel. Elek-
trická energie pro provoz datového centra je
“klimaticky neutrální” jak je ostatně běžnou
praxí v celé skupině Deutsche Telekomu.
Deutsche Telekom v Sasku-Anhaltsku za-
městnává asi 2 200 kvalifikovaných pracovníků,
včetně 300 stážistů, a je tak pátým největ-
ším zaměstnavatelem v této spolkové
zemi. Jen v magdeburském datovém cen-
tru má T-Systems přibližně 750 zaměst-
nanců. S rozvojem zdvojeného datového
centra, zvláště pro cloudové služby, se
má v Biere vytvořit 100 nových a v Mag-
deburku dalších 30 pracovních míst.
Deutsche Telekom vytváří pod heslem
„Cloud pro všechny” trvale nové datové
služby. Bezpečné cloudové služby pro
podnikové korporace, středně velké firmy
a spotřebitele jsou klíčovými složkami
strategie Telekomu zaměřené na budouc-
nost. Cloudové služby a dynamické
služby datových center nabízí společnost T-Sys-
tems i v České republice prostřednictvím svých
bezpečných datových center, která se nacházejí
na území ČR. jh
Položeny základy
největšího datového centra v Německu
www.hke.cz
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/52 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
veletrhy, výstavy, konfernce
Leden
08.01.–11.01. International Consumer Electronic
Show (CES), výstava technologií
spotřební elektroniky, Las Vegas
16.01.–18.01. LED/OLED Lighting Technology Expo,
Tokyo
16.01.–18.01. Convergence India, největší jihoasijská
konference a výstava ICT, New Dehli
29.01. Milníky digitalizace – Smart Life,
inteligentní systémy v energetice, Praha
29.01.–31.01. Integrated Systems Europe,
výstava o integraci audio-video
a elektronických systémů v komerčních
budovách a soukromých bytech,
Amsterdam
30.01.–01.02. SEMICON Korea,
mezinárodní výstava polovodičových
technologií a materiálů, Soul
30.01.–01.02. nano tech 2013,
11. ročník největší světové výstavy
nanotechnologií Tokyo
31.01.–02.02. MacWorld Expo,
výstava světa počítačů Apple, San Francisco
Únor
02.02.–07.02. MOEMS-MEMS, konference
o mikro-elektromechanických
a mikro-elektrooptických systémech,
San Francisco
12.02.–14.02. Strategies in Light, konference
a výstava zaměřená na současný vývoj
v oblasti komerčních aplikací
vysoce zářivých LED, Santa Clara
19.02. iCT Day 2013, Datová centra,
služby Cloud a kybernetická bezpečnost
mezinárodní konference o informačních
technologiích, telekomunikacích
a digitálních médiích. V letošním roce
poprvé se seminářem Elektronické
zdravotnictví v ČR a ve světě (20. 2.)
Koncepce národního eHealth MZČR,
elektronické stetoskopy pro 21. století,
elektronická distanční péče, Praha
25.02.–28.02. Mobile World Congress, největší světová
výstava mobilních komunikací
s mezinárodním kongresem, Barcelona
25.02.–28.02. 15. CallCenterWorld,
mezinárodní kongres zabývají
se problematikou call center a CRM, Berlín
26.02.–28.02. Embedded World, výstava a konference
o embedded systémech, Norimberk
27.02.–01.02. Milníky digitalizace – Smart Life,
(v rámci World Smart Energy Week 2013),
Tokyo
Březen
05.03.–09.03. CeBIT 2013, světový veletrh informačních
technologií a telekomunikací, Hannover
05.03.–07.03. EMV 2013, významná evropská výstava
a konference o elektromagnetické
kompatibilitě, Stuttgart
12.03.–14.03. High Technologies Innovations
Investments, výstava informačních
a komunikačních technologií s odbornou
konferencí, St. Petersburg
19.03.–22.03. AMPER 2013,
mezinárodní veletrh elektrotechniky
a elektroniky, Brno
19.03.–21.03. Electronica & Productronica China,
největší výstava pro zájemce
o dovoz elektroniky z Číny, Šanghaj
19.03.–21.03. IPTV World Forum 2013,
nová generace TV na více platformách,
Londýn
20.03. Elektronika, mikroelektronika a inovace
2013 – Elektronická konvergence 2013 –
moderní elektronické součástky
a embedded systémy a moderní měřicí
technika a řídicí technika, konference
o trendech v mikroelektronice, aplikacích
elektronických systémů a všudypřítomných
měřicích přístrojích, Brno
21.03. RFID Future Morava, bezdrátová
identifikace v každodenním životě
21.03.–22.03. SMART SYSTEMS INTEGRATION (SSI)
2013, evropská konference a výstava
o integraci miniaturizovaných systémů,
Drážďany
Duben
06.04.–11.04. NAB, největší světová konference a výstava
(pouze 8.–11. 4.) elektronických médií,
Las Vegas
08.04.–09.04. ISSS 2011, konference o e-governmentu
v ČR, Hradec Králové
08.04.–12.04. HANNOVER MESSE, světový veletrh
průmyslu, automatizace a inovací,
Hannover
10.04.–12.04. EXPO ELECTRONICA,
mezinárodní výstava elektronických
součástek a technologií, Moskva
13.04.–16.04. Hong Kong Electronics Fair,
veletrh elektronických součástek,
elektronické výroby a zobrazovacích
technologií, Hong-Kong
16.04. Milníky digitalizace – 60 let televizního
vysílání v ČR, na cestě k DVB-T2
a Smart-TV (spojeno s oslavou 60 let
časopisu Sdělovací technika),
ve spolupráci s ČT, Praha
16.04.–18.04. SMT/Hybrid/Packaging,
nejvýznamnější evropská odborná akce
zabývající se systémovou integrací
v mikroelektronice, Norimberk
23.04.–25.04. Infosecurity Europe, evropské setkání
odborníků na informační bezpečnost,
Londýn
23.04.–25.04. FOR INDUSTRY 2013,
12. Mezinárodní veletrh strojírenských
technologií, Praha
23.04.–26.04. FTTx Summit Europe 2013,
mezinárodní konference, Londýn
Kalendář vybraných
odborných akcí v roce 2013
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/5312/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
veletrhy, výstavy, konfernce
23.04.–27.04. Stavební veletrhy Brno,
SHK Brno 2013, mezinárodní veletrh
technických zařízení budov, Brno
24.04. Inteligentní budovy 2013,
konference o systémové integraci
v budovách i v domácnosti, Brno
24.04.–27.04. INTELLIGENT HOME 2013,
vize digitálního domova, Vilnijus
25.04.–26.04. CASPIAN TELECOMS 2013,
v pořadí 12. konference o telekomunikacích
a IT s výstavou pro kaspickou a střední Asii,
Istanbul
Květen
05.05.–09.09 Interop Las Vegas 2013,
mezinárodní kongres o sítích
a jejich interoperabilitě, Las Vegas
08.05.–10.05. ESEC – Embedded Systems Expo
& Conference, hardware, software,
systémová integrace a vývojové platformy
pro embedded systémy, Tokyo
12.05.–15.05. Nanotech 2011, mezinárodní konference
o nanotechnologiích s výstavou
Washington D.C..
14.05.–15.05. eHealth Days 2013,
Brno doprovodná konference veletrhu
Medical Fair, Brno
14.05.–16.05. PCIM Europe 2013,
mezinárodní veletrh výkonové elektroniky,
inteligentních pohonů, obnovitelných
zdrojů energie a hospodaření s energiemi,
Norimberk
14.05.–16.05. SENSOR+TEST 2013,
mezinárodní veletrh senzoriky měřicí
a testovací techniky s doprovodným
kongresem, Norimberk
14.05.–17.05. SVIAZ/EXPO COMM,
25. mezinárodní výstava telekomunikací
a sdělovací techniky, Moskva
21.05.–23.05. CTIA WIRELESS 2013,
konference o nejaktuálnějších tématech
bezdrátové komunikace, Las Vegas
29.05.–31.05. Expo Comm Wireless Japan,
prestižní výstava bezdrátových a mobilních
telekomunikací s konferencí, Tokyo
Červen
04.06. EVV 2013
konference o službách vývoje
a výrobě elektronických systémů v ČR,
Brno
04.06.–08.06. COMPUTEX TAIPEI,
mezinárodní výstava informačních
technologií, Tchaj-pej
11.06.–13.06. LOPE-C, 5. Mezinárodní konference
zaměřená na organickou a tištěnou
elektroniku s doprovodnou výstavou
(výstava ve dnech 12. a 13. 6),
Mnichov
18.06.–20.06. EuroNanoForum 2013, Dublin
18.06.–20.06. LED Lighting Taiwan,
výstava rozličných aplikací diod LED, Taipei
Červenec
09.07.–11.07. SEMICON West 2013,
výstava průmyslu mikroelektroniky,
San Francisco
Září
06.09.–11.09. IFA 2013, světová výstava
spotřební elektroniky, Berlín
10.09.–12.09. Electronica and Productronica India,
mezinárodní výstava a konference
zaměřená na elektronické součástky,
materiály a výrobní technologie,
Bengalooru
10.09.–13.09. EUROTRANS, premiérový Mezinárodní
dopravní veletrh, Brno
13.09.–17-09. IBC 2013, konference a výstava
pro profesionály zabývajícími se tvorbou,
managementem a vysíláním elektronických
médií a zábavního obsahu,
Amsterdam
18.09. iDD 2013,
konference o systémové integraci
v moderní domácnosti, v rámci veletrhů
FOR ARCH a FOR ELEKTRO 2013, Praha
Říjen
01.10. Milníky digitalizace – Budoucnost
televizního vysílání v ČR,
na cestě k DVB-T2 a Smart-TV
07.10.–11.10. MSV 2013,
55. Mezinárodní strojírenský veletrh, Brno
08.10. Machines Communicate 2013,
konference o M2M, Brno
08.10. Vize v automatizaci – Digitální továrna,
Brno
08.10.–10.10. it-sa 2013, mezinárodní veletrh zaměřený
na bezpečnost IT, Norimberk
08.10.–10.10. CTIA-Wireless IT & Entertainment,
bezdrátové technologie, jejich integrace
do vertikálních trhů a explozivní rozvoj
v zábavní elektronice, San Francisco
08.10.–11.10. Taitronics 2013,
mezinárodní výstava elektronických
součástek a zařízení, Taipei
15.10.–17.10. Semicon Europa 2013,
konference o polovodičových
technologiích, Drážďany
16.10.–18.10. MEDIENTAGE MÜNCHEN,
mezinárodní veletrh médií, Mnichov
22.10. eHealth Day 2013,
konference zaměřená na využití
informačních technologií a asistenčních
služeb telemedicíny ve zdravotnictví
09.10.–12.10. ELO SYS, mezinárodní výstava
elektrotechniky, elektroniky a energetiky,
Trenčín
Listopad
12.11.–15.11. Productronica 2013,
mezinárodní veletrh, Mnichov
19.11.–21.11. For Electron, For Energo, For Automation
a FOR Eelectron Motion 2013,
veletrh elektrotechniky, elektroniky
a energetiky, Praha
20.11. RFID Future, Praha
21.11. Zelená elektronika a eMobilita,
automobilová elektronika, elektromobilita
a životní prostředí, Praha
26.11.–28.11. SPS/IPC/DRIVERS,
mezinárodní výstava elektronických
systémů pro automatizaci s kongresem,
Norimberk
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/54 12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
produkty a služby
Wiegand, proudová smyčka (datová verze)
a M-Bus jsou specifické linky pro přenos dat,
v některých oblastech techniky jsou však široce
rozšířené. Konvertory pro tyto linky do svého
programu zařadila společnost Papouch s.r.o.
(viz inzerát dole), která tradičně dodává pře-
vodníky pro mnoho běžných rozhraní: RS232,
RS485, USB, Ethernet, WiFi atd.
Převodník Wiegand – RS232 a zpátky
Protokol Wiegand pro komunikaci běžně pou-
žívají čtečky bezkontaktních karet. Pojmeno-
ván je po Johnovi R. Wiegandovi, objeviteli
jevu, který bezkontaktní karty využívají. Stan-
dard Wiegand definuje fyzickou i datovou
vrstvu. Fyzická vrstva je tvořena třemi vodiči
označovanými DATA1, DATA0 a GND. Dato-
vá vrstva má několik variant, lišících se počtem
přenášených bitů a formátem.
Převodník Wie232 (viz obr. 1) konvertuje
data z protokolu Wiegand na linku RS232.
Rozhraní pro čtečku bezkontaktních karet
obsahuje zmíněné signály DATA1, DATA0,
GND a také svorku Uout. Na ní je vyvedeno
napětí (max. 12V), které je možné využít
k napájení čtečky. Sériová linka RS232 je vyve-
dena na konektor DSUB9M. K počítači PC
může být převodník připojen nekříženým
kabelem. Typ protokolu Wiegand lze nastavit
přepínači, k dispozici jsou varianty Wiegand
26, 30 a 40. Data přečtená z bezkontaktní
karty jsou po lince RS232 přenášena jako řetě-
zec ve formátu ASCII, který je zakončen
znaky CR a LF.
Někdy je třeba opačný převodník, tedy
z RS232 na Wiegand. Je určen pro situace,
kdy je třeba simulovat čtečku karet a posílat
data do zabezpečovací ústředny se vstupem
Wiegand. Převodník je dodáván pod označe-
ním Wie232R. Jeho vlastnosti jsou zrcadlové
k převodníku Wie232.
Do obou převodníků je možné dodat pro-
gram, který data bude konvertovat definova-
ným způsobem podle konkrétního poža-
davku. Převodníky Wie232 a Wie232R jsou
dodávány v robustním provedení s možností
uchycení na zeď nebo na lištu DIN.
Datová proudová smyčka
Pamětníci se jistě usmějí nad tím, že v prvním
odstavci je proudová smyčka (dvoustavová,
pro přenos dat) nazvána specifickým rozhra-
ním. Před několika desetiletími to bylo nao-
pak rozhraní nejrozšířenější, přenášely se přes
něj prakticky všechny zprávy pomocí dálno-
pisů. V dnešní době je proudová smyčka
plnohodnotně nahrazena linkami RS485
a RS422, přesto se však stále u některých zaří-
zení vyskytuje. Dlouhá doba existence prou-
dové smyčky zavinila, že má různé verze.
Převodník 232CLDR (viz obr. 2) je určen pro
převod datové proudové smyčky na linku
RS232. Aby byla zaručena kompatibilita pro
všechny verze proudové smyčky, je možné
u přijímače i vysílače jednotlivě nastavit aktiv-
ní nebo pasivní mód. Obě rozhraní jsou vzá-
jemně galvanicky oddělena, komunikační
symbolová rychlost může být až 19 200 Bd při
délce smyčky 600 m. Přenos dat je signalizo-
ván kontrolkami. Převodník 232CLDR je do-
dáván v robustním provedení s možností
uchycení na zeď nebo na lištu DIN.
Převodník M-Bus - Ethernet
Rozhraní M-Bus (také Meter Bus) se používá
standardně pro odečet měřičů spotřeby ener-
gií, tedy pro plynoměry, měřiče tepla a elek-
troměry. Jeho alternativou je linka RS485
s protokolem Modbus RTU, přesto se M-Bus
užívá velmi často. Standard M-Bus definuje
fyzickou i datovou vrstvu. Výhodou je, že
M-bus je odolný proti rušení, umožňuje při-
pojit více měřičů (až 250) na jedno vedení
a umožňuje připojené měřiče i napájet.
Jak již bylo uvedeno, M-Bus se používá
k dálkovému odečtu. V dnešní době si pod
pojmem „dálkový odečet“ nepředstavíme pře-
nos v rámci budovy, ale přes Internet. Není
třeba vysvětlovat, jak je takový odečet pro
dodavatele i spotřebitele výhodný. Proto je
tedy třeba převést rozhraní M-Bus na Ethernet.
K tomu jsou určeny převodníky PiiGAB 810
(viz obr. 3) dodávané ve třech variantách, pro 5,
20 a 60 měřičů. V současné době je připravo-
ván software, který z převodníku vytvoří
webový server. Převodníky PiiGAB jsou v pro-
vedení na lištu DIN.
Všechny uvedené převodníky je možné za-
půjčit k vyzkoušení a technici společnosti
Papouch jsou připraveni poradit s jejich aplikací.
Nové převodníky rozhraní Wiegand,
proudová smyčka a M-Bus
Obr. 1 Převodník
Wiegand na RS232
Obr. 2 Převodník 232CLDR na RS232 –
proudová smyčka
Obr. 3 Převodník M-Bus na LAN
umožní odečet spotřeby přes Internet
www.papouch com
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/12/2012 Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
55
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
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/12/2012Sdělovací technika
telekomunikace – elektronika – multimédia
Příští čísla přinesouPříští čísla přinesou
56
SDĚLOVACÍ TECHNIKA
telekomunikace – elektronika – multimédia
Vydává RNDr. Petr Beneš
v nakladatelství Sdělovací technika, s. r. o.
ŠÉFREDAKTOR RNDr. Petr Beneš
OBCHODNÍ ŘEDITEL Ing. Petr Vondrák
(tel.: 733 182 923)
ODBORNÍ REDAKTOŘI Jaroslav Hrstka
Ing. Jiří Kříž
GRAFICKÁ ÚPRAVA, DTP Ivana Svobodová
KONFERENČNÍ PROJEKTY, Daniela Enström
MARKETING (tel.: 734 201 212)
INTERNETOVÁ VERZE Vratislav Horák
SENIOR ÚČETNÍ Věra Jurasová
(tel.: 597 407 716)
ODBYT Olga Vachová
EXTERNÍ SPOLUPRACOVNÍCI Pavel Winkler
Ing. Martin Roztočil
Ing. Václav Udatný
REDAKČNÍ RADA:
Prof. Ing. Petr Moos, CSc., prorektor ČVUT, předseda redakční
rady; RNDr. Bohumír Štědroň, Ph.D., katedra ekonomiky,
managementu a humanitních věd ČVUT; Ing. Petr Solil, Cze-
chInvest; Ing. Jaroslav Chýlek, Elvac IPC s.r.o., Ostrava;
Doc. Ing. Jiří Koziorek, CSc., VŠB-TU Ostrava; Ing. Ivo Ferkl,
Česká televize; Doc. Ing. Tomáš Kubálek, CSc., Fakulta
mezinárodních vztahů VŠE v Praze; Doc. Ing. Václav Jirov-
ský, CSc., Ústav bezpečnostních technologií a inženýrství,
Fakulta dopravní ČVUT.
Odborný recenzovaný časopis. Otisk povolen jen s uvede-
ním původu. Za původnost, věcnou správnost nebo závaz-
ky ručí autoři příspěvků.
Distribuci pro předplatitele provádí v zastoupení vydavatele
společnost Mediaservis, Novinová a poštovní s. r. o., Vídeňská
995/63,63963Brno,tel.:541233232,fax:541616160,pred-
platne@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. Infor-
mace o předplatném podá a objednávky z ČR přijímá redak-
ce, každá administrace ÚDS, a. s., doručovatel tisku a před-
platitelské středisko. 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 Bra-
tislava 3, tel.: 02/44458821, 44458816, 44442773, fax:
02/44458819, predplatne@abompkapa.sk a MAGNET-
-PRESS SLOVAKIA, s. r. o., Šustekova 10, 851 04 Bratislava,
tel.: 02/67201931-33, 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 EUR. Sazba na redakčním systému Apple, tiskne
PRINTO, s. r. o., Generála Sochora 1379, 708 00 Ostrava-
-Poruba. Povoleno MK ČR E 4211.
60. ročník. Do tisku 25. 11. 2012, expedice 3. 12. 2012.
Objednávky inzerce přijímá redakce.
Číslo 1/2013 vyjde 2. LEDNA
ADRESA REDAKCE:
Uhříněveská 40, 100 00 Praha 10,
tel.: 274 819 625, fax: 274 816 490,
http://www.stech.cz, e-mail: redakce@stech.cz
n Vysílač signálu DRM pro radioamatérská pásma
n Simulace optických tras
n Návrh pasivních optických sítí s optimálními rozbo-
čovacími poměry
n Polovodičové senzory
SEZNAM INZERENTŮ
AMTEK 37
AR Europe III. obálka
ECOM 41
ELEX Brno 55
ELNEC 55
Farnell element14 39
HKE IV. obálka
HT-Eurep Electronic 43
H-TEST I. obálka, 35
IVAR 47
NÜRNBERG MESSE 45
Papouch 54
RETRY vklad
ROHDE & SCHWARZ II. obálka
T&M Direct 28
Tedia 49
TESTOVACÍ TECHNIKA 44
TME 36
TERINVEST 29
Vienna Components Trading 38
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/Jedinečný přijímač, který je schopen zachytit
krátkodobé přechodné rušení a testuje
během několika sekund…
Zcela nový přesný DSP přijímač Multistar
Tento nejmodernější přijímač, založený na číslicovém zpracování signálu (DSP), významně šetří váš čas, neboť snižuje
dobu testování ze dnů na minuty a mění tak testování v oblasti EMC. Ovládání je rovněž velmi jednoduché, protože všechny
funkce z nabídky jsou zobrazovány a lze je ovládat přes 23palcový plochý LED displej, takže potřebné testovací funkce lze
snadno nastavit a zaznamenané rušení rychle zobrazit.
Možnosti detekce špičkových, kvazišpičkových, průměrných i efektivních hodnot přesahují požadavky norem CISPR
a jsou zpracovávány současně na všech kmitočtech nastavené šířky pásma.
Přijímač provádí skenování během několika sekund, zaznamenává krátkodobé rušení a identifikuje sporadické rušivé
vyzařování pomocí 3D displeje s rychlou časovou základnou. Přijímač Multistar DER2018 umožňuje detekovat rušení
v kmitočtovém pásmu 20 Hz až 18 GHz s šířkou pásma 140 MHz. Díky samostatnému sestupnému měniči společnosti AR,
s nízkým šumem a vysokým dynamickým rozsahem, může přijímač měřit až do 40 GHz
Nový přesný DSP přijímač Multistar od společnosti AR byl akreditovanou laboratoří ověřen v celém rozsahu platných
zkoušek podle standardů CISPR-16-1-1, edice 3.0 2010-01.
Na webových stránkách www.ar-europe.ie je připravena ukázka rychlosti a přesnosti tohoto přijímače v reálném čase!
www.ar-europe.ie/contact.php
V České republice kontaktujte H Test a.s., info@htest.cz
nebo volejte +420 235365207.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/60
http://www.floowie.com/cs/cti/st-prosinec-2012/