ST - únor 2013

2/2013 60let Novinová zásilka – povolila ČP, s. p., OZ Praha, č. j. 813/92-NP ze dne 6. 8. 1992. Placeno v hotovosti. CENA 48 Kč/2,40 0 ISSN 0036-9942 ÚNOR 2013 ANALÝZA elektronických obvodů ZAČÁTKY televizního vysílání v ČR PROJEKTY elektronického zdravotnictví BUDOUCNOST informačních systémů INOVACE ve spotřební elektronice

2

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 1 EDITORIAL Hned první týdny nového roku přinesly řadu signálů o měnícím se pohledu na aplikace technologií označovaných po léta zkratkou ICT v našem každodenním životě. Významným zdrojem těchto infor- mací je každoročně nepochybně světový veletrh spotřební elektroniky CES ve světovém centru haza- rdu, Las Vegas. Výraznou součástí této super akce přinášející každoročně předobraz vývoje našeho životního stylu byl v letošním roce Digital Health Summit, který představil nové produkty a technolo- gie nacházející uplatnění nejen u specialistů, ale také u běžných koncových uživatelů. Představená řešení slibují závratně rychlou transformaci přístupu člověka ke zdravotním otázkám díky využití inte- ligentních senzorů a nástrojů distanční lékařské péče pro monitorování stavu naší mysli, těla a duše. Dalším významným trendem veletrhu CES 2013 byla přítomnost rekordního počtu osmi světových výrobců automobilů a dalších technologických firem, kteří zde prezentovaly koncepce autonomních vozů bez řidiče a související infrastruktury, které mají mimo jiné přispět ke zvýšení bezpečnosti silnič- ního provozu a snížení jeho nepříznivých vlivů na životní prostředí ve velkých aglomeracích. V této souvislosti zazněla z úst předních světových expertů z oblasti automobilového průmyslu i taková slo- va jako: „Zapomeňte na internet věcí, přichází internet automobilů“. Vraťme se však na evropský kontinent. Určitý obraz měnícího se světa ICT přinášejí i zprávy o při- pravovaných veletrzích Hannover Messe 2013 a CeBIT 2013. Zatímco prvního se účastní tři desítky českých vystavovatelů, na tom druhém najdeme pouhých pět. Namítnete, ale ten první je průmyslový veletrh nikoliv veletrh o ICT. Pohleďme však na některá centrální témata tohoto světového průmyslové- ho veletrhu. Najdeme zde embedded systémy a IT, energetiku a Smart Grid spolu elektromobilitou nebo digitální továrnu. Aplikace informačních technologií zde nepochybně reprezentují hlavní ino- vační trendy. Ty jsou v České republice silně „regulované“ vládou rozpočtové odpovědnosti a mimo jiné i výpadkem podpory účasti českých firem na světových veletrzích v prvním pololetí 2013. V této souvislosti můžeme jen se závistí hledět na sousední Polsko, které se s 200 vystavovateli a 3 000 m2 pronajaté výstavní plochy stalo partnerskou zemí letošního veletrhu CeBIT. U našich sousedů také kaž- dý rok opustí technické univerzity 40 tisíc graduovaných odborníků, kteří technickým oborům ICT dali přednost před studiem např. ekonomických vysokých škol a humanitních oborů… Co říci závěrem. Ve zjednodušeném tržním pohledu by se nám mohla nabízet např. představa jogujících stresovaných iPacientů sledujících svoji tepovou frekvenci, podporovaných elektronickým psychologem a trenérem skrytými mezi Apps v jejich mobilním smart telefonu a pobíhajících ve smart aglomeracích pro zlepšení své duševní a fyzické kondice mezi vozidly neovládanými řidičem, kte- rá se pohybují v abstraktním prostoru IoC (Internet of Cars). Pokud však pohlédneme na tyto aktuál- ní trendy v širších souvislostech a za vzdálenější časový horizont, pochopíme, že se snaží využít po- kroku a rozšíření inovativních technologií v sektorech, které jsou pro život člověka kritické. Vedle roz- voje průmyslové výroby a energetiky, rozhodujících pro národní ekonomiku, jsou to zejména oblasti životního prostředí a péče o zdraví člověka. Mnohdy samoúčelné opojení a euforie spojené s nástu- pem ICT končí a nastává práce na konkrétním využití možností digitálních a elektronických techno- logií pro účely, které někdy označujeme termínem „udržitelný rozvoj“ – tedy odpovědného zajištění další existence inteligentních bytostí na planetě Zemi. Trendy a udržitelný rozvoj K OBRÁZKU NA OBÁLCE Nové high resolution osciloskopy s 12bitovým vertikálním rozlišením Agilent 9000H Pro vývojáře a vědce pracující s velmi malými signály vyvinula společnost Agilent Technologies zcela nové oscilo- skopy Agilent Infiniium 9000H s 12bitovým vertikálním rozlišením. Největším nepřítelem při měření malých signá- lů je vždy šum, díky technologii převzorkování a lineární redukci šumu mají tyto osciloskopy až 3krát nižší úroveň šumu než konvenční osciloskopy. Díky tomu můžete s těmito osciloskopy vidět i signály, které zůstanou pro běž- né přístroje prostě skryty. Nové osciloskopy jsou k dispozici s šířkami pásma 250 MHz, 500 MHz, 1 GHz a 2 GHz a nabízejí 16krát více kvantizačních úrovní než 8bitové osciloskopy. Ve standardní verzi jsou tyto osciloskopy vyba- veny záznamovou pamětí 100 Mbodů na kanál, kterou lze rozšířit až na 500 Mbodů. Kromě vlastního oscilosko- pu jsou příčinou šumu měřicího řetězce i sondy. Společnost Agilent proto vyvinula i zcela nové proudové sondy Agilent N2820A, které mají nejvyšší citlivost a dynamický rozsah ze všech sond dostupných v současnosti na trhu. Nové sondy mají citlivost lepší než 50 uA a zároveň umožňují měřit proudy až do velikosti 5 A. Další informace o nových 12bitových osciloskopech Agilent Infiniium 9000H naleznete na webových stránkách www.agilent.com/find/9000H nebo u společnosti H TEST a.s., autorizovaného distributora měřicí technicky pro Českou republiku, Slovensko a Rakousko.

cz.farnell.com Snê žili jSme ceny Snê ženƒ ceny u tiSêců komponent k elektro- mechanickø m zařêzen êm, konektorům, optoelektronickø m technologiêm či polovodičovƒ technice podêv ejte Se na naáe novƒ ceny na cz.farnell.com/save-up-to

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 OBSAH 3 Analýza elektronických obvodů a programy pro jejich simulaci V dnešní době je k dispozici mnoho programů pro analýzu elektronických obvodů a možnosti analýzy jsou opravdu široké. Cílem článku není podrobně informovat o všech možnostech jednotlivých programů, ale přinést základní přehled některých současných programů a systémů. Lehko u srdce s televizí hotovou Zahájení pravidelného zkušebního vysílání Československé televize v květnu 1953 předcházela tzv. Tanvaldská etapa vývoje. V rozhovoru s jejím pamětníkem, Ing. Františkem Kubíčkem, přinášíme vzpomínky na toto období, včetně některých dosud nepublikovaných dokumentů a popěvku vývojářů, jehož první slova jsou v titulku tohoto článku. Optimalizace návrhu regulačních a stabilizačních obvodů napájecích zdrojů Referenční návrh pro optimalizaci obvodů napájecích zdrojů z hlediska energetické účinnosti. Navrhované řešení kombinuje flexibilní řízení spotřeby signálovým procesorem a měnič s rezonančním obvodem LLC, což umožňuje snížit spotřebu a tím i provozní náklady. Technologické centrum ve Zlíně Centrum bezpečnostních, informačních a pokročilých technologií je vysoce výkonným moderním technologickým centrem zaměřeným do oblasti aplikované informatiky. Organizačně centrum patří do struktury Fakulty aplikované informatiky Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně a je tvořeno třemi výzkumnými týmy. Projekty elektronického zdravotnictví v ČR budou funkční v roce 2015 Vítězem soutěže o návrh koncepce hospodárného a funkčního elektronického zdravotnictví v ČR se stala firma Microsoft, v prosinci 2012 proběhly na MZ ČR dva semináře, které seznámily přítomné s touto koncepcí. V polovině ledna letošního roku jsme požádali pana Ing. Petra Noska, náměstka MZ ČR pro zdravotní pojištění, o hodnocení současného vývoje implementace vítězné koncepce. Koncepce elektronické výměny zdravotnické dokumentace Představení koncepce elektronické výměny zdravotnické dokumentace, která má svým způsobem privilegované postavení neboť ostatní části vítězného návrhu hospodárného a funkčního elektronického zdravotnictví ČR na ní budou stavět. Její úspěšné vybudování a uvedení do praxe je pro celý systém zcela zásadní. Budoucnost využívání informačních systémů Využívání elektronických systémů a elektronického zpracování informací je již samozřejmou součástí života naší společnosti. Problémy, které se v této oblasti dnes řeší, již nejsou pouze charakteru technického případně technologického, roste míra důležitosti takových témat, která jsou studována netechnickými vědními obory. CES 2013 – přehlídka inovací ve spotřební elektronice Druhý týden letošního roku byl ve znamení světové výstavy spotřební elektroniky v Las Vegas. Přinesl nabídku inovací v oblasti chytrých mobilních telefonů, počítačových zařízení, chytrých domácích zařízení černé i bílé techniky. CONTENTS Analysis of electronic circuits 5 Early days of TV broadcasting in CR 10 Design optimization of power supply 12 Technology centre Zlin 16 Projects of eHealth in CR 20 Concept of electronic healthcare information exchange 22 Future of information systems 29 Innovations on CES 2013 34 INHALTSŰBERSICHT Analyse von elektronischen Schaltungen 5 Frühzeiten der Fernsehsendung in der Tschechischen Republik 10 Entwurf der Optimierung einer Spannunsgquelle 12 Technologisches Zentrum Zlin 16 eHealth-Projekte in der Tschechischen Republik 20 Konzept des elektronischen Austausches von Gesundheitsdokummentation 22 Die Zukunft der Informationssysteme 29 Innovationen auf der CES 2013 34 10 12 16 20 5 22 29 34

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 ZPRÁVY 4 Podle mezinárodní dohody po‑ depsané letos 8. ledna úřadují‑ cím americkým velvyslancem v ČR Normanem L. Essenem a náměstkem ministra školství ČR, Tomášem Hrudou, který je rovněž pověřen řízením skupiny výzkumu na vysokých školách, začne už v letošním roce na vybraných katedrách Matema‑ ticko‑fyzikální fakulty Univerzity Karlovy a Fakulty elektrotechnic‑ ké Českého vysokého učení technického přednášet několik významných amerických vědců jako hos‑ tující profesoři. Distinguished Chair na MFF UK bude pro americké vědce ote‑ vřen v oborech matematika, informatika a fyzika a na ČVUT‑FEL přivítají americké‑ ho experta pro obor silnoproudá elektro‑ technika a energetika. Rozhodující inicia‑ tiva vzešla z jednání mezi vedením praž‑ ských univerzit a představiteli Fulbrighto‑ vy komise. K brněnské Fakultě sociálních studií Masarykovy univerzity, která v pro‑ gramu funguje už od roku 2009, se tak letos připojí i ČVUT a UK. Fulbright Distinguished Chair tvoří spe‑ ciální kategorii skupiny vládních Fulbrighto‑ vých stipendií a proto pobyt předních ame‑ rických akademiků v rámci tohoto progra‑ mu bude financovat kromě české a americ‑ ké vlády také samostatná česká hostitelská instituce (Fulbrighto‑ va komise – www.fulbright.cz). Slavnostního podpisu smluv, kte‑ rý proběhl v důstojném prostře‑ dí reprezentačního sálu knihov‑ ny American Center na Malé Straně v Praze, se kromě vlád‑ ních představitelů účastnil také rektor UK Václav Hampl, rektor ČVUT Václav Havlíček, děkan FEL Pavel Ripka, děkan MFF UK Jan Kratochvíl a další oficiální hosté. Fulbrightova komise za‑ čala v ČR pracovat v roce 1991 na základě mezivládní dohody mezi ČR a USA s cílem podporovat vzdělávací, vědecké a kulturní výměny mezi oběma zeměmi. Komise řídí program česko‑amerických vládních sti‑ pendií a bezplatně poskytuje komplexní informační a poradenské služby zájem‑ cům o studium na amerických univerzi‑ tách. ■ Podle nejčerstvějších údajů Asociace GSA (Global mobile Suppliers Association) po‑ tvrdilo již 381 mobilních operátorů ve 114 ze‑ mích světa, že má komerční síť LTE, nebo se nachází ve stádiu zkušebního provozu, testování technologie či základní studie. Celkem 330 mobilních operátorů ve 104 ze‑ mích světa již závazně potvrdilo zavedení komerční sítě LTE a dalších 51 operátorů v 10 zemích se nachází ve fázi zkoušek a studií. V komerčním provozu bylo na kon‑ ci roku 2012 144 sítí LTE v 65 zemích svě‑ ta, přičemž v roce 2012 přibylo 97 sítí nově v dalších 37 zemích. Služby LTE využívá v současnosti téměř 60 milionů uživatelů v porovnání s 12 miliony koncem roku 2011. Při stávajících trendech GSA odhaduje, že na konci roku 2013 bude v provozu 234 sítí v 83 zemích. V Evropě bylo do komerčního provozu za‑ tím uvedeno 63 sítí v 29 zemích (včetně Rus‑ ka) s asi 3 miliony uživatelů, což je méně, než má Verizon Wireless v USA, SK Telecom v Jižní Koreji nebo NTT Docomo v Japonsku. Pro srovnání koncem roku 2012 bylo v pro‑ vozu 21 sítí LTE ve 12 zemích. Většina sítí pracuje v režimu FDD, pouze 13 sítí využívá režim TDD. Z hlediska kmitoč‑ tového spektra je nejvyužívanějším pásmem 1 800 MHz (58 sítí) dále 2 600 MHz (48 sítí) a pásma digitální dividendy 700//800 MHz (31 sítí). Nabídka koncových zařízení LTE se rozrostla na 560 zařízení od 87 výrobců. ■ Stav LTE na konci roku 2012 Mise amerických profesorů do ČR Sdělovací technika nabízí svým čtenářům příležitost vyhrát vývojovou sadu Microchip Bluetooth® (DM18036). Sada umožňuje jednoduchý, nákladově efektivní doplněk pro vývoj aplikačních zapojení a testování s využitím řady 16/32bitových mikrokontrolérů PIC® nebo digitálních signálových kontrolérů (DSC) dsPIC® s použitím klasických vý‑ vojových nástrojů Microchip. Soubor zahrnuje dceřinou desku the Microchip Bluetooth PICtail™ Plus se zásuvnými moduly 16bitového mikrokontroléru USB PIC24FJ256GB110 a 32bitového CAN/USB PIC32MX795F512L. Oba moduly jsou předprogramovány demonstračním zásobníkem dotstack CandleDragon a SPP profilem. Sada je kompatibilní s vývojovým systémem Explorer 16 firmy Microchip (DM240001), který je dostupný samostatně za 129,99 USD. Současné rádiové moduly Bluetooth jsou nákladné a neflexibilní, protože nutí vývojáře používat předem definovaný rádiový modul v základním pásmu a konkrétní mikrokontrolér. Nové řešení Bluetooth od Microchip a CandleDragon dává návrhářům možnost spo‑ jovat širokou nabídku rádiových integrovaných obvodů pro konektivitu Bluetooth s množstvím 16/32bitových mikrokontrolérů PIC nebo s DSC dsPIC firmy Microchip. Dotstack CandleDragon navíc plně vyhovuje Bluetooth SIG a podporuje více profilů v rámci jed‑ noho mikrokontroléru, včetně SPP, HFP a HID a dalších. Systém vývojových prostředků bude v blízké budoucnosti přizpůsoben i pro aplikaci MCU firmy Microchip. Pokud chcete vyhrát vývojovou sadu Microchip Bluetooth® , navštivte http://www.microchip-comps.com/st-bluetooth a vyplňte své údaje do online registračního fomuláře. ■ Vyhrajte sadu Microchip Bluetooth®

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 TECHNOLOGICKÉ TRENDY 5 Úvod V našem článku se omezíme na elektrické a elektronické systémy, které lze v obecném případě popsat poměrně složitými Maxwello‑ vými rovnicemi, které byly formulovány již v roce 1873. Obr. 1 uka‑ zuje diagram pro popis obecného fyzikálního systému. Obecný přístup k popisu takových soustav lze s výhodou zjednodušit v zá‑ vislosti na charakteru obvodových veličin (obvykle napětí a prou‑ dů), resp. jejich velikosti a rychlosti změn. Členění popisu elektric‑ kých soustav udává tabulka 1 [1]. V případě elektrických obvodů většinou uvažujeme systém se soustředěnými parametry, kde jsou jednotlivé děje soustředěny do obvodových prvků a to jak odporových, tak i akumulačních, kte‑ ré jsou pak propojeny ideálními vodiči. Popis základních prvků pro modelování elektrických obvodů se soustředěnými parametry je uveden v tabulce 2. Takto definovaný obvod pak lze jednoduše po‑ psat rovnicemi sestavenými např. podle Kirchhoffových zákonů (G. Kirchhoff v roce 1845 formuloval 1. a 2. zákon jako student při ře‑ šení seminární úlohy prof. F. Neumanna) a s použitím vztahů z tabul- ky 2. Řešením obdržených rovnic dostaneme výsledky jako jednot‑ livé obvodové veličiny (proudy a napětí). Podle charakteru buzení buď jako stejnosměrnou veliči‑ nu, střídavou (fázor v zá‑ vislosti na kmitočtu) nebo její časové vyjádření [7]. Výše nastíněný postup analýzy elektrických ob‑ vodů lze současnými vý‑ početními prostředky s vý‑ hodou automatizovat, o čemž pojednává další část článku. Počítačová analýza elektrických obvodů V dnešní době je k dispozici mnoho programů pro analýzu elektric‑ kých obvodů. Nicméně asi nejvýznamnější roli v této oblasti hraje program Spice, který byl na počátku historie těchto programů. Historie programu Spice Vznik programu Spice se datuje rokem 1970, kdy Ron Rohrer a Larry Nagel z University of California Berkeley vytváří simulační program CANCER (Computer Analysis of Non‑Linear Circuits Excluding Radiation) pro jeho práci na optimalizaci obvodů [3]. Program disponoval základními typy analýz (DC, AC a TRAN) a umožňoval zařazení diod (Shockley rovnice) a bipolárního tran‑ zistoru (Ebers‑mollův model). V roce 1972 pak stejní autoři uvádě‑ jí program SPICE1 (Simulation Program with IC Emphasis) [4]. Ten již obsahuje Gummel‑Poonův model pro bipolární tranzistory a dále modely tranzistorů JFET a MOSFET. Kód programu byl napsán v ja‑ zyce FORTRAN a program byl určen pro tzv. „main frame“ počíta‑ če. SPICE se již v té době stává průmyslovým standardem jako simulační nástroj. Verze programu SPICE2, vydána v roce 1975 obsahovala vý‑ znamná vylepšení, jako je dynamické přidělování paměti a nasta‑ vitelný krok transientní analýzy. Byly také přepracovány a rozšíře‑ ny modely pro MOSFET a bipolární tranzistory. Verze SPICE2G.6 (1983) je poslední verze programu psaná v jazyce FORTRAN (ješ‑ tě dnes k dispozici z Berkeley.), na které jsou stále ještě založeny některé komerční simulátory. V roce 1985 pak byla vydaná verze programu SPICE3, kde byl kód kompletně přepsán v programovacím jazyce C a bylo také přidáno grafické rozhraní pro prohlížení výsledků [6]. Tato verze zahrnuje „polynomiální“ definici kondenzátorů, induktorů a řízených zdrojů na‑ pětí. Byly přidány modely pro MOSFET, ztrátová přenosová vedení a reálné spínače a byly vylepšeny modely ostatních polovodičů ze‑ jména pro „menší geometrie“. Tato verze také odstraňuje mnoho pro‑ blémů konvergence, ale není již zpětně kompatibilní s verzí SPICE2. Po roce 1980 se objevují také komerční verze programu Spice, jako jsou např. programy HSPICE a IS_SPICE, MicroCap a v neposlední řadě PSpice od firmy MicroSim jako první PC verze SPICE. Analýza elektronických obvodů a programy pro jejich simulaci Jiří Hospodka, Jiří Náhlík, České vysoké učení technické v Praze, Fakulta elektrotechnická, katedra teorie obvodů Při popisu fyzikálních skutečností se dnes již málokde obejdeme bez modelování a následného počítačového zpracování. To je na místě zejména v oblastech, kde jsou popisované procesy složité nebo se jedná o rozsáhlý soubor jednodušších dějů. Abychom mohli procesy kvantifikovat, je nejprve nutné je matematicky popsat. To se týká jak jednotlivých dějů tak i celých systémů, které tyto děje obsahují. Tabulka 1 Klasifikace obvodových modelů podle rychlosti a velikosti změn obvodových veličin změny pomalé rychlé velmi rychlé modely odporové s akumulačními prvky s rozprostřenými parametry malé lineární lineární algebraické rovnice s konstantními koeficienty obyčejné lineární diferenciální rovnice s konstantními koeficienty parciální lineární diferenciální rovnice s konstantními koeficienty velké nelineární nelineární algebraické rovnice obyčejné nelineární diferenciální rovnice parciální nelineární diferenciální rovnice malé i velké parametrické lineární algebraické rovnice s časově proměnnými koeficienty obyčejné lineární diferenciální rovnice s časově proměnnými koeficienty parciální lineární diferenciální rovnice s časově proměnnými koeficienty Tabulka 2 Vlastnosti základních obvodových prvků Prvek Lineární Nelineární rezistor u = Ri u = f (i) řízený rezistor u = R (q)i u = f (i, q) nezávislý U zdroj u – nezávislý I zdroj i – řízený U zdroj u = kq u = f (q) řízený I zdroj i = kq i = f (q) kapacitor i = C i = C (u) induktor u = L u = L (i)di dt du dt di dt du dt Obr. 1 Postup analýzy a syntézy fyzikálních procesů

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 TECHNOLOGICKÉ TRENDY 6 Současná nejvíce využívaná verze je verze SPICE3F5, která za‑ hrnuje analýzy tzv. mixed‑signal obvodů (digitálních obvodů spo‑ lečně s analogovými). Program Spice je začleňován do mnoha komerčních verzí CAD programů a používá ho stále více uživate‑ lů z průmyslu a akademické obce. Na tuto stručnou historii navazují i další programy, které buď vy‑ cházejí z konceptu programu Spice anebo mají koncepci odliš‑ nou. Všechny programy typu Spice jsou programy pro numeric‑ kou analýzu, kde výsledky jsou vždy v číselné podobě − nejčas‑ těji jako tabulka hodnot či graf. Nicméně existují i programy pro symbolickou a semisymbolickou analýzu obvodů, o kterých je po‑ jednáno dále. Základní vlastnosti programů pro analýzu obvodů Téměř všechny programy pracují s popisem obvodu v podobě tex‑ tového souboru − tzv. netlistu, kde je definována jednak topologie (vlastní zapojení) obvodu a jednak modely všech použitých prvků (většinou tranzistorů a diod), případně makromodelů (např. operač‑ ních zesilovačů), které jsou definovány jako dílčí obvody. Netlist lze zadávat ručně nebo ho lze generovat v uživatelské části grafického schematického editoru, který se dodává zejména ke komerčním si‑ mulátorům. V tomto případě se generování netlistu a jeho předání vlastnímu simulátoru děje automaticky „bez vědomí“ uživatele. Sou‑ částí netlistu mohou být i příkazy pro simulátor (definice výpočtů). Ty se opět dají v případě komerčních programů zadávat z grafického rozhraní programu (menu). Výsledkem jsou ve většině případů numerické hodnoty ve formě tabulky či grafu. Význam těchto výsledků se liší podle typu použité ana‑ lýzy. Základní typy analýz a z nich vyplývající význam vý‑ sledků je následující: – DC nebo OP − výpočet stejnosměrných hodnot ob‑ vodových veličin (všech napětí a proudů v obvodu) při uvažování pouze stejnosměrných hodnot buzení (nezávislých zdrojů) a závislost obvodových veličin na velikosti buzení. – AC − výpočet střídavých hodnot obvodových veličin při uvažování pouze střídavého harmonického buze‑ ní v závislosti na kmitočtu. Obvod je před vlastní AC analýzou vždy linearizován v pracovním bodě (OP analýza) a výpočet střídavých veličin se provádí pro harmonický ustálený stav tzv. symbolicko‑komplexní metodou. Výsledkem jsou fázory (amplituda a fáze) napětí a proudů pro dané kmitočty. – TRAN − výpočet časových závislostí obvodových veličin při uvažování časově proměnných hodnot nezávislých zdrojů včet‑ ně stejnosměrných složek. Je to výpočetně nejnáročnější analý‑ za s uvažováním všech nelinearit. Na základě těchto analýz je možné provádět další výpočty a operace s výsledky. Mluvíme často o nadstavbových analýzách, které stručně uvádí následující výčet: – DFT (four, spec, disto) – spektrální analýza nad výsledky časo‑ vé analýzy. – PZ – výpočet nul a pólů definované přenosové funkce (nadstav‑ ba AC analýzy). – TF – přenosová analýza (nadstavba DC analýzy): výpočet hod‑ noty přenosu a vnitřních rezistencí vstupní a výstupní brány. – Šumová analýza – šumové poměry v obvodu. – Citlivostní analýza (pro obvodové veličiny OP nebo AC analý‑ zy) – závislosti obvodových veličin na změnách parametrů. – Optimalizační analýza (hledání extrémů definované účelové funkce). – Monte Carlo Analysis (statistická anlýza) – rozptyl hodnot ob‑ vodových veličin při uvažování nenulové tolerance parametrů prvků obvodu. – Teplotní (Smoke) analýza – výkonové ztráty, teplotní profily. Programy pro analýzu se liší jednak uživatelským rozhraním, ze‑ jména grafickým rozhraním pro zadání topologie obvodu (sche‑ matickým editorem). Liší se i formou pro definici analýz (graficky či textově) a možnostmi zobrazení výsledků. Další významný roz‑ Obr. 2 Ukázka analýzy obvodu v programu WinSpice Obr. 4 Zobrazení výsledků simulace v programu PSpiceObr. 3 Schematický editor programu PSpice

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 TECHNOLOGICKÉ TRENDY 7 díl mezi simulačními programy je v možnostech zejména nadstav‑ bových analýz a jejich parametrizace (např. změna výsledků pro různé hodnoty nebo parametru prvků, teploty, …). Většina z dnes používaných programů umožňuje současnou simulaci analogo‑ vých i digitálních (mixed‑signal) obvodů. Stručný přehled několika takových programů je ukázán v následující kapitole. Programy pro analýzu elektrických obvodů Numerické simulátory Většina numerických simulátorů je založena na výše zmíněném programu Spice [6], kde lze nalézt i zdrojové kódy. Všechny simu‑ látory pracují s modely polovodičových součástek definovanými pro Spice. Ty lze většinou bez problémů najít na internetu. V násle‑ dujícím krátkém výčtu jsou uvedeny některé z těchto programů se stručnou charakteristikou a případnou obrazovou ukázkou: – WinSpice (http://www.winspice.com) je snadno do‑ stupný program založený na Spice3F4, nemá sice grafický editor pro zadávání schémat, nicméně pří‑ mo v netlistu lze používat mocný skriptovací jazyk. Výsledky se automaticky přepočítávají při uložení souboru netlistu a zobrazují se do zvláštních oken jako grafy nebo textově v okně, kde běží vlastní pro‑ gram, viz obr. 2. – SpiceOpus (http://fides.fe.uni‑lj.si/spice) je volně šiřitelný simulátor, založený na Spice a vyvíjený na univerzitě v Lublani [5]. Zdrojový kód je přeložen jak pro OS Windows, tak pro Linux. – PSpice (http://www.cadence.com) je často použí‑ vaný komerční program pro analýzu obvodů založený na Spice včetně schematického editoru. Existuje i omezená studentská verze pro volné použití. Ukázka programu je na obr. 3 a obr. 4 (použito z http://fabrice.sincere.pagesperso‑orange.fr/cm_ele‑ ctronique/pspice_accueil.htm). – Micro-Cap (http://www.spectrum‑soft.com) je oblíbený komerč‑ ní program pro analýzu obvodů. Je to mixed‑signal simulátor s vlastními výpočetními algoritmy (není založený na Spice), včetně schematického editoru, který je navíc výhodně provázán se simulátorem (umí zobrazovat číselné výsledky přímo do schématu). Umožňuje také tzv. dynamické analýzy s „okamži‑ tou“ odezvou změny zadání na výsledky. Opět existuje omeze‑ ná demonstrační verze pro volné použití. Ukázka „klasické“ analýzy v programu je na obr. 5. Na obr. 6 je pak ukázka použi‑ Obr. 6 Použití animačních prvků při analýze obvodu programem Micro-Cap Obr. 7 Ukázka prostředí programu NI Multisim Obr. 8 Výsledek simulace jako průběh zobrazovaný na virtuálním osciloskopu z obr. 7 Obr. 9 Analýza spínaného napěťového regulátoru v programu LTspice Obr. 5 Ukázka prostředí programu Micro-Cap

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 TECHNOLOGICKÉ TRENDY 8 tí některých z tzv. animačních prvků při analýze (LED, sloupco‑ vý graf, motor, ručkový přístroj, …). – NI Multisim (http://www.ni.com/multisim) je komerční simulátor firmy National Instruments založený na Spice. Vlastnosti jsou obdobné ostatním programům. Pro definování analýz používá však způsob virtuálních měřicích přístrojů, viz obr. 7 a obr. 8. – LTspice (SwitcherCAD, http://www.linear.com) je simulátor po‑ dobný PSpice, vyvíjený a volně šířený firmou Linear Technology. Je uzpůsobený i pro analýzy spínaných napěťových regulátorů, které firma vyrábí, což ilustruje obr. 9. – ELDO – Mentor Graphics s grafickou nadstavbou IC Design (http://www.mentor.com) patří do kategorie profesionálních kom‑ plexních nástrojů, které se používají pro návrh, simulaci a výrob‑ ní dokumentaci integrovaných obvodů (IO). Oproti ostatním si‑ mulátorům umožňuje ELDO širší možnosti nadstavbových a pa‑ rametrických analýz a lze zakoupit knihovní modely přímo pro výrobní technologie, bez nichž se neobejdeme při návrhu vlast‑ ních IO. Základní vlastnosti jsou uvedeny v následujícím výčtu: – podpora analogových i digitálních obvodů (možnost zadání obvodu jazykem VHDL), – hierarchický grafický návrh – bloky, dílčí bloky, jednotlivé tran‑ zistory (lze vytvořit vlastní bloky), – podpora mnoha typů modelů, – podpora tzv. design kitů (knihoven modelů v dané výrobní technologii pro všechny vrstvy programu, např. i jako masky IO v layoutu), – možnost vytvořit layout vlastního návrhu včetně jeho analýzy. Symbolické simulátory Dosud jsme v textu popisovali obvodové simulátory založené na numerických vý‑ počtech, kdy výsled‑ kem simulace jsou numerické hodnoty. Zcela jiným typem simulátorů jsou pro‑ gramy, jejichž výstu‑ pem jsou matema‑ tické výrazy – a to buď v jedné proměn‑ né (semisymbolické) nebo plně symbolické. Ty mají buď vlastní matematické výpočetní algoritmy [8] a [9] nebo jsou výhodně kombinovány s univerzálním matematickým programem a tvoří jeho knihovnu, např. PraCAn (Prague Circuit Analyser) [10]. V tomto případě se jedná o knihovnu funkcí pro program Maple [12] s jejíž pomocí lze jednoduše analyzovat elektrické a elektro‑ nické obvody. Topologie obvodu se zadává textově (netlistem), výsledky mohou být numerické, semisymbolické či symbolické, viz obr. 12. Na rozdíl od ostatních simulátorů lze zde jednoduše simu‑ lovat i periodicky spínané obvody (obvody se spínanými kapaci‑ tory či proudy). Základní možnosti knihovny jsou uvedené na ad‑ rese hippo.feld.cvut.cz/vyuka/nds/pracan/PraCAn_in.html. Obr. 12 Prostředí programu Maple se symbolickou analýzou elektronického obvodu Obr. 14 Výsledky parametrické analýzy lineárního obvodu s oknem se symbolickým vyjádřením Obr. 13 Textové zadání netlistu obvodu v internetové aplikaci Obr. 10 Schéma jednoduchého hradla pro analýzu programem ELDO a jeho layout Obr. 11 Analýza klopného obvodu v programu ELDO − zobrazení vypočtených časových průběhů

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 TECHNOLOGICKÉ TRENDY 9 Je samozřejmé, že pro symbolickou analýzu jsou určeny zejmé‑ na obvody lineární a „přiměřeně“ složité. V případě nelineárních obvodů lze většinou úspěšně analyzovat pouze obvody elemen‑ tární. V ostatních případech je výsledek velmi složitý a obvykle ne‑ použitelný nebo nelze symbolické řešení najít vůbec. Online simulátory Na závěr zmíníme ještě tzv. online simulátory, které začaly vznikat s rostoucím rozmachem internetu. Jedná se vlastně o interneto‑ vou aplikaci − speciálně navržené dynamické webové stránky, které využívají stávající simulátory a umožňují tak uživateli prová‑ dět analýzu „na internetu“, viz např. [13] a [14]. I na naší katedře vznikl takový online simulátor, který v sobě za‑ hrnuje jednak program SpiceOpus pro numerickou analýzu a jed‑ nak knihovnu PraCAn, která ve spojení s programem Maple zajiš‑ ťuje symbolickou analýzu obvodů [11]. Koncepci takto navržené internetové aplikace ilustruje obr. 15. Uvedená aplikace umožňuje velmi široké možnosti i parametric‑ kých analýz a vzhledem k výpočetním možnostem programu Ma‑ ple i nestandardní výpočty nad symbolickými výsledky. To vše přes internetové rozhraní, které je naprogramováno v jazyce PHP, a kte‑ ré využívá další programy pro analýzy, zpracování a vykreslování výsledků. Základní okno aplikace pro zadání obvodu je uvedeno na obr. 13. V současné době je zadání možné pouze textově, ale připravuje se i grafický schematický editor na bázi JavaScriptu. Na obr. 14 jsou výsledky jak numerické, tak symbolické analýzy obvodu pomocí uvedené aplikace. Ta je dostupná na adrese http://obvody.feld.cvut.cz/analyza pro všechny členy ČVUT v Pra‑ ze, případně dalším „registrovaným“ uživatelům. Volnému přístu‑ pu brání licence programu Maple. Závěr Závěrem lze konstatovat, že v současné době jsou možnosti ana‑ lýzy elektrických obvodů opravdu široké. Existuje celá řada pro‑ gramů pro její provádění. Cílem článku není dát podrobnou infor‑ maci o všech možnostech jednotlivých programů. Článek měl při‑ nést základní přehled možností některých současných programů a systémů. Více informací lze získat např. z uvedených odkazů a literatury. Poděkování: Prácebylapodpořenavýzkumnýmprogramemč.MSM6840770014 ČVUT v Praze. Maple je ochranná známka of Waterloo Maple Inc. PSpice je registrovaná ochranná známka Cadence Design Sys‑ tems, Inc. LITERATURA [1] Kadlec J., Neumann P.: Teorie obvodů III, přednášky, skriptum ČVUT FEL, 1988. [2] Nagel L. W.: The Origins of SPICE, Dostupné z: www.omega-enter- prises.net/The Origins of SPICE.html. [3] Nagel L. W., Rohrer R. A.: Computer Analysis of Nonliinear Circuits, Excluding Radiation, IEEE Journal of Solid State Circuits, vol SC-6, pp. 166–192. [4] Nagel L. W., Pederson, D. O.: SPICE (Simulation Program with Inte- grated Circuit Emphasis), EECS Department University of California, Berkeley, Technical Report No. UCB/ERL M382, Duben 1973. [5] SpiceOpus – SPICE with integrated OPtimization UtilitieS. Dostupné z: http://fides.fe.uni-lj.si/spice/index.html. [6] Stránky programu Spice. 2012 Dostupné z: http://bwrc.eecs.berke- ley.edu. [7] Biolek D.: Modelování a počítačová simulace, přednášky FEKT VUT v Brně, 2003. [8] Wierzba G., et al.: SSPICE-A symbolic SPICE program for linear ac- tive circuits}, in Proc. Midwest Symp. on Circuits and Systems, 1989. [9] Kolka Z., Pospíšil V.: Symbolický Simulátor pro výuku elektrických obvodů. 2010. Dostupné z: http://www.urel.feec.vutbr.cz/web_pa- ges/projekty/clanky/snap.pdf. [10] Bičák J., Hospodka J.: PraCAn – Maple Package for Symbolic Cir- cuit Analysis}, Digital Technologies 2008, EDIS Žilina University Pub- lisher, Žilina, 2008, ISBN 978-80-8070-953-2. [11] Hospodka J., Bičák J.: Web-based Application for Electric Circuit Analysis}, Proceedings of The Fourth International Multi-Conference on Computing in the Global Information Technology [CD-ROM]. Los Alamitos: IEEE Computer Society, 2009, p. 157-160, ISBN 978-0- 7695-3751-1. [12] Maplesoft: Maple – matematika, modelování, simulace. 2012. Do- stupné: http://www.maplesoft.com. [13] Ouyang Y., Dong Y., Zhu M., Huang Y., Mao S., Mao Y.: ECVlab: A web-based virtual laboratory system for electronic circuit simulati- on. ICCS – International Conference on Computational Science 2005, Atlanta, Ga, USA, pp.1027–34, ISBN-10 3540260323. [14] Wilamowski B. M., Malinowski A., Regnier, J.: SPICE based Circuit Analysis using Web Pages. ASEE 2000 Annual Conference, St. Louis, MO, June 2000, CD-ROM session 2520. Obr. 15 Princip funkce internetové aplikace analýzy obvodů

ST & ČT 60 Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/201310 Kdy a jak vznikla skupina odborníků, která začala pracovat na přípravě televizního vysílání v Československu? Během druhé světové války byl na naše území přestěhován z oba‑ vy před leteckými nálety koncem války z Berlína závod Fernseh A. G. Závod byl umístěn do staré továrny v Dolní Smržovce u Jab‑ lonce nad Nisou. Těsně před koncem války byl přemístěn do budo‑ vy bývalé textilky v Tanvaldu. Po válce většinu zařízení odvezli Rusové jako válečnou kořist. V Tanvaldu pak zbylo jen velmi skromné zařízení pro další vý‑ voj. Zde se pak pod záštitou Vojenského Technického Ústavu (VTÚ) soustředili odborníci z oboru elektroniky se zaměřením na vojenské využití a k nim se pak v roce 1947 připojila skupina pracovníků Československého rozhlasu a byly zahájeny vývojové práce na československé televizi. Vzpomínám si na snahu najít pro cizí slovo televize ryze český výraz. Jaké tehdy padaly návrhy a proč se neujaly? O český název pro slovo televize probíhaly rozsáhlé diskuze. Námětů byla řada a nejčastěji se objevovaly analogie se slovem rozhlas. Například slovo roz‑ vid, které šlo špatně z pusy, nebo slovo rozjev, které bylo shledáno jako nevhodné, protože by se mohlo říkat televizním pracovníkům roz‑ jevenci. Náš interní návrh bylo krásné české slovo „koukač‑ ka“. Například pořad „Kou‑ kačka pro ženy“ by byl jistě velmi atraktivní a dá se říci, že ve své době předběhl i pozdější pořad s názvem „Peříčko“. Připomeňte podrobněji tan- valdskou etapu vzniku Čes- koslovenské televize, včet- ně vysílání prvního televiz- ního zábavného pořadu pro veřejnost v roce 1948. Tanvaldská etapa vývoje československé televize byla ukončena v roce 1948 a prv‑ ní předvedení televizního vysílání pro novináře a veřej‑ nost se uskutečnilo 23. 3. 1948. Přenos se uskutečnil z budovy VTÚ do protější restaurace. Program se skládal z řady scének, zpráv, přednášek, tanečních a písničkových vložek a účin‑ kovala v něm polovina všech tehdejších pracovníků ve VTÚ. Po‑ slední zachovalá kopie programu je přiložena. Novináři i veřejnost byli nadšeni a dovolte, abych uvedl závě‑ rečnou písničku, která je parafrází na Dunajevského „Lehko u srd‑ ce s písní veselou“: Lehko u srdce s televizí hotovou, s kterou chcem dostihnout ostatní svět. Frekvenčně modulovanou část zvukovou, máme a řádků je šest set dvacet pět. Ještě pár slov k programu. Povšimněte si, že důsledně je použí‑ ván název „koukačka“ a název vysilače „Indián“. Indián proto, že nejčastěji byl na obrazovce tehdy i v době pozdější zobrazován zkušební obrazec, který obsahoval kružnici a řadu prvků, pomocí kterých bylo možno posoudit kvalitu přenosu. Signál byl vytvářen pomocí monoskopu, který byl od firmy RCA a uprostřed kruhu byla hlavička indiána s nádhernou čelenkou. Za povšimnutí ještě Lehko u srdce s televizí hotovou RNDr. Petr Beneš Zahájení pravidelného zkušebního vysílání Československé televize v květnu 1953 předcházela tzv. Tanvaldská etapa vývoje televize, kdy se uprostřed zpola vybydlené obce v bývalé textilní továrně sešla parta lidí ve věku 20 až 30 let, kteří byli odkázáni jen na sebe a na své nadšení. V následujícím rozhovoru přinášíme vzpomínky Ing. Františka Kubíčka na tuto etapu, kterou označuje za jedno z nejkrásnějších období svého života. Nechť jsou tyto vzpomínky inspirací všem, kteří ve svém oboru začínají.

ST & ČT 60 Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 11 stojí občerstvení a zejména drštková polévka. Jaká byla další chronologie událostí až do zahájení televizního vysílání v květ- nu 1953. Jaké byly další milníky v his- torii vzniku československé televize? Vývoj televize samozřejmě nebyl ukon‑ čen a patrně nikdy nebude. Dalším krokem ale bylo založení Výzkumného ústavu rozhlasu a televize (VÚRT), do kterého byli převedeni všichni roz‑ hlasoví pracovníci z Tanvaldu. Za od‑ měnu jim byl udělen titul „Pionýři čs. televize“ a byli zvěčněni na tablu, které je nyní uloženo v archivu Českosloven‑ ského rozhlasu. Vtipnou vzpomínkou na počátek VÚRT je fotografie tehdej‑ ších pracovníků, na které jsou zobraze‑ ni pánové: stojící – Valenta, Svoboda, Vaněk, Křížek, V. Čermák, Šírek, Pavel‑ ka, Daněk, Kroupa, P. Čermák, ležící – Bendl a laureát Státní ceny Ing. Beneš. Za další milníky v historii lze označit mezinárodní výstavu rozhlasové a tele‑ vizní techniky (MEVRO) v květnu 1948, kdy byla televize poprvé představena široké veřejnosti. Výstava byla ve vele‑ tržním pavilonu, na jehož místě dnes stojí Parkhotel. Dalším milníkem byl v červenci 1948 přenos z všesokolské‑ ho sletu, který podle odhadu již sledo‑ valy tisíce diváků a v té době byl překo‑ nán i světový rekord v délce nepřetrži‑ tého přenosu. Ve VÚRT byla potom vyvinuta nová generace televizního zařízení, kterým bylo vybaveno studio v Měšťanské Besedě, a se kterým bylo zahájeno po‑ kusné vysílání v květnu 1953. Jakou úlohu sehrálo založení VÚRT v roce 1949 v začátcích televizního vysílání? Je možno říci, že klíčovou. Bez VÚRT by nevznikly další generace studiových zařízení, kterými byla vybavována další studia v Ostra‑ vě, v Bratislavě a posléze vybavení pro přenosové vozy, které potom umožnily přímé přenosy všech významných událostí. Nelze ale opomenout ani další pracovníky v televizním oboru z jiných organizací. Ve VÚRT se vytvořil kádr špičkových televizních pra‑ covníků, z nichž někteří nastoupili na vedoucí místa v Českoslo‑ venské televizi, někteří zastupovali Československou republiku v mezinárodních organizacích a ve velké míře se účastnili publikač‑ ní a školicí činnosti v oboru televizní a rozhlasové techniky. ■ Dosud neuveřejněné faksimile scénáře prezentace televizního vysílání pro novináře a veřejnost dne 23. března 1948, jak jej připravil Ing. František Kubíček Po přijetí do Československého rozhlasu 16. 2. 1948 jsem oka‑ mžitě nastoupil do Tanvaldu do oddělení Ing. Františka Křížka, dalšího z mála ještě žijících pamětníků. Bydlel jsem s Přemyslem Čermákem a Oldřichem Brabcem v malé chalupě, kde dříve bydleli Němci – zaměstnanci firmy Fernseh, která byla po obsa‑ zení čs. orgány přejmenována na „Televid“. Zařízení se tehdy vozilo na předvádění do Prahy a zpět. Pamatuji si, že se také zkoušelo vysílat z rozhledny Štěpánky v blízkosti Tanvaldu. Před zahájením pravidelného zkušebního vysílání Českoslo‑ venské televize 1. 5. 1953 a následujícího pravidelného vysílání od 25. 2. 1954 se v květnu 1948 uskutečnilo úspěšné televizní vysílání na výstavě MEVRO a v červenci 1948 vysílání z prvního poválečného (a na dlouhou dobu posledního) XI. všesokolského sletu. V té době bylo k dispozici pouze 25 televizorů vyrobených ve VTÚ a rozmístěných po Praze. Odhadovalo se, že se u nich vystřídalo kolem 20 tisíc diváků denně. ■ Vzpomíná Miroslav Valenta, dipl. tech.

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA 12 Úvod V kombinaci flexibilního řízení spotřeby a lepší účinnosti měniče s rezonančním obvodem LLC lze dosáhnout nižší spotřeby ener‑ gie, pořizovacích i provozních nákladů na klimatizaci a chlazení zejména pro telekomunikační a výpočetní systémy, které podle aktuálního provozního režimu kolísají mezi střední a vysokou spo‑ třebou. Procesor ve zpětné vazbě stabilizačních obvodů pak může garantovat požadovanou rychlost odezvy regulace, přesnost výstupního napětí a nezávislost na vnějších vlivech, zejména na teplotě. Použití měniče s rezonančním obvodem LLC dovoluje při požadované zátěži výrazně snížit výkonovou ztrátu klasického zapojení koncových stupňů tranzistorů MOSFET používaných v měničích napájecích modulů DC/DC.Společně mohou oba způ‑ soby významně optimalizovat růst spotřeby v duchu doporučení ENERGY STAR Data Center Energy Efficiency Initiative či 80 PLUS® Initiative. Iniciativa ENERGY STAR Data Center Energy Efficiency Initiative se zaměřuje především na informační technologie, vlastní zařízení a technologickou infrastrukturu, řízení soustavy nepřeruši‑ telných záložních zdrojů napájení (UPS) a dalších zařízení dato‑ vých skladů a serverových center, která mají vysokou spotřebu. Iniciativa 80 PLUS, která existuje od roku 2004, požaduje pro daný stupeň zátěže systému garanci odpovídající účinnosti zdro‑ je, V základní verzi se mluví minimálně o 80% při jmenovitém zatí‑ žení 20 %, 50 % a 100 % při provozním napájení 115 V. Pokud účinnost napájení překročí tyto stanovené hodnoty, může být udě‑ leno hodnocení Bronze, Silver, Gold nebo Platinum. Pro udělení hodnocení Bronze by se při napájení 230 V účinnost měla pohy‑ bovat výše než 81 % při jmenovitém zatížení 20 %. Při jmenovitém zatížení 50 % až 100 % se počítá s minimální účinností 85 %. Dal‑ ší možnost na zvýšení účinnosti napájení je pak na straně konco‑ vých uživatelských zařízení, které jsou certifikovány podle výše zmíněných iniciativ. Návrháři, kteří chtějí realizovat energeticky úsporné zdroje po‑ mocí kombinace účinnějšího měniče s rezonančním obvodem LLC a číslicového řízení, mohou využít některý ze signálových procesorů (Digital Signal Controller, DSC), jako je řada dsPIC od společnosti Microchip Technology. Tyto DSC se sběrnicí Low Pin Count (LPC) poskytují nejen dostatečný výpočetní výkon, ale také inteligentní výkonové výstupní obvody pro optimalizaci digitální regulace spotřeby. Převodníky s rezonančním obvodem Využití měniče v rezonančním režimu v momentě, kdy je impedan‑ ce mezi vstupem a výstupem obvodu minimální, snižuje ztráty při spínání. Například ztrátový výkon MOSFETu v měniči s rezonanč‑ ním obvodem LLC může být významně snížen, když je MOSFET napájen sinusovým napětím a spínání je realizováno při průchodu proudu nulou. Spínání MOSFETu v oblasti malých napětí na elektrodách drain‑ source (Zero Voltage Switching, ZVS) či při nulovém proudu (Zero Current Switching, ZCS), minimalizuje ztrátový výkon tranzistorů MOSFET. Toto „měkké“ vypínání rovněž snižuje šum systému v celém provozním rozsahu a snižuje úroveň vyzařovaného rušivé elektro‑ magnetické pole (EMI). To je také důvodem, proč je preferovaným řešením pro vysokonapěťové výkonné systémy spínání v režimu ZVS. V rezonančně spínaném měniči je sinusové napětí nebo proud generováno pomocí vhodného zapojení kapacitorů a indukčností v oscilačním obvodu. Podle zapojení rezonančního obvodu lze měni‑ če rozdělit do tří hlavních tříd: měniče se sériovým rezonančním obvodem (Series Resonant Converter, SRC), měniče s paralelním rezonančním obvodem (Parallel Resonant Converter, PRC) a měniče se sério‑paralelním rezonančním obvodem (Series‑Parallel Resonant Converter, SPRC). Obr. 1 ukazuje blokové schéma měniče s rezo‑ nančním obvodem a tři typy výstupních rezonančních obvodů. V SRC je zátěž zapojena v sérii s cívkou a kondenzátorem vý‑ stupního rezonančního obvodu, jehož zisk je menší nebo roven 1. I když SRC může pracovat bez zátěže, jeho výstupní napětí bez zátěže regulovat nelze. Proto se obvykle na výstup zapojuje mini‑ mální zátěž, aby regulační obvody mohly reagovat na změny výstupního napětí. V režimu ZVS musí obvod pracovat s indukční vazbou nad rezonančním kmitočtem. Při nízkém síťovém napětí se pracovní bod SRC pohybuje v blízkosti rezonančního kmitočtu. Obr. 1 Typy výstupních rezonančních obvodů Optimalizace návrhu regulačních a stabilizačních obvodů napájecích zdrojů Alex Dumais, Microchip Technology Inc Článek představuje referenční návrh pro optimalizaci regulačních a stabilizačních obvodů napájecích zdrojů a jejich energetickou účinnost. Navrhované řešení kombinuje flexibilní číslicové řízení spotřeby realizované signálovým procesorem a účinnější měnič s rezonančním obvodem LLC, což umožňuje snížit spotřebu a tím i provozní náklady, zejména u zařízení se střední a vysokou spotřebou.

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA 13 V PRC je zátěž zapojena paralelně s rezonančním kapacitorem, proto může pracovat naprázdno, a výstupní napětí je pak regulová‑ no i bez zátěže. Pro ZVS musí obvod rovněž pracovat nad rezo‑ nančním kmitočtem s indukční vazbou. Podobně jako u SRC, čím je síťové napětí nižší, pracuje PRC blíže rezonančnímu kmitočtu, PRC se ale liší tím, že rezonančním obvodem protéká značný proud. Séri‑ ová cívka a paralelní kondenzátor poskytují ochranu proti zkratu. U SPRC je výstupních rezonanční obvod kombinací sériového a paralelního obvodu a zapojení může být buď LCC nebo LLC. Pro většinu aplikací je preferováno zapojení LLC. Podobně jako u SRC a PRC, nemůže být SPRC typu LCC optimalizován pro vy‑ soké vstupní napětí. Měnič s rezonančním obvodem LLC může pracovat na rezo‑ nančním kmitočtu, při jmenovitém vstupním napětí a je schopen pracovat bez zátěže. Navíc může být navržen tak, aby pracoval v širokém rozsahu vstupního napětí. Oby typy vypínání při nulo‑ vém napětí i proudu fungují v celém provozním rozsahu Výkonnost měniče s rezonančním obvodem se určuje na zákla‑ dě několika parametrů. Činitel jakosti (Q) rezonančního obvodu je bezrozměrné číslo, které udává poměr energie soustředěné v elektromagnetickém poli obvodu a výkonové ztráty. Čím vyšší Q je, tím je užší šířka pásma výstupního rezonančního obvodu. Dalším důležitým parametrem je konverzní poměr neboli M. Díky křivkám M, které jsou generovány při změnách l, fn , nebo Q, lze získat základní představu o výkonnosti měničů s rezonančním obvodem, aniž by bylo potřeba něco počítat. Konverzní poměr je definován jako M (fsw ) = f (fn , l, Q), kde fn je normalizovaný kmito‑ čet f/fr , l je poměr indukčností Lr /Lm a Q činitel jakosti, tj. funkce výstupní impedance. Jak ukazuje obr. 2, parametr Q má pro obvod LLC dva rezo‑ nanční kmitočty. Jeden pro sériové zapojení cívky Lr a kondenzá‑ toru Cr a druhý včetně paralelní cívky Lm . Zapojení Lr a Cr má rezo‑ nanční kmitočet na fn = 1 a zapojení Lm + Lr a Cr má rezonanční kmitočet fn ~ 0,5. Provozní režimy LLC zahrnují obvod v rezonanci a pod a nad rezonačním kmitočtem. Během rezonance MOSFET spíná ve vel‑ mi úzkém časovém intervalu tak, aby ztráty byly co nejnižší. Pod rezonančním kmitočtem se obvod chová podobě, jako v rezonanci, výstupní proud je po určitou dobu cyklu omezen magnetizačním proudem indukčnosti. Pokud jsou na sekundár‑ ním vinutí pro synchronní usměrnění místo diod použity tranzisto‑ ry MOSFET, musí se hradla zavírat ve správném časovém interva‑ lu. To obvykle vyžaduje zapojení senzoru proudu nebo měření poklesu napětí na MOSFETu. Nad rezonančním kmitočtem je výstupní proud vyšší, než mag‑ netizační proud. V této oblasti mohou synchronní spínače, které mohou být zapínány a vypínány současně jako primární spínače, důvodem může být jednodušší řízení. Protože je použito vypínání při nulovém napětí, je také úroveň rušení (EMI) rezonančního obvodu LLC o poznání nižší. Digitální řízení spotřeby Digitální řízení spotřeby a funkce pro řízení měniče s rezonančním obvodem lze snadno realizovat pomocí jednočipových mikropro‑ cesorů a signálových procesorů nejnovější generace. Kromě toho součástky a bloky na obr. 1 zahrnují obvod LLC, vstupní DC obvod, spínací obvod, transformátor, usměrňovač, vyhlazovací filtr a spotřebič. Na obr. 3 je měnič s rezonančním obvodem s digitálně řízenou zpětnou vazbou využívaný pro tele‑ komunikační zařízení. V telekomunikacích jsou měniče s rezo‑ nančním obvodem široce využívané jako měniče DC/DC následo‑ vané obvodem pro korekci účiníku (Power Factor Correction, PFC) v systému AC/DC. Typické výstupní napětí z obvodu PFC, které je okolo 400 V, může přímo napájet měnič s rezonančním obvodem LLC. Široký rozsah vstupního napětí dovoluje využívat menší kondenzátory. Specifikace návrhu je v tabulce 1. Díky výkonnosti 40 MIPS nabízejí inteligentní výkonové periferie dsPIC33FJ s GS měničiem a rezonančním obvodem dostatečný vý‑ početní výkon. Periferie zahrnují vysokorychlostní 16bitovou modu‑ laci PWM s rozlišením 1 ns a fázově posunutými výstupy. Referenční návrh spínacího obvodu využívá půlmůstkové zapojení, takže napětí „plave“ mezi 0 V a nominálním napětím Ud = 400 VDC. Výstupní rezonanční obvod se skládá z kondenzátoru, cívky a mag‑ netizační cívky oddělovacího transformátoru, což eliminuje použí‑ vání externí cívky a snižuje celkové náklady. U tohoto řešení lze také jako druhé cívky využít svodové indukčnosti transformátoru, což opět eliminuje další externí cívku a snižuje náklady. Pokud je obvod správně naladěn na spínací kmitočet, výstupní rezonanční obvod má na základním kmitočtu nízkou impedanci a na všech harmonických vysokou impedanci. Výstupní impedance způsobuje fázový posuv mezi napětím a proudem, což dovoluje ZVS. Obr. 4 ukazuje průběhy proudu a napětí při spínání primární‑ ho MOSFETu. Sekundární strana je navržena pomocí synchronního usměrňo‑ vače, který nahrazuje diodový můstek, aby se snížily vodivostní ztráty. To snižuje jak odpor v propustném směru (Rf ), tak ztráty napětí v propustném směru diod. Obr. 5 ukazuje průběh spínání synchronního usměrňovače. Obr. 2 Činitel jakosti (Q) ovlivňuje zisk výstupního obvodu (M) na ose Y, všechny Q-křivky protínají rezonanční kmitočet (fn = 1) Obr. 3 Měnič s rezonančním obvodem s digitálně řízenou zpětnou vazbou Tabulka 1 Specifikace pro referenční návrh napájení telekomunikačních zařízení Parametr Hodnota Rozsah vstupního napětí 350–420 VDC, nominálně 400 VDC Výstupní napětí 12 VDC Výkon 200 W Nominální rezonanční kmitočet 210 kHz Nominální spínací kmitočet 205 kHz Účinnost 95 % (plánovaná)

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA 14 Pro synchronní usměrnění generuje procesor signály pro spíná‑ ní FETů bez nutnosti snímání časového průběhu proudu na sekun‑ dární straně. Výsledkem je opět zlepšení účinnosti a snížení ceny usměrňovače. Obr. 6 ukazuje účinnost v celém rozsahu proudo‑ vého odběru spotřebiče. Účinnost LLC při dvou vstupních napě‑ tích ukazuje necitlivost na úroveň vstupního napětí. Při proudovém odběru pod 2 A je účinnost přes 80 %, zatímco při vyšším proudo‑ vém odběru je účinnost až 95 %, přičemž v rozsahu 7–17 A je charakteristika extrémně plochá. Další výhodou je lepší flexibilita pro návrh kompenzátoru díky použití DSC k realizaci „měkkého“ startu při náběhu pracovního cyklu řízení. Vzhledem k tomu, že řízení spotřeby lze snadno upravit použi‑ tým algoritmem, lze poměrně snadno optimalizovat řízení stabili‑ zace napájení podle typu a režimu nastavení zátěže. Přesnost a komplexnost procesorového řízení napájecích systémů také zvyšuje spolehlivost zdrojových modulů. Závěr Kombinace výhod měniče s rezonančním obvodem LLC a digitál‑ ního ovládání prostřednictvím DSC umožňuje návrhářům zvýšit energetickou účinnost měničů DC/DC pro napájecí zdroje teleko‑ munikačních a dalších výkonových zařízení s vysokou spotřebou. Zatímco měnič s rezonančním obvodem LLC umožňuje snížit výkonové ztráty, digitální ovládání regulace zvyšuje účinnost a spolehlivost měniče DC/DC. Tento referenční návrh poskytuje základ, díky kterému mohou návrháři dosáhnout vyšší účinnosti měničů DC/DC a rychleji je uvést na trh. ■ Obr. 4 ZVS primárního MOSFETu Obr. 5 Průběh spínání synchronního usměrňovače Obr. 6 Účinnost LLC v celém rozsahu proudové odběru spotřebiče Pokud mezi dvěma konci vhodného materiálu existuje dost vel‑ ký teplotní rozdíl lze generovat elektrický proud. Například zim‑ ní bunda vyrobená z termoelektrické plsti by mohla generovat elektrický proud z teplotního rozdílu mezi lidským tělem a stude‑ ným okolním vzduchem. Nyní vědci vyvinuli nový typ termoelek‑ trického materiálu, jehož výrobní proces skýtá značný komerční potenciál. Tento materiál byl vyvinutý na Státní univerzitě Michigan týmem, který vede prof. Donald Morelli. Přestože je tento materiál synte‑ tický, obsahuje také přírodní minerály nazývané tetrahedrity, kte‑ ré se volně vyskytují v přírodě. Mírné vylepšení tohoto složení pak mělo za následek výsledný termoelektrický materiál. Výrobní proces zahrnuje rozdrcení těchto „velmi běžných materiálů“ na prášek a následně za určité teploty a tlaku jejich slisování do potřebné velikosti a tvaru. Podle Morelliho, i když některé další termoelektrické materiály jsou snad účinnější, většina z nich není vhodná pro komerční využití, protože jejich složení obsahuje toxické nebo velmi vzác‑ né materiály nebo vyžadují velmi složité výrobní postupy. Mine‑ rály je obvykle potřeba nejdříve vytěžit, následně rafinovat do jednotlivých čistých prvků a pak tyto prvky sloučit do nových sloučenin, které budou mít dostatečně dobré termoelektrické vlastnosti. Celý tento výrobní proces vyža‑ duje poměrně vysoké náklady a rovněž to zabere určitou dobu, než se dostaneme k finálnímu produktu. Nová metoda nabí‑ zí mnohem jednoduš‑ ší výrobní proces. Předpokládá se, že nový materiál by mohl být použit pro levné a efektivní získávání elektřiny ze zdrojů, jako jsou např. potrubí výfukových plynů, průmyslové elektrárny či domácí pece. Článek o výzkumu nového materiálu pod názvem „High Per‑ formance Thermoelectricity in Earth‑Abundant Compounds Based on Natural Mineral Tetrahedrites“ byl uveřejněn v časopi‑ su Advanced Energy Materials. jh ■ Nový levný termoelektrický materiál Legenda: zelená = MOSFET hradlo ➝ emitor, fialová = MOSFET kolektor ➝ emitor, žlutá = proud rezonančního výstupního obvodu

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA 15 Samsung kombinuje rychlost, výkonnost a konektivitu Společnost Samsung Electronics uvedla na trh nový vlajkový model Samsung NX300, který nabízí výjimečnou kombinaci vlastnos‑ tí, funkcí a stylovosti pro dokonalé fotografo‑ vání v každém okamžiku. Současně byl také představen nový 2D/3D objektiv NX s ohnis‑ kovou vzdáleností 45mm a světelností F1.8 (prodává se samostatně), což je první 3D systém s jedním objektivem, který je schopen pořizovat fotografie a video ve Full HD rozli‑ šení v dokonalé 3D kvalitě. Jedná se o vůbec první objektiv pro běžný fotoaparát vyba‑ vený 3D systémem s jediným objektivem. Pomocí fotoaparátu NX300 s 2D/3D objek‑ tivem Samsung s ohniskovou vzdáleností 45 mm lze pořizovat běžné fotografie i video‑ nahrávky v rozlišení Full HD/1080p a zároveň se jedná o jediný kompaktní fotoaparát, kte‑ rý podporuje 3D zobrazení a 3D filmy. Základem vynikající kvality obrazu NX300 je zbrusu nový 20,3megapixelový snímač APS‑CMOS, který dokáže zachytit detaily ve vysoké kvalitě, které se vyznačují věrnými barvami a jsou vždy ostré a jasné. Systém automatického ostření Hybrid Auto Focus (AF) také poskytuje rychlou a přesnou fázo‑ vou detekci a detekci kontrastu, zatímco závěrka s rychlostí 1/6000 sekundy a režim nepřetržitého fotografování rychlostí 8,6 snímků za sekundu jsou zárukou, že nikdy nepropásnete nic důležitého. Jedinečný obrazový procesor DRIMe IV, vyvinutý společností Samsung, představuje výrazný pokrok co do rychlosti i kvality obra‑ zu. DRIMe IV umožňuje lepší reprodukci ba‑ rev a vyšší redukci šumu a podporuje také nahrávání 2D a 3D Full HD videa v rozlišení 1080p (v kombinaci s novým 2D/3D objek‑ tivem s ohniskovou vzdáleností 45 mm). Po‑ řizování a následné prohlížení fotografií či přehrávání videa zpříjemňuje 3,3palcový displej AMOLED. Ovládání pomocí hybridní dotykové obrazovky a manuálního pěticest‑ ného tlačítkového rozhraní je jednoduché a intuitivní. Nastavitelný displej usnadňuje pořizování fotografií z vysokých a nízkých úhlů, a umožňuje vám tak zachytit svět z jaké‑ koli perspektivy. Zdokonalená WiFi konekti‑ vita fotoaparátu NX300 umožňuje uživatelům sdílet s přáteli a příbuznými fotografie přes stránky sociálních sítí přímo z fotoaparátu, a to pomocí tlačítka DIRECT LINK. Případně lze fotografie prostřednictvím AllShare Play automaticky zálohovat nebo ukládat v clou‑ du. Váš obsah je tak vždy bezpečně uložen a snadno k dispozici. ■ Netrpělivě očekávaná OLED televize od LG Společnost LG představila na veletrhu Consumer Electronics Show 2013 (CES) dychtivě očekávanou 55palcovou WRGB OLED televizi (model 55EM9700), na kte‑ rou začne přijímat předběžné objednávky. Objednávat ji budou moci prozatím pouze zákazníci v Jižní Koreji, avšak další trhy bu‑ dou brzo následovat. První televizory budou k dodání začátkem února 2013 v přepočtu za zhruba 200 tisíc Kč. Pro upřesnění je třeba dodat, že model 55EM9700 je napá‑ jen 120 V/60 Hz, takže se pro náš trh nehodí. Termíny, kdy se revoluční LG OLED televize dostane i na ostatní trhy, budou oznámeny během několika následujících týdnů spolu s cenami produktů. OLED televize je široká pouze 4 mm, váží méně než 10 kg a díky špičkové technologii WRGB nabízí neuvěřitelně živý a realistický obraz. Nativní rozlišení je 1 920 ´ 1 080 pixe‑ lů, tj. v poměru 16:9. Unikátní LG Four‑Color Pixel systém zahrnuje i bílý subpixel, který je přidán k tradičnímu červenému, zelenému a modrému, čímž se vytváří dokonale barev‑ ný výstup. Díky funkci Color Refiner zaručuje televize LG OLED mnohem živější a přiroze‑ nější obraz, než jste byli doposud zvyklí. LG rovněž nabízí díky novému modelu nekoneč‑ ný kontrastní poměr, který udržuje optimální úroveň kontrastu bez ohledu na okolní jas či pozorovací úhel. ■ Venkovní Full HD kamery DCS-7413 a DCS-7513 Společnost D‑Link rozšířila nabídku ven‑ kovních kamer o modely DCS‑7413 a DCS‑ 7513, které jsou určeny pro náročné ven‑ kovní podmínky a disponují vysokým rozli‑ šením (Full HD) a LED diodami pro zajiště‑ ní kvalitního snímání obrazu ve dne i v noci. Obě kamery jsou vybaveny kovovým a pra‑ chuvzdorným pouzdrem a jsou odolné proti vniknutí vody podle stupně krytí IP66. Napájení lze zajistit pomocí externího adap‑ téru nebo prostřednictvím sítě Ethernet (PoE). Uživatelé mohou mít kamery zapo‑ jené do LAN nebo je používat bez síťového připojení, kdy se jim pořízený záznam na‑ hrává na paměťovou kartu SD/SDHC. Zá‑ znam z kamer lze také ukládat na kompati‑ bilní server NAS pomocí integrovaného kli‑ enta Samba. Model DCS‑7413 disponuje 1/2.7” sníma‑ čem s rozlišením 2 megapixely pro záznam ve FullHD, model DCS‑7513 nabízí uživate‑ lům špičkový 1/2.8" snímač Sony Exmor wide dynamic ranges (WDR). Možnosti videa za‑ hrnují kodeky H.264/MPEG‑4/MJPEG, při‑ čemž lze současně kontinuálně přenášet i ukládat statické obrázky ve formátu JPEG. Model DCS‑7513 navíc disponuje funkcí WDR, která umožňuje snímat kvalitní obraz v kontrastním a měnícím se prostředí. Kamery lze kdykoli a odkudkoli ovládat a spravovat záznamy také pomocí chytrých telefonů a tabletů. Bezplatná mobilní aplika‑ ce pro systémy Android a iOS s názvem D‑View Cam umožňuje záběry z kamer kon‑ tinuálně přenášet přes Video Recorder, jako např. DNS‑326. Pro uživatele, kteří chtějí spravovat i více kamer současně, je k dispo‑ zicizdarmadodávanýprogramD‑ViewCam. Tento software je určen pro operační sys‑ tém Windows a dovoluje uživatelům spra‑ vovat až 32 kamer najednou spolu s dalšími funkcemi jako je odesílání varování přes e‑mail při zaznamenání pohybu či nahrání záznamu na FTP. Kamera DCS‑7413 je do‑ stupná za 18 365Kč a model DCS‑7513 za 22 965Kč (ceny jsou bez DPH). ■

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 VĚDA/VÝZKUM/INOVACE 16 Aplikace inženýrské informatiky Výzkumný program týmu „Aplikace inženýrské informatiky“ zahr‑ nuje čtyři dílčí výzkumné směry: Grid Computing a aplikace metod umělé inteligence, Inteligentní výrobní systémy, Inteligentní budo‑ vy a Embedded systémy. Jejich společným jmenovatelem je vyu‑ žívání inteligentních informačních technologií a jejich implementa‑ ce u tzv. inteligentních systémů. Výzkum probíhá jednak v oblasti informatiky samotné, významným charakteristickým rysem ale je úzká spolupráce s ostatními výzkumnými programy. Kromě vlast‑ ních komerčních výstupů tento dílčí výzkumný směr zajišťuje dato‑ vou, softwarovou a informační podporu pro ostatní výzkumné pro‑ gramy s důrazem na oblast automatizace a embedded systémů pro technologická zařízení výrobních systémů v oblasti alternativ‑ ních zdrojů energie. Program také synergicky využívá potenciálu metod umělé inteligence pro zvýšení účinnosti systémů které ově‑ řuje matematickými modely technologických procesů a zařízení. Grid Computing a aplikace umělé inteligence Aktivity výzkumného centra v této části jsou zaměřeny na použití metod grid computingu, cloud computingu a vybraných metod z oblasti umělé inteligence pro řešení složitých problémů, které naleznou uplatnění v praxi. V rámci nastíněných aktivit se počítá s využitím metod jako jsou neuronové sítě, genetické algoritmy, optimalizace, aplikace deterministického chaosu na bezpečný a šifrovaný přenos informace, využití paralelního computingu k řeše‑ ní časově náročných úloh, vývoj a rozvoj moderních simulačních systémů, statistické zpracování dat a modelování složitých proce‑ sů, které jsou obtížně „podchytitelné“ klasickou matematikou. V rámci této aktivity budou vytvářeny nové softwarové aplikace pro optimalizaci složitých problémů na bázi evolučních výpočetních technik. Hlavní směr bude zaměřen do oblasti náročných optimali‑ zací a modelování komplexních procesů industriálně ekonomické‑ ho charakteru. Výrobní systémy V současné době se výrazně mění podmínky na trhu pro výrobní podniky. Trh se stal globálním, velmi konkurenčním a dynamickým. To přináší pro výrobce nutnost dosahovat v celém výrobním proce‑ su vysoké pružnosti, což se projevuje jak v oblasti řízení materiálo‑ vého toku, tak i v oblasti řízení informačního toku. Základním před‑ pokladem využívání nových konceptů IVS (Inteligentních výrobních systémů) je nový přístup ke zpracování dat a informací ve výrobním systému. Je nutno navrhnout, zpracovat a implementovat komplex‑ ní datové modely výrobního systému a pro získávání informací z nich pak použít inteligentních metod pro zpracování dat v nich uložených. Budou analyzovány nové koncepty a paradigmata pro‑ sazující se v současných výrobních systémech – holonické výrobní systémy, bionické výrobní systémy, fraktální výrobní systémy atd. Na základě této analýzy bude vybrán koncept vhodný pro imple‑ mentaci v podmínkách českého průmyslového prostředí. Inteligentní budovy Mezi základní technologie Inteligentních budov patří technologie a zařízení techniky prostředí, zabezpečovací systém a transportní systémy. I přes dosažený pokrok, jsou návrhy technologických systémů budov poplatné tradicím a neumožňují plné uplatnění všech dosažených technických možností. Především návrhy sub‑ systémů jsou statické, vycházejí ze zkušeností minulých technic‑ kých generací a nevyužívají možnosti současné techniky (zejmé‑ na počítačové a komunikační) pro dosažení optimálního řešení pro danou budovu. Optimálním řešením je zde myšlena minimali‑ zace spotřeby energií při minimalizaci investičních a provozních nákladů po dobu života zařízení při dodržení požadovaných para‑ metrů vnitřního prostředí. Embedded systémy Zvyšující se hustota integrace číslicových integrovaných obvodů vyvolala na konci devadesátých let minulého století potřebu vypl‑ Obr. 1 Centrum bezpečnostních, informačních a pokročilých technologií Technologické centrum ve Zlíně Doc. Mgr. Roman Jašek, Ph.D., UTB FAi Centrum bezpečnostních, informačních a pokročilých technologií (CEBIA – Tech) je vysoce výkonným moderním technologickým centrem zaměřeným do oblasti aplikované informatiky a bezpečnostních technologií. Organizačně centrum patří do struktury Fakulty aplikované informatiky Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně a je tvořeno vysoce specializovanými a zkušenými pracovníky – vědci a výzkumníky. Sídlí v prostorách nově vybudovaného vědeckotechnického parku informačních a komunikačních technologií v těsné blízkosti Fakulty aplikované informatiky (web.fai.utb.cz). Centrum bezpečnostních, informačních a pokročilých technologií je tvořeno třemi výzkumnýmy týmy naplňujícími specifické výzkumné programy v těchto oblastech: aplikace inženýrské informatiky, bezpečnostního výzkumu a aplikací technologií pro přímé nasazení do průmyslové praxe.

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 VĚDA/VÝZKUM/INOVACE 17 nit mezeru na trhu číslicových obvodů. Byl požadován rozvoj nových typů integrovaných obvodů, které by splňovaly požadav‑ ky zákazníků a poskytovaly výhody účelově zapojených číslico‑ vých systémů. K existujícím programovatelným obvodům mikro‑ procesorů, jejichž architektura byla založena na plně univerzálním uspořádání jádra číslicového počítače, vyvstala potřeba použití obvodů s účelovým zapojením, které by splňovaly potřeby zákaz‑ níkem definovaného systému. Důvodem byla požadovaná rych‑ lost odezvy, nižší příkon a vyšší spolehlivost takového systému. Velmi vysoká integrace číslicových obvodů nabízela již tehdy vyš‑ ší spolehlivost, která byla dosahována díky možnosti vytváření čís‑ licových obvodů a systémů na jedné křemíkové podložce integro‑ vaného obvodu. Tím jsou omezovány vlivy vnějších zdrojů rušení, které pocházejí z napájecích zdrojů a ze zdrojů průmyslového rušení, ovlivňujících daný elektronický systém prostřednictvím elektrické indukce u dlouhých souběžně vedených signálních vodičů i rušivých vlivů působených parazitními kapacitami v obvo‑ dech. Bezpečnostní výzkum Výzkumný směr týmu „Bezpečního výzkumu“ je zacílen na tři hlavní oblasti: vývoj malých mobilních datových a telekomunikač‑ ních sítí pro zásahové jednotky, vývoj systému pro detekci a ana‑ lýzu nebezpečných látek s využitím THz frekvencí a vývoj tech‑ nických postupů pro ochranu elektronických systémů proti ruše‑ ní vnějšími i vnitřními elektromagnetickými poli. V neposlední řadě bude tento výzkumný směr úzce svázán s ostatními výzkum‑ nými programy. S výzkumným programem Aplikace inženýrské informatiky, zejména v oblastech datové bezpečnosti, tvorby pro‑ gramových produktů pro inteligentní přístupové systémy apod. S výzkumným programem Alternativní zdroje energie bude spo‑ lupracovat především v oblasti poskytování odborné spolupráce v oblasti zabezpečení technologických provozů (datová bezpeč‑ nost, čidla, hlásiče). První skupina cílů je zaměřena na vývoj malých mobilních dato‑ vých a telekomunikačních sítí pro zásahové jednotky. Výstupy tohoto cíle budou snadno přenositelné na bezdrátové zabezpe‑ čovací systémy průmyslu komerční bezpečnosti pro ochranu budov, případně pro jiné aplikace. Druhá skupina cílů souvisí s vývojem systému pro detekci a analýzu nebezpečných látek s využitím THz frekvencí. Oblast THz frekvencí představuje silný inovační potenciál, který může při‑ nést odpovídající ekonomickou výhodu pro firmy, které do této oblasti zaměří své inovační aktivity. Součástí výzkumu bude sesta‑ vení laboratorních vzorků dvou typů systémů, a to THz spektrome‑ tr pro analýzu vybraných látek a zobrazovací systém ve vybraném spektrálním pásmu. Obsahem prací bude rovněž návrh a kon‑ strukce celého systému včetně specifických částí zobrazovacího systému (skenovací mechanismy apod.) a metod aplikace do oblasti bezpečnostního průmyslu, čímž je myšlen doplněk stávají‑ cích RTG screenerů při vstupní kontrole zavazadel, případně při kontrole osob. Třetí skupina cílů řeší vývoj technických postupů pro ochranu elektronických systémů proti rušení vnějšími i vnitřními elektro‑ magnetickými poli. Cílem výzkumu je vytvoření vysoce specializo‑ vané laboratoře, která ve spolupráci s výrobci letecké techniky bude provádět expertní práce ve výše naznačené oblasti. O tento typ služeb, které jsou současně vhodné pro aktivity vysokých škol technického zaměření, je také zájem ze strany vývojových i výrob‑ ních podniků. Výzkumné aktivity budou soustředěny do dvou oblastí: měření elektrických, případně magnetických charakteris‑ tik leteckých konstrukčních materiálů v závislosti na frekvencích a testování celých konstrukčních bloků a vizualizace elektromag‑ netických polí v nich. Růst počtu elektronických systémů vestavěných v průmyslo‑ vých výrobcích exponenciálně narůstá. Z důvodu jejich bezchyb‑ né činnosti jsou naprostou nutností opatření zvyšující odolnost těchto systémů proti elektromagnetickému rušení a zamezení generace rušivých signálů elektronickými systémy. Toto je klíčový problém zejména v leteckém průmyslu. Budeme se zabývat vývo‑ jem konstrukčních opatření, která směřují k zamezení průniku vnějších elektromagnetických polí do draku letadla. Pro generátor, násobiče kmitočtu a analyzátor GHz frekvencí budou navrženy a vyrobeny měřicí komory a vypracovány metodiky měření, které pak budou nabídnuty pro komerční účely. V podoblasti odolnosti EMC budou rozpracovány následující dílčí cíle: – vypracování a komerční využití metodiky pro hodnocení kvality a elektromagnetických parametrů materiálů používaných v moder‑ ních konstrukcích letecké techniky; – standardizace konstrukčních zásad pro ochranu avionických systémů před rušivými vlivy elektromagnetických polí přírodní‑ ho i umělého původu; – zpracování metodiky testování a hodnocení konstrukcí draků letadel z hlediska potřeb elektromagnetické kompatibility. Aplikace technologií pro přímé nasazení do průmyslové praxe Třetí tým je specificky zaměřen do oblasti alternativních zdrojů energie a je plně zaměřen na vývoj konkrétních technologií pro přímé využití v průmyslové praxi. Paralelně zde budou probíhat dvě hlavní výzkumné aktivity – a to vlastní výroba bionafty z od‑ padních tuků a olejů, která v sobě zároveň nese metody předúpra‑ vy vstupních surovin a vývoj optimalizovaných katalytických sys‑ témů a recyklační technologii, která umožní ekonomicky výhodný a hlavně ekologicky čistý provoz. Plnou automatizaci technolo‑ gických zařízení a jejich zabezpečení budou poskytovat dva předchozí výzkumné programy, výsledkem proto bude skutečně „hotová“ technologie. Zároveň odpadnou vysoké náklady, které by byly jinak spojeny s automatizací a zabezpečením od exter‑ ních subjektů. Cílem je pro specifické VaV úkoly realizovat spolu‑ práci s konkrétními výzkumnými pracovišti a firmami a mezi zúčastněnými pak hledat potencionálního uživatele dosažených výsledků. První skupina cílů je zaměřena na vývoj a optimalizaci předúpra‑ vy vstupních surovin, tj. odpadních tuků a olejů nízké kvality, jejichž přímé zpracování na finální produkty by bylo příliš náklad‑ né. Prvořadým úkolem bude výzkum rafinačních technologií od‑ padních tuků a olejů za účelem dosažení stejné kvality rafinátů ve srovnání s klasickými rostlinnými oleji používanými jako vstupní surovina pro výrobu bionafty. Druhá skupina cílů je spojena s opti‑ malizací esterifikace volných mastných kyselin a transesterifikač‑ ní reakce, tj. klíčových reakcí ve výrobě bionafty. Je nutné vyvinout takový esterifikačně‑katalytický systém, aby bylo dosaženo co nejvyšší konverze a zároveň zůstala zachována hlavní výhoda nové technologie – ekonomická proveditelnost a ekologická čis‑ tota. Třetí skupina cílů řeší vývoj recyklační technologie pro látky vstupující do klíčových reakcí, tj. esterifikátory a katalyzátory tran‑ sesterifikační reakce. Cílem je vytvořit uzavřenou recyklační smyčku a opětovné využití vstupujících chemikálií ve výrobním procesu, případně nalézt komerční využití pro vedlejší produkty klíčových reakcí. Výsledky třetího týmu byly oceněny druhým místem v soutěži nejvýznamnějších inovačních projektů – Cenou Siemens v letoš‑ ním roce. ■

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 VĚDA/VÝZKUM/INOVACE 18 Varianty Keccaku Kromě toho, že Keccak má poměrně suchý a špatně čitelný popis, jsou v oficiální dokumentaci smíchány dohromady dvě verze Kec- caku, z nichž jedna je neschválená. Oficiální verze má čtyři poža- dované varianty, které se označují SHA-3-n, kde n = 224, 256, 384 a 512, přičemž číslo n uvádí současně délku výstupního hašovací- ho kódu (digitálního otisku). Pak je zde popisována verze neofici- ální (teoreticky slabší), která má jednu funkci stejnou pro všechny délky výstupu s jedním výstupním kódem o délce 1 600 bitů, který se jen krátí na n bitů. Tím vznikají jakoby čtyři NISTem požadované hašovací funkce SHA-3-n. Neoficiální verze je jednodušší na pro- gramování a výklad, ale o malinko pomalejší a nemá žádnou garanci ani podporu NIST, protože není standardizována. Parametry Kousněme do kyselého jablka popisu parametrů. Keccak pracuje s jednou kompresní funkcí f, která má 1 600 bitový vstup a stejně tak dlouhý výstup, proto se jí také říká permutace. Hodnota 1 600 = = r + c je rozdělena na bitovou rychlost r a na kapacitu c. Název parametru r pramení z toho, že hašovaná zpráva se zpracovává po blocích délky r-bitů. Číslo r zároveň říká, kolik bitů se nakonec, po zpracování celé zprávy, může odebrat z výstupu funkce f jako výsledek hašování. Ale pozor – může je důležité slovo. Pro oficiální varianty SHA-3-n (kde n = 224, 256, 384 a 512) se definuje jiné r, a to: SHA3-224: r = 1 152; c = 448; SHA3-256: r = 1 088; c = 512; SHA3-384: r = 832; c = 768; SHA3-512: r = 576; c = 1 024. Přitom jako výstupní kód se odebírá nikoli r bitů, ale n bitů. Pro neoficiální verzi je to jinak. Použije se pouze poslední varianta parametrů r = 576; c = 1 024 a z výsledných 576 bitů se prostě jen odebere prvních n bitů jako hašovací kód, kde n = 224, 256, 384 a 512 nebo jakákoliv jiná neoficiální hodnota. Rozdíl je zde velký, protože v neoficiální verzi se hašovaná zpráva vždy zpracovává po blocích délky 576 bitů, zatímco u oficiálních verzí jsou to bloky o délce až 1 152 bitů. Z toho důvodu je také neoficiální verze trochu pomalejší. Nejrychlejší oficiální verze je pochopitelně SHA3-224, protože během jedné funkce f zpracuje 1 152 bitů zprávy. Nejpo- malejší je SHA3-512, zpracovávající zprávu po blocích o délce 576 bitů (72 bajtů). Princip houby Zůstaňme teď už jen u oficiální verze. Na obr. 1 vidíme, jak se zpráva postupně zpracovává po blocích délky r-bitů. Doplňování zprávy Doplňování zprávy do celistvého počtu r-bitových bloků se také dělá jinak, než jsme byli dosud zvyklí u standardů MDx, SHA-1 a SHA-2. Doplňování se symbolicky zapisuje jako „10*1“, což zna- mená, že povinně se za zprávu doplní bit 1 a potom nejmenší počet nulových bitů tak, aby závěrečný bit 1 dokončoval úplný blok o r-bitech. Nejméně se doplní dva bity (11) a nejvíce r + 1 bitů (1 ukončující blok a poté celý blok 00000…01). Výstup hašovací funkce Z obr. 1 je vidět, že jakmile se zpracuje poslední blok zprávy s doplněním, z funkce P (v Keccaku je to permutace f) se odebe- re n bitů (kde n = 224, 256, 384 a 512), takže fáze vymačkávání (squeezing) vlastně odpadá. Nyní zbývá dodefinovat funkci f. Prvopočáteční stav funkce f je 1 600 nulových bitů. U krátkých zpráv do r-2 bitů proběhne jen jedna funkce P (f) z obr. 1. Funkce f Funkce f, jak už víme, nezávisí na žádných parametrech, neboť funkci f je jedno, na kolik jejích vstupních bitů se přixorovává blok zprávy (m0, m1,…). Jediná věc, která by se dala uvažovat za para- metr, je počet rund funkce f, který je ale stanoven jako konstanta na 24, čili opravdu funkce f lze zakomponovat do hardwaru jako neměnný blok se vstupem a výstupem 1 600 bitů. Tento počet pro- to, že v softwaru je to přesně 25 slov o 64 bitech, čili konstrukce šitá na míru také 64bitovým procesorům. Takže máme 25 slov, kte- ré jsou srovnány do matice 5 ´ 5 a[x][y], kde x a y jsou indexy od nuly do čtyř, přičemž pokud se v nich v dalším popisu objevují výrazy, jsou počítány vždy modulo 5. Také budeme potřebovat bitovou rotaci 64bitového slova a[x][y], proto vývojáři zavedli třetí Obr. 1 Princip houby (sponge construction) Obr. 2 Jedna runda funkce f – jádro Keccaku Informace k novému standardu digitálního otisku (hašovací funkce) SHA-3, kterým se stal belgicko-italský návrh Keccak, jsme přinesli v ST 12/2012. Protože i pro kryptologa má Keccak dost suchý a špatně čitelný popis, uvádíme na něj pro čtenáře přehledný náhled. Popis standardu digitálního otisku SHA-3 Vlastimil Klíma

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 VĚDA/VÝZKUM/INOVACE 19 index z, který označuje jednotlivé bity 64bitového slova a[x][y]. Třetí index má hodnotu 0 až 63 a výrazy v něm se počítají modulo 64. Slovo a[x][y] rotované o jeden bit doleva můžeme symbolicky zapsat jako b[x][y][z] = a[x][y][z – 1]. K popisu funkce f už nepo- třebujeme nic jiného. Autoři funkci f popisují matematicky tak, jak ukazuje obr. 2. Poznamenejme, že je to matematický popis, tj. zna- ménko plus zde znamená binární sčítání, tj. operaci XOR nikoli ADD! Dále, na obr. 2 je jedna runda R funkce f, která jich má 24. Ještě chceme čtenáře upozornit, že v originální dokumentaci naleznou složitější vzorce, které jsme zde nahradili tabulkou, tedy tak, jak bude Keccak realizován jak v softwaru, tak v hardwaru. Operace théta První operace théta je na první pohled složitá, ve skutečnosti je to velice úsporná realizace lineární transformace stavového pole. Vzorec říká, že slovo na pozici [x][y] aktualizujeme tak, že na něj načteme slova ze sloupce nalevo a ze sloupce napravo (ty před- tím ještě rotujeme o jeden bit doleva). „Načtení“ chápeme binár- ně, tedy jako XOR, jak jsme už poznamenali. Operaci théta může- me realizovat velmi jednoduše pomocí tvou triků. Za prvé si povšimneme první sumy v rovnici. Není to nic jiného, než XOR jed- noho sloupce ve stavové matici 5 ´ 5 slov. Druhá suma je součet rotovaných slov, což je stejné, jako rotace aplikovaná na součet slov. Ovšem součet slov ve sloupci jsme počítali už pro první výraz, čili opravdu jen vytvoříme sloupcové součty a pak z nich sestavíme přídavky na pravé straně rovnice – jednou přičteme normální součet a jednou rotovaný. Další trik spočívá v tom, že „přídavků“ není 25, ale pouze 5! Přídavky jsou totiž pro všechny prvky ve sloupci stejné (nezávisí na y). Celou transformaci tak tvo- ří (5´ ) součet (XOR) pěti slov a (5´ ) rotace těchto slov doleva o jeden bit, 5´ součet dvou slov (k vytvoření pěti různých přídav- ků) a 25´ součet dvou slov (původního slova a jeho přídavku). Operace ró Druhá operace ró neznamená nic jiného než rotaci každého 64bitového stavového slova o určitý počet bitů doleva. Tento posun je definován složitě vzorci, ale v hardwaru i softwaru bude zcela jistě realizován tabulkou o 25 položkách, přímo definující bitovou rotaci (viz tabulka 1). Bitové posuny, definované v tabulce 1, znormalizujeme v našem případě modulo 64. Celá transformace je tak tvořena 24 rotacemi doleva o specifikovaný počet bitů (jedno slovo zůstává nerotova- né). Operace pí Operace pí je pouhá permutace slov ve stavovém poli. Graficky to vypadá efektně na obrázku, který jsme otiskli v minulém čísle ST (viz č. 12/2012, str. 9). Permutace slov je daná jednoduše tabul- kou v dokumentaci. Operace chí Operace chí je jediná nelineár- ní operace a schematicky je pro každý řádek stavové ma- tice znázorněna na obr. 3, kde nahoře je pět slov řádku a dole je jejich nová hodnota. Ve vzor- ci pro chí je vynechán index y, neboť výpočet nového stavu stavové matice je stejný pro každý sloupec. Operace jota Operace jota přixoruje na slovo a[0][0] v každé rundě nějakou odlišnou konstantu. Na závěr popisu Vidíme, že operace Keccaku jsou jednoduché, složitosti se dosa- huje tím, že je jich mnoho, a to poměrně vysokým počtem 24 rund. Všimli jsme si, že funkce f je realizována tak, že na jeden bit výstu- pu připadá pouze 24bitových operací typu AND a množství bito- vých operací typu XOR. LITERATURA [1] Domácí stránka Keccaku. Dostupné z: http://keccak.noekeon.org/. Tabulka 1 Bitová rotace x = 3 x = 4 x = 0 x = 1 x = 2 y = 2 153 231 3 10 171 y = 1 55 276 36 300 6 y = 0 28 91 0 1 190 y = 2 120 78 210 66 253 y = 2 21 136 105 45 15 Obr. 3 Operace chí na řádku stavové matice Dr. Andrei Varykhalov a jeho kolegové ze skupiny Prof. Dr. Olive- ra Radera zkoumali na synchrotronu BESSY II elektronické vlast- nosti niklu potaženého vrstvou grafenu a dospěli k ohromujícím výsledkům. Zjistili, že vodivostní elektrony grafenu se chovají spíše jako světlo, než jako částice. Takové chování se sice oče- kávalo, ale pouze u samostatné grafenové vrstvy, která vykazuje perfektní symetrickou šestiúhelníkovou strukturu a nikoliv u gra- fenové vrstvy na niklu, jenž její šestiúhelníkovou symetrii naru- šuje. Dosažené výsledky jsou podloženy teoretickými výpočty dvou nezávislých skupin, které použili zcela nové koncepty a vý- znamným dílem přispěli k vysvětlení tohoto jevu. Díky využití fotoelektronové spektroskopie na synchrotronu BESSY II byli fyzici schopni vytvořit tzv. Diracovi nehmotné fermio- ny, které se chovají jako světlo. Tento výsledek je překvapivý, pro- tože atomy niklu interagují s uhlíkovými atomy grafenu dvěma různými a vzájemně se kompenzující- mi způsoby. Atomy niklu sice narušují perfektní symetrickou šestiúhelníkovou mřížku grafenu, ale současně posky- tují extra elektrony, které toto narušení kompenzují. Jak uvedl Varykhalov: „Odhalili jsme základní mechanismus, který slibuje zajímavé aplikace, proto‑ že grafen se obvykle využívá jako pod‑ kladový materiál a kromě toho extra elektrony pro kompenzaci narušení mohou být napájeny elektrickým napětím“. Podrobnější informace naleznete v článku „Intact Dirac Cones at Broekn Sublattice Symmetry: Photoemission Study of Graphe- ne on Ni and Co“, který vyšel v prosincovém čísle časopisu Phy- sical Review X. ■ Spojení grafenu a niklu přináší zajímavé výsledky

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE 20 Jaké jsou hlavní přednosti vítězného návrhu, čím je výjimečný? Přihlášeno bylo jedenáct návrhů, jejich hodnocení probíhalo v rám- ci komise setavené z jedenácti odborníků. Ještě před tím byly návrhy podrobeny zkoumání odborných skupin prostřednictvím bodového hodnocení. A dá se říci, že vítězný návrh vyhrál díky tomu, že komplexně naplňoval suma sumárum kritéria nejlépe. Kdybychom hodnotili jednotlivé části, například v kontextu vypsa- ných projektů, tak by určitě došlo k rozložení vítězství mezi několik návrhů, ale tím, že se bral v úvahu celý komplex, vyšel vítězně návrh, o kterém nyní mluvíme. Nikoliv proto, že je něčím výjimečný, ale proto, že nejlépe naplňoval při shrnutí všech parametrů záměry, které byly sledovány. Jaký je realizační plán implementace „Hospodárného a funkčního elektronického zdravotnictví“ v ČR? Situace je taková, že s tím, jak jsme vypracovávali návrhy řešení čtyř definovaných projektů, dostaly se opět do hry všechny soutěž- ní návrhy. Nedošlo tedy k tomu, že tady byl jeden vítězný návrh a ostatní návrhy byly „hozeny do koše“. Opět se procházely všech- ny ty návrhy, ze kterých se pro jednotlivé části našeho systému smě- řovaného k výměně zdravotnické dokumentace, ke zdravotnické- mu portálu, k manažerskému informačnímu systému a k registru radiační zátěže vycizelovaly ty nejlepší myšlenky do podoby doku- mentace pro předložení ke schválení žádostí k evropským fondům. Dnes jsme ve fázi, kdy tyto čtyři projekty procházejí procedurou posuzování přijatelnosti pro evropské fondy. Máme první informaci, že projekty prošly pozitivně formálním hodnocením, to znamená, že splňují požadavky po formální stránce a teď budou podrobeny kon- trole z hlediska naplnění záměru. Součástí je i kontrola potenciální- ho přínosu. A pokud tento proces proběhne pozitivně, bude násle- dovat vypracování zadávací dokumentace a vyhlášení otevřených výběrových řízení na každý projekt zvlášť. Je s touto implementací spojena potřeba legislativních změn? V každém případě! Můžeme si dát i malý příklad. Tak trochu mimo iniciativu Ministerstva zdravotnictví je v běhu legislativa kolem zákona o léku, kde je vložen návrh, že od 1. ledna 2015 bude povinná elektronická preskripce. Teď přejdu k registru radiační zátěže. Má-li dojít k efektivnímu využívání informací, které tento registr bude obsahovat, musí být zároveň definována povinnost subjektů, kterých se to bude týkat, tento registr užívat. V každém případě z každého toho projektu budou vyplývat určité požadavky na legislativní změny. V tomto smyslu teď probíhá analýza projek- tů, jak byly vypracovány. Největší požadavek na legislativní změny bude klást projekt výměny elektronické zdravotní dokumentace. Vzpomeňme ještě kontroverzního projektu IZIP, jaký bude jeho osud? K tomu samozřejmně Ministersto zdravotnictví nemá mnoho co říci. Je to záležitost Všeobecné zdravotní pojišťovny, kde o další spolupráci VZP a společnosti IZIP rozhoduje správní rada. V kon- textu našich projektů není s ideou IZIP uvažováno. Kdy by mohl být národní systém elektronického zdravotnictví funkční? Pokud vezmeme jednotlivé části, tak načasování bude asi různé. Nic- méně základní ambice je, aby ty čtyři projekty, i ve vazbě na potenci- ální financování z evropských fondů, byly funkční v létě roku 2015. Umožní výměnu dat také v případě potřeby lékařské péče v zahraničí? Ministerstvo zdravotnictví v každém případě má snahu vstoupit do projektu epSOS. Již z vlastní povahy našeho vstupu jako sub- jektu, který se přihlásil k tomuto pilotnímu projektu, je zřejmé, že v tomto smyslu se musíme angažovat a součástí koncepce elek- tronické výměny dokumentace je právě subsystém epSOS, který by měl umožnit výměnu informací o zdravotnické dokumentaci v přeshraničním systému. Jakým způsobem budou lékaři motivováni používat tento systém? Podle toho, jak ukazují zkušenosti, i ze zahraničí, bych chtěl zdůraz- nit: mají-li být systémy elektronické výměny informací funkční, musí být popsány povinnosti na všech úrovních. To znamená od vklada- telů, až po uživatele, a pak je skutečně nezbytné systém „zpovinit“. Nemůže to být pouze na bázi dobrovolné, už jenom z toho důvodu, že z báze dobrovolné nevyplývá odpovědnost pro uživatele, ani pro poskytovatele informací. Určitě očekáváme, že určité fáze souvise- jících projektů mohou být motivovány například zdravotními pojiš- ťovnami, které evidentně, přestože dnes stojí trochu mimo, budou mít největší profit z elektronizace výměny dokumentace. Tam tedy očekávám, že bude možné motivační faktory realizovat, ale že bychom v současné době uvažovali o nějaké globální motivaci ze Vítězem soutěže o návrh koncepce hospodárného a funkčního elektronického zdravotnictví v ČR se stala firma Microsoft, v prosinci 2012 proběhly na MZ ČR dva semináře, které seznámily přítomné s touto koncepcí a zabývaly se rovněž problematikou souvisejících standardů. V polovině ledna letošního roku jsme požádali pana Ing. Petra Noska, náměstka MZ ČR pro zdravotní pojištění o hodnocení současného vývoje implementace koncepce představené před šesti týdny. Projekty elektronického zdravotnictví v ČR budou funkční v roce 2015 RNDr. Petr Beneš Ing. Petr Nosek, náměstek MZ ČRIng. Petr Nosek, náměstek MZ ČR

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE 21 strany ministerstva, tak to bohužel není možné, protože k tomu nejsou ani finanční prostředky. Výměna dat prostřednictvím zavedeného systému bude tedy povinná? Povinost bude muset být dána právě tou legislativní úpravou. To znamená, vznikají-li např. radiační zátěže, musí být definována povinost, že lékař, před tím než vystaví člověka při vyšetření na pří- stroji, který bude ozařovat, bude mít povinost podívat se do regis- tru radiační zátěže, zda daný pacient v uplynulé době tu záležitost neměl řešenou nějakým vyšetřením. Bude se muset tedy v tomto registru zorientovat, podívat se, zda byl příslušný orgán nebo kon- četina vyšetřován nebo nebyl, a potom teprve bude moci přistou- pit k zadání vyšetření. I tak je ve hře vlastní zařízení, které provádí ozařování a zajistí ještě duplicitní kontrolu, zda nebyla překročena ozařovací dávka definovaná pro pacienta. Jaké náklady bude implementace systému představovat? Celkové náklady je dnes velice obtížné odhadovat, protože zde funguje několik faktorů. Za prvé ty soutěže které, pokud to dopad- ne dobře a budou realizovány, budou otevřené a budeme se sna- žit nějakým způsobem kodifikovat klasifikačními kritérii garantova- nou cenu. Zákon o veřejných zakázkách dnes hledisko ceny absolutizuje. Takže rozhodně se dá očekávat, že vyhraje nejnižší nabídka. Pokud se pokusíme nějakým způsobem definovat naše představy o tom, kde by se velmi hrubě odhadnuté náklady moh- ly pohybovat, tak by se měla záležitost výměny dokumentace pohybovat podle odhadů kolem 220 miliónů Kč, projekt manažer- ského informačního systému kolem 50 miliónů Kč, portál kolem 45 miliónů Kč a registr radiační zátěže kolem 30 miliónů Kč. Jsou to hrubé odhady vyplývající v podstatě ze znaleckých posudků, rozsahu těchto projektů a zároveň je to dáno tím, že to musí urči- tým způsobem korelovat s výzvou, která tady je z hlediska možné- ho čerpání evropských fondů. Jaké úspory ve zdravotním systému ČR může plně funkční systém přinést? To si myslím, že je ještě těžší otázka, než definování nákladů. Když vezmu nedávno zveřejněný výsledek výzkumu, jak se u nás plýt- vá s léky, tak v posledních minimálně třech letech jsem mnohokrát slyšel řadu odborných posouzení, že se u nás vyhazuje 10 až 25 procent z celkového objemu léků. Průzkum, který se dělal v rámci zadání od SÚKL ve dvou tisících domácností velice sofis- tikovaným způsobem, však ukázal, že nespotřebované léky z růz- ných důvodů jsou zhruba v rozsahu 3,7 procenta. To je tedy ohromný rozdíl oproti těm rádo by odborným odhadům, které v tomto smyslu tlačily na to, abychom oblast preskripce velice zpřísnili. Taktéž si myslím, že v oblasti poskytování péče určitě můžeme očekávat, že povinnost výměny informací přinese úspo- ry. Pokud lékař bude bezdůvodně posílat pacienta na duplikova- ná vyšetření, mělo by to být spojeno s určitou možností sankciono- vání například ze strany zdravotních pojišťoven. Ale i tady bych se nerad pohyboval v těch rádoby obrovských odhadech. Zveličova- né čerpání péče pojištěnci opakovaně, představuje spíše excesy jedinců, než systémovou záležitost, takže si myslím, že se ve výsledku pohybujeme opět kolem nějakých 3 až 4 procent. Můžeme si tedy představit při objemech 200 miliard Kč, že by efekt úspory celého systému mohl být kolem 5 miliard, což může být reálná částka. Možná jsem přehnaně pesimistický, ale nechal bych to skutečně na tom, až se ukáže, jak bude systém fungovat. Děkuji za rozhovor. ■ Výběrové řízení na elektronizaci českého zdravotnictví, které vy- psalo Ministerstvo zdravotnictví, má jasného vítěze a tím je firma Microsoft. Vybraný návrh získal 395 z 500 možných bodů (79 %) a zpracovává dle komise naprostou většinu potřebných dat pro skutečně koncepční elektronizaci zdravotnictví. Představuje robustní architekturu softwarového řešení s využitím již existují- cích databází, např. řady významných registrů (registr kardiochi- rurgických výkonů, registr intervenční kardiologie, hygienické registry aj.). Pevně věřím, že vítěz umožní vytvořit skutečně funkční systém pro prostředí poskytovatelů i plátců zdravotní péče, transparenci procesů, verifikaci a v konečném efektu snížení nákladů na léčbu při zachování medicínských standardů. Má tedy velkou šanci pře- svědčit jak odbornou tak i laickou veřejnost, že elektronizace zdra- votnictví je pro společnost skutečným přínosem a nikoliv penězovo- dem pro selektovanou skupinu tak, jak to bylo v případu cíleně nepodařeného projektu IZIP, který na dlouhou dobu negativně ovlivnil názor na tuto problematiku. Jsme nyní pouze na počátku dlouhodobého procesu, který bude vznikat jako mozaika jednotlivých problematik svázaných jednot- ným informačním systémem. Od elektronizace základních dat se nutně musíme posunout do oblasti klinického využití telemedicín- ských principů monitorování zdravotního stavu a léčby pacientů s tak celospolečensky závažnými diagnózami jako je vysoký krevní tlak, cukrovka, chronická bronchitida, poruchy srdečního rytmu, srdeční selhání a celá řada dalších diagnóz. Jsou to všechno pro- blémy, které postihují výrazné procento naší populace, a tak přiná- šejí společnosti vysoké náklady na léčbu, opakované hospitaliza- ce, snižují výrazně kvalitu života nemocných atd. Je třeba ještě selektovat třetí segment elektronického zdravotnic- tví, a tím jsou ve světě a pomalu i u nás početné komerční progra- my, které nabízejí cílovým skupinám vyšší bezpečnost, možnost konzultace se zdravotním personálem, sledují např. užívání chro- nické medikace. Takové systémy by rozhodně neměly být hrazeny z prostředků veřejného pojištění a pokud si je někdo pořídí, musí si tento systém monitorování hradit sám. Pevně věřím, že byl položen základ nové moderní transparentní éry českého elektronického zdravotnictví a že současné vedení MZ ČR a jednotlivé zdravotní pojišťovny podpoří klinicky a ekonomicky relevantní programy e-Health jako jsou např. aktivity prof. Kvapila a České diabetologické společnosti, budou se zabývat výsledky monitorování velké skupiny pacientů Národního telemedicínského centra v rámci evropského konsorcia United4Health a podpoří vznik vzdělávacích programů a nových studijních oborů. Je to skutečná šance pro naši společnost posunout se v ne příliš ekonomicky přívětivé době s jasnou diskrepancí výsledků vědy a výzkumu a možností realizovat je v každodenní klinické praxi. Transparence procesů, reálná analýza nákladů a výnosů, eliminace předražených materiálů a investic, vyloučení politických zadání aj. s využitím postupů a výsledků elektronického zdravotnictví je jedi- nou možností, jak si nadále udržet skutečně evropskou úroveň. M. Táborský, NTMC Olomouc ■ Šance pro české zdravotnictví

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE 22 Úvod Do soutěže bylo podáno celkem jedenáct návrhů, z nichž devět návrhů hodnotila odborná komise složená z jedenácti odborníků. K návrhům podaly svá odborná stanoviska také pracovní skupiny zaměřené na jednotlivé aspekty elektronického zdravotnictví. V pracovních skupinách pracovali další odborníci. Na základě hodnocení došlých návrhů byl sice vybrán nejlepší návrh, avšak komise doporučila k využití i dobře hodnocené části ostatních návr‑ hů. V rámci několika následných diskuzí nad návrhy byl potom vytvo‑ řen sjednocený koncept budoucího hospodárného a funkčního elektronic‑ kého zdravotnictví. Podle podmínek soutěže se návrhy měly zabývat pěti oblastmi, konkrétně: – elektronickou výměnou zdravot‑ nické dokumentace, – zaváděním elektronické preskripce, – registrem radiační zátěže, – manažerským informačním systé‑ mem, – internetovým portálem (pro veřej‑ nost, pacienty, lékaře, atd.). V tomto článku se zaměříme pouze na první oblast, tj. na elektronickou výměnu zdravotnické dokumentace. Má svým způsobem privilegované postavení, neboť ostatní části na ní budou stavět. Její úspěšné vybudo‑ vání a uvedení do praxe je proto zce‑ la zásadní. Koncepce elektronické výměny zdravotnické dokumentace, vytvořená na základě došlých návr‑ hů, však pouze nastiňuje cíl, kterého by mělo být dosaženo. Je zde celá řada technických, právních i uživa‑ telských problémů, které bude nutné vyřešit. Následující text se sna‑ ží tyto problémy nastínit a může tak sloužit jako podklad pro další diskuzi, která, pokud má být cíle elektronické výměny zdravotnické dokumentace úspěšně dosaženo, bude muset být vedena odbor‑ nou veřejností. Základní softwarová architektura elektronické výměny zdravotnické dokumentace Základním cílem hospodárného a funkčního elektronického zdravot‑ nictví je umožnit lékařům a dalším zdravotnickým pracovníkům sdí‑ let mezi sebou zdravotnickou dokumentaci o ošetřovaných pacien‑ tech, a to elektronicky a online. To například znamená, že lékař ošet‑ řující pacienta si může ve zdravotnickém zařízení, které je součástí systému, velmi rychle vyžádat zdravotnickou dokumentaci týkající se např. nedávné hospitalizace pacienta v jiném zdravotnickém zařízení. Pod pojmem sdílení zdravotnických dat online chápeme fakt, že lékař žádá o zdravotnickou dokumentaci z jiného zdravot‑ nického zařízení prostřednictvím svého informačního systému a, pokud k tomu má oprávnění, tuto dokumentaci dostává se zane‑ dbatelným zpožděním. Přitom je nutnou podmínkou, aby komunikace zdravotnických zaří‑ zení probíhala mimo centrální úložiště dokumentace. To znamená, že nemusí být nezbytně nutné vytvářet jedinou centrální databázi, ve které by musely být uchovávány kopie dokumentů, tvořících paci‑ entovu dokumentaci, s povinností poskytovatelů zdravotní péče tyto kopie do centrálního úložiště pravidelně posílat. Místo toho je nutné zachovat současný distribuovaný charakter ukládání dokumentace v místě jejího vzniku pod kontrolou poskytovatele, u kterého vznikla. Samozřejmostí je, aby přístup k dokumentaci byl zabezpečen a umožněn pouze oprávněným uživatelům (ošetřující lékař, samotný pacient, apod.). Je nutné, aby jednotlivé přístupy k dokumentaci byly Obr. 1 Základ softwarové architektury elektronické výměny zdravotnické dokumentace Koncepce elektronické výměny zdravotnické dokumentace Mgr. Martin Nečaský, Ph.D., Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze V tomto článku si krátce představíme koncepci elektronické výměny zdravotnické dokumentace tak, jak vznikla na Ministerstvu zdravotnictví ČR v rámci soutěže o návrh hospodárného a funkčního elektronického zdravotnictví.

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE 23 zaznamenávány a aby bylo možné zpětně vystopovat, kdo k doku‑ mentaci a jednotlivým složkám pacienta přistupoval. Při budování systému výměny zdravotnické dokumentace je také nutné brát v úvahu fakt, že lékaři a ostatní zdravotničtí pracovníci již používají řadu různých informačních systémů. Jsou zvyklí s nimi pra‑ covat a není možné je nutit používat ještě další nový softwarový sys‑ tém, který by sloužil pro samotnou výměnu. Místo toho je nutné stá‑ vající informační systémy rozšířit tak, aby je bylo možné využít i pro výměnu zdravotnické dokumentace mezi jednotlivými zařízeními (učinit je vzájemně kompatibilními). Dále je nutné umožnit využití stá‑ vající IS/IT infrastruktury poskytovatelů zdravotní péče, využívanou pro ukládání zdravotnické dokumentace. V rámci koncepce byl vytvořen diagram základu softwarové architektury pro elektronickou výměnu zdravotnické dokumenta‑ ce. Blokové schéma ukazuje obr. 1. Architektura je rozdělena na dvě části (rozdělení je znázorněno vodorovnou přerušovanou čarou). Horní část je distribuovaná, dolní část je centralizovaná. Distribuovaná část Distribuovaná část architektury obsahuje stávající informační sys‑ témy (IS) používané jednotlivými poskytovateli zdravotní péče a jednotlivá lokální úložiště zdravotnické dokumentace. Lokální úložiště je místem, kde poskytovatel fyzicky ukládá elek‑ tronickou dokumentaci svých pacientů. Je zřejmé, že kompletní do‑ kumentace jednoho pacienta je rozmístěna u více různých poskyto‑ vatelů péče, tzn. je uložena ve více různých úložištích. Cílem elektro‑ nické výměny zdravotnické dokumentace je zajistit, aby zdravotnic‑ ký pracovník u jednoho poskytovatele mohl prostřednictvím IS po‑ skytovatele zažádat o zdravotnickou dokumentaci daného pacienta a online obdržet jak tu část dokumentace uložené přímo v lokálním úložišti poskytovatele, tak i odpovídající části dokumentace uložené u dalších poskytovatelů, pokud k tomu má oprávnění. Z pohledu zdravotnického pracovníka by výměna zdravotnické dokumentace měla fungovat zhruba následovně: 1)Zdravotnický pracovník prostřednictvím svého stávajícího IS za‑ žádá o zdravotnickou dokumentaci zvoleného pacienta. K tomu poskytne identifikátor pacienta (EHIC, číslo OP, apod.). 2)IS zobrazí seznam dokumentů tvořící zdravotnickou dokumentaci pacienta uloženou jak v lokálním úložišti poskytovatele, tak i v lokál‑ ních úložištích jiných poskytovatelů. V seznamu jsou zobrazeny pouze ty dokumenty, k nimž má zdravotník právo přistupovat. 3)Zdravotnický pracovník zvolí dokumenty, které ho zajímají. Do‑ kumenty jsou online doručeny do jeho IS a zobrazeny. Uvedený koncept vyžaduje, aby lokální úložiště byla schopna komunikovat online prostřednictvím standardizovaného rozhraní s garantovanou kompatibilitou pro všechny formáty používaných dokumentů. To je poměrně pokročilý požadavek a ne všichni poskytovatelé péče jej budou schopni splnit. S tím však navržená architektura počítá. Uvažuje tři typy poskytovatelů: – poskytovatelé, kteří vedou zdravotnickou dokumentaci v elektro‑ nické podobě a kteří zpřístupní svá úložiště pro její výměnu online, – poskytovatelé, kteří vedou zdravotnickou dokumentaci v elektro‑ nické podobě, ale nejsou schopni (z technických a finančních důvodů) zpřístupnit svoje úložiště pro výměnu online, – poskytovatelé, kteří nevedou zdravotnickou dokumentaci v elek‑ tronické podobě. Prvním typem poskytovatelů jsou především velcí poskytovatelé zdravotní péče (např. fakultní nemocnice), kteří budou schopni vybudovat ve svých úložištích uváděné rozhraní. Druhým typem jsou především malí poskytovatelé (např. soukromé ambulance), kteří vedou dokumentaci v elektronické podobě, avšak jejich stáva‑ jící úložiště nelze upravit pro komunikaci online. Pokud je cílem zajistit elektronickou výměnu zdravotnické dokumentace opravdu mezi všemi poskytovateli péče, kteří vedou dokumentaci v elektro‑ nické podobě, včetně dokumentace vedené těmito malými subjek‑ ty, potom je nutné umožnit, aby lokální úložiště, která budou upra‑ vena pro online komunikaci, mohla být sdílena více poskytovateli péče. Potom by mohli poskytovatelé druhého typu replikovat zdra‑ votnickou dokumentaci o svých pacientech do sdílených úložišť a poskytnout tak svoji dokumentaci pro sdílení. Je otázkou, kdo by měl sdílená lokální úložiště provozovat. Mohou to být velcí poskytovatelé péče (např. fakultní nemocnice). Sdílená úložiště mohou také provozovat kraje. Architektura se ale otázkou provozovatelů sdílených lokálních úložišť nezabývá. V případě sdíle‑ ných úložišť je také potřeba vyřešit řadu otázek, které jsou jak tech‑ nického, tak právního charakteru. Například je nutné zajistit striktní oddělení dokumentace jednotlivých poskytovatelů využívajících úlo‑ žiště. Také je nutné mít na paměti, že pokud by byly jako jediní pro‑ vozovatelé lokálních úložišť kraje (nebo podobné velké subjekty), byla by architektura lokálních úložišť velmi blízká jednomu velkému centrálnímu (státnímu) úložišti. Tomuto řešení je však nutné se (pod‑ le zadání MZ) vyhnout. Je důležité zajistit, aby daný poskytovatel péče měl volbu v tom, jaké lokální úložiště (jakého provozovatele lokálního úložiště) si zvolí. Třetím typem poskytovatelů jsou ti, kteří vedou dokumentaci v pa‑ pírové podobě. Ti samozřejmě nemohou poskytnout svoji dokumen‑ taci pro elektronickou výměnu. Je však možné pro účely výměny alespoň sledovat, jakou vedou dokumentaci a umožnit ji ostatním poskytovatelům vyhledat. Samotné doručení by pak muselo probí‑ hat jinou, než elektronickou cestou. Centralizovaná část Základní komponentou centralizované části architektury je tzv. regis- tr odkazů na zdravotnickou dokumentaci. Jedná se o index udržující k danému pacientovi odkazy na jeho zdravotní dokumentaci v lokál‑ ních úložištích. Neukládá tedy přímo samotnou zdravotnickou doku‑ mentaci. Ta zůstává striktně uložena pouze v lokálních úložištích poskytovatelů péče, kteří dokumentaci vedou. Registr je důležitý pro to, aby bylo možné na základě požadavku zdravotnického pracovníka na doručení dokumentace daného paci‑ enta vyhledat, u kterých poskytovatelů (tj. na jakých lokálních úložiš‑ tích) se jednotlivé části dokumentace nacházejí a následně je doru‑ čit žadateli. Detailní informace uchovávané v registru lze členit do několika úrovní: – seznam odkazů na poskytovatele péče (resp. na jejich lokální úložiště), kteří vedou o daném pacientovi nějakou zdravotnickou dokumentaci (tj. nikoliv odkazy na konkrétní dokumenty), – seznam odkazů na konkrétní dokumenty tvořící zdravotnickou dokumentaci daného pacienta, – seznam odkazů na konkrétní dokumenty obohacené o metadata (např. kdo a kdy dokumentaci vytvořil, jakého je daný dokument typu, atd.). Architektura neřeší otázku, jaká úroveň detailu by měla být v regis‑ tru nastavena. Nicméně je dobré si uvědomit, že čím širší možnosti vyhledávání zdravotnické dokumentace napříč jednotlivými poskyto‑ vateli budou zdravotničtí pracovníci vyžadovat, tím větší úroveň detailu bude nutné uchovávat centrálně v registru. Architektura nepředpokládá, že by koncoví uživatelé (oprávnění zdravotničtí pracovníci) pracovali s registrem přímo. Registr proto pro ně nenabízí žádné uživatelské rozhraní. Zdravotnický pracovník bude s registrem pracovat nepřímo prostřednictvím svého stávajícího IS. Ten při požadavku uživatele na doručení dokumentace konkrétního

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE 24 pacienta automatizovaně komunikuje s registrem a využívá jeho vyhle‑ dávacích funkcí. Registr odkazů může udržovat i informace o dokumentaci, která není vedena v elektronické formě. Bylo by nutné zavést mechanis‑ mus, kterým by příslušní poskytovatelé doručovali metadata o své papírové dokumentaci do registru. Registr by pak umožnil takovou dokumentaci vyhledat, nikoliv však elektronicky vyměňovat. Vybrané vlastnosti navržené architektury Bezpečnost výměny dokumentace a ochrana osobních údajů Důležitým bezpečnostním prvkem je, že zdravotnická dokumentace není lokalizovaná centrálně. Centrálně je lokalizován pouze registr odkazů na dokumentaci, který obsahuje minimální nutné množství údajů (metadat) o dokumentaci. Přístup k dokumentaci a vyhledávání v ní může registr umožnit jen autentizovaným uživatelům a práva k přístupu k dokumentaci mohou být udělena pouze se souhlasem pacienta. Registr musí zajistit kon‑ trolu přístupových práv. Samotná komunikace mezi registrem odka‑ zů, lokálními úložišti a IS poskytovatelů musí být samozřejmě vedena prostřednictvím zabezpečeného komunikačního kanálu. Systém musí navíc umožnit zpětně vystopovat, kdo k dokumenta‑ ci pacienta přistupoval a kdy. Je tedy nutné zaznamenávat jednotli‑ vé přístupy do speciální databáze. To je důležité především pro zpět‑ nou kontrolu odůvodněnosti přístupu k dokumentaci. Tato kontrola ale musí být zajištěna manuálně (samozřejmě s automatizovanou podporou prohledávání záznamů o přístupech), nelze ji zajistit tech‑ nickými prostředky v době požadavku. Poznamenejme také, že není nutné uchovávat v registru odkazů žádné osobní údaje pacientů ani zdravotnických pracovníků. Osob‑ ní údaje jsou uloženy v Registru obyvatel (v rozsahu uvedeném zde: http://www.szrcr.cz/registr‑obyvatel). Registr odkazů na zdravotnic‑ kou dokumentaci může v případě potřeby s Registrem obyvatel komunikovat. V souvislosti s identitou pacientů a zdravotnických pracovníků jsou součástí architektury další dvě komponenty – IS EHIC (databá‑ ze nositelů evropského průkazu pojištěnců) a NRZP (informace garantované Národním registrem zdravotnických pracovníků). Prv‑ ní spravuje identifikátory pacientů EHIC. Ty mohou být použity pro identifikaci pacientů v systému elektronické výměny zdravotnické dokumentace. Díky funkcím Základních registrů však není nutné se omezit pouze na EHIC. Je možné k identifikaci použít i jakýkoliv jiný, běžně používaný identifikátor (např. číslo občanského průkazu). Základní registry totiž zajišťují mapování mezi jednotlivými používa‑ nými identifikátory. Druhou komponentou je Národní registr zdravot‑ nických pracovníků a spravuje identifikátory zdravotnických pra‑ covníků a jejich profesní údaje. Správu NRZP lze rozdělit hierarchic‑ ky do více složek podle typů pracovníků, které mohou být spravo‑ vány různými entitami. Tato problematika bude muset být dále dis‑ kutována, architektura ji detailně neřeší. Interoperabilita systémů Systému výměny zdravotnické dokumentace se účastní IS poskyto‑ vatelů spravované řadou zdravotnických zařízení. Ty musí komuni‑ kovat s centrálním registrem odkazů na zdravotnickou dokumenta‑ ci a s lokálními úložišti různých poskytovatelů. Je tedy nutné jasně definovat (a zdokumentovat) technická komunikační rozhraní a pro‑ tokoly tak, aby se výměny zdravotnické dokumentace mohl účast‑ nit jakýkoliv IS (různé nemocniční či ambulantní IS, atd.). Pomocí definovaných rozhraní a protokolů je také nutné zajistit, aby mohli různí poskytovatelé využívat různá řešení lokálního úložiště (vlastní, úložiště jiného poskytovatele, úložiště jako službu, atd.). Dostupnost dokumentace a dat Jak již bylo diskutováno výše, především malá zařízení (např. sou‑ kromé ambulance) nemohou vlastními silami zajistit online dostup‑ nost své zdravotnické dokumentace. Architektura jim v těchto přípa‑ dech umožňuje prostřednictvím jejich stávajících IS využívat služby jiných úložišť (např. krajské úložiště, úložiště nabízené fakultní nemocnicí, atd.). Tím bude zajištěna online dostupnost i v takových případech. Navíc mohou sloužit taková úložiště i jako archiv doku‑ mentace malých poskytovatelů. Architektura také počítá s tím, že některá úložiště nemusejí být v době požadavku dostupná. V tom případě odsouvá vyřízení poža‑ davku na později. Žadateli by v tom případě nebyla dokumentace doručena ihned, ale se zpožděním až v okamžiku dostupnosti pří‑ slušného úložiště. Poznamenejme nakonec, že některé části dokumentace budou muset být vysoce dostupné (např. emergentní pacientský sou‑ hrn). Distribuované uložení v lokálních úložištích by však neumož‑ nilo vysokou dostupnost garantovat. Pokud bude garance poža‑ dována, bude nutné tyto části dokumentace ukládat (replikovat) centrálně. Výměna zdravotnických informací Je nutné si uvědomit, že výše uvedená architektura zajistí pouze výměnu celých dokumentů tvořících zdravotnickou dokumentaci. Dokumenty bude možné vyměňovat pouze v některém ze široce akceptovaných formátů pro reprezentaci obecných dokumentů, např. ve formátu PDF. Architektura tedy povede k elektronické výměně dokumentů, ale nepovede k plnému využití potenciálu elektronického zdravotnictví. Tím myslíme výměnu konkrétních strukturovaných zdravotnických informací místo celých dokumen‑ tů a na to navazující pokročilejší vyhledávání v těchto informacích místo vyhledávání v celých dokumentech (které musí navíc být z principu full‑textové). Zdravotnickými informacemi myslíme např. anamnézy, strukturované údaje o očkování, předepsaných lécích, diagnózách, atd. Cílem je např. umožnit lékaři ošetřujícímu pacientku s dlouhodobými bolestmi břicha vyhledat závěry jed‑ notlivých speciálních vyšetření (UZ, CT, kolonoskopie, gastrosko‑ pie atd.) provedených jinými lékaři v jiných zdravotnických zaříze‑ ních. Strukturovanou informaci lze potom dále počítačově zpraco‑ vávat – vytěžovat anonymizované a agregované informace, a na jejich základě provádět řadu různých analýz, statistik, predikcí, hledat souvislosti a podobnosti, atd. Předpokladem výměny strukturovaných zdravotnických infor‑ mací mezi IS jednotlivých poskytovatelů je důsledná aplikace technických datových standardů. Ty ujednocují způsob záznamu dokumentace na dvou úrovních. První úrovní je sjednocení struk‑ tury dokumentace tak, aby ji bylo možné všemi systémy zazna‑ menávat v jednotné a dále strojově zpracovatelné podobě. Dru‑ hou úrovní je potom sjednocení lékařské terminologie. Problémem k řešení ale není datové standardy nově vymýšlet. V ČR je několik vhodných standardů již rozšířeno. Strukturu zdra‑ votnické dokumentace ujednocuje datový standard Ministerstva zdravotnictví DASTA. Terminologii alespoň částečně ujednocuje např. nomenklatura MKN‑10. Existují také světové standardy HL7, respektive SNOMED‑CT. Lze také čerpat ze zahraničních zkuše‑ ností s implementací standardů, např. z evropského projektu epSOS. Co musí být vyřešeno, je přesná definice cílů, kterých chceme standardizací dosáhnout. To znamená, jaké zdravotnické infor‑ mace a jakým způsobem si vlastně zdravotničtí pracovníci mezi sebou chtějí vyměňovat a jak velké změny ve způsobu tvorby zdravotnické dokumentace mohou akceptovat. Poté je nutné roz‑

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE 25 hodnout, zda k dosažení cílů postačí existující české národní standardy nebo bude nutné jejich doplnění standardy meziná‑ rodními. Data v prostředí elektronického zdravotnictví a principy Linked Data V prostředí elektronického zdravotnictví existuje řada elektronicky dostupných dat, která více či méně souvisejí se zdravotnickou dokumentací a která mají celou řadu využití nejenom při výměně zdravotnické dokumentace, respektive zdravotnických informací, ale také v dalších plánovaných částech projektu hospodárného a funkčního elektronického zdravotnictví – manažérském infor‑ mačním systému a internetovém portálu. Nebudeme detailněji popisovat obě zmíněné části. Jen pozna‑ menejme, že první má v budoucnu (kromě jiných funkcí) umožnit vypracovávat různé analýzy a statistiky nad anonymizovanými a agregovanými daty extrahovanými ze zdravotnické dokumenta‑ ce doplněnými právě o další související zdravotnická data (např. data o lécích, atd.). Druhý má umožnit pacientům a lékařům neje‑ nom nahlížet do zdravotnické dokumentace, ale nabídnout pří‑ stup i k dalším souvisejícím zdravotnickým informacím (opět např. data o lécích). Stejně tak by bylo možné obohacovat o související data zdravotnickou dokumentaci. Data v prostředí zdravotnictví můžeme rozdělit do dvou katego‑ rií – primární a sekundární. Primární data jsou např. agregovaná a anonymizovaná data o pacientech (různé statistiky), data o lécích (SÚKL) a nemocech, data z NZIS (Národní zdravotnický IS), NRC (Národní referenční centrum), SZÚ (Státní zdravotnický ústav), ÚZIS (Ústav zdravotnických informací a statistiky), data zdravot‑ ních pojišťoven atd. Sekundární data nejsou přímo zdravotnická data, ale zdravotnických dat se týkají. Jedná se například o data ČSÚ (Český statistický úřad), ČSSZ (Česká správa sociálního zabezpečení), data o životním prostředí, o dopravě, geografická data atd. Lze uvažovat i sekundární data ze zahraničních zdrojů, např. EuroStatu či Světové banky. Bylo by přínosné umět se všemi takovými daty pracovat a kom‑ binovat je dohromady pro účely různých analýz a statistik v rámci Manažerského informačního systému, prezentovat je uživatelům v rámci internetového portálu nebo jimi vhodně doplňovat zdra‑ votnickou dokumentaci, se kterou pracují zdravotničtí pracovníci. V tak velkém a dynamickém prostředí jako je zdravotnictví včetně souvisejících oblastí však není možné všechny datové zdroje ujednotit a standardizovat tak, aby s nimi bylo možné pracovat jednotným způsobem. Je možné pouze částečné sjednocování dat jejich postupným mapováním a propojováním na společný základ daný nějakým slovníkem zdravotnických pojmů (nejlépe nějakým světově uznávaným a dostatečně širokým, např. slovní‑ kem SNOMED‑CT). Technologiemi a principy pro zveřejňování dat v podobě, která umožňuje takové propojování a následnou práci s takto propoje‑ nými daty, se zabývá poměrně nová oblast počítačové vědy zná‑ má pod názvem Linked Data (http://www.w3.org/standards/ semanticweb/data, česky propojená data). Principy Linked Data jsou postaveny nad existujícími technologiemi současného Webu (protokol HTTP a identifikace zdrojů na webu pomocí HTTP URI) a nad tzv. ontologiemi. Umožňují vzájemné propojování dat dostupných na Internetu (volně dostupných dat i zabezpečených dat) pomocí odkazů, které jsou dále strojově zpracovatelné. Vzni‑ ká tak paralela k současnému webu dokumentů (HTML stránek) propojených vzájemnými hypertextovými odkazy. Jen místo doku‑ mentů zde existují datové entity a propojení reprezentují souvis‑ losti mezi entitami. Vlastník dat tak může pomocí principů a tech‑ nologií Linked Data napojit svá data na jiná související data (a při‑ tom svá data zveřejnit či nezveřejnit na Internetu) a tím je oboha‑ tit nejenom o tyto související informace, ale i o další data na ně napojená. Nebudeme ale dále zabíhat do detailů Linked Data, neboť máme omezený prostor. Jen zmiňme, že ve světě se aplikací prin‑ cipů a technologií Linked Data seriózně zabývá řada vědeckých i komerčních projektů. A to i v oblasti zdravotnických dat. Zmiňme zde krátce z oblasti zdravotnictví dva projekty. Projekt Linking Open Drug Data (http://www.w3.org/wiki/HCL‑ SIG/LODD) se zabývá propojováním dat o lécích, účinných lát‑ kách, účincích léků, klinických studií atd. zveřejněných v různých datových zdrojích především v USA, ale i v EU. V rámci projektu je vytvářen cloud vzájemně propojených dat zveřejňovaných na růz‑ ných místech Internetu, který lze prohledávat a dotazovat se nad ním podobně jako nad klasickou relační databází. Takové mož‑ nosti prohledávání a dotazování nabízí např. projekt Linked Life Data (http://linkedlifedata.com/). Současný obsah cloudu je zná‑ zorněn na obr. 2. Projekt BioPortal (http://bioportal.bioontology.org/) vytváří knihovnu různých taxonomií a slovníků (zvaných souhrnně ontologie) použí‑ vaných ve zdravotnictví a udržuje mapování mezi jejich pojmy. V současnosti jich spravuje více než 300 s více než 5,5 mil. termy (položkami ontologií). Pro jednotlivé termy umožňuje spravovat a uchovávat ve strojově zpracovatelné podobě mapování na sou‑ visející termy z jiných ontologií. Na základě mapování lze prostor termů procházet a prohledávat. Obsahuje např. kompletní slovník SNOMED‑CT (v angličtině) a stovky tisíc mapování jeho termů na termy jiných ontologií. ■ Obr. 2 Linked Open Drug Data Cloud

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE 26 Další vývojová etapa rozvoje lidských společenství je nejčastěji popisována filosofickým termínem „informační společnost“. Pro dosažení této etapy je však třeba nejen zvládnout nelehký úkol převýchovy lidí, ale zejména vytvořit potřebné technické prostře- dí, jehož součástí je i tvorba odborného technického názvosloví. Znalosti a záznamy o fyzikálních jevech, které mohou být využi- telné pro technické účely, sbírá lidstvo již od starověku. Teprve v 19. století však nastal čas, kdy tyto znalosti mohly být ve větším měřítku prakticky uplatňovány. V Čechách vyšlo tiskem v r. 1873 dílo Filipa Stanislava Kodyma s názvem „Naučení o živlech, jejich moci a vlastnostech“. Druhý díl této publikace nesl název „O zvuku, světle, teple, magnetech a mlně“, a ukazuje se, že právě o tyto „fyzikální živly“ se opírají současné teleinformatické technologie, bez nichž by budování informační společnosti nebylo možné. Zatímco první čtyři jmenované kategorie nám jsou srozumitelné, tak ne všichni vědí, co se skrývá pod odborným termínem „mlno“. Pro vysvětlení využijme textu jmenované publikace: „Co tento nový obor činnosti živelní v sobě zavírá, o tom za sta- rodávna věděli málo nebo nic. Věděli toliko o jantaru (bernstein), že byv pošoustán, drobné věci k sobě přitahuje i pak odstrkuje. A protože jantar jmenuje se po řecku „elektron“, dáno celé té vlastnosti či působnosti jméno „električnost“. Avšak jako jsme se přesvědčili, působnost tu nalézáme i při jiných věcech: mimo jme- nované nalezli bychom ji například i při kalafuně, smůle, při všeli- ké ztuhlé pryskyřici, při síře aj. Ano působnost ta jeví se nám i v povětří, to způsobem často ohromujícím. Hromový blesk není než výjev působnosti té. Nuže jak působnost tu nazvati – električnost-li? Můžeme, a také mnozí ji tak v českém nazývají. Avšak ale nazvem-li, chtíce pak názvu toho věrně se držeti, způsobíme si velikou obtíž: neboť cizojazyčný název nedá se tak ohýbati i potřebovati jak toho duch našeho jazyka i věda sama vymáhá. Proto učiníme moudřeji i sobě znamenitě polehčíme, když se chopíme názvu, jak jej byl slavný zakladatel přírodovědecké mluvy české, Presl, uvedl – názvu to, majícího svůj základ v mluvě staročeské i vůbec slovan- ské. Dle svědectví starobylého spisu (Mater cerborum), říkali sta- ří Čechové hromovému blesku „mlň“ (Rusové podnes „molnija“ a Srbové „muňa“). Z toho medle utvoříme si název „m l n o“! Učení pak neboli výklad o mlnu jes „m l n o v ě d a“ čili „m l n o z p y t“. A to sloužiž nám na vyznačení toho, co jiní jmenují električnost či elektřinu!“ Zdá se však, že jsme tohoto průkopníka české odborné termi- nologie neposlechli a přizpůsobili se mezinárodnímu názvoslov- nému trendu. Uvedená stať však svědčí o tom, že české odborné názvosloví má již dlouhou tradici a i později se vždy opíralo o sys- tematičnost a logičnost. Ovšem dnes to již, bohužel, v řadě přípa- dů neplatí. Tak např. termín „telekomunikační služba“ je všeobecně zná- mým a také normalizovaným pojmem. Je definován jako „soubor technických, provozních a organizačních opatření umožňující určitý způsob dálkové komunikace“. Z něj odvozený termín „tele- grafní služba“ označuje, že zdrojem informace i příjemcem infor- mace je v tomto případě telegrafní zařízení. Avšak logicky založe- ný propagátor českého odborného názvosloví a technicky nada- ný filosof by mohl usoudit, že vlastním zdrojem informace je vlast- ně lidský prst, který ovládá buď telegrafní klíč, anebo klávesnici dálnopisu. A pak lze lehce odvodit, že cizí termín „telegrafní služ- ba“ lze nahradit českým termínem „prstová služba“. Že se vám to nezdá? Ale proč, vždyť na základě naprosto stej- né logiky vznikl a velmi se používá obdobný termín „hlasová služ- ba“! Pomocí tohoto termínu se snaží všichni jeho novodobí uživa- telé zřejmě všem ostatním zdůraznit, že zdrojem telefonního sig- nálu není telefonní přístroj, jak se většina lidí již od konce 19. sto- letí domnívala, nýbrž hlas. Při bližším zkoumání charakteru telekomunikačních služeb, které jsou označovány termínem hlasové služby, se však ukazuje, že se prakticky vždy nejedná o nic jiného než o telefonii a to i v přípa- dech, že se jedná o přenos telefonních signálů prostřednictvím datových sítí (VoIP). Podle definice publikované v dokumentu „Úmluva Mezinárodní telekomunikační unie, Nice, 1989“ se pod ter- mínem telefonie rozumí toto: „Telefonie, druh telekomunikace urče- ný především pro výměnu informací ve formě řeči.“ A podle názvo- sloví „Digitální přenosová a spojovací technika“ je dále definováno: „Telefonní hovor, hovorové spojení mezi volající a volanou stanicí.“ Z čeho tedy vlastně vzniklo názvoslovné spojení „hlasová služ- ba“? Pro vysvětlení se nám nabízí např. tato názvoslovná definice v angličtině: „Telephony, generally, voice telecommunication tech- nology. (The Case pocket book)“. No a jak známo, termín „voice“ se do češtiny většinou překládá jako „hlas“ i když v návaznosti na definovaný český termín by se mělo užívat termínu „hovor“. Navíc pod termínem „voiceband“ se v anglické terminologii nemyslí frekvenční pásmo celého spektra lidského hlasu, ale téměř vždy jen to, co české názvosloví mnohem přesněji označuje termínem „telefonní kanál“. Tomu konvenuje i tato jiná anglická definice: „Voice-grade channel, a telephone channel of sufficient bandwid- th to perlit the transmission of the human voice (typically 300 Hz to 3 400 Hz).“ Podíváme-li se do Malé české encyklopedie Akademia z roku 1985, nalezneme pod heslem hlas toto vysvětlení: „Hlas, vox, vokalizace – akustické projevy u živočichů, u člově- ka jde o vytváření zvukových vln v hrtanu rytmickým přerušováním výdechového vzdušného proudu hlasivkami…“ Lidské hlasivky dokážou produkovat takové akustické signály v rozsahu zhruba od kmitočtů řádu desítek Hz do 15 až 20 kHz. V tomto pásmu je Informační společnost a odborné názvosloví Doc. Ing. Jaroslav Svoboda, CSc., Katedra telekomunikační techniky, ČVUT v Praze Motto: Sociologové nás přesvědčují, že směřujeme k informační společnosti. Když se však hluboce zamyslíme nad tím, co pro vznik takovéto společnosti děláme, nemůžeme být zatím zcela spokojeni.

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE 27 dokáže přijímat i lidské ucho. To se pak v akustice nazývá hlaso- vé pásmo. V téže encyklopedii je dále definováno: „Telefonie – přenos řeči v omezeném kmitočtovém pásmu. K přenosu se užívá telefonního kanálu a jde především o zajištění srozumitelnosti, nikoliv o věrnost přenosu. Spojení je zpravidla obousměrné mezi dvěma účastníky.“ Telefonní pásmo pro analo- gové signály však zaujímá jen pásmo 300 až 3 400 Hz. Z toho tedy plyne, že v českém odborném telekomunikačním názvosloví by se tedy měly správně používat termíny „telefonní služby“ resp. „hovorové služby“. Přesto se v české odborné mlu- vě i odborných článcích bezostyšně užívá termín „hlasová služ- ba“. I na takový slangový termín si lze samozřejmě po určité době zvyknout, ale nesmí se o něm přemýšlet. A tento termín užívají dokonce i telefonní operátoři, ačkoliv ani jeden z nich nemá licen- ci k provozování „hlasové služby“, nýbrž pro provozování „veřejné telefonní služby“. K tomu bych chtěl dodat, že jsem si ve funkci moderátora jedné odborné konference dovolil přednášejícímu jedné operátorské firmy položit otázku: „Jaké druhy hlasových služeb vlastně vaše firma nabízí?“ Tím jsem ho přivedl do velkých rozpaků, ze kterých pak nakonec vyplynulo, že nabízí skutečně jen služby telefonní. Při běžném pohledu by se tedy dalo tvrdit, že u nás se už netelefonuje, ale jen „hlasuje“! Mnohem horší je však situace v případech, kdy se od tohoto slangového základu odvozují další odborné názvy. Začíná se např. používat termín „hlasová komunikace“, který však neznamená bezprostřední hovorovou komunikaci mezi lidmi, jak jsme na to byli dosud zvyklí, ale začíná se používat pro vyjádření hovoru prostřed- nictvím telefonní služby. Skutečnou perlou do „zlatého fondu od- strašujícíchterminologickýchfekálií“jevšaktermín„hlasovýmodem“, který v sobě již zahrnuje přímý vnitřní český názvoslovný konflikt a vznikl zřejmě z anglického termínu „voice modem“, který česky znamená „telefonní modem“, tj. modem umožňující přenos dat v telefonním pásmu. Když jsem tento, pro mne zcela neznámý odborný termín podrobil pouze pro svou osobní potřebu technic- ko-jazykové analýze s analogickým pohledem na jiné modemy, dospěl jsem spekulativně k těmto pravděpodobným závěrům, týkajících se jeho účelu a funkce: „Jedná se zřejmě o telekomunikační zařízení sloužící jedincům, kteří byli postiženi chorobou nazývanou v odborných kruzích „lin- gvistická digitalizace“. Choroba se projevuje tím, že postižená osoba neprezentuje svoje myšlenky běžnou otevřenou řečí, ale tak že hlasivky produkují digitální kombinace dvou kmitočtově odlišných tónů na základě mezinárodní abecedy ITU-T č. 5 (ASCII). Hlasový modem“ přijímá tyto tónové kombinace, transfor- muje je nejprve na elektrický digitální signál a poté pomocí modu- lace na analogový signál, který je možno přenášet telefonním kanálem.“ Nejprve se mi tyto vlastní závěry nezdály příliš pravděpodob- né, ale když jsem si uvědomil, že tento termín nejen vyslovil, ale i napsal do svého referátu uznávaný telekomunikační poradce v rámci jedné telekomunikační konference, uznal jsem, že zřej- mě vidí dále než já a že jeho zásluhou by tak lidstvo již mohlo být pro budoucnost na tuto výše zmíněnou budoucí chorobu připra- veno. Toto jsou však pouze tři slangové termíny vybrané ze seznamu často používaných nevhodných termínů, z nichž další by bylo možno uvést zase někdy příště. I když víme, že v každém oboru lidské činnosti vždy existovalo a bude vždy existovat slangové vyjadřování, má jeho použití význam hlavně pro řečovou komuni- kaci mezi odborníky na obdobné znalostní úrovni. Ale tito odbor- níci by nikdy neměli slangové výrazy používat v psaném textu a silně je omezit i v mluveném projevu, pokud je tento určen lai- kům, studentům nebo začátečníkům v dané problematice. K hlav- ním kořenům názvoslovné anarchie v oblasti teleinformatiky patří jednak vytváření nových výrazů pro pojmy, které již dávno existují v českém telekomunikačním názvosloví, dále pak nerespektování známých definic telekomunikačních termínů v oblasti výpočetní techniky a internetových sítí a v neposlední řadě i vytváření nových výrazů jako důsledek nesprávného nebo necitlivého překladu anglických termínů nebo bezhlavého přebírání „amerických“ slan- gových výrazů. Jestliže na to budeme myslet, přispějeme k tomu, že nastupující generace, ať ve školách či v praxi, budou snadněji přejímat poznatky nahromaděné dlouhým technickým vývojem a využívat je k novým aplikacím i technickým objevům. ■ V polovině prosince vydalo Nakladatelství ČVUT v Praze novou odbornou monografii Doc. Ing. Jaroslava Svobody, CSc. „Využí- vání silnoproudých vedení a sítí pro přenos zpráv“. Publikace vymezuje společnou část oborů telekomunikační techniky a ener- getiky a je určena především pro studenty specializace Telekomu- nikační technika, ale dobře poslouží i pro studenty oboru Energe- tika. Publikace poslouží jednak jako učební text na technických univerzitách, je však vhodná i pro pracovníky telekomunikační a energetické praxe a to zejména proto, že s novými technologie- mi postupně dochází k přechodu na aktivní systém řízení výroby s důrazem na udržování stability sítě a optimalizaci spotřeby elek- trické energie (technologie Smart grids). Řízení rozlehlých elekt- roenergetických systémů zahrnujících i alternativní a obnovitelné zdroje nutně vyžaduje dostatek informací v reálném čase a jejich ztráta nebo nedosažitelnost může vést ke kritickému porušení podmínek stability dílčích segmentů sítí s nebezpečím plošného výpadku dodávky energie (black out), který je obvykle provázen značnými ekonomickými ztrátami. Monografie je logicky členěna do 11 kapitol, počínaje historií výro- by a přenosu elektrické energie, přes popis všech typů telekomuni- kačních systémů využívají- cích jako přenosovou cestu silnoproudá vedení, až k nej- modernějším trendům elek- troenergetiky. Svým pojetím by tato publikace mohla být vhodným doplňkem k pub- likaci Tlustý a kol. „Návrh a rozvoj elektroenergetic- kých sítí“, kterou v roce 2011 vydalo ČVUT v Praze. Sepsání monografie umož- nila dlouholetá odborná i pedagogická činnost a ši- roký nadhled autora v tele- komunikacích i energetice. Jedná se o publikaci v České republice zcela ojedinělou a po- kud je známo, v takovém pojetí a rozsahu neexistuje její obdoba ani v zahraničí. Podrobnější informace lze nalézt na stránkách http://www.cvut.cz/cs/struktura/ctn/pt a www.comtel.cz ■ Přenosy zpráv v energetické síti

W Nové přístroje typu SMU (SourceMeasure unit), v současné době nejvýkonnější, nejrychlejší a s nejvyšším rozlišením na trhu měřicích přístrojů, teď nově se třemi stolními modely, které nabízí ve své třídě nejlepší poměr cena/výkon W Vysoce výkonný 5 a půl místný digitální multimetr s duálním displejem W Přesné univerzální vícekanálové zdroje za bezkonkurenční cenu W Nevídaný výkon, přesnost a rychlost pro testování dnešní silnoproudé a výkonové elektroniky W Vysoké napětí, rychlá odezva a přesné měření napětí a proudu TESTOVACÍ TECHNIKA s.r.o. testeTESTOVACÍ 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

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE 29 Významnou úlohu při informatizaci našeho života hraje pocit míry ohrožení informacemi. Nejde zde tak ani o množství informací, ale o to, že jednotlivé, dříve oddělené informační zdroje se postupně stávají propojenými. To na jednu stranu vede ke snižování redundance infor- mací a usnadňuje jejich správu, na druhou stranu přináší novou kvali- tu – možnost získání komplexnějšího pohledu na popisovaný objekt se zohledněním vazeb mezi ním a okolím. Roste tak počet různých scé- nářů, jak informace použít, ne pro, ale proti jedinci. Omezení počtu takových scénářů se pak projeví v lepším přijímání a uvědomování si přínosu takových systémů. Jinými slovy: společnost dnes velmi citlivě vnímá oblast bezpečnosti. Informační systémy tak mají dnes imple- mentovány různé mechanismy zajišťující kybernetickou bezpečnost. Je to otázka nadmíru komplexní, spadající do různých oblastí. Kybernetická bezpečnost Kybernetická bezpečnost dlouho spadala pod resort vnitra. Dnes jsou mnohé aktivity v kompetenci Národního bezpečnostního úřadu. Nejviditelnější z nich je paragrafové znění zákona o kybernetické bezpečnosti. Jedním z klíčových slov návrhu je CERT, tedy Compu- ter Emergency Response Team, a CSIRT, Computer Security Inci- nent Response Team. To je infrastruktura reagující jednak na nebez- pečí a jednak na konkrétní události v zabezpečení. V zákoně jsou definovány komponenty kritické infrastruktury jak komunikační, tak informační. Celé řešení je víceúrovňové, zahrnuje národní i veřejnou správu. Jeho slabým místem je to, že orgány, které je uplatňují, mohou konat pouze to, co jim zákony a další legislativní dokumenty přikazují, jsou tedy o trvání legislativního procesu opožděny. Různé CERTy a CSIRTy pracují i na jiných úrovních (v akademické či pod- nikové sféře i jinde). Ty již mají praktické zkušenosti, spolupracují a sdílejí své know-how i na mezinárodní úrovni. Jednotlivé subjekty pracující s informacemi (v celém jejich život- ním cyklu) mají mnoho vodítek, jak negativní jevy a rizika minima- lizovat. Od obecných systémů řízení jakosti až po účelové normy zaměřené na zmíněnou kybernetickou bezpečnost, jako je např. ISO 27002. Již před více než 20 lety vydalo ISF (Information Secu- rity Forum) tzv. SoGP (Standard of Good Practices), který je kaž- doročně aktualizován. Ruku v ruce s rostoucí integrací informačního obsahu informač- ních systémů jdou i technické prostředky zajišťující jejich provoz. Je jasné, že dnešní požadavky na spolehlivost, bezpečnost, dostup- nost a další již nelze zabezpečit jedním systémem. Základem tech- nických řešení rozsáhlých systémů jsou stále častěji datová centra, tedy systémy, které zahrnují zpracování informací a veškerou ná- vaznou infrastrukturu, jako jsou zařízení pro ukládání a komunikaci. Samozřejmostí je podpora zajištění dostupnosti služeb. IT operace jsou dnes pro většinu organizací klíčové, existence firem (přinejmenším v euroatlantickém prostoru ale i jinde) stojí a padá právě s touto oblastí. Je tedy jasné, že bez účinné a efek- tivní podpory se neobejdeme. Informační bezpečnost je zde i pro laika vidět trochu více, protože jde o technické prostředky, které nejsou tolik abstraktní jako programové vybavení. Datová centra musí zajistit vysoké standardy integrity dat a funkčnosti. Jednou z cest, jak toto zajistit, je redundance všech podstatných subsys- témů – přívody energií, komunikační linky a další. Novou kvalitu do této oblasti přinesla virtualizace systémů. Ta umožnila oddělit vlastní výpočetní hardware od provozovaného softwarového pro- středí zavedením tzv. virtuálních strojů. Tím se jednak zefektivnilo využívání technických prostředků, a snížily důsledky jejich selhá- ní – na jednom fyzickém stroji může běžet více strojů virtuálních se zachováním rozumné výkonové rezervy a současně mohu volit, na kterém fyzickém stroji má běžet daný virtuální systém. Datová centra jsou tedy logickým vývojovým stupněm infra- struktury zpracování dat. S rostoucími službami i výkonem komu- nikační infrastruktury se už na ně přestáváme dívat jako na hard- warové a softwarové prostředky, ale pojímáme je spíše jako služ- bu, službu poskytovanou v síťovém prostředí. Toto prostředí se obvykle graficky zobrazuje jako oblak a odtud jeho název – cloud, cloud computing. Cloud computing Cloud computing má mnoho podob. Vyjdeme-li z toho, že se jedná o službu „kdesi v síti“ pak takto můžeme poskytovat nebo užívat: IaaS (Infrastructure as a Service), PaaS – Platform, SaaS – Software, NaaS – Network, STaaS – Storage, SECaaS – Secirity, DaaS – Data/ /Desktop, DBaaS – Database, TEaaS – Test Environment, APIaaS – API, BaaS – Backend, IPaaS – Integration Platform a další. Většinu výše uvedených služeb můžeme charakterizovat podob- nými parametry, ať ji využívá firma takového či onakého charakteru. To umožňuje poskytovatelům těchto řešení nabízet je širokému port- foliu zákazníků. Na druhou stranu mohou poskytovatelé služeb snadno a jednoduše realizovat ve velkém všechna nezbytná řešení zajišťující dostupnost včetně řešení bezpečnostních. Jako „netech- nický“ problém zde opět vystupuje nezbytnost vzájemné důvěry mezi uživatelem a poskytovatelem služby. Už dávno není jednodu- ché ukázat na box s pevným diskem a říct: naše citlivá data jsou zde. Ta data jsou v cloudu a cloud je distribuované prostředí. Vývoj v oblasti informačních technologií se však netýká pouze firemních informačních systémů, ale takové systémy, a nejen je, využívá i každý z nás. Spotřební elektronika v rámci svých nových funkcí často přístup k informacím zprostředkovává. Vývoj je čím dál Budoucnost využívání informačních systémů Oldřich Kodym, Vladimír Kohut Využívání elektronických systémů a elektronického zpracování informací je již samozřejmou součástí života naší společnosti. Problémy, které se v této oblasti dnes řeší, již nejsou pouze charakteru technického případně technologického, roste míra důležitosti takových témat, která jsou studována netechnickými vědními obory. Už zdaleka nejde pouze o to s informacemi pracovat, ale o to, jak je optimálně do života společnosti integrovat. Informací je již tolik, že už neřešíme, kolika z nás se tyto informace dotýkají, ale kolik jich je a v jaké jsou kvalitě. Jak je používat, aby to bylo ku prospěchu jak jedince, tak i celku.

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE 30 rychlejší. Zatímco před několika sty lety vydržela jedna technologie několika generacím, dnes jedna generace zažije těch technologií několik. Informační a komunikační technologie (nejen ve spotřební elektronice) jsou toho příkladem. Měli-li bychom se podívat, co nás čeká v nejbližší době, pak nelze nezmínit poslední CES. Televizory 4K Na trh by měli přijít nové televizory s 4K rozlišením (4 096 ´ 2 304 pi- xelů), neboli ultra HD (UHDTV), které by se měly stát novým hitem. UHDTV nabídnou čtyřikrát větší rozlišení než televizory 1080p, takže obraz by měl být opravdu perfektní. Na běžných HDTV takovou kvalitu zobrazení nikdy neuvidíte. Otázkou je, jak se k televizorům 4K postaví spotřebitelé, kteří v minulých letech při- stupovali k 3D TV s menším nadšením, než se očekávalo. Počítače s dotykovými displeji Dotykové displeje se stále více dostávají do oblasti počítačů. Spo- lečnost Intel např. představila hybridní notebook/tablet s dotyko- vým displejem. Displej a klávesnice už nemají mít pevné pouto. Díky novému operačnímu systému Windows 8 se objevují nové desktopy. Ty jsou vybaveny displeji, které dokážou využívat mož- ností dotykového rozhraní operačního systému Windows 8. Zmínit lze např. desktopy Lenovo IdeaCentre Horizon, první dotykový počítač spadajícího do kategorie All-in-One řešení. Výkonné mobilní telefony V oblasti procesorů do mobilních zařízení bylo představeno také několik novinek. Procesor Tegra 4 společnosti Nvidia konečně dostal LTE modem, bez nějž se procesor Tegra 3 uchytil jen v tabletech. Vyšší grafický výkon procesoru Tegra 4 je pak nutný u současných obřích rozlišení na tabletech. Nový Snapdragon od Qualcommu, obsahuje 4G LTE modem přímo na čipu, nikoliv samostatně jako Tegra 4. Čtyřjádrový procesor Snapdragon 800 s taktem až 2,3 GHz má v rukávu nejen dekódování 4K videa, ale i jeho nahrávání. První 4K videokamery tak můžou být klidně mobilními telefony. Intel ohlásil také své procesory pro mobilní telefony, nezvyšoval výkon, ale snižoval cenu. Překvapením je Samsung se svým osmijádrovým procesorem Exynos, který obsa- huje čtyři výkonná jádra a čtyři slabší úspornější jádra. Komfortnější a chytřejší automobily Automobilové společnosti představily řadu nových modelů, novin- ky v přístupu a vybavení vozů, které přinášejí zcela nový komfort interiéru, který se liší od současného. Kde mám klíče od auta? Díky společnostem Ford nebo GM se tato otázka může stát minu- lostí. Představily nám nové možnosti dálkového přístupu k zám- kům aut přes Bluetooth pomocí aplikace ve smartphonu. Společ- nost Livio Connect ukázala novou platformu s dotykovým displejem do auta, do které lze nainstalovat řadu aplikací od navigace až po video přehrávače. Inteligentní domácnost Chytré domácí produkty představila společnost Loewe. Stále více domácích zařízení je možné připojit k internetu a také je ovládat na dálku. Nové chytré domácí produkty umožňují monitorovat domácí mazlíčky, ale také poskytnout starým a postiženým lidem asistenci v případě nouze. Centralizované řešení, kterým můžeme ovládat zařízení v celém domě, ukázal Startup Enado. Nová éra produktů za nás vyřeší i výdaje za elektřinu, vodu a plyn. 3D tiskárny 3D tiskárny se z těžko ovladatelných krabic pro nadšené amatéry mění v povedené kousky s dobrým ovládáním. Společnost Cubify představila povedené 3D tiskárny řady Cube. Ty už jsou docela lev- né a nevypadají jako průmyslové zboží, ale jako běžný domácí spo- třebič. Cena základní verze 3D tiskárny Cube začíná od 1 399 USD a vyrobíte s ní cokoliv do velikosti 140 ´ 140 ´ 140 mm v 16 různých barvách. Dvakrát dražší CubeX už má 18 barev a navíc umí tisk- nout věci o rozměrech až 275 ´ 265 ´ 240 mm. Tiskárna je schop- ná vyrobit hračky, kryty pro mobilní telefony a vytiskne dokonce i boty. Běžné věci do domácnosti nebudete muset kupovat, jen někde získáte 3D model a pokud budete mít dostatek náplně, vytisknete si zboží sami. Budoucnost určitě patří 3D tiskárnám. Některé z představených vizí nemusejí být přijaty tak, jak jejich tvůrci předpokládají, jiné se naopak stanou samozřejmou součás- tí našeho života. Informace by neměly být cílem, ale pouze jedním z prostředků, díky kterým budeme rádi žít svůj život. ■ Obr. 1 LG 4K televize 84 palců Obr. 2 Dotykový displej do auta Obr. 3 3D tiskárny řady Cube společnosti Cubify

Start-up Region Zpravodaj o inovacích v jihomoravském regionu 20 Ocenění High-tech nemovitost roku putuje letos do Jihomoravského kraje, konkrétně do Brna. Prestižní cenu získal JIC Innovation park, který v současnosti pomáhá k rozvoji zhruba šedesátce firem převážně z oblastí IT a biotechnologií. Hlavní předností Innovation parku ale nejsou jen prostory, klíčový je komplex nabízených služeb, které pomáhají firmám v úspěšné expanzi na globální trhy. Soutěž Podnikatelská nemovitost roku pořádá agentura CzechInvest ve spolupráci se Sdružením pro zahraniční investice AFI. Komplex budov provozovaný JIC pod značkou Innovation park získal 1. cenu v kategorii Hi-tech nemovitost roku. Ocenění přebral ve Veletržním paláci v Praze náměstek hejtmana Jihomoravského kraje Václav Horák společně s ředitelem JIC Jiřím Hudečkem. Investorem oceněných nemovitostí je Jihomoravský kraj a Vysoké učení technické v Brně, JIC je provozovatelem Innovation parku. „Každý úspěšný hospodářský nebo podnikatelský pří- běh je v dnešní ekonomicky složité době pozitivním kro- kem a vkladem pro naši budoucnost,“ komentuje úspěch náměstek hejtmana Jihomoravského kraje Pavel Horák. „Rozvoj podnikání je základem prosperity každého regio- nu, pro jižní Moravu je rozvoj vědy a inovací navíc klíčo- vým tématem. Proto jsem rád, že díky tomuto ocenění při- náší další úspěšný příběh do regionu i JIC Innovation park,“ dodává Horák. O cenu v kategorii High-tech nemovitost roku se mohly ucházet vědeckotechnické parky, podnikatelské inkubátory, technologická centra nebo inovační centra vybudovaná nebo rekonstruovaná v průběhu posledních pěti let. Expertní komise kladla důraz nejen na kvantita- tivní kritéria typu velikost nemovitosti nebo jejího tech- nologického vybavení, ale také na kvalitativní ukazatele, jako je prokázání spolupráce s univerzitami, mezinárodní zapojení a další. „Pro firmy vytváříme špičkové zázemí s řadou unikát- ních služeb. Výsledkem je obrat v celkové výši přes 490 milionů korun, více než 300 kreativních a nadšených lidí a přes 6 milionů korun rizikového kapitálu investovaných do firem v Innovation parku v minulém roce,“ shrnuje výsledky Innovation parku ředitel JIC Jiří Hudeček. „Pře- bíranou cenu beru jako zhodnocení našeho přístupu, kte- rý je postavený na poskytování kvalitních služeb a ne pou- hých prostor. Jsou to právě špičkoví konzultanti z celého světa či oblíbené networkingové akce pro firmy z různých oborů, které dělají Innovation park skutečnou high-tech nemovitostí,“ doplnil Hudeček. Innovation park je určen firmám, které nejsou starší více než tři roky, mají do 10 milionů korun obratu jasné globální ambice. Nejbližší termín uzávěrky přihlášek pro vstup do Innovation parku připadá na 28. února 2013. Více informací naleznete na www.jic.cz/innovation-park. JIC Innovation park získal cenu High-tech nemovitost roku Obr. 2 INBIT budova Obr. 3 Laboratoře budovy INBIT Obr. 1 JIC Innovation park

Firma Survio.com sídlící v JIC Innovation parku ohlásila, že její nástroj pro online tvorbu a správu dotazníků využívají uživa- telé již ve více než 100 ze- mích světa. Hranici 100 zemí překročilo Survio na začátku listopadu 2012. Dosažení 69 zemí oznámil zakladatel Ondřej Coufalík přitom teprve v srpnu. Projekt běží od dubna 2012, v červnu získal investici ve výši 1,5 milionu korun od společnosti Webnode AG Víta Vrby. Firma díky investici získala v Surviu 35% podíl. Třetina mužů a žen nad 45 let má problémy s ovládáním počítače. Lidé většinou nerozumí příkazům v angličtině, nevyznají se v rozvržení operačního systému nebo si neumí PC vhodně nastavit. Řešením mohou být počí- tačové kurzy, rychlejší a jednodušší je ale instalace speci- álního systému, který je přehledný a vše v něm vypadá a ovládá se stejně. Takový systém nabízí brněnská firma Celebrio Software sídlící v Innovation parku JIC. Počíta- čový systém Celebrio je navíc od začátku listopadu v pro- deji na Alza.cz, příznivá zaváděcí cena 799Kč jej má při- blížit i lidem s nižšími příjmy. Zajímavý projekt získal na konci roku 2012 i 2. místo v soutěži začínajících firem adVENTURE, kterou pořádá Sdružení pro zahraniční investice (AFI) a Americká obchodní komora v ČR (AmCham). Vítězem soutěže oceňující projekty zaměřené na využití družicových navigačních systémů v praxi se stala brněnská společnost GINA Software z JIC Innovation parku. Cenu získala firma za aplikaci umožňující sdílení informací o poloze, navigaci v terénu a týmovou komunikaci v reál- ném čase. Druhá skončila španělská společnost PanamNav s projektem umožňujícím rozpoznávání a vzájemnou komunikaci vozidla mezi vozidly v blízkém okolí. Třetí místo získaly firmy Techniserv, Letiště Praha a Řízení leto- vého provozu za bezpečnostní navigační systém určený pro letiště. „Vítězný projekt umožní efektivnější řízení lidí během různých misí. Mohou ho využívat například záchranáři pohybující se v oblastech poškozených zemětřesením, hasiči, policisté nebo například ochranka důležitých osobností,“ uvedl ředitel a spoluzakladatel společnosti GINA Software Zbyněk Poulíček. Princip funguje tak, že všichni členové týmu jsou vybaveni přijímačem, na kte- rém mají zobrazenou mapu oblasti s aktuální pozicí svých kolegů. Letošního ročníku tuzemského kola soutěže European Satellite Navigation Competition se zúčastnilo 15 firem a různých sdružení včetně vysokých škol, což je nejvyšší počet od jejího zahájení v roce 2005. Vítěz regionálního kola získal odměnu 3 500 eur (87 tisíc Kč) a poradenské služby v hodnotě 2 000 eur. Dotazníkový systém Survio používají lidé ve více jak 100 zemích světa Operační systém Celebrio přiblíží práci s počítačem každému Nejlepší aplikaci pro satelitní navigace má GINA Software

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 VELETRHY/VÝSTAVY/KONFERENCE 33 Informace o programu a podmínkách účasti získáte na www.stech.cz nebo konference@stech.cz. Informace o možnostech partnerství na této konferenci získáte na tel.: 733 182 923, vondrak@stech.cz. NAKLADATELSTVÍ SDĚLOVACÍ TECHNIKA POŘÁDÁ ODBORNOU KONFERENCI eHealth Day 2013 21. února 2013 kongresové prostory Institutu klinické a experimentální medicíny (IKEM) v Praze Letošní ročník konference eHealth Day 2013 se zaměří na aktuální stav implementace vítězného návrhu hospodárného a funkčního elektronického zdravotnictví v ČR v kontextu řešení evropských a světových projektů,který představí Ing.Petr Nosek,náměstek ministra zdravotnictví České republiky. Programové okruhy: W elektronizace zdravotnické dokumentace W manažerské informační systémy W představení referenčních projektů ze zahraničí W distanční zdravotní a asistenční péče W využití komunikačních a informačních technologií jako moderní nástroje elektronické lékařské diagnostiky W mobilní technologie v systému zdravotní a sociální péče – optimalizaci nákladů na zdravotní péči Cyklus konferencí eHealth Days představuje významnou komunikační platformu pro výměnu informací potřebných pro výstavbu národního systému eHealth v České republice. Registrační formulář pro účast na konferenci je na www.stech.cz, kde naleznete též předběžný program konference. K dispozici jsou zde i prezentace z předchozích ročníků. Hlavní partner: Partneři: Mediální partneři: Konference je připravována ve spolupráci:

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 VELETRHY/VÝSTAVY/KONFERENCE 34 Úvod V rámci CES bylo k vidění mnoho různých zařízení a aplikací, které se budou letos ucházet o přízeň uživatelů po celém světě. V oblas- ti televizorů přichází po loňské 3D masáži ultra HD rozlišení 4K, vel- ké obrazovky OLED umožňující jasné a syté barvy a pokročilé ovlá- dání hlasem a gesty. U smartphonů jsou zase větší displeje, tento- krát až 5 palců, baterie s vyšší kapacitou a fotoaparáty s vyšším rozlišením, laptopy a ultrabooky jsou výkonnější a lehčí, auta se umí sama zaparkovat, hodinky měří tepovou frekvenci, fotoaparát má přímé spojení do internetu atd. Inovace napoprvé vždy vzrušu- jí, ať už jde o funkce ryze praktické nebo jen staví na odiv a příjem- ně šimrají ego svého majitele. Nyní se podíváme na některé pro- dukty, které získaly nějaké ocenění. ThinkPad Helix Tablet ThinkPad Helix společnos- ti Lenovo, který váží jen 835g s tloušťkou 20,4mm, je určen pro firemní zákazníky. Dostatečnou výkonnost zajišťuje procesor Intel Core i7 s taktem 1,7 GHz, RAM 4 GB DDR3, SSD 256 GB, grafikou Intel HD 4000 a operačním systémem Windows 8. Zajíma- vostí je 11,6palcový dotykový IPS-displej s rozlišením 1920 ´ 1080 pixelů a dokovací stanice pro klávesnici s citlivým trackpointem i touchpadem. Nechybí ani podpora NFC, WiFi a možnost dokou- pení 3G/LTE modemu pro datové přenosy a předností je i kapacita baterie, která by měla stačit na 10 h provozu. Tablet by se měl obje- vit na trhu na jaře za 1 499 USD. Sony Xperia Z Nový vlajkový smartphone Sony, který přináší všechny nejlepší tech- nologie firmy, má rozhodně co nabídnout. Vybavení zahrnuje čtyř- jádrový procesor s taktem Qual- comm MDM9215M, 2 GB RAM, 5palcový displej TFT s rozlišením 1080 ´ 1920 pixelů, grafiku Adreno 320, 13megapixelový fotoaparát se snímačem Exmor (optimalizuje úroveň jasů), vnitřní paměť 16 GB a operační systém Android 4.1.2. Nový režim STAMINA zlepšuje stav pohotovosti a usnadňuje jednodo- tykové sdílení s NFC zařízeními. Zajímavostí je krytí IP57, takže vydrží pod vodou v hloubce jednoho metru po dobu 30 minut a přitom může- te streamovat své oblíbené skladby do nedalekého Bluetooth repro- duktoru. Připojit se lze přes 2G, 3G i 4G sítě, WiFi 802.11 b/g/n, Blue- tooth 4.0 s A2DP, USB 2.0 i NFC. Napájení zajišťuje integrovaná Li-ion baterie s kapacitou 2 330 mAh, což postačuje na 11 h (2G), resp. 14 h (3G) volání a 40 h poslechu hudby. Na trhu by se Sony Xperia Z měl objevit v březnu za 620 EUR. ThinkVision LT1423 Společnost Lenovo představila monitor pro mobilní použití určený pro zobrazování tabulek a vytvá- ření prezentací, který je ideálním společníkem na cestách pro ces- tující profesionály, jako jsou audi- toři nebo poradci. LT1423 lze k počítači připojit přes WiFi 802.11n, takže můžete třeba na zahradě sledovat film, zatímco vaše PC je doma v pracovně. Monitor s úhlo- příčkou 13,3 palců, rozlišením 1600 ´ 900 pixelů a jasem 300 nitů váží jen 1,6 kg, jeho tloušťka je 7,62 mm a je tedy snadno přenosný. K ovládání 10bodového dotykového displeje slouží aktivní stylus. Verze s WiFi bude na trhu během 2. čtvrtletí za 449 USD. Samsung NX300 Samsung NX300 představuje do- sažení ideálnu připojeného fotoa- parátu. Pouhým stisknutím tlačítka můžete propojit NX300 přes WiFi na Android nebo iOS app, nahrát fotky na web nebo dokonce použí- vat telefon jako dálkového hledáč- ku. Vynikající kvalitu obrazu zajišťuje nový, 20,3megapixelový sní- mač APS-CMOS, který dokáže zachytit podrobnosti ve vysokém rozlišení. Fotografie se vyznačují věrnými živoucími barvami a jsou vždy ostré a jasné. Systém automatického ostření Hybrid Auto CES 2013 – přehlídka inovací ve spotřební elektronice Jaroslav Hrstka Hned na počátku roku, od 8. do 11. ledna, se v Las Vegas konal největší mezinárodní veletrh spotřební elektroniky CES 2013 (Consumer Electronics Show). Na výstavní ploše 178,37 tisíc m2 (loni 172,8 m2 ), což mimochodem odpovídá velikosti 37 fotbalových hřišť, prezentovalo více než 3 250 vystavovatelů na 20 tisíc nových produktů. Veletrh si nenechalo ujít přes 150 tisíc návštěvníků, z nichž 35 tisíc bylo ze zahraničí. Druhý týden v roce tak byl ve znamení přehlídky inovací v oblasti jak chytrých mobilních telefonů, počítačových zařízení, chytrých domácích zařízení bílé i černé elektroniky, automobilní elektroniky, využití rádiových prostředků či telekomunikační infrastruktury, tak technologií pro seniory a tísňové situace, obsahových a zábavních aplikací, multimediálních služeb prostřednictvím internetu, či technologií péče o zdraví a pro sportování.

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 VELETRHY/VÝSTAVY/KONFERENCE 35 Focus (AF) poskytuje rychlou a přesnou fázovou detekci a detekci kontrastu, zatímco závěrka s rychlostí 1/6000 sekundy a režim nepřetržitého fotografování rychlostí 8,6 snímků za sekundu jsou zárukou, že nepropásnete nic důležitého. Obrazový procesor DRI- Me IV představuje výrazný pokrok co do rychlosti i kvality obrazu. DRIMe IV umožňuje lepší reprodukci barev a vyšší redukci šumu a podporuje také nahrávání 2D a 3D Full HD videa v rozlišení 1080p. WiFi konektivita umožňuje pomocí klávesy DIRECT LINK sdílet fotografie s přáteli či příbuznými přes stránky sociálních sítí přímo z fotoaparátu. Fotografie pak lze díky AllShare Play automa- ticky zálohovat nebo ukládat v cloudu, takže jsou tak vždy bezpeč- ně uloženy a snadno k dispozici. Parkovací autopilot Audi Zatímco ostatní automobilky se zaměřují na informační a zábavní systémy, společnost Audi zkoumá způsob, jakým lidé řídí. Autonomní systém vozidla, který Audi pře- vedla v garážích, umožňuje uživa- telům vzdáleně zaparkovat či vy- hledat své auto přes iPhone atd. Řidič ze svého vozidla vystoupí před hotelem nebo nákupním cent- rem, klepne na tlačítko „Park“ na svém smartphonu a sleduje, jak auto odjede pryč, aby si našlo volné místo pro zaparkování. Když jste připraveni k vyzvednutí vozidla, jednoduše klepněte na aplikaci na tlačítko „Pick Up“, auto se nastartuje a setká se s vámi na vhod- ném místě. Parkovací autopilot využívá existující senzory, což zna- mená, že by Audi mohl systém na trh uvést během deseti let. Samsung UN85S9 Televizor UN85S9 byl bezpochy- by jednou z největších atrakcí na stánku společnosti Samsung. S úhlopříčkou 85 palců a rozliše- ním 4K (3840 ´ 2160, tj. 8,3 me- gapixelů), což je mimochodem čtyřikrát více než Full HD, nabízí mnohem ostřejší a jasnější obraz, a to i díky technologii Precision Black pro lepší zobrazení černé bar- vy. Nejnápadnějším rysem je podlahový rám, který vypadá jako malířský stojan. Rám byl navržen tak, aby televizi bylo možné naklá- nět nahoru a dolů nebo nastavit výšku. Díky čtyřjádrovému proce- soru ARM Cortex A15 s taktem 1,35 GHz je hlasové ovládání mno- hem rychlejší. Ovládání gesty a integrovaný Skype zatím k dispozi- ci nejsou. Na druhé straně Smart Hub byl rozšířen o další filmy, videa a hudbu, a také o nového programového průvodce. UN85S9 poskytuje několik možností připojení, včetně aplikace Smart View, která umožňuje přenos obsahu mezi televizí a mobilními zařízeními Samsung nebo aplikaci AllShare, která umožňuje monitorování inte- ligentních zařízení jako pračka nebo klimatizace přes televizní obra- zovku. Televize Samsung UN85S9 bude na trhu během roku 2013 za 38 000 USD. Sportovní hodinky Mio Alpha Chcete vědět, že během vašeho tréninku bije vaše srdce ve správ- ném rytmu? Bohužel, většina pří- strojů pro monitorování srdce vy- žaduje hrudní popruh, což obvykle není to pravé, když chcete jít spor- tovat ven. Hodinky Mio Alpha to řeší pomocí dvou optických senzo- rů na spodní straně náramku, které monitorují, kolik krve proteče. Rychlý pohled na vaše zápěstí vám nejen řekne kolik je hodin a v jakém časovém pásmu se nacházíte, ale také jaká je vaše tepo- vá frekvence. Díky Bluetooth lze hodinky propojit s některými fitness aplikacemi, takže můžete sledovat svůj tréninkový pokrok a kromě toho vypadají na zápěstí docela dobře. Hodinky jsou již na trhu za 250 USD. Herní souprava Oculus Rift Náhlavní souprava Oculus Rift pro virtuální realitu je určena speciálně pro videohry. Tato novinka zcela mění způsob, jakým jste doposud ve 3D hrá- li. Některá zařízení umožňují ovládat hry pohybem nebo dotykem, ale jen Oculus Rift umožňuje vstoupit do hry samotné. Náhlavní souprava váží pouhých 0,22 kg, takže příliš neunaví, roz- lišení je 1 280 ´ 800 (640 ´ 800 pro každé oko) a možnosti připo- jení zahrnují DVI/HDMI a USB. Široké pozorovací úhly (110 stupňů diagonálně a 90 stupňů horizontálně), a schopnost ovládání smě- ru vaší postavy pouhým pohledem s takřka neznatelným zpoždě- ním, vás přenese do herního světa 3D tak, jak to jakkoliv velká obrazovka ani běžné snímání pohybu nedovede. To přináší do herního světa skutečnou revoluci. Seagate Wireless Plus Společnost Seagate představi- la nový 2,5palcový pevný disk Seagate Wireless Plus s kapa- citou 1 TB a rádiovým připoje- ním. Přes rozhraní WiFi lze k disku připojit až osm zařízení současně a stahovat hudbu a filmy (HD filmy zvládne do tří zařízení současně), ať už přes Android, iOS nebo Kindle Fire. Připojit se lze také přes USB 3.0. Seagate od loňska také přidal několik funk- cí a ovládání je teď více intuitivní. Bez problémů nyní můžete ukládat všechny fotky a videa z mobilního telefonu přímo na pevný disk nebo můžete sledovat videa na velké obrazovce. Baterie je celkem rovněž výkonná, disk vydrží v provozu až 10 h a cena 199 USD je na takový disk vcelku lidová. Razer Edge Společnost Razer představila vý- konný herní tablet Edge, který umožňuje hrát i náročné hry jako Civilization V a Dirt Showdown. Základní model váží 900 g, má tloušťku okolo 20 mm a zahr- nuje procesor Intel Core i5, 4 GB RAM, 64 GB SSD, grafiku Nvidia GeForce 640 LE, 10,1palcový displej s rozlišením 1366 ´ 768 pixe- lů a operační systém Windows 8. Samotný tablet vyjde na 999 USD, k němu pak lze přikoupit speciální přídavný ovladač s 2 analogy a spoustou tlačítek za 250 USD, dokovací stanici s klávesnicí (a přídavnou 40W baterií) za 200 USD anebo dokovací stanici s HDMI a třemi USB konektory za 100 USD. Konečným výsled- kem je adaptabilní mobilní zařízení, které předčí většinu zařízení na trhu. ■

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 SOUČÁSTKY A SYSTÉMY 36 Společnost Richardson RFPD uvedla s plnou podporou na trh nové metalizované poly‑ propylénové kondenzátory od společnosti Kendeil. Obě nové řady kondenzátorů, ozna‑ čované K31 a K32 mají provozní napětí v rozsahu 600 až 1 300 VDC. Kondenzátory řady K31, které jsou určeny pro obecné po‑ užití, filtrují zvlnění napětí až do zatížení 100 A, pracují při teplotě až do 85 °C a jsou dostup‑ né v kapacitním rozsahu od 120 m F až do 1 000 m F. Kondenzátory řady K32, které jsou určeny pro vyšší frekvence, jsou dostupné v kapacitním rozsahu od 100 m F až do 1 000 m F. Hlavní rozdíl mezi oběma typy je v tom, že řada K31 je určena pro nízké a střední frek‑ vence spínání (< 15 kHz), zatímco řada K32 byla navržena pro vysoké frekvence spína‑ vých zdrojů (>15 kHz). ■ Společnost Toshiba Electronics Europe uvedla na trh novou čipovou sadu, která je určena pro monitorování životnosti Li‑ion baterií v automobilních aplikacích a to jak u klasických elektromobilů, tak i hybridních elektromobilů. Tato čipová sada, jenž obsahu‑ je integrovaný obvod TB9141FG pro moni‑ torování a mikrokontrolér TMPM358FDTFG, detekuje zůstatkovou kapacitu baterie, vy‑ rovnává kapacitu jednotlivých článků (cell ballancing) a je schopna odhalit abnormální stav baterie. TB9141FG je prvním integro‑ vaným obvodem, který je schopen monito‑ rovat až 16 článků, což umožňuje výrazné snížení počtu součástek pro monitorová‑ ní celého systému baterií. Kromě toho je v uzavřeném cyklu schopen komunikovat se sousedními TB9141FG. TMPM358FDTFG je 32bitový RISC mikrokontrolér postavený kolem jádra ARM Cortex‑M3, přičemž na funkční úrovni je zajištěna bezpečnost po‑ dle IEC61508 a ISO26262. Společnost Toshiba rovněž oznámila, že připravuje softwarové knihovny, které budou odpoví‑ dat IEC 61508 a ISO26262 a také se chys‑ tají referenční návrhy pro vývojáře, což bude zjednodušovat realizaci celého sys‑ tému monitorování pro baterie. Tyto nástro‑ je mohou zjednodušit provádění baterio‑ vých monitorovacích systémů. Typická přesnost obvodu při měření napětí je ± 2 mV, takže při monitorování stavu nabí‑ jení lze dosáhnout vyšší přesnosti a rov‑ něž to přispívá k efektivnějšímu využití baterie. Součástí je také přepínač pro vyrovnávání kapacity jednotlivých článků a možnost při tom měřit napětí baterie. Pro možné využití systémů podle ISO26262 je TB9141FG vybaven také několika samo‑ testovacímifunkcemi. ■ Společnost Bosch Sensortec uvedla na trh první devítiosý kombinovaný senzor MEMS BMX055 pro přesné měření orientace, kte‑ rý obsahuje akcelerometr, gyroskop a mag‑ netometr. Celý senzor je uložen v 20pino‑ vém pouzdru LGA o rozměrech 3,0 ´ 4,5 ´ ´ 0,95mm. Kombinovaný senzor BMX055 se skládá ze tří přesných, univerzálních trojosých senzorů, tedy 12bitového nízko‑ šumového akcelerometru, gyroskopu s roz‑ lišením 16 bitů a programovatelným měři‑ cím rozsahem a magnetometru s širokým rozsahem optimalizovaným na nejlepší poměr výkon/spotřeba. Díky těmto jedno‑ tlivým komponentům umožňuje senzor BMX055 přesné měření akcelerace, úhlové rychlosti a geomagnetického pole. Bosch Sensortec rovněž poskytuje plnou podpo‑ ru pro vývoj zařízení díky programovému vybavení FusionLab, které kombinuje vý‑ stupní data senzorů a generuje virtuální senzorové výstupy jako kvaternion, lineární akcelerace, rotace či gravitace. To pak umožňuje, aby vývojáři urychlili své návrhy a na trh rychle přicházela moderně řešená zařízení s komplexní 9osou funkčností. Jednotka akcelerometru umožňuje výběr g‑rozsahů od ±2 g do ±16 g s citlivostí 1024 až 128 LSB/g, což vyniká zejména ve spojení s šumovou hustotou 150 m g/Hz. Možnosti gyroskopu zahrnují měřicí rozsah úhlové rychlosti od ±125 °/s do ±2 000 °/s a současně je teplotně velmi stabilní. Mag‑ netometr umožňuje měření v rozsahu ±1 300 μT na osách x a y, na ose z pak ±2 500 μT, přičemž přesnost je 2,5 °. ■ Integrovaný obvod LC898212XA‑MH od spo‑ lečnosti ON Semiconductor je určen pro řízení automatického zaostřování fotoapará‑ tů či kamer, které jsou využívány v chytrých mobilních telefonech. LC898212XA‑MH je programovatelný obvod s vysokou integrací, jenž umožňuje rychlé a přesné automatické zaostření, přičemž, jak tvrdí výrobce, vyžaduje méně energie a generuje nižší úroveň šumu, než konkurenční řešení. Integrovaný obvod obsahuje digitální logiku s řídicím systémem s uzavřenou smyčkou a funkcí pro senzor na určování pozice. Architektura uzavřené smyč‑ ky umožňuje přesnější ovládání automatické‑ ho zaostřování a v porovnání s řešením ote‑ vřené smyčky spotřebuje také méně energie. Pro zajištění přesného snímání se využívá senzor pro určování pozice, jehož funkcí je konstantní proud digitálně‑analogového pře‑ vodníku (DAC) a operační zesilovač s nasta‑ vitelným ziskem. Výstup senzoru pro určování pozice je pak čten integrovaným 10bitovým analogově‑digitálním převodníkem (ADC). Navíc filtrační koeficienty řídicího obvodu jsou nastavitelné přes rozhraní I2 C, což umožňuje nastavení optimální doby kon‑ vergence pro spárování různých aktuátorů. Toto inovační řešení zahrnuje rovněž vylep‑ šený pohonný systém s pulzně‑šířkovou modulací (PWM), který dále snižuje spotře‑ bu a současně minimalizuje šum, který má vliv na kvalitu obrazu. Integrovaný obvod LC898212XA‑MH je uzavřen v 12pinovém pouzdru WL‑CSP, které neobsahuje žádné olovo ani halogeny. ■ Čipová sada pro monitorování Li-ion baterie Kombinovaný devítiosý senzor MEMS Obvod pro automatické zaostřování Metalizované polypropylénové kondenzátory

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 SOUČÁSTKY A SYSTÉMY 37 Firma Silicon Laboratories nedávno uvedla na trh nový digitální integrovaný obvod se senzorem relativní vlhkosti a teploty na jednom čipu v miniaturním pouzdru. S rozměry 24vývodového pouzdra QFN pouhých 4 × 4mm je jistě nejmenším sériově vyráběným digitálním čidlem tohoto typu. Na monolitickém CMOS čipu je kromě zmíněných senzorů i analogově-digitální převodník, signální procesor, paměť pro kalibrační data a I2 C rozhraní pro přenos dat do řídicího mikrokontroléru. Patentovaná konstrukce senzoru relativní vlhkosti pou- žitého na čipu umožňuje dosahovat velmi zajímavých parametrů. Senzor se tak vyznačuje především velmi malou spotřebou, malou hysterezí a výbornou dlouho- dobou teplotní stabilitou. Napájecí napětí může být v rozsahu 2,1 až 3,6 V. Proudový odběr se při aktivním měření pohy- buje okolo pouhých 240 µA, a proto nalezne tento senzor uplatnění i v miniaturních bateriově napájených aplikacích.V rozsahu měřené relativní vlhkosti od 20 do 80 % je maximální chyba měření přibližně ±4,5 %. Celkový rozsah měření relativní vlhkosti je od 0 do 100 %. Teplotní senzor na čipu se může pochlubit velmi dobrou typickou chy- bou v rozsahu pouhých ±0,5 °C.V celém komerčním teplotním rozsahu (0 až 70 °C) je pak maximální chyba specifikovaná výrobcem ±1 °C. Senzor Si7005 nevyžaduje ke své činnosti téměř žádné externí součástky. Vystačí si pouze se dvěma externími kondenzátory a případně pull-up rezistory na I2 C sběrnici, které ale obvykle býva- jí implementovány uvnitř řídicího mikrokontroléru. Integrované obvody Si7005 se v pouzdru QFN24 dodávají volitel- ně i s ochranou samolepkou nalepenou přes okénko čidla, která chrání senzor při pájení. Podrobnější informace získáte u distributora, společnosti HT-Eurep Electronic. HT-Eurep Electronic, spol. s r.o. Světova 1041/9 180 00 Praha 8 Tel.: +420 / 266 313 053 Fax: +420 / 284 810 202 V. Proudový odběr se při aktivním měření pohy Integrované obvody Si7005 se v pouzdru QFN24 dodávají volitel Si7005 – Miniaturní digitální senzor vlhkosti a teploty

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 SOUČÁSTKY A SYSTÉMY 38 Již deset let je společnost FCC průmyslové systémy distributorem serverů pro synchronizaci přesného času, serverů NTP (Network Time Protocol). Výrobcem serverů je německá firma Meinberg. Její servery řady Lantime nacházejí uplatnění jako lokální zdroje časové synchronizace v technologiích pro energetiku, finančnic- tví, v telekomunikacích i v jiných aplikacích ve kterých nelze, např. z bezpečnostních důvodů, využí- vat NTP servery pracující v rámci Internetu. Při využití v aplikacích, kde již skutečně jde o životy nebo peníze, už nemusí bezpečnost a spolehli- vost veřejných serverů vyhovovat. Žádost o časový údaj veřejnému serveru může být teoreticky zachycena a zneužita, ať již ke špatnému vtipu nebo i ke zločinu. Nevýhodou je i nemožnost ovlivnit cestu a tím i zpoždění NTP paketu, které závisí zcela nepředvídatelně na průchodnosti a zatí- žení sítě v okolí veřejného NTP serveru. Většina uživatelů, pro niž je spolehlivá časová synchronizace důležitá, si proto pořizuje vlastní NTP server, který může doplnit vlastními zabezpečovacími prostředky. I když se zdá, že jde o jed- noduchou aplikaci na běžném počítači, není řešení NTP serveru, který by splňoval náročnější požadavky jednoduchou záležitostí. Co se od standardního NTP serveru vyžaduje? – Dostatečná přesnost časového zdroje. – Redundance časového zdroje, která zajistí, že se hodiny serve- ru nerozejdou ani při výpadku časového normálu (zvláště je-li využíván veřejný etalon času). – Vysoká spolehlivost hardwaru serveru, který by měl splňovat standardní požadavky na systém se zvýšenou odolností proti selhání. – Dostatečná přesnost synchronizace NTP paketů s časovým normálem. Tu nelze dosáhnout jednoduchými prostředky pod běžným operačním systémem. Osvědčená řada NTP serverů Lantime tyto požadavky zcela splňuje. Jednotlivé modely se liší velikostí a typem montáže pod- le zamýšleného typu aplikace: do serverovny, do rozvaděče v řídi- cím systému nebo samostatně k zavěšení na zeď kanceláře. Základem NTP serverů Lantime je deska průmyslového PC s pasivním chlazením a datovými úložišti typu Flash disku. Server tedy nemá žádné točivé části, které snižují životnost a spolehlivost. NTP server Lantime pracuje na operačním systému Linux, který má periodu aktivace plánovače úloh řádově zkrácenu a synchronizovánu s časovým nor- málem pomocí několika doplňujících se hardwarových i softwarových prostředků. Pro správnou funkci NTP serveru je samozřejmě klíčo- vou otázkou připojení ke spolehlivému časovému normá- lu. Pro servery Lantime lze kombinovat hlavní a záložní nor- mál podle lokálních možností. Nejčastěji se využívá časové- ho údaje GPS jako hlavního normálu a signálu německého dlouhovlnného vysilače DCF77 jako normálu záložního. Server využívá redundance dostupných časových údajů, vyhodnocuje rozdíl mezi oběma etalony, a protože má k dispozici i vedlejší úda- je (úroveň signálu, odstup šumu, počet viditelných a kvalitně přijí- maných satelitů), dokáže detekovat případnou chybu jednoho z obou zdrojů a jeho údaj ignorovat. Firma Meinberg dodává i další příslušenství nezbytné k sesta- vení a provozování síťového časového normálu: antény, svody, bleskojistky, měřicí přístroje. Společnost FCC průmyslové sys- témy, která produkty Meinberg v České republice distribuuje, pak poskytne bezplatnou konzultaci týkající se návrhu konfigu- race serveru pro zvolenou aplikaci i přípravy pro instalaci ser- veru. Jakékoliv další dotazy, týkající se synchronizace času pomocí NTP serveru, rádi zodpovědí specialisté firmy FCC průmyslové systémy. www.fccps.cz ■ Obr. 3 LanTime M300/GPS Obr. 1 LanTime M100/GPS Obr. 2 LanTime M400/GPS Servery přesného času v intranetových systémech Praha 8, tel.: +420 266 052 098 Ústí nad Labem, tel.: +420 472 774 173 PLzeň, tel.: +420 603 247 675 bratisLava, tel.: +421 2 591 040 67 email: info@fccps.cz , tel.: +420 472 774 173 NTP servery Meinberg řady Lantime FCC průmyslové systémy s.r.o. – spolehlivé komponenty pro průmyslovou automatizaci a průmyslové komunikace

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 SOUČÁSTKY A SYSTÉMY 39 Více informací poskytne Amtek spol. s r. o. www.amtek.cz 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 official representative of TDK-Lambda představuje zdroje ZWS-BP 150-240 W s jedním výstupem Zdroje dokážou dodat špičkový výkon odpovídající 200% jmenovité hodnoty pro napájení zařízení s vysokým náběhovým proudem. Společnost TDK-Lambda uvedla na trh novou řadu zdrojů otevřené konstrukce s jedním výstupem vycházející z ob- líbené řady ZWS. Zdroj ZWS-BP, který je o 30 % menší než jeho předchůdce, což přináší zjednoduše- ní konstrukce elektric- kých zařízení, je dodá- ván ve dvou výkonových variantách – ZWS150BP (150 W) a ZWS240BP (240 W). Díky schop- nosti dodat krátkodobě 200% jmenovité hod- noty výstupního výkonu se zdroje řady ZWS-BP ideálně hodí pro napáje- ní elektromechanických zařízení, jako jsou mo- tory, jednotky pevných disků, čerpadla, ventilátory a elektromechanické akční členy, které vyžadují vysoký náběhový proud. Nové zdroje najdou uplatnění také v široké škále aplikací prů- myslové osvětlovací techniky, vysílací a telekomunikač- ní techniky, dále v osvětlovací technice pro vnitřní i vnější prostředí, v zařízeních světelného značení i tes- tovacích a měřicích zařízeních. Zdroje ZWS-BP, jež dokážou zpracovat vstupní napětí v širokém rozsahu 85 až 265 Vstř nebo 120 až 370 Vss, jsou velice kompaktní, s účinností až 91%. Všechny modely jsou navrženy pro chlazení přirozeným proudě- ním vzduchu a v rozsahu provozních teplot –10 °C až +50 °C mohou pracovat do jmenovité zátěže. Při teplotě okolí 60 °C lze ze zdroje odebírat 75% jmenovitého výkonu. Jsou dodávány modely s výstupy 24 V, 36 V a 48 V, při- čemž každý je uživatelsky nastavitelný v pásmu ±10%, což rozšiřuje využitelnost řady ZWS-BP také pro značné množství nestandardních napájecích úrovní. Ke stan- dardnímu vybavení pat- ří obvody pro kompen- zaci účiníku, nadprou- dová a přepěťová ochra- na; volitelné jsou funk- ce dálkového ovládání, ochrana desky plošné- ho spoje zalakováním, varianta zdroje na šasi profilu “L“, varianta zdroje na šasi profilu “L“ s krytem a přídav- ná svorkovnice (pouze modely 240 W). Zdroje nové řady ZWS-BP odpovídají všem požadavkům elektromagnetické kompatibility norem EN55011, EN55022-B, FCC-B a FCCI-BA z hlediska ruše- ní po přívodech i vyzařováním, IEC61000-4-2, -3, -4, -5, -6, -8, -11 pro imunitu, stejně jako UL/CSA/EN60950-1 a EN50178 z hlediska provozní bezpečnosti. Pětiletá záruka poskytnutá výrobcem je podpořena použitými elektrolytickými kondenzátory s životností 10 let. Zdro- je ZWS-BP nesou označení CE v souladu se směrnicí LVD (Low Voltage Directive). Další informace o řadě ZWS-BP získají zájemci návště- vou www.uk.tdk-lambda.com/zws-bp.

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 SOUČÁSTKY A SYSTÉMY 14 Představte si, že ve vašem podniku náhle dojde k výpadku celého IT systému. E-mail, přístup k internetu, ERP, případně dokonce IP telefonie – všude náhle „zhasne světlo“. Význam datového centra lze přirovnat k míše podniku: zde jsou uživatelům poskytovány podnikové apli- kace a ukládána data. V mnoha stávajících datových centrech odebírají servery dodávaný proud pouze zhruba z 50 %. Druhou polovinu spotřebuje převážně chlazení a nepřerušitelný napájecí zdroj (UPS). Největší potenciál úspory ener- gie přitom nabízí klimatizace, která spotřebu- je až 37%, tedy téměř tolik energie, kolik jí odeberou samotné servery. Při výběru vhod- ného řešení klimatizace pro datové centrum se musí vzít v úvahu různé aspekty. Jaký koncept je vhodný k zajištění lepší energetické účinnosti v datovém cen- tru, závisí především na hustotě výkonu serverů a s tím související tvor- bě tepla v serverovém rozváděči popřípadě v serverové místnosti. S jakou energetickou účinností datové centrum pracuje, udává hodnota PUE (Power Usage Effectiveness): u této hodnoty se jedná o poměr mezi celkovou spotřebovanou energií a spotřebou energie u IT hardwaru. Hodnoty 2,0 a vyšší jsou v řadě datových center zcela obvyklé – infrastruktura zde spotřebuje stejné množství energie jako připojené servery. Ve zvlášť energeticky účinných datových centrech jsou naměřeny hodnoty mezi 1,1 a 1,2. Nic než chladný vzduch V datových centrech s vyvíjeným teplem až 4 kW na skříň splňují zpra- vidla požadavky na efektivní chlazení klimatizační systémy s cirkulací vzduchu. Tyto systémy nasávají teplý vzduch, ochlazují jej a vyfukují do dvojité podlahy. Odtud se vzduch drážkou nebo perforací v podla- hových deskách opět dostane před serverové rozváděče. Vyšší energetickou účinnost v datovém centru zajišťuje instalace takzvané uzavřené studené uličky (viz obr. 1). Studený koridor na hor- ní straně rozváděče a po stranách se uzavře a studený vzduch nemů- že nikam unikat. Toto mechanické opatře- ní zajišťuje teplotní rozdíl mezi teplou a studenou uličkou od 10 do 15 °C. Chla- dicí výkon zařízení tak lze snížit až o 35 %, jak ukázala analýza ministerstva životního prostředí SRN a institutu Borderstep. Nestačí-li již výkon klimatizačního sys- tému s cirkulací vzduchu pro adekvátní chlazení serverových rozváděčů, doporu- čujeme instalovat řadovou kapalinovou chladicí jednotku (Liquid Cooling Packa- ge, LCP) Rittal TopTherm, která s chladi- cím výkonem až 60 kW vyfukuje studený vzduch dopředu do studené uličky. Řadovou LCP lze ostatně instalo- vat také dodatečně a to i do heterogenního prostředí. Co přichází do datového centra s proudem, to musí zase ven ve formě tepla Čím vyšší je výkon počítačů, tím více tepla se vyvíjí: výkonné Bla- de-servery pro aplikace Cloud Computing nebo pro použití ve výzkumných ústavech vytvářejí velké množství odpadního tepla, někdy až 25 kW, které se musí adekvátně odvádět. Při vysoké hustotě výkonu v rozváděči mohou rychle vzniknout takzvaná „ložiska tepla“, jestliže se teplý vzduch například hromadí kvůli příliš těsné kabeláži a nemůže odcházet. To může rychle vést k přehřátí hardwaru a tím k poruchám a výpadkům. Vysoká tepel- ná zatížení odvádí jednotka LCP přímo z rozváděče. Studený vzduch přitom proniká perforovanými bočnicemi přímo z boku do serverového rozváděče před přední stranu serverů a na zadní straně se opět akumuluje teplý vzduch. Vysoká tepelná zatížení Obr. 1 Příklad tzv. studené uzavřené uličky „Keep cool“ v datovém centru Martin Pojer, Product Manager IT

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 SOUČÁSTKY A SYSTÉMY 15 se z IT a serverových rozváděčů odvádějí výměníkem tepla vzduch/voda. Protože voda dokáže díky svým vlastnostem odvá- dět tepelnou energii téměř 4 000 krát „lépe“ než vzduch, stačí zde již velmi malé vodní potrubí pro odvádění velkého množství tepla. Díky cílenému využití studeného vzduchu v jednotkách LCP lze zvýšit vstupní teploty ve vodním okruhu. To rozhodujícím způsobem přispívá k účinné klimatizaci. Zatímco pro klimatizaci místnosti s výměníky tepla vzduch / voda musí mít voda teplotu od 8 do 15 °C, u jednotek LCP stačí často již 21 °C. Adekvátní úspora energie spo- čívá v chlazení vody. Čerstvý vítr v datovém centru – chlazení venkovním vzduchem Nezáleží na tom, pro jaký druh chlazení se rozhodnete – v každém případě se musí na nějakém místě v okruhu vytvářet chlad ve formě studeného vzduchu nebo studené vody. To mohou provádět napří- klad chladiče. Velmi energeticky efektivní alternativou nebo doplň- kem je přitom volné chlazení. Toto chlazení využívá zdroj, který je bezplatný – chladný venkovní vzduch. Teprve když je překročena určitá venkovní teplota, zajišťují produkci studené vody běžné chladi- če kapaliny. Rozlišujeme přitom mezi nepřímým a přímým volným chlazením: u přímého volného chlazení chladí klimatizační systémy Rittal při nízkých venkovních teplotách přímo chladným venkovním vzduchem. Systém vzduchových klapek reguluje různé proudy vzduchu a přimíchává výstupní vzduch z datového centra, aby byla dosažena požadovaná teplota přívodního vzduchu. Zákazníci do- sáhnou s touto formou chlazení hodnot PUE nižších než 1,3. Technickým základem nepřímého volného chlazení je výkonný vý- měník tepla vzduch/voda, který se nachází mimo budovu a zajišťuje zde zásobování studenou vodou. K tomu je obvykle zapotřebí teplot- ní rozdíl mezi venkovním vzduchem a chladicí vodou 5 °C. S výkon- nými chladicími registry lze snížit teplotní rozdíl na 2,5 °C. Uživatelé mohou své náklady na energii pro klimatizaci datového centra snížit na polovinu. Chladicí okruh funguje až do venkovní teploty 19 °C, v našich zeměpisných šířkách tedy velkou část roku. Alternativní chlazení: chlazení geotermií a adsorpčním chladem Také při klimatizaci datových center se průběžně používají nové tech- nologie, aby mohl být potřebný výkon počítačů poskytován ještě efektivněji a šetrněji k životnímu prostředí. Důmyslnou alternativu pro chladné klima v datovém centru představuje např. geotermie. Chladi- cí médium ohřívané v datovém centru je přitom vedeno podzemním potrubním systémem v zemi, zde se ochlazuje a poté se opět použi- je k chlazení. Dalším příkladem inovativní chladicí technologie je vyu- žití odpadního tepla – napří. z kogenerační jednotky pro provoz chla- dicích zařízení. Na loňském veletrhu CeBIT ukázala společnost Rittal společně s firmou Würz Energy zcela nezávislé kontejnerové datové centrum, které redundantně napájí elektrickým proudem a chladí dvě integrované kogenerační jednotky. Ekologický proud, vyrobený v blo- kových elektrárnách z rostlinného oleje nebo zemního plynu je přímo dodáván do připojeného datového centra. Odpadní teplo z bloko- vých elektráren se používá k chlazení IT přístrojů. Potřebné chladicí jednotky využívají adsorpční proces, tedy usazování molekul vody na povrchu adsorpčních materiálů. Mají maximální výkon 10 kW a nepřetržitě zásobují studenou vodou kapalinové chladicí jednotky LCP zabudované v Data Center Container. Regulace podle potřeby Klimatizace, která pracuje na plný výkon ve dne i v noci, škodí Vaší peněžence i životnímu prostředí. Klimatizační řešení by se proto měla přesně optimalizovat pro skutečnou potřebu. Protože servery v podnicích nemusí např. o víkendech poskytovat plný výkon, dopo- ručujeme pro regulaci klimatizace podle potřeby použití softwaru pro správu jako Rittal RiZone. Závěr Žádná dvě datová centra nejsou stejná a každé má své individuální požadavky na klimatizaci. Tyto požadavky vyplývají např. z výkonu počítačů jednotlivých skříní či z prostor a požadavků na dostupnost. Vedle zabezpečení proti výpadku a energetické účinnosti by měla být zajištěna modularita a možnost rozšíření datového centra. Výrob- ci, kteří mají v nabídce kompletní portfolio klimatizačních řešení, jsou nejlépe připraveni splnit individuální požadavky zákazníků. Více informací naleznete na www.rittal.cz nebo nás ve dnech 5. až 9. března navštivte na veletrhu CeBIT 2013 a nebo se zaregistrujte k odbě- ru Rittal Info-newsletteru zasláním emailu na adresu newsletter@rittal.cz a do předmětu „zprávy“ uveďte kód ST2. www.rittal.cz ■

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 SOUČÁSTKY A SYSTÉMY 42 185x130_CZ_Sdelovaci_techn_M1.indd 1 18.01.13 10:06 Společnost Microchip představila JukeBlox 3.2, první a jedinou audio platformu s WiFi konektivitou. Součástí je rovněž softwarová vývojová sada, kterou lze společně se standardem DLNA využívat na všech hlavních mobilních a PC operačních systémech, což v jednom řešení zahrnuje podporu iOS/AirPlay, Android, Windows 8 (mobilní i PC) a Mac. JukeBlox 3.2 funguje na všech stávajících procesorech a modulech pro připojení médií do domácí sítě od spo- lečnosti Microchip a navíc poskytuje software JB Cloud, který umožňuje kontinuální přenos (streaming) hud- by přímo z cloudu pomocí mobilního zaří- zení jako dálkového ovladače. To eliminuje potřebu využívat mobilní zařízení jako server, což jednak zbytečně zatěžuje baterii, ale hlavně pokud chceme telefonovat nebo využívat další audio funkce, je třeba hudbu zastavit. Navíc JB Multizone 2.0 nabízí další funkce, které umožňují spolehlivou simultánní synchronizaci kontinuálního přenosu audia a ovládání několika JB mobilních zařízení v domácnosti. Vzhledem k tomu, že platforma JukeBlox společnosti Microchip je první audio platformou s rádiovým připojením, která je kompati- bilní se všemi hlavními operačními systémy a audio standardy, představuje pro vývojáře zcela jedinečný nástroj pro efektivní návrhy. Platforma zahrnuje také SoC a moduly pro zpracování médií a WiFi sítí, aplikace softwarové vrstvy pro mobilní zařízení a řídicí rozhraní, periferní rozhraní a grafické uživatel- ské rozhraní (GUI). Významnou předností je i nízká cena – 129 USD, která odpovídá spíše běž- ným zařízením spotřební elektroniky. Nový software JB Cloud nabízí vývo- jářům zařízení i poskytovatelům hudeb- ních služeb přes internet nové možnosti a architekturu, umožňující kontinuální přenos hudby přímo z cloudu ovládaný přes mobilní zaříze- ní, vše řízené z jedné hudební aplikace. To výrazně zvyšu- je možnosti domácí zábavy, protože to umožňuje, aby mnohem více výrobců nabízelo zařízení s podporou hudebních služeb. Platforma JukeBlox rozšiřuje díky komplexní podpoře operač- ních systémů a audio kodeků možnosti Multizone 2.0 pro domácí hudební aplikace, zahrnující vyhledávání, párování, skupinové řízení, kontinuální přenos a synchronizaci jakéhokoliv audio vstupu do několika JB zařízení umístěných kdekoliv v domácnosti. To umožňuje novou úroveň interoperability mezi zařízeními bez ohledu na výrobce a uživatelům to napomáhá plně využít potenciál svých síťových audio zařízení. jh ■ vývojová sada, kterou lze společně se standardem DLNA využívat PC operačních systémech, což v jednom řešení zahrnuje podporu iOS/AirPlay, Android, Mac. JukeBlox 3.2 funguje modulech spo- cloudu pomocí mobilního zaří- zení jako dálkového ovladače. To eliminuje potřebu využívat mobilní zařízení jako server, což jednak zbytečně zatěžuje baterii, ale hlavně pokud a řídicí rozhraní, periferní rozhraní a ské rozhraní (GUI). Významnou předností je i cena – 129 USD, která odpovídá spíše běž ným zařízením spotřební elektroniky. jářům zařízení i ních služeb přes internet nové možnosti a architekturu, umožňující kontinuální přenos hudby přímo z ní, vše řízené z jedné hudební aplikace. To výrazně zvyšu je možnosti domácí zábavy, protože to umožňuje, aby mnohem více výrobců nabízelo zařízení s Platforma JukeBlox rozšiřuje díky komplexní podpoře operač Audio platforma s WiFi konektivitou od Microchip

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 SOUČÁSTKY A SYSTÉMY 43 www.mornsun-power.com TEL: +420 494 629 171 FAX:+420 494 661 202 EMAIL: sales@ecom.cz www.ecom.cz Program konference připravujeme ve spolupráci s Ministerstvem průmyslu a obchodu České republiky a dalšími významnými partnery a bude zaměřen na základní inovační trendy a zajištění konkurenceschopnosti v sektoru ICT. Registrační formulář pro účast na konferenci je na www.stech.cz, kde naleznete též předběžný program konference. K dispozici jsou zde i prezentace z předchozích ročníků. Hlavní partner: Partneři: Ve spolupráci: 19. února 2013 v TOP HOTELU Praha Nakladatelství Sdělovací technika pořádá třetí ročník mezinárodní konference V letošním roce je výrazným tématem konference rozvoj datových center a služeb Cloud a související problematika kybernetické bezpečnosti a bezpečnost osobních dat v ICT, která nabývá stále více na významu s aplikacemi v řadě sektorů včetně energetiky a zdravotnictví. K dalším aktuálním tématům v oblasti ICT patří řešení optimalizovaná z hlediska energetické spotřeby soustředěná do programového bloku Internet věcí a GreenIT.

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 SOUČÁSTKY A SYSTÉMY 44 Nemůže být sporu o tom, že každá aplikace vyžaduje vhodný napájecí zdroj. Stejně jako u jiných součástek, existuje mnoho růz- ných typů obvodů pro napájecí zdroje. Od jednoduchých až po složitější, schopné plnit náročné požadavky aplikací, neboť napájecí zdroj je jednou z klíčových částí každé aplikace. Z velmi širokého portfolia firmy STMicroelectronics si představme obvody pro spínané zdroje. Prvními zástupci obvodů pro spínané zdroje typu step- down jsou obvody nesoucí označení L7980 a L7981 (blokové schéma viz obr. 1). Oba obvody mají v podstatě shodné parametry s jednou výjimkou. Tou je maximální výstup- ní proud. Zatímco L7980 je schopen trvale dodávat proud až 2 A, obvod L7981 má maximální výstupní proud až 3 A. Na první pohled tyto výstupní proudy nebudí pozornost, ale spojíme-li si tyto hodnoty s velikostí pouzder v kterých tyto obvody jsou, konkrétně VFQFPN8 s rozměry 3 ´ 3 mm či HSOP8 a uvědomíme-li si fakt, že i výkonový spínací tranzistor MOSFET (p-channel) je integro- ván uvnitř obvodu, musíme uznat, že navrháři obvodů odvedli více než dobrou práci. Obvody jsou schopny pracovat v rozsahu napájecích napětí 4,5–28 V. Výstupní napětí lze nastavit v rozsahu 0,6 V až do velikosti vstupního napětí. Možnost nastavit výstupní napětí téměř až na velikost vstupního napětí je dána schopností řídicí části obvodu generovat PWM signál pro řízení spínacího tranzistoru se střídou až 100 %, tedy až do plného sepnutí výko- nového spínacího tranzistoru MOSFET. Pracovní frekvence obvo- dů je nastavena na 250 kHz, ale uživatel má možnost tuto frekven- ci zvýšit pomocí externího rezistoru připojeného k vývodu FSW. Možnost využít zvýšení frekvence přijde vhod v případě, kdy chceme synchronizovat činnost více obvodů. Hlavní řídicí obvod musí mít frekvenci vyšší než má druhý obvod. Pro synchronizaci činnosti obou obvodů pak stačí propojit piny s označením SYNCH. Za velkou přednost těchto obvodů lze považovat i schopnost obvodů snížit svoji spotřebu při nulovém výstupním proudu až na 2 mA. Pro další redukci odběru je možné obvody uvést do poho- tovostního stavu (stand-by) s velmi nízkým odběrem, kdy se prou- dový odběr pohybuje řádově kolem 20 µA. Tento stav je vhodný pro případ, kdy chceme část aplikace, kterou obvod napájí, zce- la vypnout. Dalšími zástupci obvodů pro spínané zdroje, které má firma STMicroelectronics v portfoliu, jsou obvody L7985 a L7986 (viz obr. 2). Tyto obvody mají velmi podobné parametry jako předcho- zí, s tím rozdílem, že jejich vstupní napětí může dosáhnout až 38 V. Obvod L7985 odpovídá typu L7980, takže jeho výstupní proud může dosáhnout až 2 A. U obvodu L7986 je maximální výstupní proud až 3 A. Třetím zástupcem, který zde bude představen je ST1S14. Ten- to obvod se odlišuje od výše představený v celé řadě parametrů i možností a proto se budeme jeho popisu věnovat o trochu více. Obvod dokáže pracovat v rozsa- hu vstupních napětí 5,5–48 V. Malou daní za zvýšený rozsah vstupního napětí je o něco vyšší odpor kanálu spínacího tranzistoru a to i přesto, že je použit n-channel tranzistor. Z tohoto důvodu se objevuje v zapojení kondenzátor CBOOT, který umožňuje spínání toho- to typu tranzistoru. Díky těm- to změnám najdeme tento obvod zapouzdřený v miniatur- ním pouzdru HSOP8. I další funkce obvodu se liší od výše představených obvodů. V první řadě je kmitočet na kterém obvod pracuje mnohem vyšší, konkrétně 850 kHz, což umožňuje zmenšení akumulační indukčnos- ti a tím i prostoru na DPS, který spínaný zdroj s obvodem ST1S14 zabírá (viz obr. 3). Obvod je možné díky dvěma vstupům EN uvést do režimu snížené/nulové spotřeby a tím aplikaci, kterou napájí vypnout. Ve „vypnutém” stavu se odběr obvodu pohybuje v jednotkách µA. Dalším rozdílem je výstup obvodu informující o správné funkci obvo- du, respektive o tom, že regulace výstupního napětí je v pořádku. Dalším vylepšením oproti předchozím obvodům je v obvodu integro- vaný kompenzační obvod, což zjednodušuje zapojení o jeden odpor a kondenzátor. Na straně druhé, možnost synchronizace více obvo- dů zde chybí. Aktuální informace o novinkách od firmy STMicroelectronics nejen z této, ale i mnoha dalších oblastí, můžete najít na webových stránkách www.st.com. Cenové nabídky je pak možné vyžádat u distributorů. www.st.com ■ Obr. 1 Blokové schéma obvodů L7980 a L7981 Obr. 3 Spínavý zdroj s obvodem ST1S14 Obr. 2 Obvody L7985 A Obvody pro spínané zdroje od STMicroelectronics

47

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/201346 MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA Vedlo se, vede se a povede se mnoho řečí souvisejících s kon- cem klasických wolframových žárovek v EU a tudíž i u nás. Zákaz klasických žárovek se obchází a asi i obcházet bude, zásoby některých obchodů jsou asi velké a už se objevují speciality jako tepelná koule, osvětlení pro terária nebo se žárovky prodávají jako osvětlení pro speciální účely do výrobních hal apod. Budou s námi tedy asi žít ještě dlouho, jen možná budou stát trochu víc peněz. Alternativy mají své výhody a nevýhody. Na malém vzorku si vlast- nosti ověříme. Protože nelze pokrýt a otestovat vše, co se právě nabízí, byl proveden jednorázový nákup z náhodně vybraného e-shopu tak, jak by to asi mírně znalý člověk udělal a nevybíral si ani nejlacinější, ani nejdražší řešení a ve výběru je vždy varianta, která odpovídá průměrnému zástupci jednotlivých alternativ. Podívejme se tedy na světelné zdroje zblízka. Z akademického hlediska by se dalo učinit určitě více jak metodicky, tak v množství testů. Shrnutí základních výhod a nevýhod přináší tabulka 1. Velmi hrubě shrnuto – u úsporných žárovek vadí nejvíce doba postup- ného rozsvěcení (reálná doba typ od typu), u LED je na překážku zatím vysoká cena, charakteristika světla má vliv na podání barev a pro oči by dlouhodobé účinky také nemusely být příliš vhodné. Klasická či halogenová žárovka víc topí, než svítí, ale v našem kli- matu to není zase tak na škodu. Všechna měření proběhla pomocí osciloskopu TEKTRONIX MDO4104-3 s napěťovou sondou P5100A (250 MHz, 100:1) a prou- dovou sondou TCP0030 (120 MHz, do 30 A). Odhadovaná celko- vá přesnost měření je v jednotkách procent. Při měření po zapnutí žárovek bylo provedeno několik desítek sepnutí tak, aby byl nale- zen co nejhorší průběh přechodového děje. Všechny žárovky jsou v provedení se závitem E27. Na obrázcích průběhů je napětí – žlutá, proud – modrá, příkon U ´ I – červeně. Nyní se už můžeme věnovat konkrétním zástupcům. Jako první nastupuje klasická žárovka s wolframovým vláknem TES-LAMP o příkonu 100 W, cena 29Kč včetně DPH. Konkrétní udávanou životnost se nijak nepodařilo zjistit. Svítivost asi 1 340 lm. Elektricky se chová naprosto korektně, sinusový průběh proudu i napětí, naměřený příkon 100,6 W. Při zapnutí došlo k odběru proudu se špičkou 5,5 A, ale během tří period je žárovka v ustále- ném stavu. Špičkový okamžitý příkon dosáhl maxima 1,3 kW. U klasické žárovky nás asi nic nepřekvapí, snad kromě výše uvedené informace, že pro EU jsou zakázané. První povolenou alternativou je tzv. úsporná halogenová žárovka. Naším zástup- cem je halogenová žárovka výrobce EMOS – ECO CLASSIC A60 70W, světelný tok má odpovídat zhruba 100W žárovce, tedy kolem 1 300 lm, udávaná životnost 2 000 h, cena 49 Kč. Po něko- lika periodách došlo k ustálení hodnot, podobně jako u klasické žárovky a příkon se ustálil na 71 W. Oproti klasice se tedy jedná o poměrně nevýraznou úsporu. Proud po zapnutí dosáhl hodnoty přes 7 A a špička okamžitého příkonu vystoupala na 2 kW. Osob- ní zkušenost s halogenovými žárovkami konstatuje, že životnost opravdu není nic světoborného a při definitivním konci s efektním zvukovým třeskem velmi často shodí i jistič. Jako další přišla na řadu LED žárovka. U LED žárovek je trh velmi pestrý, vyrábějí se různé tvary s různými úhly svícení a produkty se velmi liší cenou. Další problém je vůbec sehnat ekvivalent 100W žárovky a nakonec byla vybrána LED žárovka Alba 120, která by měla nahrazovat 60W klasickou žárovku. Deklarovaný příkon na webu 7–7,5 W, na obalu 6–6,5W. Svítivost 390–420 lm, na webu bylo uvedeno 388 lm a při hledání po internetu lze u stejného typu nalézt až 450 lm. To vše za cenu pouhých 360Kč při životnosti Obr. 1 Klasická žárovka – harmonie sinus Obr. 2 Halogenová varianta – k síti vstřícná, úspora asi 30% Obr. 3 Přechodový děj – po zapnutí LED světla až k ustálení Tabulka 1 Výhody a nevýhody různých typů zdrojů světla Zdroje světla Vlastnosti Klasická žárovka W malý měrný výkon (9–20 lm/W) W krátká životnost (1 000 h) W nejlepší index podání barev (Ra = 100) W spojité vyzařovací spektrum W jednoduchá konstrukce W nízká cena W svítí okamžitě Halogenová žárovka W malý měrný výkon (16–24 lm/W) W krátká životnost (2 000 h) W nejlepší index podání barev (Ra = 100) W spojité vyzařovací spektrum W 12V halogenové žárovky doba života až 5 000 h při 25 lm/W W svítí okamžitě LED žárovka W vysoký měrný výkon (přes 100 lm/W) W dlouhá životnost (50 000 až 100 000 h) W dobrý index podání barev (Ra > 90) W úzké vyzařovací spektrum, v podstatě monochromatické W svítí okamžitě Úsporná žárovka/ zářivky W velký měrný výkon (45–90 lm/W) W dlouhá životnost (5 000 až 16 000 h) W dobrý index podání barev (Ra = 51 až 98) W čárové vyzařovací spektrum W nutnost předřadníku W pomalé zvyšování světelného výkonu po zapnutí W postupné snižování svítivého výkonu během životnosti Index podání barev Ra – číselné vyjádření vlivu spektrálního složení světla konkrétní- ho zdroje na vjem barvy zdrojem osvětlených předmětů. Vyjadřuje stupeň shodnos- ti vjemu barvy předmětů osvětlených zkoumaným zdrojem a barvy týchž předmětů osvětlených smluvním zdrojem světla. Je-li rozdíl nulový, Ra = 100 (např. žárovka), je-li rozdíl největší, pak Ra = 0 (např. nízkotlaká sodíková výbojka). Světelné zdroje Ing. Martin Šimůnek, katedra měření FEL ČVUT

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA 47 40 000 hodin podle obalu, podle webu 50 000 hodin. Zde máme prv- ní problém, protože 400 lm je spíš hodnota odpovídající 40W klasice. 60 W odpovídá zhruba 700 lm. I této hodnoty některé LED s příko- nem 7 W dosahují, ale zrovna tak se dají najít LED se svítovosti 190 lm na tento příkon. V parametrech i cenách, zdá se, ještě svět hledá správný kompromis. Některé udávané parametry nemusí být vždy zcela správné a i stejný model od stejného výrobce je prezentován na různých místech s různými nesprávnostmi v parametrech. Statis- ticky to nelze omluvit překlepy či nepřesností. U LED technologie se dá bohužel velmi dobře manipulovat s protékajícím proudem, tedy svítivost či počet svítících elementů lze snadno nahradit vyšší svíti- vostí na prvek, což bude mít zřejmě zásadní vliv na samotné diody. Vzhledem ke zkušenostem z automobilového průmyslu to samozřej- mě lze, ovšem konstrukce a chlazení pak hraje velký vliv. Zde může- me asi vyslovit oprávněnou obavu, zda životnost bude opravdu odpovídat deklarované. Uváděná životnost je udávána jako průměr- ná hodnota, tedy po uplynutí záruční lhůty si při závadě v čase krat- ším než je deklarovaná životnost můžete jen smutně pokývat hlavou. U LED světel dochází také k pomalému snižování svítivosti v závis- losti na době odsloužených hodin. Nicméně LED světlům zřejmě bude patřit správně onen přívlastek náhrada žárovky, zvláště díky rychlému nástupu plného jasu po zapnutí. LED žárovka měla velmi zajímavý přeběh proudu i napětí po zapnutí. Špička proudu dosáhla 12,4 A, špička výkonu 3,5 kW. Nicméně již v prvních 50 ms LED žárovka měla celkový příkon 7,3 W. V druhé periodě už je vše v nor- málu a příkon se stabilizoval na 6,3 W. Detail celého děje je na obráz- ku separátně, průběh proudu vykazuje zajímavé skokové změny a při daném zapojení evidentně LED svítidlo zkouší tvrdost sítě, kdy v místě vrcholu sinusovky napětí dojte k markantnímu poklesu o 70 V. Po ustálení je průběh proudu od hladké křivky daleko, tedy lze oče- kávat poměrně slušné vyzařování zpět do vedení i do okolí. Posledním zástupcem je takzvaná úsporná žárovka nebo jinými slovy úsporná kompaktní žárovka GFL 20W/827. Příkon 20 W, svě- telný tok 1 300 lm, cena 185Kč. Svítivost tedy odpovídá 100W kla- sické žárovce. Index barevného podání < 82. V ustáleném režimu byl naměřen příkon 17,6 W, průběh proudu se skokově mění, tedy vzhledem k síti se chová úsporná kompaktní žárovka trochu maceš- sky jako LED technologie. Špičkový příkon po zapnutí činil 3,28 kW. Elektronika evidentně spíná blízko průchodu nuly a tím je regulován přechodový děj. I tak maximální proud dosáhl 12,8 A. Na krabičce uvedená vlastnost „svítí hned“ byla poměrně optimistická a korigo- vána dohledaným údajem „do 60 s se dosáhne minimálně 60 % maxima svítivosti“. Po dobu ustalování po zapnutí se po dobu něko- lika minut mění příkon, nicméně tato změna nepřesáhla 15 % ustá- lené hodnoty. Samotný příkon tedy není v přímé korelaci s poskyto- vaným světelným tokem, který se zvětšuje. Průběh změn příkonu vykazoval po několika vteřinách rostoucí tendenci a pak mírný pokles. Úsporná žárovka má ještě jednu poměrně nehezkou vlast- nost. Velmi silně se projeví po zapnutí elektromagnetické vyzařová- ní do až asi 1 GHz. Na obrázku je zachyceno ve spodní křivce běž- né EM pozadí a horní křivka ukazuje špičkové hodnoty zachycené při zapnutí zářivky. Oblast FM rádia je zcela jasně překryta silným signálem z úsporky, nicméně klasické trubicové zářivky mají podob- nou nectnost a projevují se i v pásmu 2,4 GHz (WiFi, Bluetooth a podobné) a asi už jsme tento jev akceptovali jako normální. Z provedených měření lze vyvodit pár závěrů. Po zapnutí je nej- kritičtější okamžik u všech světel, ovšem klasická a halogenová žárovka se díky své odporové charakteristice a pasivní konstrukci bez elektroniky chovají velmi přívětivě. LED a zářivková světla jsou po zapnutí pro síť 230 V dobrým zátěžovým testem, a i v ustále- ném stavu, díky pulzním změnám v průběhu proudu a účiníku daleko pod 1 mají na rozvody a okolní spotřebiče určitě horší vliv. Není pravda, že by úsporné žárovky po zapnutí spotřebovávaly příliš mnoho energie a tím přestaly být úsporné při kratších cyk- lech zapínání. Špičková hodnota příkonu je velmi vysoká, ale po dobu menší než 1 ms. LED a úsporné žárovky jsou konstrukč- ně poměrně složité, obsahují prvky zatěžující životní prostředí a jejich likvidace i výroba je náročnější jak z energetického tak i ekologického hlediska. Všechny technologie určené ke svícení mají své klady a zápory, a je dobře, že máme na výběr. Dávat zářivky do často spínaných a krátkodobě svítících světel typu schodišťová světla je zřejmě nesprávné, zvláště při špatném výběru s dlouhou dobou dosažení maxima svítivosti. LED žárovky se zdají být dobrou alternativou, ale ještě je čeká cesta vývoje. Konstrukce LED umožňuje díky velkému počtu svíticích prvků v těle světla kombinovat prvky různých charakteristik pro dosaže- ní světelné pohody. Pro odborníky z oboru očního lékařství pak můžeme položit otázku, jak si oči a mozek poradí s nepřirozeným spektrem vyzařovaného světla a horším podáním barevnosti při dlouhodobém pobytu či práci v takovém umělém osvětlení. Žárov- ky svou charakteristikou odpovídaly tomu, jak jsou naše oči při- způsobené životu na Zemi. Zdroje můžeme i kombinovat pro dosažení světelné pohody, zde ale bude asi záviset na individuál- ních preferencích. Proč nám někdo upírá právo volby, to už je otázka jiná, než technická. ■ Obr. 5 Start kompaktní zářivky Obr. 6 Ustálený stav kompaktní zářivky Obr. 7 Vyzařované RF spektrum zářivkami je široké Obr. 4 Ustálený stav LED – průběh proudu má k harmonickému průběhu daleko

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA 48 Pokračující expanze japonské společnosti HIOKI na globální trh s sebou přináší další novinky v měřicí technice, tentokrát z oblas- ti měření odporů, a to jak pro měření v provozních podmínkách při údržbě elektrických zařízení, tak ve výrobě na linkách. Níže jsou postupně představeny celkem čtyři nové modely. Testery izolace řady IR405x-20 V této řadě HIOKI uvádí dvojici ručních přístrojů IR4056-20 a IR4057-20. Jedná se testery izolace s pěti rozsahy měřicího napě- tí (50/125/250/500/1 000 V) a digitálním zobrazením měřených hod- not. V závislosti na zvoleném měřicím napětí lze měřit izolační odpory až do (postupně podle napětí): 100 MΩ, 250 MΩ, 500 MΩ, 2 GΩ a 4 GΩ. Kromě měření izolačního odporu umožňují testery změřit napětí – s automatickou indikací, zda se jedná o střídavé nebo stejnosměrné – až do rozsahu 600 V; s maximální zobrazitel- nou hodnotou 750 V. Kromě toho lze s testery měřit také odpor do 1 kΩ měřicím proudem min. 200 mA (v souladu s požadavky na měření ochranných vodičů podle normy IEC 60364) a provádět 200 mA test vodivosti u elektrických a hybridních vozidel. Oba modely jsou dále vybaveny funkcemi pro okamžité vyhodnocení měřené hodnoty (komparátor) s výrazným upozorněním při „FAIL“ výsledku – displej se v tomto případě červeně podsvítí a tester začne vydávat nepřetržitý výstražný tón. Testery jsou standardně dodávány v odolném plastovém pouzdře s pojezdem pro otevření/ /uzavření těla přístroje a uschování měřicích sond. Rozdíly mezi oběma přístroji jsou v rychlosti měření a zobrazení měřené hodno- ty; základní ekonomický model IR4056-20 disponuje rychlostí vy- hodnocení měřené hodnoty izolačního odporu (funkce komparáto- ru) asi 0,8 s/vzorek, zatímco model IR4057-20 nabízí hodnotu asi 0,3 s. Druhý z uvedených modelů je navíc kromě základního čísel- ného zobrazení měřené hodnoty vybaven sloupcovým grafem. Testery pro měření odporu RM3548 a RM3544 Oba výše uvedené modely jsou určené pro měření odporů elektro- nických komponent, jako jsou např. cívky, induktory, apod. coby součásti měničů u fotovoltaických elektráren, případně motorů a měničů nově vyvíjených elektromobilů. Nezbytným procesem nejen při výrobě těchto zařízení, ale i při jejich údržbě, je měření DC odporu zmíněných komponent. Pro tyto účely společnost HIOKI vyvinula dvojici nových testerů, přičemž model RM3548 je určen spíše pro údržbu v provozu/terénu, naopak model RM3544 pro manuální nebo zcela automatizované testování na výrobních lin- kách. RM3548 Design prvního z tes- terů vychází z nejpro- dávanějšího a osvěd- čeného testeru baterií HIOKI, který se zejmé- na osvědčil díky svým kompaktním rozměrům a velmi snadnému po- užívání i v obtížných provozních podmín- kách. Přístroj je samo- zřejmě pro co nejširší použitelnost napájen bateriově. Tester používá měřicí proud až 1 A pro rozsah měře- ných odporů od 0,001 mΩ do 3,5000 MΩ (místa za desetinnou čárkou představují rozlišení přístroje). Nejlepší přesnost přístroje je 0,02 %. Kromě samotného měření odporů tester umožňuje tep- lotní sledování měřených zařízení, jako jsou např. vinutí motorů a transformátorů, na kterých jsou přítomna vysoká napětí, v důsled- ku čehož může docházet k jejich abnormálnímu zahřívání. Problé- mem při měření teplot v takových případech bývá nemožnost pří- mého měření vzhledem k tomu, že se jedná o součásti většinou uzavřené např. ve zmíněném motoru. RM3548 využívá konverzi měřených odporů na teplotu a tím, pomocí funkce intervalového měření po 0,2 s, umožňuje i toto vyhodnocení teplot během základního měření odporů. RM3544 Na rozdíl od prvého pří- stroje se jedná o stolní zařízení přímo určené buď pro zabudování do linky a zcela automati- zovaná, případně ma- nuální měření. Pro mě- ření tester využívá mě- řicí proud do 300 mA při přesnosti až 0,02 %. Přístroj vyniká svými velmi kompaktními rozměry, které jsou redukovány o 25 % ve srov- nání se svým předchůdcem s označením 3540. Obdobně jako v první části představená řada IR405x-20 je tento přístroj vybaven vizuální i zvukovou indikací výsledku testu (PASS/FAIL), nezbytné- ho například na výstupní kontrole při výrobě rezistorů. Detailní technické informace nejen o těchto novinkách si může- te vyžádat u společnosti TESTOVACÍ TECHNIKA s.r.o. nebo je naleznete přímo na stránkách výrobce www.hioki.com. www.teste.cz ■ Obr. 1 Tester izolace IR4057-20 Obr. 3 Tester pro měření odporu RM3544 Obr. 2 Tester pro měření odporu RM3548 Novinky společnosti HIOKI v oblasti měření odporů

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA 49 Osciloskopy americké firmy LeCroy byly odedávna těmi, kteří přiná‑ šely do světa měřicí techniky ty nejzásadnější technické inovace. A není tomu jinak ani dnes. Zatímco ostatní výrobci osciloskopů stá‑ le častěji přicházejí s novými modely osciloskopů, které jsou ve sku‑ tečnosti jen variací stávajícího modelu, nebo jeho zjednodušenou verzí plnou kompromisů, s cílem být za každou cenu levnější než konkurence, společnost Teledyne LeCroy se stále drží původní filozofie Waltera LeCroye jít cestou technologického pokroku a přinášet svému uživateli něco navíc. V souladu s tím představila ke konci minulé‑ ho roku firma Teledyne LeCroy dvě nové přelo‑ mové řady osciloskopů HDO s vysokým rozli‑ šením (viz obr. 1), využívající rychlých 12bito‑ vých A/D převodníků s vzorkovací rychlostí 2,5 GS/s na každém kanále pro frekvenční pásma od 200 MHz do 1 GHz. Dvanáctibitové osciloskopy se tímto postupně stanou standar‑ dem v osciloskopech ve třídě do 1 GHz. Proto‑ že žádný jiný výrobce nemá rychlé osciloskopy s více než 8bitovými A/D převodníky, jedná se o řešení vskutku bezkonkurenční. Díky 12bitovým osciloskopům lze nyní provádět měření, která byla dříve s 8bitovými osciloskopy naprosto nemyslitelná. Napří‑ klad přesné měření saturačního napětí a ztrát na spínacím prvku v napěťových měničích pracujících s napětími již v řádech desítek voltů a vyššími je zcela mimo možnosti 8bitového osciloskopu. V režimu zvýšeného rozlišení lze navíc efektivně dosáhnout rozli‑ šení až 15 bitů. Vyšší rozlišení navíc přináší i výrazně lepší přesnost při měření časových charakteristik (délka náběžné a sestupné hrany, frek‑ vence, atd.), protože signál je při vyšším rozlišení vzorky věrněji reprezentován a lze tedy i přesněji určit průsečíky signálu s hladi‑ nami, na kterých se časové charakteristiky odečítají. Osciloskopy Teledyne LeCroy nové řady HDO se dělí na řadu HDO4000 a HDO6000. Vzhledově vypadají obě řady stejně a za‑ ujmou především svým vyspělým designem s malou hloubkou 13 cm a velkou 12,1" dotykovou obrazovkou s krásným rozlišením 1280 ´ 800 bodů. Největší rozdíl mezi řadami pak spočívá ve veli‑ kosti akviziční paměti a především pak v možnostech softwarové‑ ho vybavení osciloskopu a jeho analyzačních schopnostech. Řada HDO4000 je určena pro základní i pokročilá měření, po‑ skytuje statistická vyhodnocení měření, dekódování a spouštění pro sériové sběrnice. Z pokročilých funkcí pak volitelně nabízí i režim spektrálního analyzátoru, který umožňuje uživateli nastavo‑ vat všechny parametry stejně jako u spektrálního analyzátoru – tedy frekvenční rozsah, šířku rozlišovacího filtru, poskytuje markery s možností automatického zachycení nejvyšších spektrálních čar nebo harmonických do přehledné tabulky a navíc i 2D a 3D spekt‑ rogram (viz obr. 2), díky kterému lze sledovat vývoj spektra v čase. Další nadstavbou je aplikace pro měření na spínacích prvcích a měničích, která sama dokáže rozlišit jednotlivé fáze spínacího cyklu a automaticky určit všechny potřebné parametry, jako jsou např. Jouleovy ztráty v dílčích částech spínacího cyklu, a navíc umí i provést výpočet harmonických podle normy EN 61000‑3‑2. Řada HDO6000 pak rozsahem svých analyzačních schopností již plně odpovídá těm nejvyšším modelům osciloskopů LeCroy a umož‑ ňuje naplno využít celý potenciál osciloskopu. Disponuje velkou akvi‑ ziční pamětí až 250M na každý kanál a i vyšším výpočetním výkonem. Kromě všech schopností řady HDO4000 je zde i možnost zobrazení každého kanálu nebo mate‑ matické funkce ve vlastní mřížce, přičemž k dispozici je až šestnáct samostatných mří‑ žek. Je zde obrovské množství pokročilých automatických měření parametrů. Vývoj zvolených měřených parametrů v čase lze navíc sledovat synchronně s akvizicí nebo jako dlouhodobý záznam. Stejně tak je zde i velké množství pokročilých matematic‑ kých funkcí a grafický matematický editor pro definování složitějších měření a mate‑ matických zpracování jako standard. Jed‑ notlivě lze najednou nadefinovat až osm matematických funkcí. Dále jsou zde plno‑ hodnotné histogramy s možnostmi detailní‑ ho nastavení. U dekodérů sériových sběrnic pak máme možnost i požadované hodnoty z komunikace po sběrnici extrahovat a číselně nebo graficky zobrazo‑ vat, či s nimi dělat další výpočty, automaticky měřit časování mezi růz‑ nými zprávami, a to i vzájemně na různých sběrnicích, měřit zatížení sběrnice a mnoho dalšího. Již zmíněný FFT spektrální analyzátor patří u řady HDO6000 ke standardní výbavě. Samozřejmostí je i možnost programování vlastních matematických funkcí nebo automatických měření, propojení s výpočetními nástroji jako jsou MATLAB, Excel, Mathcad a další, které běží přímo v osciloskopu, nebo možnost apliko‑ vat na zvolené průběhy vlastní digitální filtry. Osciloskopy Teledyne LeCroy s 12bitovými A/D převodníky za‑ vádějí nový standard v nejrozšířenější třídě high‑end osciloskopů do 1 GHz. Více podrobnějších informací o osciloskopech s vy‑ sokým rozlišením získáte u výhradního zástupce firmy Teledyne LeCroy společnosti Blue Panther s.r.o. Blue Panther s.r.o. Mezi Vodami 29, Praha 4 www.blue-panther.cz Obr. 1 Nová řada osciloskopů Teledyne LeCroy HDO s rychlými 12bitovými A/D převodníky Obr. 2 Režim spektrálního analyzátoru s 3D spektrogramem Osciloskopy Teledyne LeCroy HDO s vysokým rozlišením A/D převodníků

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA 50 Na začátek letošního roku si společnost Agilent Technologies při- pravila uvedení několika zajímavých přístrojů. Kromě digitálních osciloskopů s 12bitovým rozlišením Agilent 9000H, které jsou pre- zentovány na obálce tohoto čísla časopisu Sdělovací Technika, byl představen nový digitální multimetr Agilent 34450A a spektrál- ní analyzátor N9322C. Oba tyto přístroje jsou zaměřeny primárně na nasazení ve výrobě a ve vývojových či školních laboratořích. Digitální 5 ½ místný multimetr Agilent 34450A je prvním stolním multimetrem, který je vybaven duálním grafickým OLED disple- jem. Použití této technologie dramaticky zlepšuje čitelnost zobra- zovaných údajů a umožňuje zobrazovat například i histogramy měřených hodnot. Multimetr umožňuje měření všech standard- ních veličin jako je stejnosměrný i střídavý proud a napětí, frekven- ce, teplota, kapacita, diodový test či dvouvodičové i čtyřvodičové měření odporu. Základní přesnost měření stejnosměrného napětí je 0,015 %, přístroj umožňuje měřit bez externího bočníku proud až 10 A. Velká pozornost při vývoji byla věnována i rychlosti měře- ní, a tak tento nový multimetr zvládá měřit rychlostí až 190 čtení/s. Přístroj lze také rozšířit o funkci data loggeru s interní pamětí na 50 tisíc hodnot. Pro komunikaci s PC jsou ve standardu zahrnuta rozhraní USB a RS-232, které lze, pokud je to třeba, doplnit i o sběrnici GPIB. Další novinkou od firmy Agilent je nový spektrální analyzátor základní řady N9322C s frekvenčním rozsahem od 9 kHz do 7 GHz. I přes velmi příznivou cenu, má tento přístroj vynikající parametry jako šumovou hladinu (DANL) –152 dBm, která umožňuje sledo- vání i velmi malých signálů, či amplitudovou přesnost ±0,3 dB. Celá řada pokročilých měřicích funkcí obsahuje mimo jiné auto- matická výkonová měření, spektrogram, analýzu signálů AM, FM, ASK a FSK, kanálový scanner, měření v časové doméně či uživa- telsky definovatelná tlačítka pro rychlý přístup k často používa- ným funkcím. Volitelný tracking generátor 7 GHz může být vyba- ven interní směrovou vazbou, díky které je možné provádět nejen měření přenosu, ale i odrazu. Pro řízení lze využít standardní por- ty USB a Ethernet, které lze za příplatek doplnit i o GPIB. Informace o těchto i dalších měřicích přístrojích Agilent Techno- logies získáte u společnosti H TEST a.s., autorizovaného distribu- tora měřicí techniky Agilent Technologies pro Českou republiku a Slovensko. www.htest.cz ■ Obr. 1 Digitální 5 ½ místný multimetr Agilent 34450A s OLED displejem Obr. 2 Spektrální analyzátor Agilent N9322C 7 GHz Nové měřicí přístroje Agilent Technologies pro laboratoř i výrobu Společnost B & K Precision přestavila řadu programovatelných zdrojů 9170/9180 zahrnujících devět modelů, které v různých konfiguracích poskytují napětí až 600 V, proud až 20 A a výkon až 210 W. Každý model je nabízen se dvěma rozsahy vý- stupního napětí a proudu a dvěma modu- lárními zásuvkami pro rozhraní, které slou- ží ke vzdálené konfiguraci. Modely řady 9170/9180 umožňují velmi přesné nasta- vení napětí (≤ 0,01 %, + 1 mV) i proudu (≤ 0,01 %, + 250 μA) jsou vybaveny plnou numerickou klávesnicí s vertikálními a hori- zontálními kurzory pro přímé zadávání napětí i proudu, výstup- ními svorkami na předním i zadním panelu a standardním roz- hraním USB. Jedinečnou vlastností řady 9170/9180 je možnost volby modulárního rozhraní a speciální testovací režimy LED. Uživatelé mají možnost si vybrat ze čtyř modulárních rozhraní: LAN a GPIB, digitální I/O a Analog Control, RS485 nebo RS232. Jednotlivé moduly lze snadno instalovat kdykoliv je potřeba do jedné ze dvou modu- lárních zásuvek na zadním panelu. Zkušeb- ní režimy LED mohou být použity k minima- lizaci náběhového proudu pro bezpečné testování LED. Mezi další funkce patří rych- lost přeběhu programovatelného napětí a proudu, seznam režimů pro naprogramo- vané testovací sekvence a schopnost uklá- dat a vyvolávat až 10 různých nastavení napájení. Aplikační software i ovladače LabVIEW jsou k dispozici na webu společnosti B & K Precision. Programovatelné zdroje řady 9170/9180 jsou na trhu k dispozici od 985 USD se standard- ní zárukou tři roky. ■ Programovatelný zdroj se dvěma rozsahy

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA 51 Zajímáte se o měřicí techniku? Máte dobrý nápad a chcete ho představit ostatním? Chcete pro vaší školu získat špičkové měřicí přístroje? Pokud alespoň na jednu otázku odpovídáte ANO, tak neváhejte a přihlašte se do 2. ročníku soutěže MĚŘENÍ PRO DIGITÁLNÍ BUDOUCNOST Uzávěrka přihlášek 28. 2. 2013 Společnost H TEST a.s. ve spolupráci s časopisem Sdělovací Technika vyhlašuje druhý ročník soutěže studentských projektů, zaměřených na problematiku měřicí techniky. Pro koho je soutěž určena (kategorie): střední průmyslové / odborné / vyšší odborné školy vysoké školy – bakalářský stupeň studia Kdo se může zúčastnit: jednotlivci nebo týmy (maximálně trojčlenné) Témata soutěžních projektů: projekty (návrhy přístrojů a zařízení, prototypy, programy, popisy metod apod.) tematicky spojené s měřením elektrických veličin a praktickými aplikacemi těchto měření, tedy např. měřicí přístroje, metody měření, měřicí systémy (elektrických i fyzikálních veličin), zpracování signálů, sběr dat apod. Soulad soutěžních projektů s tematickým zaměřením soutěže bude prověřován během registračního procesu (viz. níže). Forma odevzdání projektů: v základním kole v elektronické formě v rozsahu minimálně 8 a maximálně 15 stran A4. U účastníků finálového kola soutěže představení projektu formou prezentace před hodnotící komisí v délce max. 15 minut + 5 minut na doplňující dotazy komise. Harmonogram: 28. 2. 2013 uzávěrka přihlášek se stručným popisem zamýšleného projektu 1. 3. 2013 potvrzení akceptace přihlášených projektů (soulad s tematickými okruhy) 6. 5. 2013 termín odevzdání soutěžních projektů 27. 5. 2013 vyhlášení finalistů 7. 6. 2013 finálové kolo a vyhlášení vítězů soutěže Postup hodnocení: účastníci, jejichž projekty byly akceptovány do soutěže (tj. tematicky zapadají do výše uvedených oblastí), odevzdají své projekty v elektronické formě (8 až 15 stran A4) nejpozději do data uzávěrky, tedy do 6. 5. 2013. Z těchto projektů vybere hodnotící komise nejlepších projekty v každé kategorii pro účast ve finálovém kole. V každé kategorii bude vybráno 6 finalistů. Finalisté z každé kategorie se pak zúčastní prezentace svých projektů osobně před komisí (finálové kolo). Hodnotící komise udělí v každé kategorii tři ceny. Ceny pro vítěze v každé kategorii: student (každý člen týmu) škola první cena Notebook digitální osciloskop Agilent DSOX2000 druhá cena Tablet 2x stolní digitální multimetr Agilent třetí cena Smartphone 3x ruční digitální multimetr Agilent Pokud se chcete zúčastnit soutěže „Měření pro digitální budoucnost“, zašlete, prosím, registrační formulář na e-mail soutez@htest.cz. Registrační formulář a odpovědi na Vaše dotazy týkající se soutěže získáte rovněž na e-mailu soutez@htest.cz. Kontaktní osoba pro soutěž „Měření pro digitální budoucnost“ u HTEST a.s. – Ing.Václav Haasz, e-mail haasz@htest.cz.

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA 52 Vzájemné propojování zařízení, které používají různé komunikač‑ ní protokoly, patří mezi stále se vyskytující problémy. Někteří výrobci používají specifické a firemní protokoly, jiní sice standard‑ ní, které ale jsou někdy nejednoznačně defino‑ vány. S tím, jak se zvyšují nároky na množství dat, přibývají i nové způsoby jejich přenosu. Za této situace je vzájemné propojení růz‑ ných zařízení opravdu oříškem. Kromě pře‑ vodníků fyzických vrstev jsou nutné i převod‑ níky protokolů. U oblíbené komunikační linky RS485 je normou EIA485 definována jen fyzic‑ ká vrstva (tedy provedení a napěťové úrovně) a první logická vrstva (přenos bajtů). Další vrstvy, tedy komunikační protokol, definovány nejsou. Protokolový konvertor PROCONV Pro podobné situace je určen modul PROCONV, který umožní překlad komunikačních protokolů. Je určen pro práci s daty na linkách RS232, RS485/422. Může fungovat jako konvertor pro‑ tokolů, vyrovnávací paměť, filtr dat, adresovatel‑ ný převodník či zcela komunikační procesor pro zcela specifické účely. Modul PROCONV (viz obr. 1) má dvě sério‑ vá rozhraní, každé volitelně pro linky RS232 nebo RS485. Mezi nimi je procesor s pamětí a s hardwarovými obvody UART. Toto jednodu‑ ché uspořádání je připraveno splnit výše po‑ psané úlohy. Software do modulu PROCONV je dodáván podle konkrétní aplikace. Modul je často používán pro změnu protokolu u střídačů ve fotovoltaických elektrárnách, pro připojení čteček čárových kódů do jednoho systému, pro změnu ovládacího protokolu bezpečnostních kamer atd. Zajímavou apli‑ kací je i abstrahování dat z pokladního displeje a jejich úprava pro ukládání současně s obrazem kamery. Jinou, často požado‑ vanou funkcí, je kruhová vyrovnávací paměť (buffer), nebo spoje‑ ní dvou zařízení Modbus Master. Někdy však modul slouží pro prostou úlohu změny komunikační rychlosti či doplnění kontrolní‑ ho součtu. Varianta pro Ethernet Kromě modulu PROCONV je možné dodat i modul EPROCONV, který má místo jedné sériové linky rozhraní Ethernet a má i další funkce. Modul PROCONV je dodáván v robustní kovové krabici, které může být doplněna držákem na lištu DIN. Obě komunikační linky jsou vyvedeny na konektory DSUB‑9. Napájení modulu je v rozsa‑ hu 8–36 V, funkce je indikována kontrolkami LED. Technici společnosti Papouch jsou připraveni připravit program v modulu PROCONV podle konkrétní aplikace. Přijďte se, nejen na popsaný modul, podívat do stánku Papouch s.r.o. na veletrh AMPER 2013 v Brně. www.papouch.com ■ Obr. 1 Komunikační procesor PROCONV Obr. 2 Typické použití. Obr. 3 Komunikační procesor Triton je víceportovou obdobou Jak propojit nekompatibilní zařízení

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA 53 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

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 ANGLICKÉ LISTY 54 For several years now, we have heard of the term “Teleworking”. It first began to appear in various conferences and gradually was getting a particular form. What actually does teleworking mean? the definition is work in real time from a remote location. This loca- tion can either be a remote workplace of the employer or the resi- dence of an employee. From a technical point of view, the solution require a computer terminal located at the employee’s home, lin- ked by a modem and a communications network to the employer network. Between these two endpoints an Internet link is establis- hed, which is guaranteed secure by the telecom operator provi- ded that a set of recommendations are followed. The solution is either a virtual private network (VPN) or an asymmetric digital sub- scriber line (ADSL). Fig. 1 shows a communication solution using a Citrix product. Teleworking is a method of work that offers a number of advanta- ges. On the side of the employer it offers significant savings in ope- rating costs. It is not necessary to maintain office space, because the employees work at home. It is possible to employ people from other regions, where the percentage of the unemployed is higher and the cost of labour is lower. There are no problem employing people who have a reduced working ability due to their disability. It is no longer necessary to carry out any building modifications that disabled people may need to move around the workplace. The employee’s benefit from this form of telework is even more signifi- cant. He/she works in the environment which he chooses himself. He is not forced to adapt to the characteristics and behaviour of colleagues. He does not lose time to travel, it reduces stress, incre- ases flexibility and it is proven by research that it also increases productivity. An employee working through teleworking can better align his personal, family and professional life. All these facts lead us to the possible answers to the questions of how to find solutions to demographic differences in employment rates. It may as well address the problem of a falling birth rate and ways how to place highly qualified young parents into the labour market. After all, there is nothing more beautiful, than if a young parent whilst at home during the day caring for the little baby, may have the ability to work at the same time. This of course improves quality of life for the family. Perhaps for many employers it would be a good idea consi- der offering young potential parents such a form of work conditions. Teleworking offers a solution for a more urgent needs, that of mobility. It is a viable solution even for the work processes within multinational companies. Standar- dization of services and products leads to unification and streamlining of activities and practices in different countries. So why not take advantage of the teleworking opportunity and refrain from employing experts from abroad, instead use local employees who know the situation, culture and conditions in their country, using the streamlined corporate practices to manage the local operation. At the beginning of this millennium Belgian telecommunication operators addressed the requirements of a growing number of small and medium-sized enterprises, which were beginning to realize the significant benefits offered by teleworking. The opera- tors established telecommunications services for the intercon- nection of company employees working from home to enterprise information systems over the Internet. Security of connection was ensured by encryption of transmitted data. The interest in utlizing this service highly exceeded operator expectations. Canadian telecommunication operator Nortel began to take advantage of teleworking more than 15 years ago. It over time achieved a ratio of workers on the business premises to the teleworkers of 1 to 4. Employee surveys showed that Nortel’s pro- motion of telework achieved some remarkable benefits: – Productivity increased by an estimated 15 % among telewor- kers. 94 % of them reported increased productivity with 15 % to 20 %. – Teleworkers report that they were 11% more satisfied than the overall employee population. Recent developments in the field of communication technology leads us to wonder why we haven’t seen better application of the achievements, not only in computer science and telecommunications, but also in the organization of work processes and methodologies. These achievments creates preconditions for new opportunities in human resources management. Why then not to use them? Fig. 1 Citrix Solution Source: Citrix Teleworking RNDr. Eva Kostrecová, Ph.D.

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 ANGLICKÉ LISTY 55 – Each teleworker saves the company about US$ 9.000 annually in real estate costs. In 2006, Nortel was recognized for its telework initiative and gre- en commuting programs by receiving the Clean Air Day Award at the Smog Summit in Toronto, and the Research Triangle Park Alfred P. Sloan award for Business Excellence in Workplace Flexibility. In 2004, major Nortel worksites in North Carolina and Massachusetts earned the Best Workplaces for Commuters designation from the United States Environmental Protection Agency and Department of Transportation. In 1998 and 2000, Nortel received the Fortune 1000 “Excellence in Telework” award from the International Telework Association and Council for its pioneering spirit, thoroughness and success in teleworker motivation and satisfaction. And what is the opinion of the Czech and Slovak entrepreneurs and employers with respect to teleworking? Why do we not try to change our existing processes and procedures and take advan- tage of the development of new technologies? And what needs to be done in order to accomplish this? Equipment requirements are dependent on the tasks that the teleworkers shall fulfil. If his business activities require access to multiple applications, his communication requirements will pro- bably be more sophisticated than that of workers producing out- put reports. Teleworkers must have two types of equipment: Informatics – standard computer equipment as a PC or a note- book: – relevant software corresponding to his working position; – access to the Intranet, Internet and relevant data files; – access to business applications (Finance, CRM, billing, project management, sectorial applications, etc.); – relevant hardware (printer, modem, web camera for the needs of teleconferencing, etc.). Telecommunication – telephony – standard telephone line, pri- vate or established by employer, with or without IN services: – GSM connection; – IP phone; – high-speednetworkconnection–modem(RTC,ISDN,ADSL,cable); – tools for e-meeting and teleconference (traditional communica- tion media). The selection of telecommunications tools depends on the costs and requirements that need to be covered in terms of tele- phony. In the case of the phone line, it is wise to consider the use of added value services (access to voice mailbox, dial by name, display caller ID, calls filtering, quality of voice, single phone num- ber). If it is assumed that the use of teleconferencing and e-mee- tings will be necessary, an upgrade of the traditional telephone line may be required. High-speed network connection of the teleworker to the employer network allows faster and easier use of software applications and hence better work conditions. Ensuring the security of the user’s remote access is also an impor- tant part of teleworking. It is necessary to ensure that the network connection and various components of the architecture are safe, and safe guard especially against any virus and network attacks (firewall). At the same time it is necessary to require strong authenti- cation and protection against data theft (encryption). Equally impor- tant is the protection of the network connection, that connect the PC user to the corporate network for access to relevant applications. On the market there are also various products from software compa- nies that provide a secure access through mobile devices. For example, Microsoft offers the function in Windows 7 and Windows Server 2008 R2, which allows a mobile user to securely connect to the net- work without having to create a VPN tunnel. However as for the XP mode, prerequisites apply to this feature. In reality, DirectAccess relies on IPv6 and IPSec. But not all compa- nies have implemented them. Microsoft has a solution for these users – its own network gateway UAG (Unified Access Gateway). The employer can ask its teleworkers to use the other tools from Microsoft – the encryption tool BitLocker. BitLocker To Go is an extensi- on of these encryption capa- bilities because it takes into account the issue of mobility. Windows 7 in this way extends data protection to USB storage and external drives. Reviewer: RNDr. Bohumír Štědroň, Ph.D., doc. Ing. Ladislav Bína,CSc. REFERENCES [1] Bína L., Černý V., Nováková H.: Road Charging in the Czech Republic and EU and External Costs of Transport. In: Journal of Civil Engineering and Architecture, ISSN 1934-7359, May 2012, Volume 6, No. 5 (Serial No. 54), pp 562–568, USA. [2] Nováková H., Bína L.: Development of Hub Logistic Terminals linked to European Transport Corridors. In: Proceedings of International scientific-practical conference (March 27-28, 2012, Krasnoyarsk, Russia), 2012, p. 45–55. ISBN 978-5-86433-522-2. [3] Cheu R. L., Ferregut C., Bina L., Novakova H., Horak T., Novak A., Hudak A., Aguirre-Covarrubias, S.: Transatlantic Dual Masters Degree Program in Transportation and Logistics Systems: the First Two Years of Implementation. TRB (Transportation Research Board), 92nd Annual Meeting (January 13–17, 2013). Washington, D.C. [4] http://www.tc.gc.ca/eng/programs/environment-utsp-teleworkcana- da-1052.htm. Fig. 2 Network Designing Services Source: SmartOffice Bangladesh

Sdělovací technika • www.stech.cz • 2/2013 TIRÁŽ 56 Příští čísla přinesouPříští čísla přinesou n n n n 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 vydava- tele společnost Mediaservis, Novinová a poštovní s. r. o., Vídeňská 995/63, 639 63 Brno, tel.: 541 233 232, fax: 541 616 160, predplatne@mediaservis.cz, příjem rekla- mací: tel: 800 800 890. Smluvní vztah mezi vydavatelem a předplatitelem se řídí všeobecnými obchodními podmín- kami pro předplatitele. Spolupráci s distributory zajišťuje INZERTSPOJ, spol. s r. o., Vinořské nám. 34, 190 17 Praha 9, tel.: 222 490 906. Informace o předplatném podá a objed- návky z ČR přijímá redakce, každá administrace ÚDS, a. s., doručovatel tisku a předplatitelské středisko. Předplatné na Slovensku zajišťuje Slovenská pošta, SPT, Nám. slobody 27, 810 05 Bratislava. Objednávky přijímá každá pošta a poš- tovní doručovatel; MEDIAPRINT–KAPAPRESSEGROSSO,a. s., odd. inej formy predaja, P. O. BOX 183, Vajnorská 137, 830 00 Bratislava 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. 61. ročník. Do tisku 20. 1. 2013, expedice 1. 2. 2013. Objednávky inzerce přijímá redakce. Číslo 3/2013 vyjde 4. BŘEZNA 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 SEZNAM INZERENTŮ AMTEK 39 Blue Panther 49 ECOM 43 ELEX Brno 53 ELNEC 53 Farnell element14 2 FCC průmyslové systémy 38 FLAJZAR 37 H-TEST I. obálka, 51 HKE IV. obálka HT-Eurep Electronic 37 NŰRNBERG MESSE 42 Papouch 52 RETRY vklad Rittal Czech 40, 41 ROHDE & SCHWARZ II. obálka STMicroelectronics 44 TERINVEST 45 TESTOVACÍ TECHNIKA 28 n Návrh pasivních optických sítí s optimálními rozbočovacími poměry n Simulace optických tras n Polovodičové senzory n Vstupní část kvadraturního přijímače pro pásmo UHF

PŘEDPLATNÉ ČASOPISU SDĚLOVACÍ TECHNIKA NA ROK 2013 Každý měsíc novinky z oblasti elektrotechniky, telekomunikací, multimédií a 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.

60