ElektroNet Magazine, 2018/03

REFLEKTORBAN AZ IPARI DOLGOK INTERNETE

ELEKTRONET ELEKTRONIKA ÉS ÜZLET

HOL TART MA MAGYARORSZÁGON AZ IPAR 4.0 ÉS A MOBIL 5G? ÜTEMADÓ AZ IPARI VALÓSIDEJÛ RENDSZEREKHEZ EGY LÉPÉSSEL KÖZELEBB A LEGFEJLETTEBB HMI KIALAKÍTÁSÁHOZ JÓ MINÔSÉG, KEDVEZÔ ÁRFEKVÉS, MINDEN EDDIGINÉL KISEBB MÉRETBEN A KVANTUMINFORMATIKA KÜSZÖBÉN A GÉPEK ÉLETBEN TARTÁSA HANGJELTOVÁBBÍTÁS STÚDIÓN BELÜL ÉS KÍVÜL 18002

Ára: 1200 Ft 9 771219

705000

WWW.ELEKTRO-NET.HU

XXVII. ÉVFOLYAM 2. SZÁM – 2018. MÁRCIUS

ELEKTRONET – ÜZLET ÉS ELEKTRONIKA

BELEFULLADUNK BELEFULLADUNK AZ ADATTÖMEGBE

SZERENCSÉRE EGY-EGY ALKALMAZÁSNAK NEM KELL A TELJES ADATTÖMEGET KEZELNIE, ELÉG A SAJÁT RENDSZERÉN BELÜLI FORGALMAT BONYOLÍTANIAEGYSZERŰSÍTENIE.

Az Ipari Dolgok Internete az Ipar 4.0 egyik meghatározó eleme. Eszközei nélkül elképzelhetetlenek a gyors, nagy tömegű adat gyűjtésére alkalmas rendszerek. Akár vezetékes, akár vezeték nélküli hálózatot használva tudunk meg mindent az éppen vizsgált folyamatainkról, az Ipari Dolgok Internete megkerülhetetlen, hiszen ezen keresztül lehet egymástól fi zikailag távol eső területekről is nagy pontossággal begyűjteni az információkat. Havonta jelennek meg újabb és újabb kutatások, felmérések, hogy most, vagy éppen a közeljövőben mekkora adatmennyiséget generál a kíváncsiságunk. Jelenleg még az emberi közösség vezet a „versenyben” a fényképeivel, videóival, posztjaival, ám hamarosan elérkezik az idő, amikor már a különböző rendszerekből egymás közt áramló adatok adják a világháló forgalmának nagyobb részét, majd a tárolt adatok döntő hányadát is.

Szerencsére egy-egy alkalmazásnak nem kell a teljes adattömeget kezelnie, elég a saját rendszerén belüli forgalmat bonyolítania-egyszerűsítenie. A végponti eszközök fejlesztésével, számítási kapacitás beépítésével, az egyszerű döntés jogával való kiegészítéssel, a nem folyamatos működtetéssel elérhető az adatforgalom – és a teljesítményfelvétel – minimalizálása. Így ezek az eszközök alapesetben már nem a teljesen nyers adatok tömkelegét továbbítják a fogadók felé, hanem csak az egyszerűsített, előfeldolgozott, a felhasználó által fontosnak ítélt információkat. Ezáltal a fogadóeszközök feladatai is egyszerűsödnek, csak a tényleg fontosnak ítélt adatok összegzésére és továbbítására korlátozódhat a tevékenységük. Természetesen legalább a kritikus folyamatok felügyeleténél meg kell hagyni azt az opciót, hogy az összes mért nyers adatot folyamatosan továbbítsa a fogadók felé. A földrajzilag távol eső helyszínek adatainak feldolgozásakor ezek az adatfolyam-mérséklő tevékenységek jelentősen felértékelődnek, hiszen sajnos a hackerek áldatlan tevékenységének okán a nyílt hálózaton továbbított adatokat védenünk is kell. A titkosítás, bármilyen módszert válasszunk is, az adatmennyiség növekedésével jár, így amit nyertünk a vámon, jó eséllyel elbukjuk a réven. Ám azzal, hogy egyre több biztonságkritikus folyamatot felügyelünk, a titkosítást mindenképpen alkalmaznunk kell! Így csökken az esély arra, hogy az információk illetéktelen kezekbe juthassanak, és ami nagy valószínűséggel még rosszabb, a hackerek a hálózatra csatlakozva fals információkkal zavarhassák meg a folyamatokat.

Az Ipari Dolgok Internete rengeteg területen segíti a folyamatok racionalizálását, az energiahatékonyságot. Az okosotthonok, okosvárosok kialakításában is döntő jelentőségű olyan szabványosított, gyors hálózatok kialakítása, melyekben mindegy, melyik gyártó eszközét használjuk, mindenképpen illeszkedni fog a rendszerbe. Szokás szerint mindenki a saját eszközeire esküszik, és igyekszik olyan komplett rendszereket kialakítani, amelyek minden eddig ismert problémára megoldást nyújtanak, csak ne kelljen más gyártó eszközeit a rendszerükbe illeszteni.

Természetesen nagy a verseny az eszközfejlesztők között abban is, hogy az általuk kifejlesztett rendszer legyen a „világszabvány”, hiszen így ők licencelhetik ezt a technológiát is a többiek részére, ezáltal is megnövelve az árbevételüket. Az eszközgyártók, összefogva az informatikai védelmi cégekkel, ma már közös platformon gondolkodva tervezik eszközeiket, ezáltal csökkentve az informatikai kockázatot.

Az ipari rendszerek már elfogadható szinten működnek, a következő nagy falat az Ipari Dolgok Internete számára a balesetmentes közlekedés. Az új fejlesztésű autók – legyenek bármilyen hajtásúak – rendszereinek kommunikációs igénye nagyságrendekkel haladja meg az akár öt évvel ezelőtt elvárt szintet. A vezetéstámogató rendszerek, az autonóm üzemmódba kapcsolás mind-mind folyamatos kommunikációt feltételez nemcsak az autó belső rendszerei között, hanem a külvilággal is. A közeljövőben az autóipar lesz a fejlesztések legnagyobb iparága: érdeklődve várjuk az új fejleményeket a témában…

Kovács Péter

WWW.ELEKTRO-NET.HU 3

ÜZLET > [RENDEZVÉNY]

4 ELEKTRONET

XXVII. évfolyam 2. szám

TARTALOM

ÜZLET > [RENDEZVÉNY] > InnovationsForum 2018 > [IRÁNYTÛ] > Dr. Sipos Mihály: Hol tart ma Magyarországon >

az Ipar 4.0 és a mobil 5G? [PRESSZÓ] > A Siemens bemutatja az épületek digitalizációjának előretörését > Lezárult az OTP Fáy András Alapítvány Ötletpályázata > Kutas István a Telenortól a Telekomhoz „igazol” > 3D nyomtatólabor nyílt az Audi Akadémián > Új szakma születőben: e-autótöltő-szerelő > Az internetre csatlakoztatható készülékek többsége még mindig sérülékeny

4

6

10 11 11 12 14 15

REFLEKTORBAN AZ IPARI DOLGOK INTERNETE > Jochen Neller: Ütemadó az ipari valósidejű >

rendszerekhez – kvarc és oszcillátor az ipari ethernethez 17 Kiss Zoltán: Egy lépéssel közelebb a legfejlettebb ember-gép interfész kialakításához – Faytech ipari beágyazott számítógépek az Endrich kínálatában 19

KONSTRUKTÕR > [NAPRAKÉSZEN] > Yiwei Xiong: Az analóg/digitális átalakítók hibáinak kompenzálása és a működés optimalizálása digitálisan bővített, analóg vezérlők alkalmazásával

22

23

GYÁRTÓSOR > [NAPRAKÉSZEN]

26

> > > > >

17. OLDAL

Az Endrich Bauelemente GmbH a TFT ipari kijelzôtechnológia egyik meghatározó európai disztribútoraként nagy hangsúlyt fektet az alkalmazástechnikai újításokra a korszerû ember-gép kapcsolat kialakításának területén. A mai kor elvárásainak a nyomógombokkal és kontroll-lámpákkal, diszkrét LED-ekkel ellátott kezelôpanel már nem felel meg, ma már érintôpanellel ellátott, színes TFT-kijelzôkkel megvalósított HMIre van szükség.

19. OLDAL

RENDSZERINTEGRÁTOR > [NAPRAKÉSZEN] > Jó minőség, kedvező árfekvés, minden eddiginél

Az automatizálás egyre nagyobb mértékben támaszkodik az ipari ethernetre – és ennek meg is van az oka: a technika egyesíti a valósidejûséget a terepi buszok ellenálló képességével és biztonságával. A vezérlôszint és a terepi szint valósidejûsége iránt támasztott szigorú követelmények teljesítéséhez nagy jelpontosságú és megbízható kvarcra és oszcillátorra van szükség.

27

kisebb méretben – a Rohde & Schwarz bemutatja 28 R&S®RTC1000 típusú oszcilloszkópját [NAPRAKÉSZEN] 29 Dr. Madarász László: A kvantuminformatika küszöbén (2. rész) 30 A gépek életben tartása 33 Jákó Péter: Hangjeltovábbítás stúdión belül és kívül (8. rész) 34 [NAPRAKÉSZEN] 37

A technológiai megoldások szûnni nem akaró térhódításával az analóg jelek mérése és szabályozástechnikai oldala iránt is egyre nônek az igények.

A beépített mikrovezérlôvel rendelkezô, analóg vezérlôk alkalmazásának egyik nagy elônye, hogy a rendszerteljesítmény járulékos alkatrészköltségek nélkül növelhetô.

23. OLDAL

ÜZLET > [IRÁNYTÛ]

HOL TART MA MAGYARORSZÁGON AZ IPAR 4.0 ÉS A MOBIL 5G? Ma már a vízcsapból is az Ipar 4.0 szlogen folyik. Érdemes hát megnézni, milyen kormányzati eredmények születtek e területen. Azt is szemügyre vesszük továbbá, hogy az Ipar 4.0 megoldásokhoz szükséges, speciális jellemzôkkel bíró 5G mobilhírközlési hálózat kiépítése hol tart témakörökben, támogassa a jó gyakorlatok hazai elterjesztését. A Platform tagjai tevékenységük során támogatják a hazai startup és kkv-ökoszisztéma információhoz jutását, felkészítését, a folyamathoz való csatlakozását, de ugyanúgy elősegítik a gyakorlatorientált, a vállalkozások igényeihez kapcsolódó képzések fejlesztését, az oktatási rendszerek folyamatokhoz illesztését is.

Irinyi II. Kockázati Tôkealap Ipar 4.0 Nemzeti Technológiai Platform Hazánkban az egyik legelső fajsúlyos lépés az Ipar 4.0 Nemzeti Technológiai Platform megalapítása volt. Ezt a kezdeményezést az MTA SZTAKI égisze alatt hozták létre, és 2016 májusának elején közel negyven, magyarországi telephellyel rendelkező vállalkozás, oktatási intézmény, kutatóintézet, ágazati szakmai szervezet írta alá. [1] A Platform célja, hogy az ipari digitalizáció zászlóshajójaként javaslatokat és ajánlásokat fogalmazzon meg a Kormányzat részére, ösztönözze a tagjai közti együttműködést az Ipar 4.0 hazai szempontból releváns kulcsterületein, különösen a digitális gyártás és a Dolgok Internete

6 ELEKTRONET

Bő egy évvel később, 2017 szeptemberében indult az Irinyi II. Kockázati Tőkealap, amelynek rendeltetése a magyar kkv-k Ipar 4.0-ás fejlesztéseinek finanszírozása [2]. A tőkealap célja, hogy olyan hazai beszállító kkv-kat állítson növekedési pályára, amelyek képesek lesznek kielégíteni a negyedik ipari forradalom keltette új és megváltozott igényeket. A Széchenyi Tőkealap-kezelő Zrt. elnök-vezérigazgatója, Csuhaj V. Imre a hír bejelentésekor kiemelte: a hazai beszállítócégeknek amellett, hogy a felzárkózáshoz és a digitális megoldások implementálásához meg kell szerezniük a szükséges tudást és tapasztalatot, a tőkeforrásokhoz való hozzájutást is lehetővé kell tenni. A tapasztalatok azt mutatják, hogy a tőkebefektetések révén a

vállalkozások olyan stratégiai és operatív változásokat képesek elindítani, amelyek hosszú távon is meg tudják határozni növekedési képességüket, illetve beszállítói pozíciójukat.

A támogatási lehetőségekben szűkölködő közép-magyarországi régió ipari cégei együttesen 8 milliárd forint értékben igényelhetnek tőkeforrást a tőkealaptól olyan beruházásokhoz, amelyek elősegítik a termelésük digitalizálását, kiberfizikai rendszerek felállítását és üzemeltetését, illetve a gyártási folyamataik hatékonyságának növelését.

Ipar 4.0 Mintagyár-projekt Egy hónappal később, októberben az IVSZ és az IFKA Iparfejlesztési Közhasznú Nonprofit Kft. által létrehozott konzorcium elindította az „Ipar 4.0 Mintagyár”-projektet. A Nemzetgazdasági Minisztérium által rendelkezésre bocsátott 2,35 milliárd forinttal gazdálkodó projekt feladata, hogy Ipar 4.0-mintaalkalmazások kialakításával támogassa a termelő kkv-k digitális és automatizálási fejlesztési törekvéseit. A termelékenység kulcsa ma már nem elsősorban a kapacitásnövelés, sokkal inkább a kapacitások jobb kiaknázása. A vállalkozóknak fel kell ismerniük, hogy egy új gépsor beszerzése helyett jobban járhatnak a már meglevő berendezések hatékonyabb kihasználásával. A projekt egyik alapvető célkitűzése, hogy Magyarország lemaradó régióiban a Mintagyárak és a Konzorcium szakértői segítségével minél több kkv ismerhesse meg az Ipar 4.0 módszereit és eszközeit – ezzel is javítva versenyképességüket.

A 2019 decemberéig tartó program során több Ipar 4.0 Mintagyár, valamint egy Ipar 4.0 Technológiai Központ jön létre, amelyek segíteni fogják a hazai kkv-kat termelési rendszereik modernizálásában.

XXVII. évfolyam 2. szám

ÜZLET > [IRÁNYTÛ]

2017. december végén már ki is hirdették azt a közbeszerzés keretében kiválasztott öt mintagyárat (Festo-AM Kft., Roto Elzett Certa Kft., Eltec Holding Kft., Continental Automotive Hungary Kft., Macher Zrt.), amelyek hazánkban élen járnak az Ipar 4.0-technológiák alkalmazásában [3]. Ezek jövőbeni feladata, hogy a feldolgozóiparban tevékenykedő magyarországi kkv-kkal megismertessék az Ipar 4.0 innovatív megoldásait, szemléltessék, hogy az új üzleti folyamatokból milyen előnyökre számíthatnak. A mintagyár státuszra jelentkezőkkel szemben elvárás volt, hogy legalább háromféle Ipar 4.0-technológiával és üzleti megoldással rendelkezzenek és képesek legyenek azok használatát, alkalmazását valós gyártási körülmények között bemutatni. Ilyen Ipar 4.0-technológiák például a gyártás/ellátás vizualizáció, MES, ellátásilánc-, készletés termeléstervezés-optimalizálás, ERP-, SMC-, Advance Planning-rendszerek, Big Data, intelligens energiafelhasználás, robotokkal támogatott gyártás, additív gyártástechnológiák, 3D nyomtatás stb.

A jelentkező cégeknek alkalmasnak kellett lenniük demonstrációk és workshopok szervezésére és lebonyolítására a termelő kkv-k munkatársai számára. A demonstrációkon egyszerre 10-15 ember vehet részt, 3 órás intervallumban. A projekt kétéves időszaka alatt 4000-5000 kkv-t fogadnak majd a mintagyárak. Ez – csoportlétszámtól függően – évente 50-70 demonstrációt jelenthet gyáranként. Minden mintagyárnak kötelező továbbá két év alatt átlagosan 250 fő számára két félnapos „Ipar 4.0-működés bemutatása”, workshopot is szerveznie, néhánynak pedig kétnapos „Termelésmenedzsment” workshop

tartása is, átlag 400 ember befogadásával.

A mintagyáraknál előzetes regisztrációra már lehet jelentkezni a www.ipar4.hu oldalon.

E folyamatba illeszkedik az idén januárban a BME „I" épületében megnyitott Ipar 4.0 Technológiai Központ, melynek munkájában az egyetem nyolc kara is részt vesz. Itt két éven át 12 különböző ipari innováció szemlélteti, hogy a termelő kisés középvállalkozások hogyan növelhetik hatékonyságukat a mai technológiákkal.

A kiállított innovációk az Ipar 4.0-folyamat egy-egy kulcsterületére mutatnak megoldást, így látható autonóm és kollaboratív robot, önvezető targoncarendszer, MES-rendszer, interaktív gyártástervezés-szimuláció, AR/VR-megoldások, termelésmenedzsment IoT-eszközökkel, szenzitív robot- és gyártócella-monitorozó rendszer. A központ működtetéséből nemcsak a kkv-k profitálnak az átadott know how révén, de az egyetem is, hiszen az hozzájárul majd ahhoz, hogy az oktatásba jobban beillesszék a gazdaság számára szükséges tudást, a kutatási-fejlesztési és innovációs eredményeket. A központ 2018 áprilisától heti több alkalommal fogadja majd 8-10 fős csoportokban a jelentkező kkv-k szakembereit [4].

Ipar 4.0 Iparfejlesztési Stratégia A Nemzetgazdasági Minisztérium 2017. december 6-án rendezte meg a Digitális Jólét Fórum tizennyolcadik ülését, melynek napirendjén a készülőben lévő Ipar 4.0 Iparfejlesztési Stratégia bemutatása szerepelt [5]. Célja a hazai digitalizált gyártás erősítésével párhuzamosan az innovációvezérelt gazdaság megteremtése.

Ez az anyag az ipar intelligens digitális átalakítása révén annak minőségi, innovatív megújítását célozza. Hozzájárul hatékonyságának javításához és a versenyképesség növeléséhez. Nemzetgazdasági szinten új iparpolitikai törekvéseket jelöl ki új, fenntartható komparatív előnyök keresésével, a műszaki és a tudástőke fokozott felhalmozásával. A folyamat serkenti a fogyasztói oldalon is megjelenő új termékek, szolgáltatások és internetgazdasági üzleti modellek fejlesztését. Az Ipar 4.0 alapkérdése ma már egyre kevésbé az, hogy miből készül a termék, jóval inkább az, hogy milyen informatikai, digitális tudás kell a létrehozásához.

Mindehhez informatikai infrastruktúra is kell!

Minél közelebb kerülünk a negyedik ipari forradalom kibontakozásához, vagyis ahhoz a pillanathoz, amikor minden eszköz kapcsolatban lesz és kommunikálni fog egymással, annál égetőbbé válik az ehhez szükséges gyors internet hiánya. A 4G technológia már nem sok újdonságot hozhat: a világon majdnem mindenütt megtalálható, kiépített a hálózata. Szükség van egy minőségbeli ugrásra, melynek eredményét hívják 5G-nek. Az 5G nem infrastruktúra fókuszú, hanem sokkal inkább szolgáltatásközpontú gondolkodást kíván. Ugyanakkor az 5G jelentős hálózatsűrűséget hoz magával, de az, hogy az egyes területeken ténylegesen mennyi kis hatósugarú cellára lesz szükség, ma még nem tisztázott. Londonban például van olyan operátor, amely szerint legalább félmillió kell, mások szerint elegendő lesz 40-50 ezer is.

A hálózatfejlesztésben győztes cég évtizedekre meghatározó szereplője lehet az új technológia uralta piacnak. Ám a hálózat kiépítése nem olcsó, és ha később kiderül, hogy az átlagfelhasználónak még sincs szüksége ilyen fejlett hálózatra, az új eszközökre, az hatalmas bukást jelenthet a fejlesztőknek. Napjaink legnehezebb feladata kitalálni, hogy feltehetően milyenek lesznek majd azok a számítástechnikai eszközök, robotok vagy gépek, amelyek néhány év múlva az 5G-hálózatot fogják használni. A nagy bizonytalanság miatt az eddiginél jobban előtérbe kerülhet a hálózatmegosztásos rendszer, vagy kialakulhat egy olyan modell, amelyben nagykereskedelmi szereplők üzemeltetnék a hálózatot és tőlük bérelhetnék a kiskereskedelmi szolgáltatók a szükséges kapacitásokat. A következő két évben várható, hogy bizonyos ipari felhasználási területe-

WWW.ELEKTRO-NET.HU 7

ÜZLET > [IRÁNYTÛ]

ken telepítenek majd helyi 5G-s hálózatot olyan partnereknek, akik ezt kifejezetten igénylik. Ugyanakkor az 5G bizonyos specifikus helyeken már most is teljesít szolgálatot. Tallinn kikötőjében például már kiépült egy helyi 5G-s infrastruktúra, ami a beérkező hajóknak szolgáltatja a hálózatot, így a kikötőbe érkező, adott esetben több száz vagy ezer ember gond nélkül tud internetezni.

A távközlésiberendezés-gyártó cégek közül a Nokia, az Ericcson AB és a Huawei mozdult rá leggyorsabban az új lehetőségre. A Bloomberg szerint akár már 2020-ra elterjedhet az 5G technológia [6]. Az 5G Forum becslése szerint 2026-ra a szuperinternetes piac értéke elérheti az 1900 milliárd dollárt. Számítások szerint az 5G-hálózat kiépítése több milliárd dollárba kerül. Ezek a számok jól hangzanak, de csak akkor válnak valóra, ha biztosan kiderül, hogy a kulcsszektorok (mint például az egészségügy) milyen mértékben fogják tudni kihasználni az új lehetőséget. Éppen ezért a Nokia és a China Mobile közösen próbálja meg bebizonyítani: szélesebb körben is szükség van a szupergyors internetre. A két cég pont az egészségügyi szektorban tesztelte az új technológiát. Az akarták megmutatni, hogy a jövőben milyen sokat profitálhat így az orvostudomány, hiszen jóval gyorsabban tudják majd megosztani az adatokat. Az egyik tesztjük azt mutatta be, hogy milyen egyszerű és gyors a beteg adatainak vagy pl. röntgenfelvételének továbbítása a mentőautóból a kórházba.

Az Ericsson 24 000 mérnököt állított rá az 5G-hálózat fejlesztésére. Legjelentősebb projektjük a phjongcshangi téli olimpiához kapcsolódik. Az Ericsson az Intellel és a KT Corppal közösen hozott létre egy olyan hálózatot, amely képes önvezető buszokkal szállítani a szurkolókat.

8 ELEKTRONET

Sikeres európai 5G mobilhálózatdemonstrációk Az 5G-hez kapcsolódó szabványokat folyamatosan véglegesítik a résztvevők, ám pontos dátumot nem tudtak mondani azzal kapcsolatban, hogy mikor kerül pont az egész végére. Lesznek olyan részei a szabványnak, melyeket már 2018-ban lefektetnek, míg másokat csak 2019-ben.

Az 5G legfontosabb előnyei az elképesztően nagy adatátvitel és rövid reakcióidő, ami új és egyre izgalmasabb alkalmazások fejlesztését teszi lehetővé. A szabványosítás előtti, ún. pre-standard 5G New Radio (5G NR) mobilkommunikációs megoldása révén a hálózat 2 gigabit/s átviteli sebességet tud elérni, mindössze három milliszekundumos késleltetéssel.

Az 5G New Radio a 4G/LTE technológiával párhuzamosan fejlődik, azaz a kettő együtt tölt be fontos szerepet a kommunikáció fejlesztésében. Az 5G NR technológia legnagyobb előnye a megnövelt kapacitás és adatátvitel, amit fejlett antennatechnikai megoldásokkal érnek el. A bázisállomásokon és az előfizetői végberendezésekben a Massive Mimo (multiple input/multiple output) megoldással növelik az antennák számát, ami a frekvenciaspektrum sokkal hatékonyabb kihasználása révén képes növelni a hálózati kapacitást. A Deutsche Telekom a 3,7 GHz-es sávot használja a nemrégiben bemutatott, Huawei készülékekkel kiépített rendszerében [7].

A Magyar Telekom a berlini bemutatót követően Budapesten is demonstrálta, mire képes a 2020-ban érkező 5G-s hálózat. A bemutatót az Ericsson innovációs központjában tartották (a Telekom a svéd vállalattal is együttműködik az új technológiák kifejlesztésében). A szobában felállított kis cella 22 gigabites másodpercen-

kénti átvitelt tudott teljesíteni. Mindezt a 15 GHz-es frekvenciasávban, 800 MHz-es spektrumon.

Kiváló letöltési eredményeket hozott az a 2017. november 16-i londoni teszt is, amit a British Telecom tulajdonában lévő EE mobilszolgáltató a Huawei közreműködésével hozott tető alá az alakulóban levő 5G távközlési szabvány használatával. Az EE virtualizált 5G-hálózati magját kötötték egy 64×64 Massive MIMO aktív antennás egységhez, amin 5G New Radio technikát használva sikerült megközelíteni a 3 Gibit/s letöltési sebességet.

A nagy sebességű kommunikáció az éles körülményeknek megfelelő közegben, levegőn keresztül ment végbe. A teszteket a 3,5 GHz-es tesztsávban végezték, és 2,8 Gibit/s sebességet értek el [8].

Felhasználói eszközkínálat Ezzel egyelőre nagyon gyengén állnak a gyártók. A Qualcomm elsőként mutatott be 5G-kapcsolattal rendelkező referenciamobilt az iparban, amivel felgyorsítja a következő generációs mobiltechnológiáért zajló harcot az Intellel és a Huaweijel szemben. A teszthez a Qualcomm a világ első, dedikált 5G chipjét, a Snapdragon X50 NR-t használta. Jelenleg az 5G-kapcsolatra képes eszközök legalább akkora méretűek, mint egy kenyértartó, így a Qualcomm mindössze ötcentes méretű, modem chipje nagy előrelépésnek számít (a cég tervei szerint a következő évben még ezt is a felére fogják csökkenteni). A teszt során X50-es nevű, tavaly bemutatott modemüket használták fel a készülékben, ezzel sikerült elérni a másodpercenként 1 Gibit sebességet 28 GHz frekvencián [9].

A sikeres teszt ellenére akadnak, akik szerint ez nem nagy dolog. William Webb, a The 5G Myth: When vision decoupled from reality című könyv szerzője a BBC-nek elmondta, hogy az 5G-t máig nem sikerült definiálni, szóval: a Qual-

XXVII. évfolyam 2. szám

ÜZLET > [IRÁNYTÛ]

comm tulajdonképpen csak azt mutatta be, hogy ők milyennek képzelik el. Az adatátviteli sebesség sem rekord, mert 4G-kapcsolattal is elérhető az 1 gigabites határ – a Huawei Kirin 970 chipjével például az 1,2 gigabit is.

És a hazai infrastruktúra?

A már említett 5G-demonstráción túl csak 4G-s fejlesztésekről látott hír napvilágot.

Ebben a néhány éve ismét állami tulajdonba került Antenna Hungária (AH) jár elöl.

Az AH a LoRaWAN (Low Range Wide Area Network) szabványt használja. Ezt kifejezetten a kis méretű adatcsomagok továbbítására (a szenzorok jellemzően ilye-

neket továbbítanak) fejlesztették ki. Nagy előnye az alacsony energiaigény, ami nemcsak a szenzorokra, hanem végponti kommunikációs berendezésekre is jellemző. Ez hosszú élettartamot biztosít az eszközök számára, az energiaellátást biztosító telepek akár 10 évig is bírhatják csere nélkül.

Az AH elsőként a főváros egyes részein és a Balaton térségében építette ki a szenzorok kommunikációját segítő rendszerét, melynek használatához – ellentétben az LTE-vel – nem kell SIM-kártya és internet-előfizetés sem.

Február 1-jei hír, hogy átadták az Invitech Solutions egész Budapestet lefedő IoT-hálózatát. Az alacsony energiaigényű, nagy hatótávolságú, vezeték nélküli LoRa

(Long Range) technológia segítségével a megbízók hatékonyan kapcsolódhatnak majd a kihelyezett IoT-szenzorokhoz.

Az átadott LoRa-rendszer az LPWAN (Low-Power Wide-Area Network) alacsony energiaigényű, vezeték nélküli technológián alapszik, amely nagy hatótávolságra (a területi adottságoktól függően akár 10-15 km-re) képes biztosítani az eszközök kommunikációját, ezért kiválóan alkalmazható a nagyobb kiterjedésű, mobillefedettség vagy vezetékes energiaellátás nélküli területeken elhelyezett adatgyűjtő szenzorok információinak továbbítására.

A LoRa-alapú IoT-megoldások segítségével a közműszolgáltatók távolról is képesek leolvasni a fogyasztási adatokat, de a köztéri okosszolgáltatások is általánossá válhatnak (pl. világítás, közlekedés, parkolás). Ezek mellett pedig az irodaépületek üzemeltetésének monitorozásában is újabb távlatok nyílhatnak meg. Ilyen lehet egy létesítmény integrált felügyelete, szükség esetén a riasztás és a beavatkozás is [10].

Még egy jó hír: az OpenSignal 77 országot vizsgáló legfrissebb jelentése szerint Magyarországon működnek a világ 4. leggyorsabb 4G mobilhálózatai, amelyek az elérhetőség alapján is a globális top10 között szerepelnek [11].

FELHASZNÁLT IRODALOM: [1] HTTPS://WWW.I40PLATFORM.HU/ [2] HTTP://WWW.PIACESPROFIT.HU/KKV_CEGBLOG/ TOKEALAPA-HAZAI-IPARI-CEGEK-FELZARKOZTATASARA/ [3] HTTPS://IFKA.HU/GAZDASAGFEJLESZTES/HIREK/BEMUTATKOZTAK-AZ-IPAR-40-PELDAMUTATO-GYARAI [4] HTTP://GYARTASTREND.HU/JOVO-GYARA/CIKK/MEGNYITOTTAK_ AZ_IPAR_4_0_TECHNOLOGIAI_KOZPONTOT [5] HTTP://WWW.KORMANY.HU/HU/NEMZETGAZDASAGI-MINISZTERIUM/BELGAZDASAGERT-FELELOS-ALLAMTITKARSAG/HIREK/ AZ-IPAR-FEJLODESENEK-KULCSA-A-DIGITALIZACIO [6] HTTPS://WWW.BLOOMBERG.COM/NEWS/ARTICLES/2017-10-30/ HOW-DO-YOU-SELL-REALLY-FAST-WIRELESS-WHEN-IT-S-REALLY-FAST-ALREADY [7] HTTPS://WWW.TELEKOM.COM/EN/MEDIA/MEDIA-INFORMATION/ ARCHIVE/EUROPES-FIRST-5G-ANTENNAS-ARE-TRANSMITTINGIN-BERLIN-505686 [8] HTTP://WWW.HUAWEI.COM/EN/NEWS/2017/11/HUAWEI-EE-5GUPLINK-DOWNLINK-LONDON [9] HTTPS://WWW.ENGADGET.COM/2017/10/16/QUALCOMM-5GDATA/ [10] HTTPS://COMPUTERWORLD.HU/UZLET/EGESZ-BUDAPESTET-LEFEDI-AZ-INVITECH-SOLUTIONS-IOT-HALOZATA-243375.HTML [11] HTTPS://OPENSIGNAL.COM/REPORTS/2017/11/STATE-OF-LTE

DR. SIPOS MIHÁLY REFLEKTORBAN

AZ IPARI DOLG OK INTERNETE

ELEKTRONET ELEKTRONIK A

Nincs ideje kivárni

ÉÉS ÜZLETT

HOL TART MA MAGYARORSZÁG GON AZ IPAR 4.0 ÉS A MOBIL 5G?

WWW.ELEKTRO-NE

T.HU

XXVII. ÉVFOLYAM

2. SZÁM – 2018.

ÜTEMADÓ AZ IPAR RI VALÓSIDEJÛ RRENDSZEREKHEZ

következo lapszámunk megjelenését?

EGY EEG GGYY LÉPÉSSEL KKÖÖÖZE ÖZZZEEL ELLEBB E A LLEEG LEG EGGFFFEEJ EEJL JJL JLE LLETTEBB HMI KKIA IALA IAL ALLAAAKKKÍ AL KÍT ÍÍTTTÁÁSÁHOZ

Látogassa meg naponta frissülo portálunkat!

JÓ M JÓ MIIN MIN INÔSSÉÉÉGG, KEDVE KE KKED EED EDV DDVVVEEEZZZÔÔ ÁR ÁÁRFEK R VÉS, MIN MI MIN MIND IIND NNDDEN DDEEN EN ED EDDIGINÉL KISE ISE IS SEBB SSE SEB EEBBBBB MÉ MÉRREETBEN A KKVA KVVVAAAN ANTU NNTUM NT TTU TUM UUM MIINNFORMATI MAT MA M ATTTI ATI ATIK TIKA IIKA IKKKAA KKÜÜSSZ SZÖBÉ Z N A GGÉ GÉPEK GÉPE ÉPE ÉPEK ÉÉP PPE PEK EK EK ÉLLE LETBE E N TART TARTÁ TAR TTA AART ARRRTÁSA ARTÁ ARTÁS RTÁS RT TTÁS TÁÁÁS ÁSA SA SA

www.elektro-net.hu

HAN HANG HHA AAN ANG NNG NGJE NGJ GJELTO GJE GGJ J VÁBBÍTÁS STÚD SSTÚ ST TÚDIÓ TÚD TTÚ Ú N BELÜL ÉS KÍVÜL ÉS Ára: 1200 Ft 18002 9 771219

705000

WWW.ELEKTRO-NET.HU 9

MÁRCIUS

ÜZLET

A SIEMENS BEMUTATJA AZ ÉPÜLETEK DIGITALIZÁCIÓJÁNAK ELÔRETÖRÉSÉT A digitalizáció és a Dolgok Internete (IoT) egyre inkább átalakítja az épületautomatizálást. A 2018. március 13. és 16. között Olaszországban, Milánó városában rendezendő Mostra Convegno Expocomfort (MCE) kereskedelmi vásáron a Siemens Building Technologies divíziója a „Tökéletes helyek létrehozása" jelmondattal mutatja be azon termékeinek és megoldásainak átfogó portfólióját, melyek az épületek digitalizációját segítik elő. Ezen a rendezvényen a Siemens különleges figyelmet fordít az eredeti berendezésgyártók (OEM) számára kifejlesztett digitális megoldásokra és rendszerekre. A kínált termékek lehetővé teszik az eredeti berendezésgyártók számára új üzleti területek feltárását, valamint a szolgáltatás hatékonyságának növelését.

A Building Technologies divízió az OEM-ek számára készült új, Climatix C600 szabályozókra épülő fagyasztóberendezésekre és légtechnikai készülékekre (AHU) kifejlesztett, digitális alkalmazásokat mutatja be. Az MCE 2018 az első kereskedelmi kiállítás, ahol a fagyasztóberendezéshez készült digitális alkalmazást közszemlére teszik. Az AHU-kínálat egy teljes bevizsgált rendszert foglal magában, ideértve az összes terepi készüléket, amelyek könnyen csatlakoztathatók a felhőhöz.

Az új szabályozóegységek beépített konfigurálható bemeneteinek és kimeneteinek köszönhetően a berendezés széles műszakitartomány-sávban alkalmazható, a lakóhelytől kezdve egészen az ipari célú felhasználásig, például repülőtereken. A széles körű csatlakoztathatóság, valamint az összes releváns kommunikációs szabvány támogatása következtében gyorsan és költséghatékonyan integrálható a hálózatba kapcsolt terepi készülékekkel, továbbá probléma nélkül illeszthető az épületfelügyeleti rendszerekhez.

A Climatix C600 használatával a Siemens OEM-ügyfelei hozzáférnek a felhőalapú Climatix IC távkarbantartó rendszerhez is. Ily módon a Climatix IC-

hez történő csatlakozás eredményeként a digitalizáció megjelenik az épületben, és növeli az összegyűjtött adatok értékét. A biztonságos távhozzáférésből származó előnyöket az OEM-ek a diagnosztika, optimalizálás és karbantartás során élvezhetik. A távhozzáférés lehetővé teszi a szervizelési célú kiszállások optimalizálását is. Ezek eredményeként jelentős költség takarítható meg, rövidebbek a válaszidők, így javul az ügyfél-elégedettségi mutató.

Az MCE során a Siemens-pavilon egy másik kiemelt termékeként a kellemes és egészséges belső légkört teremtő szobai alkalmazásokat mutatják be.

Közszemlére teszik a változtatható levegőtérfogat-áramra (VAV), valamint a fűtött és hűtött mennyezetre kidolgozott megoldásokat. Bemutatásra kerülnek továbbá az összes fontos kommunikációs protokollt (pl. Modbus, KNX, BACnet) támogató, hálózatba kapcsolt terepi készülékek is. Ezek közé tartoznak az olyan, új termékek, mint az intelligens termosztát és a finompor-érzékelő, ami hozzájárul az épületen belüli jó légminőség biztosításához. A finompor-érzékelőt első ízben az MCE 2018 kiállítás során mutatják be a nagyközönségnek.

Végül a Siemens közszemlére bocsátja a Desigo CC-platform új OEM-kiadását is, ami a szektor vezető épületfelügyeleti platformjaként számon tartott Desigo CC teljes mértékben testreszabható változata. Ez moduláris szoftverszemléletet alkalmaz, ahol az alaptermék opcionális jellemzőkkel kombinálható, és lehetőség van szakterületi könyvtárak, rendszerintegrációs megoldások és alkalmazások, valamint nyelvi csomagok létrehozására.

A megoldások testreszabása történhet a márkanév, a külső szoftverek csatlakoztatása és az eszközök integrálása szempontjából. A Desigo CC Alkalmazási és Integrációs Központ foglalkozik bővítések kidolgozásával is, és támogatást nyújt az eredeti berendezésgyártók számára mind a tervezési fázisban, mind az üzemeltetés során. Digitális interfész használatával a Desigo CC épületfelügyeleti platform egyetlen felhasználói felületen egyesíti az építészeti szakterületek széles skáláját, felölelve a fűtő-, szellőztető- és légkondicionáló (HVAC)-rendszereket, a biztonságot, tűzvédelmet, világítást és energiagazdálkodást egyaránt. Ez lehetővé teszi, hogy az összes adatfolyamot, valamint a szobák fogyasztási és állapotparamétereit központilag kezeljék, szabályozzák és elemezzék.

WWW.SIEMENS.HU

10 ELEKTRONET

XXVII. évfolyam 2. szám

ÜZLET

LEZÁRULT AZ OTP FÁY ANDRÁS ALAPÍTVÁNY ÖTLETPÁLYÁZATA A NYERTESEK 38+6 MILLIÓ FT DÍJAZÁSBAN RÉSZESÜLTEK A budapesti OK Oktatási Központban február közepén rendezett döntôvel lezárult az OTP Fáy András Alapítvány „OK Projekt 2.0” program Ötletpályázata, amelyre több mint 400 nevezés érkezett. Az Ötletpályázat Döntôjére összesen 25 résztvevô – egyének, csapatok, cégek – készült. A pályázat 38 millió Ft-os összdíjazásából a nyertes ötlet gazdái 15 millió Ft fôdíjban részesültek. Mindemellett az Alapítvány és az OTP Bank 6 millió Ft értékben osztott ki különdíjakat Tavaly novemberben az OTP Fáy András Alapítvány és az Emberi Erőforrások Minisztériuma (EMMI) bruttó 38 millió Ft összdíjazású pályázatot hirdetett olyan digitális megoldások felkutatására, amelyek elősegítik a 12–22 éves korosztály pénzügyi tudatosságának fejlesztését és életének sikerességét. A pályázóknak ügyelni kellett arra, hogy a benyújtott pályázatok digitálisan is megvalósíthatóak legyenek, valamint kötődjenek a pénzügyi, gazdasági, gazdálkodási ismeretek átadásához.

A döntőben a pályázók hétperces prezentációkban mutatták be ötletüket.

Az első díjat egy játékapplikáció nyerte, kitalálója bruttó 15 millió Ft, a további 8 díjazott, köztük két 18 év alatti pályázó (egy csapat és egy egyéni induló személyében) pedig bruttó 23 millió Ft nyereményben részesült. A pályázatok újszerű ötletei rendkívül széles skálán mozogtak: volt, aki chatboton vagy szimulációs programon dolgozott, de kü-

lönböző pénzügyi, gazdasági, gazdálkodási alkalmazásokat is prezentáltak. Az Ötletpályázat nemcsak Magyarországon mozgatta meg az emberek fantáziáját: a hazai csapatok mellett egy erdélyi és egy magyar–szerb vegyes csapatot is beválasztottak a döntőbe.

Az Ötletpályázatot jelentős érdeklődés övezte, a jelentkezők több mint 400 nevezést adtak le. A zsűrit annak elnöke, Csányi Péter, az OTP Bank digitális értékesítési és fejlesztési igazgatója, Dobó Mátyás, az Endless. Consulting ügyvezetője, Ságvári Bence, az MTA Társadalomtudományi Kutatóközpont ifjúságkutatója, valamint Gróf Henrik Balázs, az OTP Fáy András Alapítvány oktatásszakmai igazgatója alkotta.

A pályázat döntője előtt a négyfős zsűri által legígéretesebbnek tartott 25 csapat egy kéthetes Mentorprogramban vett részt, melynek keretében a mentoráltak a beküldött ötleteiket szakmai tanácsok alapján tökéletesíthették. Emellett a részt-

vevők személyes képzést is kaptak a bevont mentoroktól és szakértőktől, akik ezzel is támogatták a pályázók felkészülését. „Rendkívül innovatív megoldásokkal találkoztunk, remek pályaművek, ötletek, koncepciók kerültek a döntőbe – mondta Gróf Henrik Balázs, majd hozzátette: Az OTP Bank és az OTP Fáy András Alapítvány elkötelezett a digitális megoldások és az innováció iránt, ezért az Alapítvány a bruttó 38 millió Ft-os keretösszegen felül bruttó 2 x 500 000 Ft is felajánlott két fiatal pályázó részére, az OTP Bank pedig bruttó 5 millió Ft értékben különdíjat adott át.”

Az Alapítvány szerződést kötött a nyertesekkel, mely alapján megváltja a díjazásban részesült pályázók ötleteit. Ezekből az „OK Projekt 2.0” Digitális Szimulációs Programját tervezik megvalósítani; valamint a nagy sikerre való tekintettel az OTP Bankkal együttműködve újabb innovációs programot tervez indítani a közeljövőben.

KUTAS ISTVÁN A TELENORTÓL A TELEKOMHOZ „IGAZOL” A tulajdonosváltás előtt álló Telenor Magyarország kommunikációs igazgatója, Kutas István a Magyar Telekomnál folytatja karrierjét.

Kutas István a Magyar Telekom PR-vezetője lesz, a westeles idők óta a cégcsoportnál lévő Zoltai Ildikót váltja.

A PR Iroda a vállalat jogi és társasági vezérigazgató-helyettesi területén újonnan jön létre, és április elsejétől irányítja annak külső kommunikációs egységét a volt Telenor-vezető. Kutashoz tartozik majd a

vállalati PR-stratégiai fókuszok kialakítása és megvalósítása és a sajtó- és médiakapcsolati tevékenység is.

Kutas István 2011-től dolgozott a Telenor Magyarországnál vállalati kommunikációs igazgatóként. Előtte az E.ON Földgáz Trade és az E.ON Földgáz Storage társaságok vállalati kommunikációs vezetője, 2009-től pedig a teljes E.ON Hungária PR- és médiakapcsolati vezetője volt. 2002 és 2006 között a Béres Gyógyszergyár kommunikációs osztályvezetői

pozícióját töltötte be. Szakmai pályafutását 1998-ban a Hill & Knowlton PRügynökségnél kezdte. Kutas a Pannonhalmi Bencés Gimnáziumban tett érettségi után Münchenben tanult filozófiát, majd Angliában a University of Oxfordon szerzett közgazdasági és politológiai diplomát.

Felsőfokon beszél angolul és németül, továbbá társalgási szinten franciául. Kutas István nős, két gyermek édesapja.

DR. SIPOS MIHÁLY

WWW.ELEKTRO-NET.HU 11

ÜZLET > [PRESSZÓ]

3D NYOMTATÓLABOR NYÍLT AZ AUDI AKADÉMIÁN Csökkenõ gyártási idõk, optimalizált alapanyag-felhasználás, feladatra szabott alkatrészek és alacsonyabb költségek.

A 3D nyomtatás ezen elõnyeit a gyártás egyre több területén ismerik fel, azonban az igazán gyors elterjedés gátja a különbözõ nyomtatási megoldásokat ismerõ, tapasztalt szakemberek hiánya. A technológiát, amely egyre jobban átformálja az autóipart is, 2018 tavaszától az Audi szakés továbbképzõ intézményében, az Audi Akadémián is oktatni fogják A 2007-ben alapított, győri székhelyű, korábbi Audi Akademie Hungaria Kft. az Audi Hungaria Zrt. belső továbbképző intézményeként, Projekt- és Tréningközpontként működik, és a gyárral karöltve végzi tevékenységét. Képzéseiket folyamatosan bővítik, és 2017-ben egy 3D labor felállításával megtették az első lépéseket, hogy a 3D nyomtatási és szkennelési technológiák oktatása is a kínálatuk részét képezze. A laborban található egy sztereolitográfiát alkalmazó, nagy felbontású Form 2 3D nyomtató, az FDM-technológiát pedig az Ultimaker 3 kétfejes 3D nyomtató képviseli, míg a szkennelést egy Artec Eva Lite kézi 3D szkennerrel sajátíthatják el a tanulók. A labor felállításával egy időben a gyárban megtalálható 3D nyomtatási

Nagy Tibor, az Audi Akadémia üzemeltetéséért és képzésfejlesztésért felelôs oktatója

12 ELEKTRONET

kapacitás és tapasztalatok összegyűjtésére és megosztására létrejött kezdeményezés is bővíti az Audi Akadémián megszerezhető tudásanyagot. Nagy Tiborral, a labor felállításáért, üzemeltetéséért és a kapcsolódó képzések fejlesztéséért felelős oktatóval beszélgettünk.

hogy behozzuk ezt az innovatív technológiát az oktatásba. Így elindultunk, és megkerestünk több céget a tervünkkel, amely szerint legalább 2 nyomtatási technológiát és egy 3D szkennert szerettünk volna bemutatni a tanulóknak, illetve kollégáknak.

– Mesélj nekünk erről a csarnokról! Hol járunk most?

– Ez az épület az Audi Hungaria Projekt- és Oktatóközpontja. Itt zajlik minden munkatárs számára a szakmai és nemszakmai képzés, illetve az épület ad helyet a duális szakképzésnek is.

Tőlünk jobbra azok a robotok és gépek vannak, amelyeket a mostani, valamint a következő Audi-generációk gyártásához használnak az üzemben. Bal oldalon a LEAN és más munkafolyamatok bemutatása, oktatása folyik, hátul pedig egy CNC-kkel, marókkal bőségesen felszerelt mechatronikai műhely található.

Ezek között kapott helyet a 3D szkenner- és nyomtatólabor.

– Hogyan esett éppen ezekre a gépekre a választás?

– Amellett, hogy az ingolstadti példa már alátámasztotta a Form 2 nyomtató beszerzését, az Audin belül alakult egy szakértői kör, amely úgy állt össze, hogy minden terület, ahol van 3D nyomtató, delegált egy szakembert. Így hatékonyan meg tudjuk osztani az eddigi ismereteinket. A fémnyomtatóval dolgozó kollégáknál például van egy Ultimaker 1 is. Ők jöttek elsőként megnézni az új gépeket, köztük az Ultimaker 3-at és ellenőrizni a minőséget. Ezek mellett az Audin belül számos további márka nyomtatója, asztali és ipari változatok is megtalálhatók, amelyekkel kinyomtattuk ugyanezt a modellt: egy Audi Q3-at. A tapasztalatainkat összeadva megszületett a konklúzió, hogy a kétfejes Ultimaker 3 legyen az Audinál az ajánlott 3D nyomtató.

– Mikor merült fel először az additív technológiák oktatásának terve?

– A 3D labor ötlete még 2016. nyarán merült fel. Egyértelmű, hogy a 3D nyomtatás rohamosan fejlődik, napról napra meglepően szélesedik a felhasználási köre, ezért mi is szerettünk volna mélyebben foglalkozni vele. Emellett az ingolstadti anyaintézményünkben is van már hasonló labor. Az ottani akadémián egy Form 2 és egy Reprap gép tölt be oktatási feladatokat, és már vannak kidolgozott oktatási programjaik, bevezetett képzéseik. A fő célunk tehát az volt,

– Hogyan tervezitek kialakítani a saját képzési programotokat?

– 3D modellezésképzéseket már eddig is tartottunk. A rendszeres 3D gyártástechnológiai oktatásokat pedig 2018 második negyedévétől szeretnénk elkezdeni. Addig a tervek kialakítása folyik, illetve kutatás, egyeztetés az ingolstadti kollégákkal, valamint a 3D Akadémia képzésein is szeretnék részt venni, hogy

XXVII. évfolyam 2. szám

ÜZLET > [PRESSZÓ]

abból is meríteni tudjak. Így az ingolstadti és hazai példákra építve alakíthatom ki az Audi Akadémia képzéseit.

Egyelőre első lépésként tartottunk egy digitalizációs ismerkedőnapot az Akadémia munkatársainak, amely során prezentációk és gyakorlati bemutató keretében ismerkedhettek meg az új eszközökkel. Egy házon belüli ötletversenyt is tartottunk: a vezetőváltáskor gazdát cserélő stafétabot modernizálása volt a feladat. A legjobbak közül végül egy kormánykerékmodell került ki nyertesen. Az új, Form 2-vel nyomtatott stafétabotot lefényezzük, és hamarosan át is veszi a régi kellék helyét.

– Az oktatáson túl mire tervezitek még használni a 3D nyomtatási, szkennelési kapacitásotokat?

– Többek között jó példa ez a kapcsoló is, amit éppen nyomtatunk – gyakran van szükség eltört, elveszett alkatrészek pótlására, amely ezekkel a gépekkel akár 1-2 eurós alapanyagköltségen megoldható. Biztos, hogy rengeteg további alkatrész, „jig”, vagyis szerszám-

megvezető van, amelyre szüksége lehet a részlegeknek. A szakoktatók a tanulók értékteremtő munkái során is tervezik alkalmazni a 3D nyomtatókat. A diákok megtanulhatják, hogy az erők figyelembevételével, geometria alapján hogyan és melyik technológiát kell alkalmazniuk. Most például egy hallgató a diplomamunkáján dolgozik velünk. A neki készült nyomtatásokat a mérőszo-

bán pontosság, felületi érdesség és tűrés szempontjából tesztelik, valamint terhelési vizsgálatokhoz is állnak modellek a nyomtatási sorban. Az Artec Eva 3D szkennert pedig robotkaron, illetve saját forgóasztallal, állvánnyal is szeretnénk tesztelni és használni. Az oktatásokon túl az egyik fő terület a reverse engineering, ahol hasznát fogjuk venni a jelenleg rendelkezésre álló technológiának.

WWW.FREEDEE.HU

WWW.ELEKTRO-NET.HU 13

ÜZLET > [PRESSZÓ]

ÚJ SZAKMA SZÜLETÔBEN: E-AUTÓTÖLTÔ-SZERELÔ A közlekedési kultúra átalakulása és ezzel együtt az elektromos autók fokozódó népszerûsége ma már megkérdôjelezhetetlen.

Az EVvolumes.com értékesítési adatbázis szerint 2017-ben a tisztán elektromos gépjármûvek a hálózatról tölthetô jármûvek eladásainak 66 százalékát tették ki világszerte. Hazánkban a villanyautózás most kezd elterjedni, és a további fejlôdés egyik fontos elôfeltétele a megfelelô töltési infrastruktúra. Az autó- és villamos ipari szakembereknek új ismereteket kell elsajátítaniuk, hiszen az újfajta közlekedési eszközrendszerek megkövetelik tôlük, hogy egy személyben értsenek a villamos és az információtechnológiához is. A közterületi és otthoni töltési megoldások fejlesztésében élen járó Schneider Electric Magyarországon az iparági szereplôk között elsôként karolta fel ezt a témát, és tart ingyenes képzést villanyszerelô szakemberek számára az elektromosautó-töltô állomások megfelelô beszerelésérôl és beüzemelésérôl Az elektromos autózás tömeges elterjedéshez elengedhetetlen többek között a megfelelő és egyben korszerű töltési infrastruktúra, elsősorban a hosszabb távú közlekedés szempontjából. A KPMG 1000 vezető autóipari szereplő körében elvégzett kutatása szerint a megkérdezettek 62 százaléka a gyenge infrastruktúrát említette az elektromos autók lehetséges végzeteként. Ennek elkerülésére a minél több töltőpont mellett a villamos hálózat fejlesztésére is szükség van, hogy az alkalmas legyen mind a lakosság, mind a vállalatok számára telepített eszközök megfelelő ellátására.

Otthon, édes otthon A felhasználók szempontjából a két, legkritikusabb pont az elektromos autózásban az egy feltöltéssel megtehető maximális táv és az akkumulátorok feltöltésének időtartama. A jelenlegi jogszabályi kereteknek köszönhetően

14 ELEKTRONET

WWW.SCHNEIDER-ELECTRIC.HU hazánkban közterületen jelenleg ingyenesen tölthetők ezek a gépjárművek.

Ettől függetlenül az otthoni, megfelelő töltés a meghatározó, hiszen a villanyautók a technológia adottságai miatt jóval előrelátóbb használatot követelnek meg, mint belsőégésű társaik. Ennek egyik lényegi pontja a nap végi, huzamosabb ideig tartó töltés. Ha ugyanis a kocsi nem kerül fel éjszakára a töltőre, akkor nagy valószínűséggel a következő nap már nem tudjuk használni, vagy nagy nehézségek árán reggel újra kell tervezni az útvonalat és nem mellesleg a másnapi programot.

Nem minden háztartás van azonban felkészülve elektromos autó kiszolgálására.

Fontos észben tartani, hogy a hagyományos háztartási aljzatokat nem arra tervezték, hogy minden éjjel öt-hat vagy akár tíz órán keresztül nagy teljesítményeket (2-3 kW) vigyenek át. Tartós használat mellett viszont a háztartási falialjzat hamar tönkremegy, jó esetben lekapcsol a védelem, rosszabb esetben pedig akár tűz is keletkezhet.

Nem Mekk Elek! Éppen ezen okok miatt nem ajánlott háztartási aljzatról tölteni az elektromos autót, helyette érdemes otthoni töltőegységet beszerezni, ennek beszereléséhez pedig szakembert hívni, akire rábízhatjuk a saját és szeretteink életét. Ehhez viszont a piacnak szakképzett munkaerőre van szüksége, amiből jelenleg kevés áll rendelkezésre. Oktatást csak a villamosmérnököknek és -tervezőknek kínálnak, kizárólag villanyszerelőknek

nem elérhető. A Schneider Electric ezért Magyarországon elsőként indított oktatást a villanyszerelők számára, hogy kiképezze őket az elektromosautó-töltő állomások szerelésére. A képzés szerves része a technológiáról, a különféle típusú és teljesítményű töltőkről, a műszaki paraméterekről szól, de segítséget nyújt a töltőállomások kiválasztása kapcsán, illetve bemutat villanyszerelői praktikákat és hasznos tippeket a bekötésről, a védelemről és a programozásról is. „Mint az elektromosautó-töltési piac aktív résztvevője, közelről érzékeljük a közlekedési kultúra változását. Ugyanakkor nem csupán szemlélője szeretnénk lenni a történéseknek, hanem egyben mozgatórugója is, és szakértőként hozzájárulni az időtálló infrastruktúra megteremtéséhez.

Ezzel a képzéssel aktívan támogatjuk a fejlődést, egyben pedig új távlatokat nyitunk a villanyszerelőknek, és növeljük a szakma presztízsét. Az oktatás mellett célunk továbbá, hogy olyan közösséget kovácsoljunk ebből a szakmai körből, amely már a jövőre koncentrál” – hangsúlyozta Kozma László, a Schneider Electric energiamenedzsment-szakértője.

A villanyszerelők szerepe a töltési hálózat kiépítésében és fenntartásában megkérdőjelezhetetlen, ezért törekedni kell arra, hogy a megfelelő szakértelemmel, felkészülten tudják elvégezni a munkájukat.

A Schneider Electric több ezer szakemberrel tartja a kapcsolatot, közülük 600-zal napi szinten. A képzéseknek köszönhetően mintegy 250 villanyszerelő lesz az országban, akik oklevéllel rendelkeznek majd arról, hogy alkalmasak elektromosautó-töltő berendezés bekötésére.

XXVII. évfolyam 2. szám

ÜZLET > [PRESSZÓ]

AZ INTERNETRE CSATLAKOZTATHATÓ KÉSZÜLÉKEK TÖBBSÉGE MÉG MINDIG SÉRÜLÉKENY AZ IoT-K EGYSZERÛ BIZTONSÁGI VILÁGÁBAN MÉG EGY EGYSZERÛ VILLANYKÖRTE IS BÁRKIT VESZÉLYBE SODORHAT A Kaspersky Lab sérülékenységet azonosított egy okoshubnál1, amelynek feladata az otthonokban található összes, hálózatra csatlakoztatott és telepített modulok és szenzorok kezelése. Az elemzés kimutatta, hogy a támadók távolról hozzá tudnak férni a termék szerveréhez és onnan le tudják tölteni bármelyik felhasználó archivált privát adatait.

Ezekkel az adatokkal át lehet venni a teljes irányítást a felhasználó fiókja és ezáltal az otthoni hálózat felett is Mivel óriási mértékben nő a népszerűsége a csatlakoztatott készülékeknek, úgy nő az igény a lakossági okoshubokra is, hiszen könnyebbé teszi az otthoni készülékek kezelését, és lehetővé teszi, hogy a felhasználó beállítsa és irányítsa azokat egy webes felületen vagy mobilalkalma-

záson keresztül. Néhányuk még biztonsági rendszerként is szolgál. Ugyanakkor „egyesítő” szerepéből eredően a kiberbűnözők számára kívánatos célpont, amely feltörésével akár távoli támadásokat is indíthatnak. Tavaly a Kaspersky Lab vizsgálata során kiderült egy okosottho-

ni készülékről, hogy hatalmas támadási felületet ad a kiberbűnözőknek a nagyon gyenge jelszógeneráló algoritmusának és nyitott portjainak köszönhetően. Egy új vizsgálat során kiderült, hogy a biztonsági tervezés hiánya és a sérülékenységek miatt az okoskészülékeken keresztül a bűnözőknek hozzáférésük lehet bárki otthonához.

Először is a kutatók felfedezték, hogy a hub elküldi a felhasználó adatait, amikor kommunikál a szerverrel, például a bejelentkező adatokat (felhasználóazonosító és a hozzá tartozó jelszó) épp azért, hogy be tudjon lépni a hub webes felületén. Továbbá olyan személyes

WWW.ELEKTRO-NET.HU 15

ÜZLET > [PRESSZÓ]

információkat is listáznak itt, mint a felhasználó telefonszáma, hogy sürgős esetben értesíteni lehessen. A távoli támadók letölthetik ezeket az adatokat úgy, hogy egy legitim kérést küldenek a szerver felé a készülék sorozatszámával.

Az elemzés szerint a készülékek sorozatszámát könnyedén kideríthetik a bűnözők, mivel nagyon egyszerű módszerrel generálják azokat.

A szakértők szerint a sorszámok kideríthetők egy szimpla logikán alapuló módszerrel is, amelyet a szerver erősíthet meg: ha egy készülék regisztrálva van egy felhőalapú rendszerben, akkor a bűnözők megerősítő információkat fognak kapni. Ennek eredményeként be tudnak lépni a felhasználó fiókjába, és a hubra csatlakoztatott összes szenzor és vezérlő beállításait kezelhetik.

Minden azonosított sérülékenységet jeleztek a gyártónak, és most dolgoznak a helyreállításán. „Annak ellenére, hogy az IoT-k a kiberbiztonsági kutatók fókuszában vannak évek óta, még mindig nem biztosított a biztonságuk. Véletlenszerűen választottuk ki ezt a hubot, és a tény, hogy sérülékeny, sajnos nem számít kivételnek az IoT-k világában.

A jelen technológiai állás szerint úgy tűnik, szó szerint minden internetre csatlakoztatott készüléknek, még a nagyon egyszerűeknek is, biztonsági problémáik vannak.

Például nemrég elemeztünk egy okosvillanykörtét. Milyen gondot okozhat egy olyan égő, amely csupán a világítás színét és néhány egyéb, világítással kapcsolatos beállítást képes megváltoztatni okostelefonon keresztül? Nos, úgy láttuk, hogy a villanykörte memóriája tárol minden olyan információt, amihez már valaha csatlakozott, azaz WiFi-hálózatokhoz tartozó neveket és jelszavakat. Mindezt titkosítás nélkül.

Más szóval, az IoT-k egyszerű biztonsági világában még egy egyszerű villanykörte is veszélybe sodorhat bárkit.” – magyarázta Vladimir Dashchenko, a Kaspersky Lab ICS CERT-részlege sérülékenység-kutatócsoportjának vezetője.

Kép forrása: https://www.kaspersky.com/blog/

„Kiemelten fontos, hogy a gyártók megfelelő védelmet biztosítsanak a felhasználóik számára és különös figyelmet fordítsanak a biztonsági követelményeknek már a tervezés és fejlesztés szakaszában is, mert még az apró sérülékenység is óriási következményekkel járhat” – állapította meg Vladimir Dashchenko.

Annak érdekében, hogy védett maradjon, a Kaspersky Lab az alábbiakat javasolja a felhasználóknak: Mindig használjon komplex jelszava kat, és ne felejtse el rendszeresen megváltoztatni azokat!

Növelje biztonságtechnikai tudatos ságát azzal, hogy ellenőrzi a legfrissebb információkat az észlelt és javított biztonsági résekről, amelyek általában naprakészen elérhetőek az interneten!

Azért, hogy biztosítsa az okosotthonok és az IoT-k biztonságát, a Kaspersky Lab

ingyenes alkalmazást kínál androidos készülékekre a Kaspersky IoT Scannerrel. A megoldás felderíti az otthoni WiFi-hálózatot, és tájékoztatja a felhasználót a hálózathoz csatlakoztatott eszközökről és azok biztonsági szintjéről.

A kiberbiztonsági kockázatok csökkentésének érdekében a Kaspersky Lab azt javasolja a gyártók és fejlesztők számára, hogy mindig végezzenek biztonsági teszteléseket a termékek megjelenése előtt, és tartsák szem előtt az IoT-ra vonatkozó kiberbiztonsági előírásokat! Nemrég a Kaspersky Lab részt vett egy nemzetközi szabvány kialakításában a Nemzetközi Távközlési Egyesülettel, az ENSZ távközléssel foglalkozó világméretű szervével közösen. A szabvány célja az IoT-k megfelelő védelme, beleértve az okosvárosokat, az internetre csatlakoztatott orvosi eszközöket és még sok egyebet.

1. HÁLÓZATI ESZKÖZÖK KÖZÖS KAPCSOLÓDÁSI PONTJA

WWW.KASPERSKY.COM K INTERNETE AZ IPARI DOLGO

ELEKTRONET

REFLEK TORBAN

XXVII. ÉVFOLYAM

WWW.ELEK TRO-NET.HU

ELEKTRONIKA ÉS

ÜZLET

HOL TART MA MAGYARORSZÁGON AZ IPAR 4.0 ÉS A MOBIL 5G?

2. SZÁM – 2018.

MÁRCIUS

Nincs ideje kivárni következo lapszámunk megjelenését?

ÜTEMADÓ AZ IPARI VALÓSIDEJÛ RENDSZEREKHEZ EGY LÉPÉSSEL KÖZELEBB A LEGFEJLETTEBB HMI KIALAKÍTÁSÁHOZ

Látogassa meg naponta frissülo portálunkat!

JÓ MINÔSÉG, ÉS, KEDVEZÔ ÁRFEKV MINDEN EDDIGINÉL KISEBB MÉRETBEN A KVANTUMINFOR MATIKA KÜSZÖBÉN

www.elektro-net.hu

A GÉPEK ÉLETBEN TARTÁSA HANGJELTOVÁBBÍTÁS STÚDIÓN BELÜL ÉS KÍVÜL 18002

Ára: 1200 Ft 9 771219

705000

16 ELEKTRONET

XXVII. évfolyam 2. szám

REFLEKTORBAN AZ IPARI DOLGOK INTERNETE

ÜTEMADÓ AZ IPARI VALÓSIDEJÛ RENDSZEREKHEZ KVARC ÉS OSZCILLÁTOR AZ IPARI ETHERNETHEZ Az automatizálás egyre nagyobb mértékben támaszkodik az ipari ethernetre – és ennek meg is van az oka: A technika egyesíti a valósidejûséget a terepi buszok ellenálló képességével és biztonságával. A vezérlôszint és a terepi szint valósidejûsége iránt támasztott szigorú követelmények teljesítéséhez nagy jelpontosságú és megbízható kvarcra és oszcillátorra van szükség A HMS Industrial Networks becslése szerint a jelenleg újonnan kialakított ipari hálózatok 48 százalékánál még a klasszikus terepi buszokat alkalmazzák, míg az ipari ethernet aránya 46 százalék (2017. márciusi állapot). De ezek az arányok hamarosan drasztikusan meg fognak változni, hiszen a HMS szerint a terepi buszok éves növekedési üteme 4 százalék, és az ipari ethernet növekedési üteme nem kevesebb, mint 22 százalék. Ennek megfelelően az ipari ethernet piaci részesedése 38 százalékról (2016) 46 százalékra (2017) emelkedett. Bár más elemzők ettől eltérő számokat tesznek közzé, abban mindannyian egyetértenek, hogy a piaci trend az ipari ethernet irányában halad.

Az ipari automatizálás jelenlegi igényeinek a technika ama képességnek köszönhetően tesz eleget, hogy egyesíteni lehet a valósidejű teljesítményt és a terepi buszos megoldások terhelhetőségét és biztonságát. Ezenkívül az ipari ethernet folyamatos kommunikációt tesz lehetővé a terepi szinten található aktoroktól vagy érzékelőktől kezdve a vezérlőszinten és a vállalati szinten található rendszerekig, hiszen a vállalatok számítógépes rendszerei már ethernetalapúak.

Jelenleg számos, ám egymással nem kompatibilis alkalmazásnapló áll rendelkezésre, például Ethernet/IP, EtherCAT, SERCOS, Profinet vagy Powerlink. A HMS szerint a legnagyobb piaci részese-

déssel jelenleg az EtherNet/IP, a Profinet és az EtherCAT rendelkezik. Számos gép- és berendezésgyártó használja ezeket a teljesítmény fokozása, és a folyamat minél felhasználóbarátabbá tétele érdekében – elsősorban akkor, ha fontos a megbízhatóság és az üzembiztosság.

Gyors és rugalmas: EtherCAT A messze leggyorsabb technológia az EtherCAT, amely még rendkívüli szinkronizálási pontosságot is biztosít, melynek időtartama a nanoszekundumos tartományban van. A rövid reakcióidőkkel minden alkalmazást felgyorsít, továbbkapcsolási feltételekkel. Mivel a többi buszrendszerhez képest az EtherCAT azonos ciklusidő mellett egyharmaddal kevesebb terhelést jelent a CPU számára, így ez jó alapot biztosít a nagyobb teljesítmény és pontosság számára, alacsonyabb költségek mellett – és ezáltal olyan vezérlési és szabályozási koncepciók számára is, amelyek a hagyományos terepibusz-rendszerekkel nem megvalósíthatók. Ennek érdekében a napló feldolgozása teljes mértékben a hardverben történik, az implementált szoftver futásidejétől függetlenül.

Az adattovábbítás a Master-Slave modellt követi, és az EtherCAT a topológia vonatkozásában tökéletes rugalmasságot kínál: a vonal-, fa- és csillagtopológiát, valamint azok minden kombinációját is

támogatja. A csomópontok száma szinte korlátlan. Ezáltal az EtherCAT a terepi buszoknál megismert struktúrákat az ethernet esetében is biztosítja. A napló időkorláttal rendelkező Motion-Control alkalmazásokban is használható, például csomagológépekben, CNC-gépekben, robotikában és hidraulikaszabályozásokban.

Az eredetileg Beckhoff által kifejlesztett technológia fejlesztését és terjesztését az EtherCAT Technology Group (ETG) végzi. A csoport kifejlesztette a Conformance-Test-Tool eszközt, amely biztosítja az EtherCAT készülékek együttműködését és naplókonformitását. Ezenkívül támogatást nyújt tagjainak az implementáláshoz és oktatást is kínál. Az ETG több mint 4400 tagot számlál – közöttük szerepel a Rutronik is –, így a világon a legnagyobb ipari ethernetfelhasználói szervezetnek minősül.

Kemény és puha valósidô Míg a vezérlőszinten és a vállalati szinten található rendszerek kommunikációja nem rendelkezik szigorú időkorláttal és csupán puha követelményeket támaszt a valósidő tekintetében, a vezérlő- és terepi szinten egyre inkább kemény valósidő a követelmény. Biztonságos és gyors adatcsere szükséges ahhoz, hogy egy sokrétű berendezés különböző rendszerkomponensei tisztán működhessenek együtt.

WWW.ELEKTRO-NET.HU 17

REFLEKTORBAN AZ IPARI DOLGOK INTERNETE

SG-210 Ehhez a hálózatoknak a gyors valós idejű működésen kívül csekély mértékű eltérést és szinkronizált folyamatokat is kell biztosítani a hálózati csomópontokban.

Elsősorban akkor fontos a pontos szinkronizálás, ha a térben elosztott folyamatok azonos időben történő műveleteket követelnek meg, például az olyan alkalmazásokban, amikor több szervohajtásnak azonos időben kell koordinált mozgást végeznie. Elosztott, összehangolt órák, úgynevezett Distributed Clock biztosítják a rendkívül pontos, az egész hálózatban érvényes időalapot.

Ezek a követelmények és funkciók meghaladják az egyszerű ethernetstandardot. Ezek különbözőképpen megvalósítható hardveres megoldásokba építhetők be, például FPGA-kkal, ASIC-kal vagy teljesen integrált vezérlőkkel. A jelekhez kvarc, oszcillátor vagy kiváló jelminőségű és megbízhatóságú, valósidejű óra szükséges.

Pontos és megbízható kvarcok és oszcillátorok Az EPSON vállalat kínál olyan kvarcot és oszcillátort, amelyek összekapcsolják a puha és a kemény, valósidejű követelményeket a rövid ciklusidővel és az alacsony jitterrel. A gyártó a kiváló minőségű, frekvenciát meghatározó építőelemek széles portfóliójával az aktuális naplók minden igényét kielégíti. A komponensek különböző alkalmazásokhoz használhatók, például Human Machine Interface (HMI), Programmable Logic Controller (PLC) vagy Motion Controller (szervomotorok, FA-kamera, érzékelők) és frekvenciaátalakító.

A MEMS oszcillátorok alapvetően mechanikailag terhelhetőbbnek tekinthetők, ami pont a durva ipari alkalmazások esetén lehet előnyös. Ám a pontosság, a fáziszaj és a hőmérsékleti stabilitás tekintetében a kvarcalapú oszcillátorok még mindig jobbak.

18 ELEKTRONET

SG7050

SG-801

A Beckhoff széles körben elterjedt EtherCAT-ASICs ET1100/ET1200 egységébe a napló számos algoritmusát építették be. Olyan elosztott órákkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik az EtherCAT szolgák rendkívül pontos szinkronizálását (<< 1 μs).

A ±50 ppm és –40 °C–+85 °C követelmény esetén az ipari naplók standard frekvenciáihoz jó megoldás lehet a 2.5x2.0-sorozat SG-210STF, ami ugyanilyen karakterisztikával 7x5 (SG7050) és 5x3.2 (SG5032) kivitelben is elérhető. A 105 °C-ig vagy 125 °C-ig tartó, kibővített hőmérsékleti tartományt az SG-210S*B-sorozat biztosítja.

Nemstandard frekvenciák, kis darabszámok és rövid szállítási idők esetén az SG-8018 és SG-8101 sorozat kvarcoszcillátorai jelenthetik a megoldást, amelyek belső PLL-kapcsolással rendelkeznek, létrehozva a megfelelő frekvenciákat.

Az új sorozat, az SG-8101 kibővített hőmérsékleti tartománya 105 °C-ig terjed, és durva környezeti feltételek esetén is kiválóan használható. További előnye a kb. 66 százalékkal csökkentett frekvenciatolerancia (±50 ppm és ±15 ppm között) és az 50 százalékkal alacsonyabb áramfogyasztás a hasonló termékekkel szemben. Így az SG-8101-sorozat kvarcoszcillátorai jelentős mértékben hozzájárulnak az olyan rendszertulajdonságok megvalósításához, mint a kemény valósidő, alacsony áramfogyasztás és gyorsabb fejlesztési ciklusok. Kisebb gyártási mennyiség esetén is kiválóan használhatók, 7×5 mm és 2,5×2 mm között több méretben is kaphatók, azonban az Epson oszcillátorok esetében mindig igaz, hogy minél kisebb, annál olcsóbb.

Az új sorozat, az SG-8018 az Epson legolcsóbb PLL-sorozata, amely már alapesetben is tartalmazza a ±50 ppm és –40 °C– 105 °C specifikációt, és már teljesíti az üzemi hőmérsékletre vonatkozó jövőbeli követelményeket. Itt is elérhető minden építési forma 7×5 mm és 2,5×2 mm között.

Valósidejû órák a legnagyobb pontosság érdekében Ha még nagyobb pontosságra van szükség, akkor a valósidejű órák (Real Time Clocks, RTC) jelentik a megfelelő megoldást. Ezek a különálló modulok a beépített kvarcnak köszönhetően egyszerű dizájnt, kiváló megbízhatóságot és alacsony áramfelvételt biztosítanak, és például BackUp-funkcióként is használhatók. A legnagyobb pontosság érdekében, ami a hálózati rendszerek esetében egyre fontosabbá válik, az Epson RX8900CE-sorozata beépített hőmérséklet-kompenzációval rendelkezik. Ezáltal képessé válik időben egymáshoz rendelni a különböző eseményeket egymáshoz képest. Az RTC járáspontossága akár ±3,4×10-6 –40 °C és +85 °C közötti hőmérsékleten.

Az oszcillátorok és a valósidejű órák esetében is a gyártó végzi a kvarc szinkronizálását. Így nincs szükség a dizájn komoly vizsgálatára, ami jelentős mértékben lerövidíti a termék piacra kerülésének idejét. Annak érdekében, hogy a kvarcot optimális módon a dizájnhoz igazíthassák – és ezáltal időt és pénzt lehessen megtakarítani –, az EPSON értékelőszolgáltatást is kínál.

A Rutronik támogatást nyújt a kiválasztáshoz, és közvetít a gyártó és az ügyfelek között.

JOCHEN NELLER, TECHNIKAI TÁMOGATÓINDUKTIVITÁSOK & IDÔZÍTÔK, RUTRONIK ELEKTRONISCHE BAUELEMENTE GMBH WWW.RUTRONIK.COM

XXVII. évfolyam 2. szám

REFLEKTORBAN AZ IPARI DOLGOK INTERNETE

EGY LÉPÉSSEL KÖZELEBB A LEGFEJLETTEBB EMBER-GÉP INTERFÉSZ KIALAKÍTÁSÁHOZ FAYTECH IPARI BEÁGYAZOTT SZÁMÍTÓGÉPEK AZ ENDRICH KÍNÁLATÁBAN Az Endrich Bauelemente GmbH a TFT ipari kijelzôtechnológia egyik meghatározó európai disztribútoraként nagy hangsúlyt fektet az alkalmazástechnikai újításokra a korszerû ember-gép kapcsolat kialakításának területén. A mai kor elvárásainak a nyomógombokkal és kontrol-lámpákkal, diszkrét LED-ekkel ellátott kezelôpanel már nem felel meg, ma már érintôpanellel ellátott, színes TFT-kijelzôkkel megvalósított HMI-re van szükség. A választott megoldást befolyásolja a sorozatgyártás darabszáma, a kijelzôvezérlés-tervezésre rendelkezésre álló mérnökórák száma, illetve az elvárt piacralépési idô. Választható egyszerû, érintôpanellel szerelt TFT-panel saját vezérléssel, mely nagy sorozatok esetén kifizetôdô, de dolgozhatunk akár beágyazott számítógéppel is, ahol a TFT vezérlése hardverszinten megoldott. Manapság sokan választanak okoskijelzôket, melyek a kijelzôbe integrált PC programozásával rövid piacralépési idôt garantálnak. Olyan esetekben azonban, amikor robusztus és nagy méretû kijelzôkkel és változatos erôforrásokkal rendelkezô, hardveres megoldásra van szükség, érdemes elgondolkodni moduláris rendszerû ipari PC és hozzá illeszkedô ipari érintôpanel alkalmazásán. Ezt kínálja az Endrich termékpalettájára frissen felvett „Docking Station”-sorozatú kijelzô és PC-család a Faytech-tôl

Hagyományos TFT-kijelzôk A TFT-panel meghajtásához komoly hozzáértésre van szükség, a kis méretű kijelzőknél alkalmazott SPI interfész ugyan még egyszerűen használható, azonban a nagyobb panelméretnél TTL/RGB vagy LVDS programozására van szükség. Akkor igazán kifizetődő ennek a megoldásnak a választása, ha a sorozatgyártás volumene kellően nagy ahhoz, hogy a befektetett hardveres tervezésre fordított mérnökóra nagyszámú végterméken oszlik el. Érdemes a kiválasztáshoz figyelembe venni néhány praktikus szempontot, és természetesen a minőségre és a használat körülményeire is figyelemmel kell lenni a kiválasztás során. Érintőképernyő alkalmazásánál lehetőség van az olcsóbb, mechanikai nyomást igénylő, rezisztív kivitelt választani, ennek előnye akkor is jelentkezik, ha a felhaszálók kesztyűt húznak. Egyes szakmák képviselőinél jellemző az érdes bőrfelület, ami kapacitív kivitelek esetén problémát okozhat. A kéz közelítésével megváltozó para-

zita rendszerkapacitás érzékelésén alapuló működési elvű kapacitív érintőképernyő pontosabb vezérlést és akár többpontos, egyidejű érzékelést is lehetővé tesz, ami speciális funkciók, mint például a tableteknél megszokott nagyítás lehetőségét is nyújtja.

A TFT-kijelzők különböző kivitelei közti váltás, elsősorban a csatlakoztatás

problémája miatt komoly tervezési feladatot ró a termékfejlesztőkre. Mivel a gyártók gyakran változtatják termékeiket, a tervezőmérnökök időnként kénytelenek más forrásokból beszerezni a feladathoz legjobban illeszkedő TFT-panelt a termék egy következő szériájához. Ám szinte lehetetlen ugyanolyan fizikai elrendezésű interfésszel rendelkező panelt találni.

Ugyanez a helyzet, ha változatlan elektronikához nagyobb, vagy exkluzívabb kivitelű kijelzőt szeretnénk választani: majd minden esetben a nyomtatott áramkör áttervezésére van szükség. Korábban a lap hasábjain már bemutattuk a saját iSi50® interfészt, melyen az összes vezérlő- és

1. ábra. Optikai ragasztás: az optikai ragasztással feltöltött légrés nem okoz fénytörést, kisebb lesz a reflexiós veszteség, jobb minôségû a kijelzés (kültéren is olvasható)

WWW.ELEKTRO-NET.HU 19

REFLEKTORBAN AZ IPARI DOLGOK INTERNETE

adatvonal, az érintőpanel, valamint a háttérvilágítás is egyetlen – a TFT-panel méretétől függetlenül ugyanott elhelyezkedő –, 50 pólusú csatlakozón keresztül érhető el a nyomtatott áramkörről.

Az érintőpanellel szerelt TFT-kijelző minőségére nagy hatással van a rétegek közti reflexió mértéke. Ha a légréseket optikai ragasztás útján megszüntetjük, sokkal kisebb mértékű háttérvilágításra van szükség, még akkor is, amikor közvetlenül fény vetül a panelre, például kültéri alkalmazásokban.

Az SCB és a Com Board használata Következő technológiai lépcsőként az F&S egylapos, beágyazott számítógépes megoldásait ajánljuk, melyek segítségével az ember-gép interfész kialakításakor a felhasználó mentesül a kijelzővezérlő áramkör tervezése alól. A Linux, illetve Windows operációs rendszerrel ellátott – ipari hőmérséklet-tartományon működő – beágyazott modulok használatával (SOM: SystemOnModule) az elektronikai fejlesztés egyszerűbb, a végtermék sokkal gyorsabban piacra juttatható, mint ha a mérnök egyedi áramkört tervezne az adott feladatra. A beágyazott rendszerek lehetnek Single Board számítógépek, vagy ezek alkategóriáját képező COM-modulok (computer on module), melyek közös tulajdonsága, hogy tudásban a mikroprocesszor felett és egy teljesen felszerelt számítógép alatt helyezkednek el. A mai COM-kártyák általában egy kis panelre épített, kompakt számítógép funkcióit biztosítják az egyedi applikációkhoz, kis méretben és alacsony fogyasztással, ahogy ezt a beágyazott rendszerek általanosságban megkívánják. Rendelkeznek a TFT-panel és egyéb kijelzők meghajtására alkalmas fizikai interfésszel is.

2. ábra. SBC: az F&S EFUS SBC eszköze TTL/ RGB interfészen keresztül alakalmas TFT-panel közvetlen meghajtására, de a szimultán megjelenítést is támogatja az LVDS és HDMI/DVI kimenetekre kapcsolt eszközökön

20 ELEKTRONET

Okoskijelzôk (Smardt Display Module – SDM) A Dlogic kiváló minőségű, projektív kapacitív érintőpanellel szerelt TFT okoskijelzői magasabb integráltságú megoldást jelentenek, hiszen magukban foglalják az ARM-alapú számítógépet is, így csupán szoftveres úton hozható létre egyedi HMI-megoldás. Az alkalmazott optikai ragasztás, az opcionális, vandálbiztos védőüveg, az alumínium- vagy rozsdamentes acéltokozás, a magas IP-védettség általános eszközöknél kiváló megoldást jelent.

Maximális mérete jelenleg a 15” képátló.

duláris rendszerre van szükség. Következő technológiai szintként így megjelent az Endrich kínálatában az Intel mikroprocesszorral ellátott, speciális kialakítású, Faytech-gyártmányú ipari számítógépcsalád, melyet „Docking Station PC” elnevezéssel dobott piacra a gyártó, hiszen ezek a számítógépek a hozzájuk tervezett nagy méretű érintőképernyős LCD-panelek hátuljára közvetlenül „dokkolva” igazi skálázható megoldást nyújtanak a kijelzéstechnikai alkalmazások számára.

A „Docking Station” PC egy kis méretű ipari számítógép, melynek alaplapján az Intel® Atom™ Apollo Lake N3350

3. ábra. SDM: ARM-alapú okoskijelzô LINUX operációs rendszerrel, számos ipari interfésszel, beépített érintôképernyôvel

4. ábra. Docking station PC: erôs, robusztus kivitel, dockingcsatlakozóval a megfelelô érintôpanel hátuljára való illesztéshez. A passzív hûtésû eszköz hosszú élettartamú és sok ipari interfészt kínál. Ipari hômérséklet-tartományon mûködtethetô: –10 oC–+60 oC, mérete 210×185 mm

A „Docking Station”-rendszerû kijelzôk és számítógépek sz A fentiekbe fentiekben bemutatott megoldások teszik ipari kivitelű mind lehetővé le ember-gép interfész megvalóem sítását. Ahhoz azonban, hogy szabadon változtatható és nagy méretű érintőpanel, valamint skálázható hardvererőforsk rásokkal rendelkező ipari szárásokk mítógép tetszőleges kombinációját építhessük bbe készülékünkbe, egy mo-

processzor és Intel® HD grafi kus chipset biztosítja a számítási teljesítményt, az integrált WiFi, az USB portok, a két ethernetport és az RS–232/485 soros interfész pedig a külvilág felé történő adatkapcsolatot. A felső részen található 100 pólusú csatlakozóval dokkolható az egység a megfelelő „Docking LCD” érintőpanelhez, melynek hátuljára való rögzítéséről erős mágnesek és csavarok gondoskodnak. A külső borítás az ipari környezeti hatások elleni védekezés céljából erős, mégis könnyű alumíniumötvözetből készült (IP40-védettség), ami

XXVII. évfolyam 2. szám

REFLEKTORBAN AZ IPARI DOLGOK INTERNETE

tetszetős és modern formát ad, mindemellett a kompakt (210×185 mm), passzív hűtésű kivitel hosszú élettartamot biztosít. Működési hőmérséklet-tartománya -10 oC–+60 oC. A 12 V-os DC-tápellátás mellett fogyasztása 28 W, mely standby üzemmódban 1 W alatt marad.

Az alaplapon 4 GiB RAM kap helyet, mely tovább bővíthető 8 GiB-ig, a beépített S-ATA HDD interfész sebessége 6 Gibit/s. A hálózati kapcsolatról a beépített 2×WLAN és 2×GB Ethernet gondoskodik. A két RJ45 csatlakozóból az egyik távoli etherneteszköz tápellátására is alkalmas (POE). A dokkolócsatlakozó mellett további kijelzőeszközök csatlakoztatására Display Port-kimenet és HDMI-kimenet is rendelkezésre áll. Az USB 2.0 & 3.0 portok mellett hagyományos, soros kimenetek (RS–232 és RS–485) is használhatók, valamint 8 db általános célú I/O port is található egy további RJ45 csatlakozón.

A háttértárolás 2,5”-os cserélhető SSD-vel oldható meg. A gép előretelepített LINUX Ubuntu-rendszerrel érkezik, de természetesen Windows 10 drivertámogatás is tartozik hozzá.

Ami a „Docking LCD” kijelzőt illeti, annak kivitele illeszkedik a PC előbb ismertetett kialakításához. A hátlapon található a PC fogadására kialakított, 100 pólusú csatlakozó, a mágnesek és a rögzítőcsavarok helyei. Az előlapi fémkeret, a szintén alumíniumtokozás és az éltől élig tartó borítóüveg modern külsőt kölcsönöz az energiatakarékos, LED-es háttérvilágítással rendelkező HD LCD-panelnek, melynek élettartama min. 30 000 óra.

A kijelző széles betekintési szöggel és tíz-

5. ábra.

Docking station PC: a felsô részen a 100 pólusú dokkolócsatlakozó, belül az alaplap elrendezése látható pontos, projektív kapacitív érintőpanellel rendelkezik, megfelel a modern interaktív HMI-kel szemben támasztott követelményeknek.

A kijelzők jelenleg 15” és 21,5” képátmérővel kaphatók, előbbi 4:3 aspect ratio mellett 1024×768 SVGA felbontást, utóbbi 16:9 képarány mellett 1920×1080 képpontos fizikai felbontást kínál (16,7 M színárnyalat).

A PC&LCD-panelkombinációval a kor igényeinek megfelelő HMI alakítható ki, mind UNIX, mind Windows operációs rendszerre fejlesztett szoftverek segítségével. A PC kommunikációs portjain keresztül a ma elengedhetetlen internetkapcsolat is felépíthető, és az ipari környezetben szükséges kommunikációs (RS–485) és vezérlési (GPIO) funkciók is rendelkezésre állnak. Multimédiás alkalmazásokhoz megtalálható az audio be- és S/PDIF-kimenet is. A szabadon variálható képernyőméret és a hozzá tartozó, egyedileg konfigurálható hardverfelszereltségű PC igazi moduláris, bővíthető és könnyen változtatható, programozható, érintőpaneles HMI-megoldást ad a felhasználó kezébe.

6. ábra. Docking LCD-panel: az alumínium hátlapon a 100 pólusú dokkolócsatlakozó, elöl az éltôl élig tartó borítóüveg a 10 pontos multi-touch Pcap elôtt KISS ZOLTÁN – KELET-EURÓPAI ÉRTÉKESÍTÉSI VEZETÔ, KIEMELT NEMZETKÖZI IPARI KAPCSOLATOKÉRT FELELÔS VEZETÔ, ENDRICH BAUELEMENTE VERTRIEBS GMBH WWW.ENDRICH.COM

WWW.ELEKTRO-NET.HU WW WW..EL ELEK EKTR EK TROTR O-NE ONEET.H NET .HU HU 21

KONSTRUKTÔR > [NAPRAKÉSZEN]

ÚJ OKTATÁSI MEGOLDÁS RENDSZERSZINTÚ TERVEZÉSHEZ VILLAMOSMÉRNÖK-HALLGATÓK SZÁMÁRA

A folyamatosan mind bonyolultabbá váló és egyre jobb és jobb hatékonyság után kiáltó világban a versenyképességüket felépíteni vagy megőrizni vágyó mérnökhallgatóknak úgy kell kikerülniük az iskolapadból, hogy több szakterületen és terméktípusokon átívelő mérnöki tudás birtokában legyenek. Felismerve ennek a jelentőségét, a Texas Instruments olyan oktatási megoldást dolgozott ki TI Robotics System Learning Kit (TI-RSLK) néven, amely e koncepció jegyében rendszertervezés-szinten kiválóan illeszkedik az egyetemi oktatásba.

A TI-RSLK kedvező árú, robotikai oktatásra kifejlesztett oktatási megoldás, amelynek használata során az egyetemi hallgatók rendkívül hatékonyan mélyíthetik el tudásukat az elektronikus rendszerek működését és tervezését illetően. A sorozat első tagja Maze Edition névre hallgat, több mint 60 elektronikai és mechanikai alkatrészből áll, közöttük az elektronikai iparban rendkívül nevesnek számító SimpleLink™ MSP432P401R mikrokontrolleres LaunchPad™ fejlesztőkittel. A TI SimpleLink mikrokontrolleres platform rendkívül széles kiterjedésű az ARM®

mikrokontrollerek támogatását illetően, a kombinált szoftverfejlesztői környezetet rugalmas hardver- és eszközkészlet egészíti ki, kiváló platformot létrehozva ezzel IoT- és robotikai alkalmazások fejlesztői számára.

A szakirányú egyetemi oktatásba integrálható TI-RSLK Maze Edition húsz oktatási modult tartalmaz, amely az alapszintűtől kezdve a haladószintig tartalmaz képzési elemeket. Mindegyik oktatási modulhoz írásos anyagok és videók, laboratóriumi dokumentációk, kvízkérdéses tesztek és oktatótermi feladatok tartoznak.

A készlet és a tananyag teljesen rugalmasan alakítható, mindenki maga döntheti el, hogyan látja jónak az oktatásba integrálását. A TI-RSLK-t a TI elsősorban a beágyazott rendszereket és alkalmazásfejlesztést tanító egyetemi oktatóknak ajánlja, és a szükség esetén bővíthető kialakítása jóvoltából a villamosmérnök-képzés más, későbbi szakaszaiban is felhasználható.

WWW.TI.COM

AZ ÛRIPAR ELSÔ SUGÁRZÁSÁLLÓ, 100 ÉS 200 V FESZÜLTSÉGÛ GAN FET-JEI A Renesas Electronics bejelentette az űripar első sugárzásálló, low-side gallium-nitrid FET meghajtóját, illetve további gallium-nitrid FET-eket a műholdak, indítójárművek és egyéb ipari alkalmazások primer és szekunder oldali DC/DC-konvertereihez. Az új alkatrészeket motorvezérlőkbe, meghajtókba, fűtőkörök vezérlőibe, beágyazott modulokba, 100 és 28 V feszültségű teljesítménykondicionálókba és redundáns kapcsolórendszerekbe ajánlja a Renesas.

Az ISL7023SEH egy 100 V feszültségű, 60 A-es GaN FET, míg az ISL70024SEH típusszám egy 200 V-os, 7,5 A-es GaN FET-et azonosít, amelyek az Efficient Power Conversion (EPC) által gyártott chipre épülnek. A GaN FET-ek a szilíciumalapú MOSFET-eknél akár 10 nagyságrenddel jobb működési teljesítményt adnak, 50%-kal kisebb tokméret mellett.

Használatukkal csökkenhet a tápegységek

22 ELEKTRONET

mérete és tömege, a kevesebb kapcsolási veszteség miatt pedig hatásfokuk is jobb.

Az 5 mΩ RDS(ON) ellenállású és 14 nC gate töltésű (Qg) ISL70023SEH az iparág legjobb jósági tényezőjét eredményezi.

Mindkét új GaN FET-nél igaz, hogy a kisebb parazitahatások miatt kisebb hűtési igénnyel rendelkezik, nagyfrekvenciás működésük kisebb kimeneti szűrők használatát teszi lehetővé, amely rendkívül jó hatásfokú, kompakt megoldások tervezését segíti elő. A MIL-PRF-38535 Class V-szerű gyártással készülő ISL70023SEH és ISL70024SEH garantált specifikációkkal rendelkezik a katonai hőmérséklet-tartományokban, a teljes ionizáló besugárzás tekintetében a nagy dózisnál 100 krad(Si), kis dózisnál 75 krad(Si) határig teszteltek.

Az ISL70040SEH egy low-side GaN FET meghajtó az ISL7002xSEH-sorozatú GaN FET-ek meghajtását végzi szabályozott, 4,5 V gate-meghajtó feszültséggel, a

WWW.INTERSIL.COM kimeneteket pedig megosztja a FET be- és kikapcsolási sebességeinek szabályozásához. A 4,5 … 13,2 V tápfeszültségről működő FET meghajtó a nagyfrekvenciás működést nagy áramforrás- és áramnyelő képességgel teszi lehetővé, míg a tápegységtervezés rugalmasságát invertáló és neminvertáló gate-meghajtással segíti. A logikai bemenetek üzembiztonsági védelme – aktív meghajtás híján – kiküszöböli a véletlen kapcsolásokat. Az ISL70040SEH megbízhatóságát ionizáló sugárzás mellett is megtartja, a destruktív hatású, egyeseményes hatásokra 16,5 V-ig immunis. A FET meghajtó MIL-PRF-38535 Class V gyártási folyamatban készül, félvezetőszelet-szintű sugárzásállósági teszteléssel.

XXVII. évfolyam 2. szám

KONSTRUKTÔR

AZ ANALÓG/DIGITÁLIS ÁTALAKÍTÓK HIBÁINAK KOMPENZÁLÁSA ÉS A MÛKÖDÉS OPTIMALIZÁLÁSA DIGITÁLISAN BÔVÍTETT, ANALÓG VEZÉRLÔK ALKALMAZÁSÁVAL A technológiai megoldások szûnni nem akaró térhódításával az analóg jelek mérése és szabályozástechnikai oldala iránt is egyre nônek az igények. A beépített mikrovezérlôvel rendelkezô, analóg vezérlôk alkalmazásának egyik nagy elônye, hogy a rendszerteljesítmény járulékos alkatrészköltségek nélkül növelhetô. Kiváló példa erre a Microchip Technology MCP19114/5 típusnevû, digitálisan bôvített, analóg szinkrón PWM vezérlô, amely integrált PIC®-sorozatú mikrokontrollerrel is rendelkezik Az MCP19114/5 egyik alapeleme, az integrált, 10 bites A/D-átalakító, vagyis digitalizáló pontosságát mérés közben számos paraméter befolyásolja, így a zaj, az ofszethibák, a differenciális és integrális nemlinearitási (DNL és INL: Differential Non-Linearity és Integral NonLinearity) hibák, valamint a digitalizáló referenciafeszültségének ingadozásából adódó pontatlanságok. Ezek a hibaforrások szobahőmérsékleten alappontatlanságokat eredményeznek, azonban a hőmérséklet-ingadozás következtében ezek módosulnak, ezért ennek hatását semmiképp sem szabad figyelmen kívül hagyni. A jó hír, hogy ezeket a hibákat különböző kompenzációs technikákkal mérsékelni lehet.

A mérési hibák kompenzálásának egyik hatékony módja a gyári kalibrálás, azonban a referenciafeszültség pontatlanságát és hőmérsékleti driftjét nem lehet egyszerűen korrigálni, és mindkettő jelentős befolyással van a mérésekre. Az A/D-átalakítós mérések pontosságát kétféle módon, arányméréses és aránymérés nélküli megközelítéssel lehet biztosítani, amelyekhez hardverre és szoftverre egyaránt szükség van.

Aránymérés nélküli kompenzáció Az aránymérés nélküli megközelítés lényege, hogy a mérendő jel az A/D-átalakító referenciaforrására nem kerül vonatkoztatásra (az MCP19114/5 esetében az A/D-átalakító referenciafeszültségének jele AVDD). Ehhez az aránymérés nélküli

módszerhez egy ismert pontosságú jel mérése szükséges, amely mérést fel lehet használni más mérések eredményének korrigálására (lásd 1. ábra).

Az 1. és 2. egyenletben Vjel méréséhez egy V BGR jelöléssel ellátott, pontos belső jelet használtunk fel. A V BGR referencia gyári kalibrációjával a pontosság 1%-on belül van, a melegedési tolerancia mértéke ±2,5%. Az A/D-átalakító referenci-

ájának pontosságából és a hőmérsékleti driftből adódó romlást nullára redukáltuk azzal, hogy a hőmérséklet függvényében pontosabb V BGR jelre vonatkoztatunk. A V BGR jelet az A/D-átalakítón belül ki lehet olvasni. Az aránymérés nélküli kompenzáció tehát egy matematikai jellegű megközelítés annak érdekében, hogy az A/D-átalakító referenciájából adódó hibákat kiküszöbölhessük.

1. ábra. Aránymérés nélküli kompenzáció

használnak. A mért jel arányos a referenciafeszültséggel, ezáltal a mérés pontossága a referenciafeszültség helyett nagyobb mértékben az érzékelő ellenállás minőségétől függ.

Bizonyos esetekben az A/D-átalakító referenciája (AVDD) nem pontosan ugyan-

Arányméréses kompenzáció Egy másik lehetőség a mérési hiba csökkentésére az arányméréses kompenzáció implementálása. Az arányméréses kompenzációs A/D-átalakítós méréseket jellemzően olyan feszültségforrással végzik el, amelyet a céláramkör gerjesztésére és az A/D-átalakító referenciájaként egyaránt

2. ábra. Aránymérés nélküli kompenzáció

WWW.ELEKTRO-NET.HU 23

KONSTRUKTÔR

az a forrás, mint az, amit a céláramkör gerjesztésére használnak (VDD). Ahhoz, hogy az eszközzel arányméréses A/D-átalakítós méréseket tudjunk végezni, bevezetjük az energiaforrás gyárilag tárolt A/D-átalakítós mérési értékét. Példánkban VDD/2 (HFVDD) elemi ADC-egységben kifejezett, belső értéke elérhető az MCP19114/5 számára (lásd 2. ábra). Amint a 3. egyenlet K paramétere kiszámításra került, R 2 értéke is meghatározható.

bítani, elkerülendő a helyi szorzás okozta erőforrás-felhasználást. Vjel értéke az 5. egyenlet alapján számítható.

A firmware optimalizálása során hasznos eszköz a szukcesszív approximációs megközelítés követése, amely a szorzási és osztási műveletekhez képest jobb számítási hatékonyságot ígér. A szorzás és osztás elkerülhető egy speciális, matematikai hatékonyságra optimalizált hardverkonfiguráció használatával (lásd 3. ábra).

implementációban egyetlen mérő szubrutin végzi az összes jel mérését. Az alkalmazáshoz az NTCLE305E4103SB jelű termisztor került kiválasztásra, amely a –40 … 125 °C tartományban, 1 °C felbontással képes hőmérsékletet mérni. A V be-mérések a 0 … 23,4 V tartományt ölelik fel, 0,125 V felbontással, amely ráadásul firmware-ből könnyen konfigurálható. A V ki-mérések a 0 … 93,6 V tartománnyal kompatibilisek, 0,5 V felbontással, szintén firmware-es konfiguráció lehetőségével. Ha az egyik BIN jelű, binválasztó ellenállás az áramkörbe csatlakozik, a binmérő szubrutin 0 és 9 közötti számmal tér vissza. A rendszert leíró programkódminta a Microchip Technology AN1882 számú alkalmazástechnikai jegyzetében található meg.

Összefoglalás 3. ábra. Matematikai hatékonyságra optimalizált hardverkonfiguráció

2. ábra. Aránymérés nélküli kompenzáció

Technikák a gyakorlatban A feszültségküszöbszint-ellenőrzést aránymérés nélküli mérésekkel lehet implementálni. Az olyan rendszerekben, ahol több üzemi pont vagy küszöbszint megkülönböztetésére van szükség, összehasonlító táblázat is implementálható. A VADC_jel (counts) az elődefiniált értékekkel összevethető, amely alapján a rendszer összehasonlításon alapuló döntéseket hozhat meg (lásd 1. egyenlet).

A mérési eredmény küszöbszinttel való összehasonlítása helyett előnyösebb lehet a Vjel feszültséget közvetlenül mérni. A 2. egyenletet alkalmazva Vjel mért értéke kompenzálható.

Az M arányszám definíciója:

Az M behelyettesítése a 2. egyenletbe:

A rendszertervező számára adott lehetőség M értékét felsőbb rendszerszintekre továb-

R1 és R2 ellenállások értéke úgy kerül megválasztásra, hogy az tényező speciális értéket vegyen fel az alábbi 6. egyenlet szerint:

Mivel a korábbiakból tudjuk azt, hogy VBGR = 1,23 V, az 5. egyenlet felhasználásával az alábbi 7. egyenlethez jutunk:

A digitális, bővített funkcionalitású MCP19114/5 analóg PWM vezérlőt integrált mikroprocesszoros egysége emeli ki az analóg vezérlők mezőnyéből.

A cikkben ismertetett technikákkal a mérőrendszerek pontossága és teljesítménye jelentősen bővíthető, legyen szó akár arányméréses vagy aránymérés nélküli analóg-digitális átalakításról.

Az ismertetett példákkal könnyen megalkotható olyan firmware, amely hardver hozzáadása nélkül biztosít jelentős előrelépést pontosság és teljesítmény tekintetében.

Digitális rendszerben 2 N-edik hatványával végzett szorzásnál az eredmény N bittel való eltolás a 2N értékkel való konkrét szorzás helyett. Ezen a ponton a léptetéses művelet lehetősége miatt az osztás és szorzás kódolás útján történő elvégzése szükségtelen.

A 4. ábra az MCP19114/5 analóg vezérlővel megvalósított Vbe-, Vki-, hőmérséklet- és kódbinmérést mutatja be.

A kódoptimalizálást illetően a 4. ábrán látható

YIWEI XIONG, ALKALMAZÁSTECHNIKAI MÉRNÖK, MICROCHIP TECHNOLOGY

4. ábra. A különbözô mérések kombinációja az MCP19114/5 analóg vezérlôvel WWW.MICROCHIP.COM

A MICROCHIP NÉV ÉS LOGÓ, A PIC A MICROCHIP TECHNOLOGY BEJEGYZETT VÉDJEGYEI AZ EGYESÜLT ÁLLAMOKBAN ÉS TOVÁBBI ORSZÁGOKBAN. MINDEN EGYÉB EMLÍTETT VÉDJEGY A HOZZÁ TARTOZÓ BIRTOKOS JOGOS TULAJDONÁT KÉPEZI.

24 ELEKTRONET

XXVII. évfolyam 2. szám

KONSTRUKTÔR > [NAPRAKÉSZEN]

KIS MÉRETÛ RF ZAJSZÛRÔ MOBILESZKÖZÖK AUDIOVONALAIRA A Murata bejelentette NFZ03SG_SN-sorozatú, 0201 méretkódú RF szűrőit, amelyeket hordozható eszközök (jellemzően okostelefonok, tablet-számítógépek) audiovonalaira tervezett meg.

A hordozható eszközöknél a hangminőség igen fontos szempont, és a hangminőségromlás elkerülése érdekében a helytelenül méretezett RF-szűrés az audiovonalakon körültekintő tervezést igényel.

Az NFZ03SG_SN-sorozat a 0201 méretkódjával a piac legkisebb méretű chipszűrője, amely a hangfrekvenciás jeleket rendkívül kis torzítással terheli, míg a kommunikációs WWW.MURATA.COM

frekvenciákon kiváló csillapítást biztosít. A terméksorozat tagjai a tipikusan keresett csillapítási impedanciákkal választhatók, amely 900 MHz-es 330 … 160 Ω-ot, 1,7 GHz-en 400 … 1200 Ω-ot jelent. A DC ellenállás 0,6 … 1,7 Ω között, a névleges áram 305 … 180 mA között mozog.

A 0201 méretkódú szűrő a piac legkisebb megoldása ilyen célra, tökéletesen támogatva a modern eszközök miniatürizálási követelményeit. Az apró méreteket a cég saját fejlesztésű ferrit- és gyártástechnológiája teszi lehetővé. A szűrők tárolási és működési hőmérséklet-tartománya –55 … 125 °C.

WWW.ELEKTRO-NET.HU 25

GYÁRTÓSOR > [NAPRAKÉSZEN]

GYÁRTÁSTECHNOLÓGIAI KONZULTÁCIÓ EGYEDI ÜGYEKBEN Az ASM Assembly Systems bővíti eseményeinek és tématerületeinek számát a müncheni felületszerelési technológiai kompetenciaközpontjában (SMT Center of Competence – CoC). A CoC egy teljesen működőképes SMT gyártósorral kápráztatja el a látogatókat, amely mellett szomszédos munkaműveletek is futnak, illetve kapcsolódó technológiák és gépek is megismerhetők.

Az ASM szakemberei a CoC felszerelését workshopok, illetve folyamat- és alkalmazástechnikai konzultációk kapcsán használják, amelyek lehetnek nyilvánosak vagy ügyfélspecifikusak is. A CoC-s események célja, hogy a résztvevők olyan funkciókat és módszereket ismerjenek meg, amelyekkel gyártási tevékenységük minőségét és folyamataik hatékonyságát is javíthatják, megfelelve kifejezett érdeklődésüknek.

Az új „Smart SMT Factory Workshop” szakmai eseményeket az ASM

WWW.ASM-SMT.COM/EN/CENTER-OF-COMPETENCE folyamatszakértői nyolc olyan központi munkafolyamatra összpontosítják, amelyekkel gyakorlatilag minden felhasználó szembesül, függetlenül attól, hogy az iparból pontosan honnan is érkezett. A „Process Days – Printing & Stencils” címet viselő eseményen a nyomtatási folyamatok stabilitásának növelése a központi kérdéskör, illetve az

idén márciusban induló szolgáltatással, a legkorszerűbb online és videós technikai háttérrel megtámogatva webinárium keretében is lehetőség van tanácsadást kérni a cég szakembereitől. Végezetül, a CoC-ben fenntartott egyedi tanácsadásra is kijelölt, fi x időkeret, amely kiválóan alkalmas az adott gyártási területre specifi kus ügyek megoldására.

NAGY SEBESSÉGÛ ÉS KIVÁLÓ ÉLKONTÚROZÁSI KÉPESSÉGÛ, SZÓRÓFEJES APPLIKÁTOR A Nordson ASYMTEK bemutatta Select Coat® applikátorsorozatának legújabb, SC-350 Select Spray modelljét alakkövető lakkozási felhasználásra. Az SC-350 kiváló élkontúrt és bevonati egyenletességet biztosít nagy folyamatsebesség mellett is, míg sokféle viszkozitású folyadék felhasználását teszi lehetővé. A kiváló élkontúrozás és szórásvezérlés lehetősége szűk toleranciákkal szabályozott zónák kialakítását és vékony anyagfelhordást támogat, amelyek rendkívül fontos szempontot jelentenek a jármű-elektronikai és mobilelektronikai gyártási alkalmazásokban.

Az SC-350 ideális a precíz élkontúrozást és egyenletességet igénylő alkalmazásokhoz, legyen szó akár 100% szilárdanyag-tartalmú vagy oldószeralapú anyagokról. Az innovatív légáramláskiterjesztés elősegíti a nagy viszkozitású anyagok (pl. szilikonok, akrilok, uretánok stb.) porlasztását, illetve csökkenti a pókhálósodási hatást, amely a bevonóanyagok levegőben való kikeményedésekor lép fel.

A viszkozitási kompatibilitási tartomány a 30 … 3500+ cps-re terjed ki.

WWW.NORDSONASYMTEK.COM

KÖRNYEZETBARÁT FOLYASZTÓSZER A Kester bejelentette NF1060-VF típusnevű termékvonalát, amely no-clean, illékony anyagoktól mentes folyasztószereket foglal magában. Az NF1060-VF szándékosan adalékolt halogéneket nem tartalmaz, felhasználását tekintve pedig hullámforrasztási folyasztószer, amely kiváló furatkitöltést és alacsony hibaszázalékot ígér az ólommentes elektronikai összeszerelésben. Az NF1060-VF

26 ELEKTRONET

a folyasztószerekre felállított J-STD-004B ajánlás szerint ORM0-besorolású (organikus, közepes aktivitású), illékony anyagok kibocsátása tekintetében pedig mentességet élvez. Szilárdanyag-tartalma alacsony, lerakódásra vagy eltömődésre a felhordó fúvókáknál nem kell számítani.

WWW.KESTER.COM

XXVII. évfolyam 2. szám

RENDSZERINTEGRÁTOR > [NAPRAKÉSZEN]

ÚJ, ELEKTROKÉMIAI HEGESZTÉSIVARRAT-TISZTÍTÓ Gyártója, a Cougartron szerint az InoxFURY messze a legnagyobb teljesítményű, elektrokémiai elven működő hegesztésivarrat-tisztító megoldás a piacon. Az InoxFURY-t a nagy méretű acéltartályokon és egyéb szerelvényeken megtalálható, hosszú, szennyezett és korrodált, hegesztett varratok tisztítására optimalizálták, amely feladatra nagy sebességgel, kiváló üzembiztonsággal és hatékonysággal, túlterhelési veszély nélkül alkalmas.

Az InoxFURY legfôbb ismérvei: kompatibilitás a rozsdamentes acélok minden kategóriájával (301, 3014, duplex) és alumíniummal, kompatibilitás RIG, MIG/MAG, MMA, pálcás és egyéb hegesztési típusokkal, akár négyszer gyorsabb és hatékonyabb működés, egyszerre négy tisztítókefe használatával, kategóriaelső teljesítmény 200 A áramerősséggel, hegesztési varrat tisztítása és passziválás egy lépésben, felületi polírozás, hordozható kialakítás, beltéri és időjárás-független kültéri használat lehetősége, az elektromos, termikus és kémiai folyamatokat és megoldásokat egyedülálló módon kombináló CougarSense technológia támogatása, változtatható feszültség (újdonság): polírozáshoz kisebb, tisztításhoz és passziváláshoz nagyobb feszültség.

Az InoxFURY ideális megoldás nagy teherbírást követelő, nagy munkafelületen végzett alkalmazásokhoz, és sokkal biztonságosabb és gyorsabb alternatívát kínál a veszélyes vegyi folyamatokat és anyagokat használó kémiai maratásra és passziválásra.

WWW.COUGARTRON.COM

VEZETÉK NÉLKÜLI, LÉZERES KÖVETÉSI MEGOLDÁS A vProbe vezeték nélküli technológiai megoldásai tökéletesen szinkronizált a gyártó API Radian és Omnitrac 2 lézeres követőivel/letapogatóival, kialakítása következtében pedig sokkal kényelmesebben és hatékonyabban használható olyan esetekben, ha a munkaterületen a követő és szerelvényeinek átpozicionálása körülményes. A vezeték nélküli kialakítás a rugalmasság, sebesség és hordozhatóság tekintetében új mércét állít a lézeres követésben.

A vProbe-bal integrált Omnitrac 2-rendszer teljes vezetéknélküliséget és hordozhatóságot biztosít. Egy töltésről az akkumulátoros rendszer akár 6 órán át is használható, folyamatában akár megszakítás nélkül (opcionálisan többakkumulátoros kivitel is választható).

A könnyű és kis méretű vProbe az Omnitrac 2 mellett a hordtáskában elhelyezhető, ezzel is elősegítve a mobilitást. A vProbe legfeljebb akár 80 m sugarú körnek megfelelő méretű területen használható, a dinamikus letapogatás során azonnali koordinátaadatokat képes szolgáltatni, a konkurens rendszerekhez képest nagyobb sebességgel.

WWW.APISENSOR.COM

WWW.ELEKTRO-NET.HU 27

RENDSZERINTEGRÁTOR

JÓ MINÔSÉG, KEDVEZÔ ÁRFEKVÉS, MINDEN EDDIGINÉL KISEBB MÉRETBEN A ROHDE & SCHWARZ BEMUTATJA R&S®RTC1000 TÍPUSÚ OSZCILLOSZKÓPJÁT Az új, R&S®RTC1000-sorozatú oszcilloszkópok – kis méretük ellenére – a lehetô legsokoldalúbb képességekkel rendelkeznek. A 835 eurós árszinttôl induló mûszerek sokrétû funkcióit az oktatásban tevékenykedôk, korlátozott költségvetéssel rendelkezô mérnökök és hobbisták igényeihez igazították.

A Rohde & Schwarz piacra dobta R&S®RTC1000-sorozatú oszcilloszkópjait. Ezek a kompakt műszerek nyolccsatornás logikai analizátorként, négycsatornás adatminta-generátorként, továbbá I2C, SPI, UART/RS-232, CAN és LIN protokollanalizátorként egyaránt használhatók. Mindezek mellett rendelkeznek digitális feszültségmérő, alkatrész-tesztelő, spektrumanalizátor- és számlálófunkcióval is. Ezek a minimális helyigényű készülékek e nyolc képesség ötvözésének köszönhetően óriási használati értéket képviselnek.

Joerg Fries, a Rohde & Schwarz méréstechnikai piaci szegmensekért felelős alelnöke erről a következőket nyilatkozta: „Mérnökeink kedvező árfekvésű, ugyanakkor jó minőségű és több berendezés képességeit egyesítő oszcilloszkóp tervezésébe vágtak bele. A korai tesztelésekbe bevont ügyfeleink igen kedvezően fogadták, hogy nyolcféle termék funkcióit ötvöztük egyetlen kompakt műszeren belül, ami az egyedülálló alkatrésztesztelőre különösen érvényes.”

28 ELEKTRONET

Az R&S®RTC1000-sorozatú oszcilloszkópok felső határfrekvenciája 50 MHz és 300 MHz közötti lehet.

Az 1000-es sorozatú műszercsaládon belül ez az első termékvonal, melynek

sávszélességét szoftveres úton lehet bővíteni, egészen 300 MHz-ig terjedően.

Az ehhez szükséges engedélyezőkódokat időről időre, az igényeknek megfelelően lehet beszerezni. A kétcsatornás oszcilloszkópok legnagyobb mintavételi sebessége 2 GHz lehet, 2 millió értéket tároló memóriamélység mellett. Minden R&S®RTC1000-sorozatú műszer általános tartozéka a LAN- és USB-illesztő.

Az R&S®RTC1000-sorozatú oszcilloszkópok már megrendelhetők a Rohde & Schwarz-tól és kijelölt értékesítési partnereitől.

WWW.ROHDE-SCHWARZ.HU TOVÁBBI INFORMÁCIÓK: WWW.ROHDE-SCHWARZ.COM/RTC1000

XXVII. évfolyam 2. szám

RENDSZERINTEGRÁTOR > [NAPRAKÉSZEN]

IP-MINÔSÍTÉSÛ, VÍZÁLLÓ ELEKTRET KONDENZÁTORMIKROFONOK A CUI Audio Group vízálló elektret kondenzátormikrofonokat mutatott be IP57, IP65 és IP67 burkolatvédelmi kategóriás kivitelekben. A –42 … –25 dB érzékenységű, 57 … 70 dBA jel/zaj viszonyú mikrofonokat elsősorban olyan különféle ipari és kültéri alkalmazásokhoz ajánlja a gyártó, amelyeknél a környezeti hatások (por, nedvesség stb.) elleni védelem lényeges szempont.

A portfólió valamennyi modellje irányfüggetlen karakterisztikájú, mindössze 4 mm átmérőjű és 1,5 mm magasságú, kompakt tokozásba kerül. Az üzemi feszültségük 2 V DC vagy 3 V DC lehet, a 20 Hz … 20 kHz frekvenciatartományt fedik le, illetve elérhetők kivezetős és felületszerelhető kivitelben is.

Mindegyik modell RoHS-kompatibilis, működési hőmérséklet-tartományuk –40 … 80 °C.

Nincs ideje kivárni következo lapszámunk megjelenését?

Látogassa meg naponta frissülo portálunkat!

www.elektro-net.hu

WW.CUI.COM

NET O R T K E L E

REFLEK TOR

BAN AZ IPAR

I DOLGOK

TE RNEETE INTEERN

AM 2. SZÁM XXVII. ÉVFOLY

WW.ELEKTRO WWW

IKAA ÉS ÜZLE NIKA TTRONIK TRON KTRO KKT EKT EEK LEK LLE ELEK ELE EEL

– 2018. MÁRCI

US

-NET.HU

T

RRTT MA ART OL TTAAAR HOOL HHOL N OORSZÁGO ROR AARRRO YARO YAR GYYYA GGYA AGY AGYA AAG MAG MA M A AARR 44..0 ÉS PAR IIPPPA AZ IPAR AZ IILL 55GGG??

BBIL BI OBIL OBI OOB MOB MO M I ADDÓÓ AAZZ IIPAR AD MAD MA M EEMA TEM TE ÜTE ÜT ÜÜTEM EEJJÛ DEJ DDE ID IIDEJ LÓÓSSSID LÓSI LÓ ALÓS ALÓ AL VALÓ HE EKHEZ REEK ZEERRREK ZER ZE SSZE DDSSZ ENNNDDSZ END REN EL ÉSSSSEL PÉÉS ÉPÉ ÉÉP LLÉPÉ GYY LÉ EGY EBBBB A EB LEB EELLLE ELEB ZZELE ZE ÖZE ÖZEL ÖZ KÖZ EBBB HMI EETTTTTEB LETT LET LLE JLET JJL EJLE FEEEJ GFFFEJL EGGGFE EEGFE LEGF LLE ÁÁSSÁÁHHOZ TÁS ÍTTTÁ ÍÍTÁ KÍTÁ AKKÍT AK LAKÍ LAK AALLLA IIAL KIIA KIAL KKIA SÉÉÉGGG,, IINNÔSSÉG MIN JJÓÓ M R KVÉS, ÁRFE VEEZZÔ ÁÁR DVE DDV EDV EED KED KKE D IGINÉL EDD EENN EED DEN NDDDE NNDE IND IN MIIINDE MIN M N EBBBB MÉRETBE EB SEB SSE ISE ISEB IIS KISE KKIS RA TUMINFO VAN A KKVVVA ZÖBÉN A IKA KÜS MAT MA M BENN A GÉPEK ÉLET TARTÁSA BBBÍTÁS HANGJELTOVÁ ÜLL BELÜ STÚDIÓN ÉS KÍVÜL 18002

Ára: 1200

Ft

9 9 771219

705000

WWW.ELEKTRO-NET.HU 29

RENDSZERINTEGRÁTOR

A KVANTUMINFORMATIKA KÜSZÖBÉN A kvantumelmélet megjelenése

(2. RÉSZ)

A kvantumelmélet megjelenését a következőkben néhány, kiemelkedő eredményeket felmutató kutató, fizikus legfontosabb eredményeinek bemutatásán keresztül követjük végig.

Max Planck (8. ábra) az 1800-as évek legvégén a hősugárzás elméleti problémáival foglalkozott. A feketetest sugárzási tulajdonságait vizsgálva megállapította, hogy az energia leadása során a kiadott mennyiség nem lehet tetszőleges értékű, a közölt energiaadagok csak jól meghatározható méretű energiacsomagocskák egész számú többszörösei lehetnek. Az elgondolás finomítása során az elektromágneses sugárzásokra kimondta, hogy a sugárzott energia csak továbboszthatatlan adagok, kvantumok formájában létezhet, s az energiakvantum a frekvenciával arányos méretű: E = h . , ahol  a sugárzás frekvenciája, h a hatáskvantum, amit később Planck-állandónak neveztek el (h = 6,626 10 -34 Js).

A Planck-állandó az 1 Hz-es energiaegység energiaértékét adja meg. Ha egy test energiát sugároz ki, annak mértéke csak a képlet szerinti vagy annak egész számú többszöröse lehet. Planck 1900. december 14-én Berlinben, a Fizikai Társaság ülésén ismertette az elért eredményeit, a hullámcsomagok létét és a kiszámításukhoz használható képletet.

Ezt a napot tekintik világszerte a kvantumelmélet születésnapjának, Planck számára a felismerés Nobel-díjat eredményezett. Az energiacsomagok a későbbiekben kapták az energiakvantum (quantum) nevet.

Esetenként a redukált Planck-állandót is használják (Dirac-állandó), melynek jele a h-vonás, értéke: ħ = h/2π = 1,055 10-34 Js. 1900 óta tehát tudjuk, hogy nemcsak az anyag áll oszthatatlan legkisebb részekből (elemi részecskékből), hanem az energia sem lehet bármilyen kicsiny, ennek is van „atomja”, ami E = h .  nagyságú.

Planck eredményei, majd a következő évek kvantumelméleti kutatásai elsősorban az elemi események és részecskék világának matematikai leírását eredményezték, és sokan nem is tekintették ezt a témakört egyébnek, mint a matematiku-

30 ELEKTRONET

8. ábra. Max Planck sok érdekes, bár haszontalan játékának.

Talán a fénykvantum felfedezése volt az első gyakorlati eredmény. A fény természete is évszázadok óta foglalkoztatta a kutatókat, s Planck felismerésétől inspirálva Albert Einstein (9. ábra) új magyarázatot adott a fény mibenlétére, miközben a fényelektromos jelenség tulajdonságainak a magyarázatát kereste.

keztében elektronok lépnek ki a fémből, Thomson bizonyította be később. Különféle fémekkel megismételve a kísérletet, az alkálifémeket tartalmazó fémlemezkéknél már látható fény is kiváltotta ezt a hatást.

Einstein azt vizsgálta, hogy a fényelektromos hatás intenzitása hogyan függ a felhasznált fémtől és az alkalmazott fény hullámhosszától. Elsősorban az ragadta meg a figyelmét, hogy adott fém esetén egy küszöbértéknél nagyobb frekvenciájú fény még egészen alacsony fényintenzitás esetén is minden esetben kiváltotta az elektronok kilépését, míg a nagyobb hullámhosszúságú fénnyel még akkor sem értek el hatást, ha a kísérlet során igen nagy fényerősséggel próbálkoztak. Így pl. egy konkrét kísérletben a leggyengébb ultraibolya vagy kék fénysugárzás is elektronok kilépését eredményezte, de a vörös fény semmiképpen sem váltotta ki azt, hiába növelték a fényerősséget. Mindezt a fény hullámtermészetét ismerve nem lehetett megmagyarázni.

9. ábra. Albert Einstein Ha fémeket fénnyel világítanak meg, bizonyos körülmények között elektronok lépnek ki belőle, ezt a jelenséget nevezik fényelektromos hatásnak. 1887-ben Wilhelm Hallwachs észlelte, hogy a negatív töltésekkel feltöltött elektroszkóp ultraibolya fénnyel megvilágítva elveszíti töltését. Ezt a jelenséget azzal magyarázta, hogy a fémlemezkék felületéről a fény hatására eltávozik a negatív elektromos töltés. Azt, hogy a megvilágítás követ-

Einstein a fényelektromos jelenség vizsgálati eredményeiből végül arra a következtetésre jutott, hogy a fény is elemi energiarészecskékből áll. Ezt a felismerését 1905-ben publikálta. A fénykvantum energiájának értéke lényegében a Planck-féle képlettel határozható meg: E = h . f, ahol f a fény frekvenciája, h a Planck-állandó. Az már ismert volt ekkor, hogy a

XXVII. évfolyam 2. szám

RENDSZERINTEGRÁTOR

különféle fémeknél az elektronok kilépéséhez egy jellegzetes energiaérték, az ún. kilépési munka szükséges. Einstein magyarázata szerint a fény kvantumja ütközik a fémben lévő egyik vezetési elektronnal.

Ha a kvantum energiája kisebb a fémre jellemző kilépési munkánál, az elektron nem tudja átlépni a fém felszínét, azaz nem lép ki a fémből. A fémek belsejében a vezetési elektronok szabadon mozognak, de a felszínen nem tudnak áthatolni, amit egy potenciálgát okoz. Ahhoz, hogy az elektron kiléphessen, a beérkező kvantum energiájának meg kell haladnia a kilépési munka W ki-értékét, azaz az elektronnak le kell győznie a potenciálgátat. Amennyivel nagyobb az ütköző kvantum energiája, az lesz a kilépő elektron mozgási energiája, amikor elhagyja a fém felületét. h . f = Wki + ½ me . ve2, ahol me az elektron tömege, ve a kilépő elektron sebessége. A fény frekvenciája tehát meghatározza a fénykvantum energiáját. Mivel a reakció egy fénykvantum és egy elektron között megy végbe, ennek az energiának kell az elektron számára a kilépési munkát biztosítania. Ha a frekvencia egy határérték feletti, már egyetlen fénykvantum is kiváltja az elektronkilépést. A belépő fény intenzitása csak a kilépő elektronok mennyiségét határozza meg, a mozgási energiájukat a fény színe, azaz a frekvenciája befolyásolja. Tulajdonképpen a fényelektromosságnak ez a magyarázata az egyik legelső, végigkövetett kvantummechanikai eseménysor a fizikában, melyben két, különböző elemi részecske vesz részt, a kvantummechanika törvényeinek engedelmeskedve. A fény kvantumjának (mai nevén a fotonnak) a felfedezése eredményezte Einstein számára a Nobel-díjat. A foton segítségével a legkülönfélébb fényfizikai jelenségeket meg tudták magyarázni, amiket a korábbiakban nem lehetett. A foton rendkívüli jelenség, nincs nyugalmi tömege, a sebessége pedig vákuumban: c = 299 792 458 m/s.

A fény hullámtermészete ekkor már általánosan ismert és elfogadott volt, a diszkrét viselkedés ezért megütközést keltett. Bár Einstein nem vetette el a fény hullámtermészetét, véleménye szerint a részecskejelleg egy további jellemző. Fel is merült benne egy új igény, a részecskeviselkedés és a hullámszerű viselkedés egyesítésének, összhangba hozásának szükségessége. Ezt azonban determinisztikus módon kívánta elérni, ezért a későbbiekben a kvantumelmélet újabb eredményeit (melyek valószínűségi függvényeket alkalmaztak) meg is kérdőjelezte.

10. ábra. Niels Bohr Niels Bohr (10. ábra), aki Rutherford tanítványa is volt, 1913-ban publikálta az atom szerkezetének új, általa kidolgozott elméletét. A Bohr-féle atommodellben (11. ábra) az atommag körül nem tetszőleges pályákon keringenek az elektronok, hanem csak meghatározott energiájú elektronok léteznek diszkrét körpályákon. Azt is megállapította, hogy ezek az elektronok körmozgásuk ellenére nem sugároznak ki energiát, azaz nincs energiaveszteségük. A modellben a pályák energiaszinteket képviselnek, s ha egy elektron nagyobb energiájú pályáról egy kisebb energiájúra „ugrik át”, az atom a pályák energiaszintjének különbsége által meghatározott energiájú fotont bocsát ki. A pályák energiaértékét egy egész szám (n, a kvantumszám) fejezte ki.

Később Bohr munkásságát is Nobel-díjjal ismerték el. Rövidesen kiderült, hogy az elektronok ellipszis alakú pályákon is mozoghatnak (Bohr–Strommerfeld-féle atommodell). A továbbiakban – a színképelemzéses vizsgálatok tapasztalatainak megmagyarázása és a hidrogénnél ösz-

11. ábra. A Bohr-féle atommodell

szetettebb atomok leírása érdekében – további jellemzőket kellett bevezetni, így végül négyféle kvantumszámot kezeltek (fő- és mellékkvantumszám, mágneses kvantumszám és spin-kvantumszám). Az 1925-ben kimondott Pauli-féle tilalmi elv ezekre vonatkozott: egy atom elektronszerkezetében nem lehet két olyan elektron, melyeknek mind a négy kvantumszáma azonos értékű. Az így kiegészített Bohr-féle atommodell már lehetővé tette az anyagok atomszerkezetének leírását, az elemek periódusos rendszerének megértését.

Jelentkeztek azonban hiányosságok is.

A Bohr-féle atommodellben az elektronok síkban mozognak, ami pl. a hidrogénatom esetében azt jelentené, hogy az korong alakú. A kísérletek viszont azt mutatták, hogy a hidrogénatom gömbszimmetrikus szerkezet.

Az elkövetkező negyedszázadban a kvantumelmélet rendkívül gyorsan fejlődött: kialakult egy jól használható matematikai rendszer a jelenségek leírására, s a kísérleti módszerek is fejlődtek. Ervin Schrödinger (12. ábra), Werner Heisenberg (13. ábra), Max Born, Wolfgang Pauli, Niels Bohr, Paul Dirac és számos más fizikus hatalmas energiával dolgozott a kvantumjelenségek kutatásában, sorra születtek az újabb és újabb, és meg kell vallani, egyre meghökkentőbb eredmények. Ennek a munkának magyar részvevője volt Neumann János, aki elsősorban a kvantumelmélet matematikai hátterének kidolgozásán dolgozott.

Egyre nyilvánvalóbbá vált, hogy az elemi részecskék korpuszkuláris és hullámjellegű viselkedést is produkálnak, mégpedig úgy, hogy ezek leírására a klasszikus mechanika és a klasszikus hullámelmélet már nem volt megfelelő. (A részecsketermészet és a hullámtermészet kérdésével a továbbiakban részletesebben is foglalkozunk majd.) Az is új eredmény volt, hogy a részecskék viselkedését statisztikai módszerekkel, valószínűségi eloszlásokkal lehetett csak megragadni. 1925-ben született meg Heisenberg mátrixmechanikája, ezt követően dolgozta ki Schrödinger a hullámmechanikát. Később igazolódott, hogy ez a két elmélet lényegében egyenértékű. Schrödinger 1925-ben publikálta az elemi részecskék állapotát leíró valószínűségi függvényt, a Schrödinger-egyenletet.

Az elméleti ismeretek bővülését, a matematikai leírás ellenőrzését azonban nehezítette, hogy mind nyilvánvalóbbá vált, hogy az elemi részecskék fizikai jellemzőit, viselkedését, paramétereit nem lehet úgy meghatározni vagy megmérni, ahogyan

WWW.ELEKTRO-NET.HU 31

RENDSZERINTEGRÁTOR

12. ábra. Ervin Schrödinger

13. ábra. Werner Heisenberg

azt a fizikusok a makroméretű világban megszokták. 1927-ben Heisenberg ismertette határozatlansági relációit. Ezekben a matematikai kifejezésekben az szerepel, hogy bizonyos paraméterpárosok egyidejű, pontos mérése nem lehetséges, a mérési hibának van egy elméleti minimális értéke, ami nem csökkenthető. Ilyen paraméterpáros pl. a részecske helyzete (x) és az x irányú impulzusa, azaz px = mv x . Heisenberg publikációja szerint egy mérés során e két paraméter mérési bizonytalanságának (Δx és Δpx) a szorzata nem lehet kisebb ħ értékénél, azaz

modellt is. Az új atomszerkezetben az atommag körüli elektronoknak hullámra és részecskére jellemző tulajdonságai is vannak, helyzetüket pedig nem ismerhetjük pontosan, csak meghatározhatjuk előfordulásuk valószínűségét. A Bohr-féle atommodell pontosan leírt elektronpályái tehát véleményük szerint értelmetlenek.

Az elektronok állapotát a Schrödinger-féle hullámegyenlettel lehet jellemezni, melynek sajátfüggvényei (megoldásai) jó egyezést mutattak a Bohr-modell fő adataival.

Tulajdonképpen az állapotfüggvény maximumait kellett megállapítani, ezek feleltek meg a hagyományos elektronpályaképnek.

A hullámegyenlet megoldásában is megjelennek a Bohr-féle kvantumszámok is. Az atommag körül az elektronok elektronfelhőt alkotnak, melynek vannak ritkulásai és sűrűsödései, azaz kevésbé valószínű és valószínűbb állapotértékei.

Egy érdekes kérdés is felvetődött, nevezetesen az atom méretének problémája.

Az atommagot körülvevő elektronfelhő ugyanis matematikai értelemben csak a végtelenben tűnik el. A hagyományosan értelmezett atomméret határánál még van egy kis értékű valószínűsége az elektron előfordulásának is, sőt, egyre távolabb is nullától különbözik ez a valószínűség. A kvantummechanikai atommodellnél ezért nem az atom méretéről beszélnek, hanem egy gyakorlati határértékről, az atom hatásszférájának a határáról. A hatásszféra az a burkolófelület az atommag körül, amelyen a magtól legtávolabbi elektron tartózkodási valószínűsége legalább 90%. A hidrogénatom így meghatározott sugara pl. 1,4 Ǻ, ami jó közelítéssel megegyezik a korábbi, determinisztikus értékkel.

A kvantumelmélet, az elemi részecskék viselkedésére, tulajdonságaira vonatkozó új ismeretek alapvetően már nemcsak a ma-

ΔxΔpx ≥ ħ, ahol ħ a már ismertetett, redukált Planck-féle állandó. Ha tehát egyre pontosabban határozzák meg az elemi részecske helyét, ugyanakkor az impulzusa értékét egyre pontatlanabbul lehet megadni. Hasonló tulajdonságú paraméterpáros az energia és az idő. A határozatlansági relációk jelentőségére utal Heisenberg sírfelirata is: „Er liegt irgendwo hier” (Valahol itt nyugszik).

Később Heisenberg és Schrödinger munkásságát is Nobel-díjjal honorálták.

Heisenberg heurisztikus érvelését pontosította később Earle Hesse Kennard és Hermann Weyl. Ők a hely és az impulzus mérési eredményeinek szórására (illetve e szórások szorzatára) adtak meg alsó határt, a következő összefüggés szerint: xp ≥ ħ/2.

A határozatlansági relációkat sokan úgy értelmezték, hogy a mérőberendezések korlátozott pontossága, vagy a mérésnek a mért részecskére gyakorolt hatása okozza a hibákat. Valójában a határozatlanság az elemi részecskék tulajdonsága, függetlenül attól, mérik-e éppen őket vagy sem, s ha mérik, milyen eszközökkel.

Schrödinger és Heisenberg eredményei alapján módosítani kellett az atom-

32 ELEKTRONET

tematika egy új ágát jelentették, hanem a fizika egy új fejezetét is: körvonalazódott a kvantumfizika, a kvantummechanika.

Igaz, sokan a kvantummechanikát, a kvantumfizikát és a kvantumelméletet egymás szinonimájaként kezelik. A kvantummechanika legfontosabb effektusai bizonyos mennyiségek kvantálása, a határozatlansági relációk, az állapotok valószínűségi jellege, a hullám-részecske kettősség, a kvantumkorreláció (kvantum-összefonódás). Az utóbb említett jelenségekkel a további fejezetekben találkozunk majd.

A kvantumelmélet a 20. század elején egyre részletesebb ismereteket szolgáltatott az elemi részecskék világáról, e világ működéséről. Ugyanakkor el kell ismerni, hogy egyes, matematikailag levezethető, vagy akár kísérletekkel is igazolható jelenségeket ha el is fogadunk, megérteni nem tudjuk.

De ezzel a kutatók, tudósok is így voltak.

Erre utal Bohr már idézett kijelentése is: „Azok, akiket nem sokkol, amikor először találkoznak a kvantummechanikával, valószínűleg nem értették meg!”. Mások még egyértelműbben fogalmaznak, pl. ezt olvashatjuk Richard Feynmanntól: „Azt hiszem, biztonsággal kijelenthetjük, hogy senki sem érti a kvantummechanikát!”.

A makrovilág determinisztikus fizikájának művelői számára a kvantumelmélet sokkoló volt. Emiatt is gyakran vitatkoztak a kor kutatói, tudósai egymással. Közismert az a történet, hogy Albert Einstein, Boris Podolsky és Nathan Rosen 1935-ben a kvantumelmélet addig ismertetett matematikai eredményeit felhasználva további következményeket, viselkedési jellegzetességeket számítottak ki. Következtetéseik között voltak olyanok is, amelyek véleményük szerint ellentétesek a már elfogadott és bizonyított relativitáselmélettel, a kauzalitás elvével, ezért lehetetlenek, abszurdak, így a kvantumelmélet hibás vagy hiányos voltát igazolják. Ez a felvetés, mint EPR-paradoxon, szerepel majd a későbbiekben. Előre kell bocsátani azonban, hogy a megjósolt és lehetetlennek minősített jelenségeket a kvantumfizikai kísérletek sora valóságként igazolta, így a paradoxonok kidolgozói a kvantumelmélet lejáratói helyett annak jövőbe látó, jelentős alakjaivá váltak! Einstein egyébként is nehezen tudta elfogadni a kvantumelméletet, elsősorban a valószínűségi leírással nem volt kibékülve. Ismert mondása: „Én mindenképpen meg vagyok arról győződve, hogy Ő (Isten) nem játszik kockajátékot.”. (folytatjuk)

DR. MADARÁSZ LÁSZLÓ, OKLEVELES VILLAMOSMÉRNÖK

XXVII. évfolyam 2. szám

RENDSZERINTEGRÁTOR

A GÉPEK ÉLETBEN TARTÁSA Kevés dolog bosszantóbb és drágább a gépek és berendezések nem tervezett leállásánál.

A Murrelektronik cég Emparro ACCUcontrol szünetmentes áramforrása a nagy teljesítményû Emparro tápellátási rendszer kiegészítéseként életben tartja a gépeket azzal, hogy áramkimaradás esetén megszakítás nélkül átállítja az ellátást akkumulátoros forrásra. A szünetmentes áramforrásra fordított beruházás gyakran már az elsô elkerülhetô leálláskor megtérül A szünetmentes áramforráshoz 40 Ah kapacitású külső ólomakkumulátorok csatlakoznak, ami hosszú áthidalási időt tesz lehetővé. Igény szerint 20 vagy 40 A-es változat is alkalmazható. A szerelés szerszám nélkül zajlik, a 20 A-es változat pedig mindössze 65 mm-es szélességével rendkívüli kis helyet vesz igénybe a kapcsolószekrényben.

Predictive Maintenance – tájékoztatás a kiesés elôtt Az Emparro ACCUcontrol folyamatosan figyeli a csatlakoztatott akkumulátor belső ellenállását. A határérték túllépésekor a készülék egy jelzőérintkezőn keresztül figyelmeztető jelzést ad. Ekkor az akkumulátor cseréje a következő szervizelés időpontjára betervezhető. Az ilyen előrejelző információk segítenek elkerülni a nem tervezett kieséseket és a szerviztechnikus váratlan riasztását.

Minél hûvösebb, annál jobb Az akkumulátorok szeretik az alacsony hőmérsékletet. Ekkor nagyobb teljesítmény leadására képesek és hosszabb élettartamúak. Ennek érdekében az akkumulátorok töltésére az Emparro ACCUcontrol segítségével kontrollált hőmérsékleti viszonyok mellett kerülhet sor. Ehhez a készülék a töltési zárlati feszültséget a környezeti hőmérséklethez igazítja. Ennek köszönhetően – akár magasabb környezeti hőmérséklet mellett is – az akkumulátorok maximális élettartama érhető el.

Egyszerû csatlakoztatás ipari számítógépekhez Az Emparro ACCUcontrol egyszerűen, mini USB csatlakozón keresztül ipari számítógépekhez csatlakoztatható. Ez azt jelenti, hogy: hálózatkimaradás esetén az ipari PC kontrollált módon állítódik le, az akkumulátor hálózati feszültsége és töltöttsége élőben felügyelhető, az üzemállapotok naplófájlban dokumentálhatók, az üzemi paraméterek egyszerűen, könnyedén beállíthatók.

Szünetmentes áramforrásmodul, vagy kondenzátoralapú puffermodul? „Az Emparro ACCUcontrol szünetmentes áramforrás a megfelelő megoldás arra az esetre, ha hosszabb áramkimaradást kell áthidalni anélkül, hogy a gyártásban kiesés vagy leállás következne be. A külső csatlakoztatású ólomakkumulátorok akár órákban mérhető áthidalási időket tesznek lehetővé. Az Emparro Cap ultrakondenzátorokon alapul, mely a teljes élettartama alatt nem igényel karbantartást, és akkor tekinthető optimális megoldásnak, ha megfelelő erőnek kell rendelkezésre állnia ahhoz, hogy a gépek és a vezérlések strukturált módon legyenek lekapcsolhatóak.”

Manuel Senk, Business Development Manager

MURRELEKTRONIK KFT., 9024 GYÔR, KÖZÉP UTCA 16.

TEL.: (+36-96) 900-125. FAX: (+36-96) 900-127 WWW.MURRELEKTRONIK.HU, INFO@MURRELEKTRONIK.HU

WWW.ELEKTRO-NET.HU 33

RENDSZERINTEGRÁTOR

HANGJELTOVÁBBÍTÁS STÚDIÓN BELÜL ÉS KÍVÜL FireWire – IEEE 1394 Az 1980-as évek végén, a 90-es évek elején az Apple Computer Inc. fejlesztette ki a FireWire interfészt, melyet 1995-ben az IEEE szabványosított. Ekkor kapta az IEEE 1394 jelölést. Annak ellenére, hogy az Apple „gyermeke” volt, elterjedése a Sony DV-kameráin való megjelenésével indult, ugyanis az Apple vezetése egy ideig félt bevezetni az új csatolófelületet. Az interfészt használó gyártók – a Sony és a Texas Instruments kivételével – az Apple által adott FireWire elnevezést, a Sony az i.Link, a TI pedig a Lynx nevet használta. A FireWire működését tekintve az SCSI-re emlékeztet, ugyanakkor kialakításában fontos szerepet kapott a video- és audiocélra történő felhasználás.

Hasonlóan, mint az USB esetében, a FireWire megalkotását is a személyi számítógép-interfészek egységesítése motiválta. Első, 1995-ben megjelent változata 400 Mbit/s-os névleges sebességével lényegesen gyorsabb volt az USB 1.1-nél, de valamivel még az USB 2.0-nál is.

A FireWire bonyolultabb, intelligensebb és drágább is a vetélytársánál, az USB 2.0-nál. A rendszer nem igényel központi kontrollert, az eszközök számítógép nélkül is összekapcsolhatóak1. Az önálló működés további nagy előnye, hogy az adattovábbítás nem foglalja a számítógép processzorát, memóriáját, késleltetése alacsony.

Elterjedtsége lényegesen kisebb, mint az USB-é. Elsősorban az Apple eszközök csatlakozófelülete volt. IBM-kompatibilis PC-alaplapokon alig lehetett vele találkozni. Ha valaki PC-hez akart FireWire eszközt csatlakoztatni, bővítőkártyát kellett beszereznie.

Az interfész rendelkezik hot swap és plug and play funkcióval, tehát a fel- és lecsatlakoztatáshoz elvileg nem szükséges az eszközöket kikapcsolni, ill. az új eszköz csatlakozatását követően a rendszer konfigurálása automatikusan történik. Ugyanakkor a FireWire eszközök gyártói nem javasolják a hot swap funkció használatát.

A szabványban a hangjelek kezelését nem rögzítették, ezért a meghajtószoftvert a készülék gyártójának kell előállítania.

Topológia és címzés A FireWire terminológia szerint az interfészhez csatlakozó eszközök a csomópontok (nodes). A csomópontoknak többnyire két portja van, de léteznek egy-, illetve kettőnél többportos eszközök is. A topológia egyaránt lehet busz, fa, csillag vagy ezek kombinációja (57. ábra). Egy busz a csomópontok felfűzése (daisy chaining) révén jön létre. A szokásos FireWire-kábel használata esetén két csomópont maximum 4,5 m kábel-

57. ábra. FireWire eszközök összekapcsolása

34 ELEKTRONET

(8. RÉSZ)

lel köthető össze. Az ismétlőt (repeater) nem tartalmazó busz hossza legfeljebb 72 m lehet. Ebből következik, hogy összesen 17 csomópont fűzhető fel a buszra. Ismétlők, elosztók használata esetén a csomópontok buszonkénti száma 64. Elosztók használatával a buszokból hálózat is kialakítható.

A rendszer 64 bites címzést használ (58. ábra). A cím legnagyobb helyértékű 10 bitje a busz száma. Az azt követő 6 bit a csomópont buszon belüli száma, míg a legkisebb helyértékű 48 bittel a csomópont memóriája címezhető.

58. ábra A hangtechnikai alkalmazásoknál nem használják ki a rendszer által biztosított lehetőségeket, az összekapcsolt eszközök száma általában 17-nél is kevesebb.

Átviteli módok A FireWire-specifikáció izokrón és aszinkron adattovábbítási módokat különböztet meg. Az izokrón mód az időzítésre érzékeny, streaming típusú audio- és videojelfolyamok továbbítására szolgál. Aszinkron módon továbbítódnak az időzítésre nem érzékeny, viszont hibamentes átvitelt igénylő adatok. Aszinkron a csomópontok közti vezérlési kommunikáció stb. is.

Az egyirányú izokrón átvitelhez a rendszer rögzített adatsebességű csatornákat hoz létre. A különböző audio- és videostreamek egy-egy önálló, precízen ütemezett csatornában kerülnek kiküldésre. Az izokrón adatblokkok minden csatlakoztatott eszközbe eljutnak. A vételre konfigurált eszközök figyelik a csomagokban szereplő csatornasorszámokat, és csak a megfelelő csatorna adatait dekódolják. Az izokrón átvitel hibajavító kódolás és újraküldési lehetőség nélkül működik, az adatblokkok hibás vétele csak a CRCC-ből derül ki. A precíz időzítés érdekében az izokrón átvitelnek prioritása van az aszinkron átvitellel szemben.

Maximálisan a sávszélesség 80%-a használható izokrón adattovábbításra. A csatornák létrehozása az eszköz csatlakoztatásakor történik. Újabb eszközök csatlakoztatása csak akkor lehetséges, ha elegendő adatsebesség áll rendelkezésre az izokrón csatorna létrehozására.

59. ábra. Az izokrón és aszinkrón adatblokkok a 125 μs-os FireWire-ciklusokon osztoznak

XXVII. évfolyam 2. szám

RENDSZERINTEGRÁTOR

Az aszinkron átvitel nem időzített, viszont maximálisan megbízható. A vevőeszköz hibás CRCC esetén a blokk újraküldését kezdeményezi. Az adatcsomagok az összes csomóponthoz eljutnak, de csak a csomag fejlécében szereplő című csomópont foglalkozik a csomag kibontásával. Az aszinkron mód az izokrón csatornák által fel nem használt sávszélességet használja, ami az interfész sávszélességének min. 20%-a.

A problémát a Data/Strobe-kódolás alkalmazásával kerülték meg. Az interfész párhuzamosan két bitfolyamot visz át. Mindkettő jel bipoláris NRZ impulzussorozat. A Data-jel maga a továbbítandó adatfolyam, a Strobe-jel pedig a Data-jel és az f bitclock/2 frekvenciájú órajelből XOR (kizáróVAGY) logikai művelettel létrejövő impulzussorozat (61. ábra).

Adatsebességek A szabvány több átviteli sebességet is definiál, melyekre mint S100, S200, S400, S800, S1600 és S3200 hivatkoznak (60. ábra). Egy FireWire interfészhez eltérő sebességű eszközök is csatlakoztathatók. Amennyiben az eszközök sebességüknek megfelelően növekvő sorrendben kerülnek felfűzésre, akkor mindegyik a saját maximális sebességgel tudja használni a buszt. Ellenkező esetben a gyorsabb eszközök is csak a lassúbbak sebességével tudnak kommunikálni.

61. ábra. A Data-jel mellett továbbított Strobe-jel a Data-jelbôl és az órajelbôl XOR logikai mûvelettel jön létre 60. ábra. A FireWire interfész adatsebességei

Konverterszinkronizáció Hasonlóan az USB konverterekhez, a FireWire interfészen keresztül csatlakoztatott konverterek esetében a mintavételi oszcillátor szinkronizációja adaptív vagy aszinkron2 módon valósulhat meg.

Az adaptív módszer esetében a mintavételi óragenerátor a bejövő adatfolyam sebességének átlagértékét követi, míg az aszinkron módszer esetében a konverterbe épített nagy pontosságú oszcillátor ütemezi a konverziót, a konverterinterfész vezérlője pedig az adatforrás felé folyamatosan jelzi a küldendő adatok mennyiségét.

Az interfésznek két változata – a FireWire 400, illetve a FireWire 800 – tudott szélesebb körben elterjedni. Ezeket tárgyaljuk részletesen.

A Data- és a Strobe-jelben is legfeljebb 1/Tbit időközönként történhet szintváltás, vagyis feleolyan gyakran, mint a bitclockban. Így a jelfolyamoknak a bitclock-jelhez viszonyítva feleakkora sávszélességigénye és dzsitterérzékenysége van.

Vételi oldalon a Data- és Strobe-jelekből XOR művelet segítségével nyerhető vissza az f bitclock/2 frekvenciájú órajel, amiből a bitclock már egyszerűen előállítható (62. ábra).

FireWire 400 (IEEE 1394a) Mint az USB első és második változata, a FireWire első változata is félduplex – egyidejűleg csak az egyik irányban képes adatokat szállítani.

Data/Strobe-kódolás A 100 Mbit-es rendszer (S100) megalkotásakor a rendelkezésre álló CMOS áramkörökkel csak 50 Mbit/s-os adatsebesség lett volna elérhető, ha a szokásos módon külön érpárokon továbbítják az adatbiteket és a bitek vételéhez szükséges órajelet (bitclock). Órajelet tartalmazó csatornakódolás (pl. bifázisú vagy Manchester-kód) alkalmazása esetén, szintén 50 Mbit/s lett volna az adatsebesség felső határa.

62. ábra. Az órajelet XOR mûvelettel a Dataés Strobe-jelbôl lehet visszanyerni

Kábelezés, csatlakozók A FireWire 400 interfészkábel hat- és négyeres változatban létezik.

A Data- és Strobe-jel továbbítására két, külön-külön árnyékolt, sodort érpár szolgál, a jelek differenciálisak és földfüggetlenek. Az eredeti Apple változat tápfeszültséget is szállít. A kisebb fogyasz-

WWW.ELEKTRO-NET.HU 35

RENDSZERINTEGRÁTOR

tású eszközök táplálására szolgáló egyenfeszültség stabilizálatlan, nagysága 8 … 30 V. A három érpárt külső árnyékolás veszi körül.

A Sony-féle négyeres változat csak két, árnyékolt, sodort érpárt tartalmaz. Tápvezeték és külső árnyékolás nincs. A csatlakozókat az 63. ábra mutatja. (A hatpólusú csatlakozó a Nintendo Gameboy csatlakozóra emlékeztet.)

Kódoláskor a nyolcbites adatszavakat először 5 és 3 bites csoportokra bontják, majd az 5 bites csoportokhoz 6, a 3 bitesekhez 4 bites, közel azonos számú 0-t, ill. 1-et tartalmazó kódszavakat rendelnek. A 10 bites kód a 6 és 4 bites kódok összeillesztésével jön létre. A kódolásra az 64. ábra mutat példát.

A kódtáblákban a szavak egy részéhez egy, másik részéhez két kódszó tartozik. Utóbbi azokhoz a szavakhoz, melyeknél a kódszavakban a 0-k és 1-ek száma nem egyezik (kettővel több nulla vagy egyes van). A második kódszó az első inverze. A kódoló számon tartja a kiadott kódszavak 0-inak és 1-einek számát, és a dupla kódszavak közül mindig azt választja, amelyik csökkenti a nullák és egyesek számának különbségét. Ezzel a módszerrel a kód egyenfeszültségének átlagértékszintje 0 V-on tartható, ugyanakkor az órajel visszanyeréséhez kellően gyakran történik szintváltás. (A DAT-nál és DCC-nél használt 8/10 kódok különböznek az itt bemutatottól.)

Kábelezés, csatlakozók

63. ábra. négy- és hatpólusú FireWire 400 dugó

Sebességek A FireWire 400 portok 100, 200 és 400 Mbit/s-os névleges adatátvitelt támogatnak. A valós adatsebességek kisebbek, de az interfész önálló működéséből adódóan, a redundancia kisebb, mint az USB 2.0-nál. Ezért lehetséges a FireWire 400-zal a névleges 480 Mbit/s-os USB 2.0-nál gyorsabb átvitelt megvalósítani.

FireWire 800 (IEEE 1394b)

A FireWire 800 kábel kizárólag hateres változatban létezik. Az interfész tápfeszültséget is továbbít. Két, árnyékolt, sodort érpár szolgál adattovábbításra. A zavarvédettség növelése érdekében a sodort érpárok árnyékolása nincs közösítve, hanem a kilencpólusú csatlakozó két érintkezőjén keresztül önállóan csatlakozik az interfészelektronikához. Béta-módú S400 és S800 sebességű átvitel esetén a 8b/10b csatornakódolású adatfolyamok irányonként egy-egy érpáron továbbítódnak. Kompatibilis bilingual módban a félduplex Data- és Strobe-jeleket szállítja a két érpár (S100, S200, S400).

A FireWire 800 eszközök kilencpólusú béta- vagy bilingual-csatlakozóval rendelkeznek. A két csatlakozó fizikailag nem kompatibilis a FireWire 400 csatlakozókkal. A béta-aljzat csak béta-dugót fogad, míg a bilingual-aljzatba béta- és bilingualdugót is dughatunk.

A FireWire második változatánál már megvalósul a teljesen duplex adattovábbítás (béta-mód). Felülről kompatibilis az elődjével, de az eltérő csatlakozók miatt a FireWire 400-as eszközök csatlakoztatásához átalakító vagy „bilingual S800 to S400” kábel szükséges.

8b/10b kódolás Béta-mód esetén az interfész a Data/Strobe-kódolás helyett 8b/10b kódolást használ. A Gigabit Ethernetnél is alkalmazott 8b/10b kód kiegyenlített egyenfeszültségű, órajel-információt tartalmazó csatornakód.

65. ábra. FireWire 800 bilingual- és béta-dugó.

A béta-dugón a külsô horony 2 mm-rel szélesebb

FireWire audiointerfészek

64. ábra. 8b/10b kódolási példa

36 ELEKTRONET

A FireWire nem tudott széles körben elterjedni. Viszonylag kevés professzionális audioberendezés, illetve néhány high-end konverter készült ezzel az interfésszel. Az eszközök jelentős hányada a TC Electronics DICE chipjét használja.

XXVII. évfolyam 2. szám

RENDSZERINTEGRÁTOR > [NAPRAKÉSZEN]

A FireWire bukása Kezdetben az Apple egyszeri 50 000 dollárt licencdíjat kért a FireWire-t implementáló gyártóktól. 2001-ben – az IBM óriási szabadalmidíj-bevételéről értesülve – Steve Jobs módosította a licencfeltételeket, és ez egyszeri díj fizetése helyett FireWire-portonként 1 USD díjat határozott meg. A döntés az ipari szereplők körében nagy felháborodást váltott ki. Az Intel ekkor vetette el az IEEE 1394 interfész chipkészletbe történő integrálását. A tiltakozás hatására az Apple rövidesen lépett, és 25 centre csökkentette a portonkénti díjat, de ezzel a lépéssel már elkésett. A gyártók a lassúbb, kevésbé intelligens, de olcsóbb USB felé fordultak. A FireWire – elsősorban Apple gépeken – még évekig jelen volt a piacon. 2008-ban a FireWire-port nélküli MacBook Air kibocsátásával az Apple is megkezdte az interfész kivezetését. Az utolsó FireWire-es MacIntosh 2012-ben készült.

FireWire a gyakorlatban A tapasztalatok azt mutatják, hogy – a szabványosítás ellenére – az audioeszközök nem működnek együtt bármilyen FireWire chippel. Az Apple eszközökön lévő interfészek általában problémamentesek, a PC-s bővítőkártyák között viszont vannak olyan – általában olcsóbb – típusok, melyek külső adattárolók használatára tökéletesen alkalmasak, ugyanakkor hangfelvételi, -lejátszási célra használhatatlanok. A konvertergyártók általában megadják a javasolt interfészkártyák listáját, amitől nem javasolt eltérni.

Annak ellenére, hogy az interfész rendelkezik hot swap funkcióval, több készülékgyártó is felhívja a figyelmet a bekapcsolt állapotban történő csatlakoztatás kockázatára. A berendezések gyakori ki- és bekapcsolása időrabló lehet, különösen akkor, ha a számítógépet is le kell állítani. Megoldást jelenthet, ha a perifériák elosztón keresztül kapcsolódnak egymáshoz vagy a számítógéphez, mert akkor egy eszköz fel- vagy

66. ábra. Eszközök hibás (a) és helyes (b) sorrendben történô felfûzése lecsatlakoztatásakor elegendő az elosztót és az eszközt áramtalanítani. (A probléma a négypólusú csatlakozóval rendelkező eszközöket nem érinti.)

Különböző sebességű eszközök használata esetén, a maximális sebességű adattovábbítás érdekében az eszközöket sebesség szerint növekvő sorrendben, csoportosítva kell felfűzni. Ellenkező esetben a gyorsabb eszközök is lassúbb sebességgel fognak kommunikálni (66. ábra).

Bár ma már FireWire-porttal rendelkező gépet igen nehéz találni, a FireWire audioeszközök FireWire/USB3, FireWire/Thunderbolt átalakítóval, vagy FireWire/PCIe bővítőkártyával továbbra is használhatóak.

A folytatásban Thunderbolt interfészről, valamint a számítógépes interfészek hangjáról lesz szó.

1. HA SZÁMÍTÓGÉP IS VAN AZ INTERFÉSZHEZ CSATLAKOZÓ ESZKÖZÖK KÖZÖTT, AKKOR TÖBBNYIRE A SZÁMÍTÓGÉP VÉGZI AZ INTERFÉSZVEZÉRLÉSI FELADATOKAT. 2. ZAVARÓ, HOGY AZ ASZINKRÓN MEGNEVEZÉS AZ ADATTOVÁBBÍTÁS ÉS A SZINKRONIZÁCIÓ JELÖLÉSÉRE IS HASZNÁLATOS.

JÁKÓ PÉTER

ÚJ, NPV-SOROZATÚ, MINIATÛR FOJTÓKÚPOS SZELEPEK A folyadékot mechanikai szelepektől leválasztó, fojtókúpos szelepeket számos iparágban és alkalmazási területen hasz-

nálják, így például gyógyszeradagolásban, laboratóriumi eszközöknél, szennyvízkezelő rendszerekben, orvosi eszközökben, az élelmiszer- és vegyiparban, kerámiák, üvegek és műanyagok gyártásában, anyagkezelésben stb.

A Clippard új, NPV-sorozatú, miniatûr fojtókúpos szelepeinek fôbb jellegzetességei: WWW.CLIPPARD.COM

négyféle méretváltozat, akár 2 bar nyomástartomány, kis méretű, kompakt kialakítás,

higiénikus kezelés, egyszerű tisztíthatóság (csőcsere), alacsony fogyasztás, hosszú élettartam, kompatibilitás egészségügyi alkalmazásokkal (pl. vérkezelés), szabad áramlási útvonal, előtelepített, 300 mm orvos/laboratóriumi minőségű szilikoncsatorna, többféle csatornaméret támogatott, könnyen cserélhető csatornacsövek.

REFLEKTORBAN

ELEKTRONET

Nincs ideje kivárni

ELEKTRONIKA

www.elektro-net.hu

ÉS ÜZLLET

HOL TART MA MAGYARORSZÁGON AZ IPAR 4.0 ÉS A MOBIL 5G?

következo lapszámunk megjelenését?

Látogassa meg naponta frissülo portálunkat!

AZ IPARI DOLGO K INTERNETE

WWW.ELEKTRO-NET .HU

XXVII. ÉVFOLYAM

2. SZÁM – 2018.

MÁRCIUS

ÜÜTEMADÓ AZ IPARI ÜT VVAL VA ALLÓ LÓSIDE LÓS Ó JÛ RREEEN END NND NDS DDS DSZ SSZEREKHEZ EEGY EG GGYY LLÉ LÉPÉ LÉP ÉÉPPPÉS PÉSS PÉ ÉÉSS ÉS SSSEL KÖZEL KÖ ÖZELE ÖÖZ ZELE ZEL ZE EELE LEBB LLE EBBBB A LEGFEJ GFFEJLE GF GFEJ GFE FEEJ EEJLE JJLE LE LEETTTTE LET TTTEB EBBBB HMI KIALAK LAK LA AAKKKÍTÁS KÍTÁ KÍ KÍT ÍTÁ ÍÍTÁS ÍTTÁÁSSÁH ÁHHOOOZ JÓ MIN JÓ MIIINNNÔÔSSÉ M SÉG, ÉÉGG, KEDVE KEDVE KE EEDDDV EDVEZ DVE VE VEEZZÔ ÁÁRRRFE FFEEEK EKV KKVÉ KVVVÉÉS, MINDEN ED EDDDDIIGIN EDD IGGGIIN INNÉÉÉLL KISEBB MÉ MÉR M ÉÉRRET ETBE EETB TTBBBEEENN A KVAN KVANT KVA KV KVAN VA VAANTU VANTU NTUM TTUUUM M MIIINNNFO NFFO NFOR FOORRMAATIKA MAT MATIK M ATI AAT ATIK TTIKA TIK IKKKAA KÜ IKA KÜÜSSZÖB ZZÖÖB ÖBBÉÉÉNN A GÉP GÉ GÉPE GÉPEK ÉÉPEK ÉP PPEK EK ÉÉLLET EK ETBE EETB TTBBBE BEN EENN TART TA TAR TARTÁS TARTÁ ART ARTÁ AR AARTÁS RRTÁS TÁS TÁS TÁ ÁSSAA ÁSA HANG HHA HAN HANGJ AANG AN ANGJEL ANGJE ANGJ NGJ NG NNGJE GGJE GJEL GJJJEL JELT EELLLTTTO ELT TOV OOVÁBBÍTÁS STÚDIÓ ST STÚD SSTÚ TTÚD TÚÚÚD TÚDI ÚDIÓ DDI DIÓN DIÓ IIÓ IÓN ÓÓNN BBELÜL ÉÉSS KÍV KKÍVÜL KÍ Ára: 1200 Ft 18002 9 771219

705000

WWW.ELEKTRO-NET.HU 37

OLVASSA NAPONTA FRISSÜLÕ PORTÁLUNKAT!

KÉSZÜL A TESLA SAJÁT FEJLESZTÉSÛ AI GYORSÍTÓJA A chip felépítéséről egyelőre csak találgatások léteznek

WWW.ELEKTRO-NET.HU/TESLA-AI

MESTERSÉGES SZENTJÁNOSBOGARAT KÉSZÍTETTEK JAPÁN FEJLESZTÔK Levegőben lebegő aprócska, egy japán szentjánosbogárféleségről elnevezett, elektromos fénykibocsátó eszközt fejlesztettek ki japán kutatók

WWW.ELEKTRO-NET.HU/LUCIOLA

A FACEBOOK BEFEKTETÔI ELÔTT PREZENTÁLHAT EGY MAGYAR STARTUP Saját kriptovaluta kibocsátása révén – előértékesítés keretében – eddig 150 millió Ft tőkét vont be a globális orvosi turizmust megreformáló Etheal. A több nemzetközi díjat elnyerő magyar startup március elején a Stanford Egyetem konferenciáján többek közt a Facebook befektetői előtt mutatja be megoldását. Céljuk, hogy az újabb, április elején induló 2. körös kibocsátás révén a globális terjeszkedés megvalósításához szükséges 4,8–10 millió USD-nyi tőkéhez jussanak

PARTNEREINK

AgiCon 13. o.

AMPER 2018 40. o.

Atys-co Kft. 25. o.

CODICO GmbH 25. o.

Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH 19., 21. o.

InnovationsForum 4., 11. o Ipar Napjai 2018 2. o.

Microchip Technologies 23., 39. o.

Murrelektronik GmbH 33. o.

Phoenix Mecano Kecskemét Kft. 27. o.

Rohde & Schwarz Budapesti Iroda 28., 29. o.

Rutronik GmbH 17. o.

Smart Conference 15. o.

AZ ELEKTRONET A

WWW.ELEKTRO-NET.HU/ETHEAL

MÉDIAPARTNERE

ÖNVEZETÔ PORSCHÉT IRÁNYÍT A HUAWEI OKOSTELEFONJA A Huawei a világon elsőként használta fel önvezető autó irányítására az okostelefonjába épített mesterséges intelligenciát (AI). A vállalat „RoadReader” elnevezésű projektjének keretében egy önvezető Porsche Panamerát kapcsoltak össze a Mate 10 Pro AI-chipsetével, amelynek segítségével a jármű valós helyzetben is képes volt megérteni a környezetét, és felismerni a tárgyakat – így például elkerülni egy kutyával való ütközést. A Huawei a barcelonai Mobile World Congressen mutatta be mindezt a nagyközönségnek

WWW.ELEKTRO-NET.HU/PORSCHE-HUAWEI

AKKUMULÁTORTÖLTÉS FÉNYENERGIÁVAL A Washingtoni Egyetem mérnökei a világon elsőként előálltak egy lézeres energiaátvitelű, vezeték nélküli telefontöltő koncepciójával

WWW.ELEKTRO-NET.HU/LEZER-AKKU-TOLTO ELEKTRONET – ÜZLET ÉS ELEKTRONIKA

ALAPÍTVA: 1992

MEGJELENIK ÉVENTE NYOLCSZOR  XXVII. ÉVFOLYAM 2. SZÁM – 2018. MÁRCIUS  Főszerkesztő: Heiling Zsolt  Szerkesztők: Dr. Sipos Mihály, Gruber László, Kovács Péter  Nyomdai előkészítés: Banach Nagy Milán  Korrektor: Márton Béla  Értékesítési igazgató: Tavasz Ilona Tel.: (+36-20) 924-8288, Fax: (+36-1) 231-4045  Előfizetés: Knábel Tünde. Tel.: (+36-1) 231-4040 Nyomás: Pethő Nyomda Kft.  Kiadó: Heiling Média Kiadó Kft. 1142 Budapest, Erzsébet királyné útja 125.

Tel.: (+36-1) 231-4040  A kiadásért felel: Heiling Zsolt igazgató  A kiadó és a szerkesztőség címe: 1142 Budapest, Erzsébet királyné útja 125., Ravak Business Center, 306. iroda. Telefon: (+36-1) 231-4040. Telefax: (+36-1) 231-4045. E-mail: info@elektro-net.hu  Honlap: www.elektro-net.hu  A lapot alapította: Sós Ferenc  A hirdetések tartalmáért nem áll módunkban felelősséget vállalni!

Az ELEKTRONET kiadója a Magyarországi Elektronikai Társaság tagja

HU ISSN 1219-705 X (nyomtatott) HU ISSN 1588-0338 (online)

38 ELEKTRONET

XXVII. évfolyam 2. szám