ElektroNet Magazine, 2020/03 by Milán Banach Nagy

REFLEKTORBAN AZ OPTOELEKTRONIKA

ELEKTRONET ELEKTRONIKA ÉS ÜZLET

WWW.ELEKTRO-NET.HU

XXIX. ÉVFOLYAM 2. SZÁM – 2020. MÁRCIUS

AZ EU ÚJ IPARSTRATÉGIÁJA MESTERSÉGES INTELLIGENCIA AZ EGÉSZSÉGÜGYBEN CSERÉLHETÔ AKKUMULÁTOROK AZ EU-BAN? MESTERSÉGES INTELLIGENCIA AZ ÉLELMISZERTERMELÉSBEN MEMS OSZCILLÁTOROK HORDOZHATÓ KÉSZÜLÉKEKHEZ BIZTONSÁGTECHNIKAI MEGOLDÁSOK AZ IoT-ÉRÁBAN BEVEZETÉS A DIGITÁLIS BORÁSZATBA, MÉHÉSZETBE

FÉNY AZ ALAGÚT VÉGÉN OPTOELEKTRONIKA Fotó: Cavan-Images ©Shutterstock

Ára: 1200 Ft

ELEKTRONET – ÜZLET ÉS ELEKTRONIKA

…FÉNY VISZ EL

FÉNY HOZOTT, FÉNY VISZ EL

Fotó: Tudor Barker

A HATALMAS SEBESSÉGBEN ÉS SZÉLES FREKVENCIASPEKTRUMBAN REJLŐ LEHETŐSÉGEK A STABILAN ÜZEMELTETHETŐ FÉNYKIBOCSÁTÓ ESZKÖZÖK MEGJELENÉSE ÓTA IZGATJÁK A KUTATÓK FANTÁZIÁJÁT.

Ha alaposabban belegondolunk, az információ átadásának, közvetítésének évezredek óta az egyik meghatározó módja az optikai továbbítás, hiszen őseink a tűz- és füstjelek felhasználásával végső soron optikai úton közöltek híreket egymással. A mechanikus úton történő hangrögzítés (fonográf, gramofon) után nem sokkal megjelent a mozifilmek szélén az ún. hangcsík, amelyről fény segítségével lehet leolvasni a kísérőhangokat. Ezek mind analóg módszerek voltak, amikkel nagy mennyiségű digitális információt nem lehet tárolni. Az áttörésre egészen az 1970-es évek elejéig kellett várni. Ekkorra dolgozták ki a fény segítségével történő adatrögzítés és -kiolvasás tömegesen alkalmazható technológiáját, amit aztán Compact Disc néven hoztak forgalomba. Ez ténylegesen forradalmi újítás volt, amit számtalan fejlesztés követett. Az idők során a CD-k tárolóképességükben és szerkezetileg is sokat fejlődtek. Akkor mindenki ennek a lázában égett, hiszen a CD még összekarcolva is képes az információ visszaadására. Idővel aztán megjelent a digitális sokoldalú lemez (Digital Versatile Disc), majd a CD-knél használt infravörös fényt kibocsátó lézereket felváltották a rövidebb hullámhosszúság, és ezért nagyobb adatsűrűségű olvasást és írást lehetővé tevő Bluray diszkek. Aztán hirtelen beköszöntött a kijózanodás: ezeknek a lemezeknek az élettartama csak kb. 15 év – bár léteznek archiválási minőségű DVD-k, melyek élettartama hosszabb: 100 év. Úgyhogy napjainkban megfigyelhető ennek a technológiának az erőteljes visszaszorulása. A fény alkalmazásának másik módja az adattovábbítás. A hatalmas sebességben és széles frekvenciaspektrumban rejlő lehetőségek a stabilan üzemeltethető fénykibocsátó eszközök (mint pl. az izzólámpák) megjelenése óta izgatják a kutatók fantáziáját. Persze az igazi adattovábbítási lehetőséget a digitális technika teszi lehetővé, amihez pedig félvezető eszközök kellenek – ilyenek a különböző fényemissziós diódák, lézerdiódák, vagy az érzékelőkben használatos fotodiódák, fototranzisztorok és társaik. Az optikai jeladók és -érzékelők óriási jó tulajdonsága a galvanikus leválasztottság. A két oldal között csak szigetelőanyag (levegő, üveg, műanyag) található, ezért a vezérlő, irányító stb. jelet bármilyen körülmények között át lehet vinni, legyen szó nagyfeszültségek, -teljesítmények vezérléséről, robbanásveszélyes körülményekről, nedvességről/korrozív térről, vegyi anyagokról. Az adattovábbítás nagy biztonságú eszköze az üvegszál. A megfelelően kialakított üvegszálból a fény csak a végein képes kilépni, ugyanakkor az anyaggal természetes módon velejáró szennyeződések lecsökkentik az adatátvitel távolságát. A hatalmas kapacitású tenger alatti kábelek esetében ez a fő probléma, ezért kell gyakran jelerősítő berendezéseket beiktatni. Viszont minden egyes jelfogadás, -átalakítás időveszteséggel jár, az idő pedig pénz: a nemzetközi tőzsdei folyamatokban a századmásodperces időveszteségek is komoly anyagi előnyökkel járnak a nyerészkedőknek. Nem véletlen hát, hogy a kozmikus hírközlés, a geostacionárius műholdak korában is megmaradnak a drága, viszont gyorsabb kábelek mellett. Az optoelektronikai adattovábbítás mára betört az otthonaikba is. Az internetes szolgáltatások iránti megnövekedett igények (digitális televíziózás, netflix, youtube) sok háztartásban a koaxkábel halálát jelentik már ma is. Sőt, ez a jelenség a mindennapi termelésben is jelen van. A negyedik ipari forradalom kiteljesedése, a mesterséges intelligencia mind szélesebb körű térhódítása következtében generálódó hatalmas menynyiségű információt el kell juttatni a feldolgozás, kiértékelés helyére. Ennek egyik legmegbízhatóbb eszköze megint csak az opotoelektronika, hiszen az elektromos zajokkal terhelt ipari környezetekben ez adja a legjobb védelmet a jeltorzulás, jelvesztés ellen. És itt jutunk el oda, hogy a valamikor mindenki által látható fényjelek helyett a szemünk által nem észlelhető, kábelben futtatott optikai impulzusok hálózzák be otthonainkat, munkahelyeinket – kezdve az irodáktól, a gyárakon át egészen a termőföldek széléig. Mindenezek tükrében érthető, hogy lapszámunk kiemelt témájául az optoelektronikát választottuk. Dr. Sipos Mihály

WWW.ELEKTRO-NET.HU 3

ÜZLET > [IRÁNYTÛ]

ÚJ EU-S IPARSTRATÉGIA A GLOBÁLISAN VERSENYKÉPES, ZÖLD ÉS DIGITÁLIS EURÓPÁÉRT A EURÓPAI BIZOTTSÁG ÚJ STRATÉGIÁT TERJESZTETT ELŐ ANNAK ÉRDEKÉBEN, HOGY AZ EURÓPAI IPAR ÉLEN JÁRHASSON A KLÍMASEMLEGESSÉGRE ÉS A DIGITÁLIS VEZETŐSZEREPRE VALÓ KETTŐS ÁTÁLLÁS SORÁN A stratégia célja, hogy ösztönözze Európa versenyképességét és stratégiai autonómiáját egy olyan időszakban, amikor a geopolitikai erőtér folyamatosan formálódik és fokozódik a globális verseny. A március 10-én közzétett iparpolitikai csomag a következő kezdeményezéseket tartalmazza:

Új iparstratégia Európa ipari vezető szerepének megőrzése érdekében az új iparstratégia három kulcsfontosságú prioritás megvalósítását segíti elő: 1. Az európai ipar globális versenyképességének és az egyenlő versenyfeltételeknek a fenntartása mind európai, mind globális szinten, 2. Európa klímasemlegessé tétele 2050-ig, valamint 3. Európa digitális jövőjének megtervezése. A stratégia meghatározza az európai ipar átalakításának legfontosabb ösztönzőit, és a jövőre nézve átfogó intézkedéscsomagot javasol, amely többek között az alábbiakat foglalja magában: A szellemi tulajdonra vonatkozó cse lekvési terv, melynek célja a technológiai szuverenitás megőrzése, globális szinten egyenlő versenyfeltételek előmozdítása, a szellemitulajdon-bitorlás elleni hatékonyabb küzdelem, valamint a jogi keret hozzáigazítása a zöldés digitális átálláshoz. Mivel vállalatainkból a verseny a leg jobbat hozza ki, az uniós versenyszabályok folyamatban lévő felülvizsgálata – beleértve az összefonódások ellenőrzésének folyamatos értékelését és az állami támogatásokra vonatkozó iránymutatások célravezetőségi vizsgálatát – biztosítani fogja, hogy szabályaink megfeleljenek egy gyorsan változó, egyre inkább digitalizálódó gazdaság igényeinek, amelynek környezetbarátabbá kell válnia és a körforgás elvét jobban kell érvényesítenie. Tisztességes versenyre van szüksé günk az EU-n belül és külföldön

4 ELEKTRONET

egyaránt. Amellett, hogy a piacvédelmi mechanizmusok eszköztárát a lehető legjobban kihasználja, a Bizottság 2020 közepéig fehér könyvet fog elfogadni a külföldi támogatások által az egységes piacon okozott torzító hatások kiküszöbölése, valamint az uniós közbeszerzésekhez és uniós finanszírozáshoz való külföldi hozzáférés kezelése érdekében. A külföldi támogatások kérdésével egy jogi eszközre irányuló, 2021-ben előterjesztésre kerülő javaslat foglalkozik majd. Ennek együtt kell járnia az ipari támogatásokra vonatkozó globális szabályok megerősítésével kapcsolatban a Kereskedelmi Világszervezetben folyamatban lévő munkával, valamint a harmadik országokban a közbeszerzésekhez való kölcsönös hozzáférés hiányának kezelésére irányuló fellépésekkel. Átfogó intézkedések az energiaigé nyes iparágak modernizálására és szén-dioxid-mentesítésére, a fenntartható és intelligens mobilitással foglalkozó iparágak támogatására, az energiahatékonyság előmozdítására, valamint a karbonszegény energia versenyképes árakon és megfelelő mennyiségben történő, állandó ellátásának biztosítására. Európa ipari és stratégiai autonómiá jának erősítése a kritikus fontosságú nyersanyagok és gyógyszerek rendelkezésre állásának egyrészt a kritikus fontosságú nyersanyagokra vonatkozó cselekvési terven keresztül, másrészt egy új, uniós gyógyszerstratégia alapján történő biztosítása révén, valamint stratégiai digitális infrastruktúrák és kulcsfontosságú alaptechnológiák fejlesztésének támogatásával.

Európai Tisztahidrogén-szövetség lét rehozása az ipar dekarbonizációjának felgyorsítására és az iparban betöltött vezető szerep fenntartására, amelyet a karbonszegény iparágakra, az ipari felhőkre és platformokra, valamint a nyersanyagokra vonatkozó szövetségek követnek. További jogszabályok és iránymutatá sok a zöldközbeszerzéssel kapcsolatban. Megújult fókusz az innováción, a be ruházásokon és a készségeken. A horizontális és az egyedi technológiákra vonatkozó átfogó intézkedéscsomag elfogadása mellett a Bizottság módszeresen elemezni fogja a különböző ipari ökoszisztémák kockázatait és szükségleteit. Az elemzés során a Bizottság szorosan együtt fog működni egy inkluzív és nyitott ipari fórummal, amelyet 2020 szeptemberéig létre kell hozni. A fórum az ipari szereplők, köztük a kkv.-k, nagyvállalatok, szociális partnerek képviselőiből, kutatókból, valamint a tagállamok és az uniós intézmények képviselőiből fog állni. Szükség esetén meghatározott ágazatok szakértői is felkérést kapnak arra, hogy rendelkezésre bocsássák ismereteiket. A Bizottság által évente megrendezett Ipari Napok továbbra is összefogják az összes szereplőt.

Folytatás a 6. oldalon!

XXIX. évfolyam 2. szám

TARTALOM

ÜZLET

> [IRÁNYTÛ] > Dr. Sipos Mihály: Új EU-s iparstratégia a globálisan versenyképes, zöld és digitális Európáért

> Fenntarthatósági kompetenciaközpontot hoz létre a Pannon Egyetem és a MOL

> Dr. Sipos Mihály: Mesterséges intelligencia az egészségügyben

> [PRESSZÓ] > Európában a Huawei vezeti a szabadalmi bejegyzések listáját

> Mesterséges intelligenciára alapozott, fenntartható élelmiszer-termelés

> A Siemens vezeti az elosztott energiaszolgáltatást kezelő rendszerek piacát

REFLEKTORBAN AZ OPTOELEKTRONIKA

KONSTRUKTÕR

A Pannon Egyetem és konzorciumi parnerei köztük a MOL 4,775 milliárd forintos támogatást nyertek a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivataltól, amelynek keretén belül a következô három évben létrehozzák a „Körforgásos gazdasági alapokon nyugvó fenntarthatóság” kompetenciaközpontot Veszprémben és Nagykanizsán. Az errôl szóló szerzôdést a napokban írták alá az együttmûködô partnerek. 06. OLDAL

> Kiss Zoltán: MEMS oszcillátorok használata vezetékmentes kommunikációjú, hordozható készülékek telepélettartamának növelésére

> Megbízható detektálás fotocellás érzékelőkkel > Ramanuja Konreddy:

Biztonságtechnikai megoldások hatékony implementációja az IoT-érában

GYÁRTÓSOR

RENDSZERINTEGRÁTOR

> Dr. Szecső Gusztáv: Bevezetés a digitális borászatba, méhészetbe

> Dr. Madarász László: A kvantuminformatika küszöbén (18. rész)

Az ISELED egyre nagyobb érdeklôdésre tart számot iparszerte, támogatottsága egyre bôvül, amelyet kiválóan példáz az ISELED Alliance növekedô és egyre diverzifikáltabb támogatói tábora. Ennek célja közös: versenyképes és széles körû támogatottságot biztosítani az ISELED-technológia köré. 12. OLDAL

A digitális elektronikai eszköz mikrovezérlôje számára szükséges órajelet a tervezômérnökök ma még leggyakrabban kvarckristály-rezonátorokkal állítják elô, ami az oszcillátorokkal összevetve az olcsóbb ár okán kétségtelenül vonzó megoldás, viszont használatuk esetenként kompromisszumokat feltételez, és potenciális hibaforrásként jelentkezik az alkalmazás életciklusa egy késôbbi szakaszában. Amennyiben elemes táplálású, valamilyen vezetékmentes kommunikációra képes, akár hálózatba kötött IoT eszközrôl beszélünk, további, az elem élettartamával kapcsolatos szempontokat is figyelembe kell venni. 18. OLDAL

ÜZLET > [IRÁNYTÛ]

Új kkv.-stratégia A kkv.-k kulcsszerepet játszanak Európa ipari szerkezetében azáltal, hogy biztosítják a munkahelyek kétharmadát, és központi szerepet játszanak ezen új ipari megközelítés sikerében. A stratégia célja, hogy segítse a őket abban, hogy élen járjanak a kettős átállásban, ami azt is jelenti, hogy biztosítani kell a megfelelő készségekhez való hozzáférést. A kkv.-k átállási kapacitásának kiépítése érdekében a Bizottság fenntarthatósági tanácsadókkal fogja bővíteni a European Enterprise Network összetételét. Emellett Európa minden régiójában digitális innovációs központokat fog létrehozni, hogy a kkv.-kat képessé tegye a digitális innovációk integrálására. Lehetőséget fog teremteni az önkéntes munkára és a digitális technológiákkal kapcsolatos képzésekben való részvételre. Annak érdekében, hogy a kkv.-k könnyebben tudjanak működni az egységes piacon és azon kívül is, a Bizottság intézkedéseket javasol az üzleti tevékenység folytatása és a vállalkozásbővítés előtt álló szabályozási és gyakorlati akadályok megszüntetésére. Ennek keretében a Bizottság többek között fokozza az azonnali fizetések biztosítására irányuló erőfeszítéseit, különösen egy új virtuális megfigyelőközpont létrehozása, valamint alternatív vitarendezés révén. Annak érdekében, hogy vonzóbbá tegye a kkv.-k számára az európai első nyilvános részvénykibocsátást, a Bizottság az InvestEU-program kkv.-keretén belül a kkv.-k első nyilvános részvénykibocsátását (IPO) támogató alapot is létrehozza. Emellett a nők által

vezetett vállalatokba és alapokba történő beruházások ösztönzése révén erősíteni fogja a nők vállalkozási tevékenységét. A Bizottság továbbá felkéri a tagállamokat, hogy biztosítsák az egyablakos segítségnyújtást a vállalkozások számára. A cél az, hogy Európa a legjobb hely legyen a vállalkozásindításhoz és a -növekedéshez. A Bizottság a csúcstechnológiát alkalmazó kkv.-k és induló vállalkozások gyorsabb növekedését lehetővé tévő bevált gyakorlatok megosztása és bevezetése érdekében a tagállamokkal közösen ki fogja dolgozni a „startra kész nemzetek” uniós szabványát. Az ezen intézkedések iránti politikai elkötelezettség biztosítása érdekében egy magas szintű uniós kkv.-követ fog szoros partnerséget és koordinációt biztosítani az uniós tagállamokkal azok nemzeti kkv.-követei révén, valamint a regionális és helyi hatóságokkal. Az uniós kkv.-követ emellett erősíteni fogja a kkv.-k szempontjainak megjelenését az uniós jogszabályokban.

Az európai vállalkozások és fogyasztók érdekeit szolgáló, egységes piac Az egységes piac Európa egyik legnagyszerűbb vívmánya, amely nagy hazai piacot biztosít az európai vállalkozások számára. Az egységes piac ösztönzi a versenyt és a kereskedelmet az EU-n belül. Szélesebb áru- és szolgáltatásválasztékot, valamint több foglalkoztatási és vállalkozói lehetőséget biztosít az uniós polgárok számára. Biztosítja az európai vállalkozások számára a globális színtéren játszott vezető szerep betöltése érdekében szükséges befolyást.

Mindazonáltal az európaiak még mindig szembesülnek olyan akadályokkal, amelyek gátolják őket az egységes piacban rejlő lehetőségek maradéktalan kiaknázásában. Becslések szerint az ezeknek az akadályoknak a felszámolásából fakadó előnyök az évtized végére elérhetik a 713 milliárd eurót. Az egységes piaci akadályokról szóló jelentés az európai vállalkozások és fogyasztók szempontjából az egységes piacon fennálló akadályok széles körét azonosítja. Rámutat az ilyen akadályok kiváltó okaira: korlátozó jellegű és bonyolult nemzeti szabályok, korlátozott adminisztratív kapacitások, az uniós szabályok hibás átültetése és nem megfelelő végrehajtása. Ezen akadályok leküzdése érdekében a Bizottság elfogadta az egységes piaci szabályok végrehajtásának és érvényesítésének javítására vonatkozó cselekvési tervet, amelynek célja az uniós jogszabályok megsértéséből eredő akadályok kezelése. A cselekvési terv a tagállamok és a Bizottság közötti megújított partnerségen alapul, amelyek közös felelőssége az egységes piaci szabályok megfelelő érvényesítésének és alkalmazásának biztosítása. Ennek keretében a cselekvési terv létrehozza a Bizottság és a tagállamok közös munkacsoportját az egységes piaci szabályok érvényesítésével kapcsolatos együttműködés megerősítése érdekében. A Bizottság a maga részéről támogatni fogja a nemzeti és helyi hatóságokat az uniós jogszabályok helyes végrehajtására irányuló erőfeszítéseikben, és határozottan fel fog lépni az egységes piaci szabályok megsértése ellen.

DR. SIPOS MIHÁLY

FENNTARTHATÓSÁGI KOMPETENCIAKÖZPONTOT HOZ LÉTRE A PANNON EGYETEM ÉS A MOL A Pannon Egyetem és konzorciumi partnerei – köztük a MOL – 4,775 milliárd forintos támogatást nyertek a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivataltól, amelynek keretén belül a következô három évben létrehozzák a „Körforgásos gazdasági alapokon nyugvó fenntarthatóság” kompetenciaközpontot Veszprémben és Nagykanizsán. Az errôl szóló szerzôdést a napokban írták alá az együttmûködô partnerek A létrejövő fenntarthatósági kompetenciaközpont legfőbb célja a magas szintű kutatási-fejlesztési infrastruktúra és tudás-

6 ELEKTRONET

bázis kiépítése, valamint egy versenyképes K+F+I-fejlesztőgárda felállítása. A fenntarthatósági kompetenciaközpont kiépí-

tése idén márciusban indul, és várhatóan 2023 februárjában fejeződik be Veszprémben és Nagykanizsán. „Együttműködésünkkel egy olyan körforgásos, gazdasági alapokon nyugvó fenntarthatósági kompetenciaközpont jön létre a Pannon Egyetemen, mellyel reményeink szerint hamarosan már nemcsak a hazai fejlesztések élén járunk, hanem az innovációs fejlesztések nemzetközi térképén is meghatározóak leszünk. A stratégiai

XXIX. évfolyam 2. szám

ÜZLET > [IRÁNYTÛ]

partnerségünkkel példaértékű összefogás indul útjára, és még számos ehhez hasonló, jövőbe mutató elképzelés megvalósításán dolgozunk együtt az egyetemmel és a jövő fiatal tehetségeivel” – mondta Hernádi Zsolt, a MOL-csoport elnök-vezérigazgatója. A kompetenciaközpont jól illeszkedik a MOL 2030 stratégiájába, melynek egyik kiemelt célja a fenntarthatóság, illetve tovább erősíti az egyetemi együttműködést is. A projekt megvalósításával a környezetvédelem, a fenntarthatóság, a nyersanyag- és ásványkincsekkel való felelős gazdálkodás területein az ország vezető kutató-fejlesztő erejévé válhat a konzorcium. A pályázaton elnyert 4,775 milliárd forintos vissza nem térítendő támogatás a fenntarthatósági fejlesztéseket támogatja 5 fő téma mentén: víztechnológiák,

hulladék- és műanyag-újrahasznosítás, fenntartható energiatermelés, valamint a jövő városainak fejlesztése és a turizmus környezettel összhangban megvalósuló alakítása. A megvalósításban a Pannon

Egyetem együttműködő partnerei a MOL Nyrt., a Hidrofilt Kft., a Netta Pannónia Kft., a Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft., valamint a Nagykanizsai Városfejlesztő Kft.

MESTERSÉGES INTELLIGENCIA AZ EGÉSZSÉGÜGYBEN A mesterséges intelligencia jó elôre figyelmeztetett a kínai koronavírus-járvány kitörésére – sokáig mégsem történt semmi. A következményekrôl a napi sajtóból folyamatosan értesülhetünk. Mire képes az MI manapság a számtalan sebbôl vérzô magyar egészségügyben és hogyan tudta elôre megjósolni a járványt? – Ezt vesszük szemügyre az alábbiakban

Mindenhol MI! A mesterséges intelligencia első alkalmazásai ma már gyakorlatilag mindenhol jelen vannak: végigkísérik az adott terméket az előállításától (automatizált gyártás) kezdve a kiszállításán át (intelligens készletnyilvántartás és logisztika) az elfogyasztásáig (személyre szabott internetes reklámok). Egy átlagos mai páciens vagy jövőbeni beteg már most is kapcsolatban van az egészségügyben a mesterséges intelligenciával, annak felhasználásával, csak nem feltétlenül tudja ezt. A kívülálló számára

első hallásra talán hihetetlennek tűnik, de az egészségügy valóban rengeteget profitál a mesterséges intelligencia (MI) alkalmazásából. Gyors diagnózisokat és újabb gyógymódokat is lehetővé tesz, amelyek korábban elképzelhetetlenek lettek volna. Napjainkban a következő fő területek érintettek az MI alkalmazásával: műtéti eljárás robotasszisztenciával, virtuális ápolónői felügyelet, az adminisztráció automatizálása, kiberbiztonság, automatizált diagnosztika, csaláskiszűrés, egészségmonitoring.

A fejlett országokban a mesterséges intelligencia már jó ideje besegít az orvosoknak és adminisztratív munkatársaiknak a számlázásban és a szolgáltatók idejének megfelelőbb kiaknázásában. Bár ezek a területek kissé távolabb állnak a gyógyítástól, nehéz ma már olyan egészségügyi területet mondani, amelynek nincs néhány, MI-hez kapcsolódó munkája. Bár az MI működtetését lassítja a betegek magánéletének védelme, gyakorlatilag már most is része az orvosi ellátás-

WWW.ELEKTRO-NET.HU 7

ÜZLET > [IRÁNYTÛ]

Mellrák-diagnosztika nak. A segítségével rövidebb idő alatt felállítható a diagnózis, s az új gyógyszerek kifejlesztése is sokkal kevesebb időt vesz majd igénybe, mint most. A hordható érzékelők és az adatelemzés gazdagabb képet nyújtanak a betegek egészségéről. Az orvosok és a kórházak igen nagy méretű adathalmazt szerezhetnek a betegekről – mindenről: vérnyomástól kezdve a genetikai szekvenciáig. Ezek az adatok valahol „ülnek” egy számítógépben, s így senkinek sem segítenek. Ám ez fokozatosan megváltozik, ahogyan a számítógépek egyre jobban képesek lesznek alkalmazni a mesterséges intelligenciát: hatalmas adatmennyiségeket kereshetnek és mintázatokra lelhetnek – az információk rögzítése, tárolása és elemzése olcsóbbá és könnyebbé válik. Ugyanakkor a mesterséges intelligencia is rendelkezik korlátokkal. Egyesek attól tartanak, hogy az orvostudomány ilyen irányú fejlődése az orvosok kezéből is kiveszi a munkát – például, mert az MI gyorsabban állít fel egy diagnózist. Sokan pont fordítva látják a helyzetet: szerintük a digitális beolvasást végző algoritmusok segítenek az orvosi információk, például a diagnózis, a laboratóriumi tesztek és a genetika integrálásában, így a patológusok eldönthetik, mit kezdjenek az eléjük kerülő információval. Vagyis: az emberek maradnak azok, akik az adatot értelmezik és összerakják.

8 ELEKTRONET

Bár az tény, hogy a személyiségi jogok védelme érdekében az adatfolyamokból a neveket eltávolították, ám genetikai kódjuk alapján a páciensek azonosíthatóak. Így aztán a hatalmas mennyiségű adat továbbra is érdekes kihívásokat jelent a mesterséges intelligencia és az algoritmusok számára. Ezért gondot jelenthet az is, hogy a digitális algoritmusokat készítő számítógépes szakemberek szándékosan bevezethetik a faji és demográfiai elfogultságot is.

Itthon is fejlôdik az MI, csak alig tudni róla… Ha a magyar egészségügyről beszélünk, nem a modernitás jut az eszünkbe azonnal, leginkább azért, mert a magyar kórházak nagy része híresen alulfizetett és munkaerő-hiányos, és a háziorvosi gyakorlat is hagy időnként kívánnivalót maga után. Ha orvoshoz megyünk, inkább csak egy fehér köpenyes, sztetoszkópos személyt látunk, és csak ritkán vesszük észre a munkáját segítő gépi hátteret. Pedig a big data korszakában a kezelőorvos sem lehet meg az MI nélkül! Sőt, a big data talán egyik legfontosabb hasznosítási területe az egészségügy – még itthon is. Dr. Szócska Miklós, a SOTE Egészségügyi Közszolgálati Karának dékánja a közelmúltban egy szimpóziumon arról beszélt, mit lehet tenni azzal az elképesz-

tő adatmennyiséggel, amit mindennap generálunk. A tajszámok és az irányítószámok alapján rengeteg információt lehet kinyerni a járulékos adattömegből arra nézve, hogy ki hová jár orvoshoz, mekkora az elvándorlás, ráadásul a big data segítségével az is látszik, hogy melyik praxisban milyen problémákkal kezelik a legtöbb ember. Az irányítószám alapján például meg lehet mondani, hány ember veszi igénybe a saját megyéjében az orvosi ellátást, és aki máshol, az hová vándorol, milyen betegséggel hova megy inkább. Az adatok segítségével az onkológiai ellátáson is lehet javítani: például meg lehet mondani, hogy milyen rákfajtával hová mennek az emberek orvoshoz, és kihez fordulnak másodvéleményért. Ez azért fontos, mert így látszik, mely területeket kellene fejleszteni, és hol igazán jó valamelyik ellátás. Ráadásul mindehhez nagyon szép infografikákat és adatvizualizációkat is lehet készíteni a könnyebb átláthatóság érdekében a döntéshozók számára is. Ezen bemutathatjuk azt, hogy valamely intézmény vagy akár egy adott orvos jobban végzi a munkáját, mint a másik. Például: hamarabb diagnosztizálják a szívpanaszokat (alacsony a szívinfarktus aránya, magas a mellkasfájdalomé), vagy egyszerűen azt is, hogy idősebbek a betegek a praxisban és több egészségügyi problémájuk van. De a statisztika akár csalóknak is segíthet, ha például mást adnak le az orvosok, mint ami ténylegesen a beteg baja volt. Ezt az adatok emberi feldolgozásával és a problémák ellenőrzésével lehet megoldani. Ezzel pedig eljutottunk a régi kérdésre (ha minden adatot gépek fognak elemezni, akkor hol marad az ember?) adható egyik nagyon fontos válaszhoz: a gépek nem elveszik az emberek munkáját, hanem megkönnyítik, felgyorsítják azt! A különböző intézményekben a patológusok több ezer mintát elemeznek, jelzik a gépeknek, hogy mely szövetek abnormálisak, és ennek alapján a gép képes megtanulni, hogy mit keressen később az élő páciensek mintáiban is. (Ez már csak azért is pozitívum, mert Magyarországon erőteljesen fogy a patológusok száma, a maradóknak pedig nagy segítség, ha a mesterséges intelligencia a beletáplált adatmennyiség segítségével megállapítja, hogy mire figyeljen és mely mintákat kell vizsgálnia.) Az orvosok munkája ezzel felgyorsul és pontosabbá válik: a gépek megmutatják, kire és mire kell jobban figyelni, azonban az utolsó szó mindig az emberé, az orvosé marad!

XXIX. évfolyam 2. szám

ÜZLET > [IRÁNYTÛ]

Már ma is eredményesen használják a 4.0 vívmányait a vastagbélrák, a tüdőrák szűrésében, mammográfiás vizsgálatok során. (Például a tüdőszűrés mesterséges intelligenciával való támogatása megoldást jelent az előleletezés, a gépi annotálás és a térfogatelemzés során.) A Debreceni Egyetemen a mesterséges intelligenciát 1500 pozitív eset alapján tanították be egy algoritmusra. Ne feledjük: az adatok mindig léteztek, ám az algoritmusok teszik lehetővé, hogy működőképesek is legyenek!

A BlueDot elôre jelezte a világjárványt! A kórházak továbbra is olyan helyek, ahol sok, elkerülhető károsodás megtörténhet. A mesterséges intelligencia használatának tagadhatatlan előnye, hogy segíthet megelőzni az orvosi hibákat, a hamis diagnózisokat és megjelölheti azokat az embereket, akik a leginkább veszélyeztetettek egy adott betegség, állapot szempontjából. Már csak arra van szükség, hogy oda is figyeljünk az intő jelekre. Az új koronavírus okozta világjárvány már jóval hamarabb elkezdődött, mint azt a kínaiak bevallották volna: már 2019. december elején találtak gyanús eseteket. A WHO is késlekedett, csak január 9-én adott ki először tájékoztatást az atipikus tüdőgyulladásos járványról. Arról, hogy epidémiává eszkalálódhat a helyzet, elsőként a kanadai BlueDot adott jelzést. Egy mesterséges intelligencia által hajtott algoritmus segítségével már aznap jelezte a felhasználóinak a járványt, amikor Vuhanban még csak bejelentették az első feltételezett eseteket. A BlueDot ráadásul nemcsak a járványról tudósított rekordsebességgel, hanem azt is helyesen jósolta meg, hogy a vírus merre terjed majd tovább. A történet gyökereihez a kétezres évek elején tomboló SARS-járványig kell viszszamenni, azon belül is addig a pontig, amikor a vírus Hongkongból átjutott a kanadai Torontóba. Egy járvány- és közegészségügyi kérdésekre specializálódott doktor, Kamran Khan a közvetlen közelből élte át az eseményeket. Ekkor döntötte el, hogy kidolgoz egy módszert, amellyel hatékonyabban lehet nyomon követni a betegségeket. 2008-ban létrehozott egy tudományos kutatóprogramot BioDiaspora néven, és elkezdte vizsgálni, hogyan köti

A koronavírus ellen össze a világ lakosságát a kereskedelmi repülés. A projekt keretében sikerült előre jeleznie a 21. század első nagy influenzajárványának terjedését, 2012-ben pedig az angol hatóságokkal közösen beazonosították a londoni olimpia járványügyi kockázatait. Az igazi áttörés végül 2014-ben jött el, amikor több milliárd útiterv elemzésével sikeresen jósolta meg az ebola kitörési módját és idejét Nyugat-Afrikából. (Ebben az évben vette fel a cég a BlueDot nevet.) Később a Brazíliából kiinduló Zika-vírus esetében sem fogtak mellé, és kockázatelemzési modelljeikkel fél évvel előbb figyelmeztettek egy floridai járványra, mintsem az kitört volna. A BlueDot MI-vezérelt algoritmust használ, amely természetes nyelvi feldolgozást és gépi tanulást alkalmazva fésüli át a híradásokat 65 nyelven, majd ezekhez hozzáveszi a repülési információkat és az állatok körében pusztító tömeges megbetegedések adatait is. Ennek az eredménye, hogy jó közelítéssel előre tudja jelezni a járványok kitörését és terjedését. Az algoritmus nem veszi figyelembe a közösségi médiát – Khan szerint ugyanis az itt megjelenő adatok nem elég megbízhatóak az elemzéshez. Ddöntésének helyességét látszik igazolni a kínai hatóságok hagyományosnak mondható magatartása: nem szeretnek beszélni a járványokról. [Itt elég csak arra gondolni, hogy a

SARS esetében is hónapokig titkolóztak (az egészségügyi szervezetek azonban mindezek dacára is csak rájuk hagyatkozhatnak, ha információhoz szeretnének jutni).] A részletekbe belelátó szakértő tisztában van azzal, hogy krízishelyzetekben nem feltétlenül számíthat arra, hogy a hivatalos szervektől időben választ kap. Ugyanakkor figyelembe veszi a különféle blogokat és fórumokat, így már akkor elkaphatja az információmorzsákat és a szokatlan eseményeket, amikor gyakorlatilag még senki sem tud róluk. Az algoritmus a repülőjegyek értékesítési adataiból a vírus terjedési útvonalát is meg tudja jósolni. Ez most is sikerült: az algoritmus helyesen jósolta meg, hogy Vuhanból kiindulva pár napon belül Bangkokban, Szöulban, Tajpejben és Tokióban üti majd fel a fejét. A folyamatosan fejlődő algoritmus képes különbséget tenni egy Mongóliában kitörő anthrax-járvány és az Anthrax nevű thrash metál zenekarról szóló hírek között, de az átfésült adatokat azért emberi epidemiológusok is elemzik. Ha a szakemberek úgy látják, hogy a levont következtetések tudományosan megállják a helyüket, a BlueDot már küldi is a jelentést minden partnerének a közelgő járványról. A cég a nagyközönséggel egyelőre még nem osztja meg az adatait, de az alapító elmondta, hogy dolgoznak ennek megvalósításán.

DR. SIPOS MIHÁLY

WWW.ELEKTRO-NET.HU 9

ÜZLET > [PRESSZÓ]

EURÓPÁBAN A HUAWEI VEZETI A SZABADALMI BEJEGYZÉSEK LISTÁJÁT A tavalyi évben legtöbb alkalommal a digitális technológiában jegyeztek be szabadalmakat, az ezeket benyújtó vállalatok közül pedig a Huawei Technologies adta be a legtöbb kérelmet – derül ki az Európai Szabványügyi Hivatal (EPO) jelentésébôl Az EPO (European Patent Office) közlése szerint az elmúlt tíz évben most először fordult elő, hogy a legtöbb szabadalmi kérelem a digitális technológiából érkezett, azon belül pedig a legnagyobb növekedést a digitális kommunikációs technológiában levédett szabadalmak eredményezték. Az összesen benyújtott szabadalmak száma is rekordot döntött – 2019-ben 181 000 ilyen kérést jelentettek be Európában. A legtöbb digitális kommunikációs szabadalmat – 2260-at –a tavalyi évben

forrás: epo.org

a Huawei adta le. A legnagyobb arányú növekedés pedig a kínai vállalatok esetében volt, digitális kommunikációs szabadalmaik száma 2018-hoz viszonyítva 64,6 százalékkal emelkedett. Mindehhez képest az amerikai cégek 14,6 százalékkal nyújtottak be több ilyen kategóriájú szabadalmat, míg az európai cégek 3,1 százalék-

kal teljesítették túl 2018-as szabadalmaik számát. Összességében mérve is a Huawei nyújtotta be a legtöbb szabadalmat az Európai Szabadalmi Hivatalnál, 2019-ben ez a szám 3524 volt. WWW.EPO.ORG

MESTERSÉGES INTELLIGENCIÁRA ALAPOZOTT, FENNTARTHATÓ ÉLELMISZER-TERMELÉS A Föld népességének növekedése miatt világszerte egyre sürgetôbb, hogy új és innovatív módszereket találjunk az emelkedô élelmiszerigény kielégítésére. Skandináviában az 1970 óta mûködô haltenyésztés jelentôs iparággá fejlôdött. A fenntartható lazactenyésztés terén vezetô Norway Royal Salmon (NRS) évente közel 70 000 tonna lazacot értékesít. Ebbôl az év minden napján egymillió halétel készíthetô Az NRS lazactenyésztő telepei Norvégia legészakibb területein találhatók, ahol az éghajlat és a környezet zord, és nemritkán veszélyes is. A vállalat úgy döntött, hogy növeli dolgozói munkabiztonságát, csökkenti a működési költségeket, és kiemelt hangsúlyt fektet a skandináv tengeri haltenyésztés fenntarthatóságára. A mesterséges intelligencia alkalmazására épülő lazactenyésztési mintaprogram keretében az ABB, a Microsoft és az NRS együttműködése keretében olyan megoldást dolgoztak ki, amellyel a kiváló minőségű élelmiszer biztonságosabban és környe-

10 ELEKTRONET

zettudatosabban állítható elő. A program igazolta, hogy a megoldás alkalmazásával az NRS növelheti a dolgozók biztonságát, és javíthatja a munkavégzés hatékonyságát. A megoldás előnye, hogy a dolgozóknak a jövőben kevesebbet kell majd kimenniük a nyílt tengerre. Az új technológia kedvező hatást gyakorol a CO2-kibocsátásra is, mivel csökkenti a termelési műveletek számát, és javítja a haltenyésztés körülményeit, ami végső soron tisztább tengereket és jobb hatékonyságot eredményez. „A Norway Royal Salmon mindig is nagy hangsúlyt fektetett a széles körű

kutatásra, fejlesztésre, együttműködésre és innovációra – nyilatkozta Arve Olav Lervag, az NRS haltenyésztési ágazatának igazgatója. – A fenntarthatóság folyamatos fejlesztése és a dolgozóink biztonságának javítása érdekében vállalatunk az ABB-vel és a Microsofttal közösen olyan innovatív módszereket dolgozott ki, amelyekkel tevékenységünk minden területén jobb eredményeket érhetünk el.” Az ABB és a Microsoft távoli, vizuális objektumdetektálási módszert épített ki a biomassza becslésére és a halállomány nagyságának meghatározására. A tech-

XXIX. évfolyam 2. szám

ÜZLET > [PRESSZÓ]

nológiával nyomon követhető a lazac növekedése, csökkenthető az NRS dogozóinak munkaleterhelése, és kritikus adatok gyűjthetők a lazactenyésztésről. A víz alatti kamerák rögzítik a tengerbe merülő, a parttól több kilométerre telepített ketrecekben lévő lazacok képét. A videofelvételt elemző mesterséges intelligencia lehetővé teszi a lazacok nagyságának és darabszámának automatikus meghatározását. „Az ABB teljes mértékben elkötelezett a fenntarthatóbb jövő megteremtése mellett, aminek egyik szép példája ez a program is, mely keretében a mesterséges intelligencia alkalmazásával forradalmasítjuk a

tengeri haltenyésztést – nyilatkozta Guido Jouret, az ABB digitalizálási üzletág-igazgatója. – A halak egészségi állapotának és fejlődésének felügyeletével, a környezeti hatás minimalizálásával és az üzemeltetési költségek csökkentésével az ABB AbilityTM biztosítja, hogy a NRS javítani tudja versenyképességét.” A megoldás lelkét a Microsoft Azure felhő és az ABB AbilityTM platform alkotja. Az ABB széles körű, kiemelkedő szaktudásra alapozott ABB AbilityTM platformja lehetővé teszi, hogy az ügyfeleink együtt fejlesszék szaktudásukat, illetve tevékenységüket mennyiségi és minőségi szempontból is tovább javítsák.

„Az ABB, a Microsoft és az NRS innovatív együttműködést alakított ki a projekt keretében – közölte Christian Bucher, a Microsoft AI-szakembere. – Az együttműködő felek mindegyike erősen elkötelezett a fenntartható élelmiszer-termelés megvalósítása mellett. A projekt sikeres végrehajtását kizárólag a mérnöki munkacsoportok és az ügyfelek közötti közös fejlesztéseknek és a közös megoldásoknak köszönhetjük, és a koncepció kidolgozásától számított néhány hónapon beül már ki is építettük a műszaki megoldást.” NEW.ABB.COM/HU

A SIEMENS VEZETI AZ ELOSZTOTT ENERGIASZOLGÁLTATÁST KEZELÔ RENDSZEREK PIACÁT A Navigant Research piackutató vállalat a napokban az elosztott energiaszolgáltatást kezelô rendszerek (DERMS) kereskedelmével foglalkozó vállalatok közül a Siemens Smart Infrastructure operatív vállalatát sorolta az elsô helyre. A Navigant Research „Leaderboard: DERMS Vendors” (DERMS kereskedôk ranglistája) címen kiadott jelentése 16 elosztott energiaszolgáltatásra és hálózatkezelésre szakosodott vállalat stratégiáit és azok végrehajtását értékelte Az energiaszolgáltatás átalakulóban van: a néhány erőműre támaszkodó központosított megoldásoktól a decentralizált, kétirányú energiaáramlást lehetővé tevő és sok szolgáltatót foglalkoztató rendszerek felé mozdult el. Az utóbbi forgatókönyvben a fogyasztók gyakran maguk is termelővé válnak („prosumer”). Ugyanakkor az egyre nagyobb arányban megújuló forrásokból származó villamos energia, a

WWW.SIEMENS.DE/SMART-INFRASTRUCTURE

mindinkább tért hódító elektromos járművek és töltési rendszereik, valamint a mindenhol megjelenő akkumulátoros energiatárolás új lehetőségeket és kihívásokat jelent a hálózatüzemeltetőknek és az elektromos közműszolgáltatóknak. A Navigant Research értelmezésében a DERMS olyan vezérlőrendszer, mely a közműszolgáltatóknak lehetővé teszi az elosztott energiaforrások aktiválását és vezérlését az áramkimaradások minimalizálása és a proaktív hálózatkezelés érdekében. Az olyan befolyásoló tényezők, mint a szakpolitikai változások vagy az újonnan megjelenő közüzemi piacok és üzleti modellek mind hatással vannak az elosztott energiaszolgáltatás piacára. „A Siemens átfogó megoldást kínál a grid-to-edge ügyfélkezeléshez” – nyilatkozta Roberto Rodriguez Labastida, a Navigant Research vezető kutató-elemzője. A jelentés szerint a Siemens

100 pontot ért el a „stratégia végrehajtása” területen a „termékkínálat” és „ökoszisztéma” szempontok szerint. Sabine Erlinghagen, a Siemens Smart Infrastructure Digitális Hálózatok területének vezérigazgatója örömét fejezte ki a hír hallatán: „Jelenleg jelentős változások mennek végbe a villamosenergia-szektorban. Az energiakezelési rendszereknek lehetővé kell tenniük a megújuló energiák és a vonatkozó eszközök, így például az akkumulátoros tárolás vagy az elektromos autók töltőállomásainak széles körű integrációját, a hálózati stabilitás fenntartása mellett. Mivel az energiarendszerek egyre komplikáltabbak lesznek, számunkra nagyon izgalmas hír, hogy a Navigant Research elismeri pozíciónkat az elosztott energiaszolgáltatást kezelő rendszerek piacán.” A Siemens integrált DERMS-megoldása segítségével a közműkezelők a szó szoros értelmében szemmel tarthatják, kezelhetik és gazdaságilag optimalizálhatják a hálózathoz kapcsolódó elosztott energiaforrásokat, így a napenergiát és a hálózati méretekben zajló akkumulátoros tárolást is. A Siemens ajánlatába beletartozik az elosztott energiaforrások integrált tervezése, a hatáselemzés, az eszközök bevonása és az adatkezelés, a hálózatoptimalizálás, az energiaforrások aktiválása, valamint az elszámolások és az elemzések elkészítése is.

INFOGRAFIKA-FORRÁS: NAVIGANT RESEARCH

WWW.ELEKTRO-NET.HU 11

REFLEKTORBAN AZ OPTOELEKTRONIKA

KÉT ÚJ TAGGAL BÔVÜLT AZ ISELED-TECHNOLÓGIÁT TÁMOGATÓ ISELED ALLIANCE IPARI SZÖVETSÉG

Az Elmos és Cemm Thome bejelentette, hogy csatlakoznak az ISELED Alliance ipari tömörüléshez annak érdekében, hogy gyorsítsák a LED-technológia innovációs tevékenységeit a különböző piaci szegmensekben. Az ISELED egyre nagyobb érdeklődésre tart számot iparszerte, támogatottsága egyre bővül, amelyet kiválóan példáz az ISELED Alliance növekedő és egyre diverzifikáltabb támogatói tábora. Ennek célja közös: versenyképes és széles körű támogatottságot biztosítani az ISELED-technológia köré. Az ISELED 2016-os őszi indulásakor kezdetben csupán öt tagot számlált a szövetség létszáma, ez azonban mára

harmincra bővült, és immár a teljes értéklánc lefedettnek tekinthető ahhoz, hogy az ISELED standardizált rendszertechnikai megoldássá avanzsáljon. „A különböző ipari szegmenseket képviselő tagjaink az ISELED-technológiának egyre nagyobb fejlődési dinamikát hoznak el, amely hihetetlen mértékben növeli a potenciális alkalmazások körét, jelentősen túlmutatva a kezdeti célokon, amelyet csupán a járműipari beltéri világosítás forradalmasítása jelentett – magyarázta Robert Kraus, az Inova Semiconductors ügyvezető igazgatója és az ISELED Alliance egyik alapító tagja. – Az ISELED Alliance örömmel üdvözli új tagjait az Elmos és Cemm Thome személyében, amellyel iparági elfogadottságunk és az ISELED-technológia számára elérhető közelségbe kerülő alkalmazások mind realisztikusabb célok lesznek.” Időközben az ISELED-technológia számos vezető LED-gyártó, mikrokontroller-gyártó és első vonalbeli gépjármű-elektronikai beszállító támogatottságát elnyerte. Az eredetileg ISELED-protokoll bővült az ILaS-koncepcióval (ISELED Light and Sensor), amely tovább bővíti a

lehetséges célalkalmazások körét, amelyek sokat profitálhatnak ebből az innovatív és költséghatékony technológiából. Az ILaS lényege, hogy immár nemcsak egyedi LED-ek, hanem LED-mátrixok, szenzorok és beavatkozók is vezérelhetők lesznek a közeljövő alkalmazásaiban nagy számban, és a kétvezetékes elrendezésnek köszönhetően rendkívül egyszerűen. Az Elmos és Cemm Thome a LED-es világítástechnikában elért fejlesztéseikkel és megszerzett szakértelmükkel állnak a cél, az ISELED-ökoszisztéma megerősítésének szolgálatába. „Az innovatív buszrendszerével az ISELED-technológia a jövő fényforrásait illetően egy rendkívül ütőképes szabvány lehetőségeit rejti, különös tekintettel az autóipar dinamikus beltéri és külső világítótestjeire. A Cemm Thome eddig is az innovatív járműipari világítástechnikai alkalmazások vezető gyártója volt, az autógyártókhoz való közelsége pedig sok hasznos megfontolással segíti majd a fejlesztéseket” – nyilatkozta Dr. Michael Olbrich, a Cemm Thome szenior optikai szakértője.

WWW.ELMOS.COM, WWW.CEMMTHOME.COM

ÚJ FELHASZNÁLÁSI MÓD A HÁTTÉRELNYOMÁSOS FOTOELEKTROMOS ÉRZÉKELÔK TERÉN Az OMRON bemutatta a háttérelnyomásos fotoelektromos érzékelők új, E3AS-sorozatát, amely a kategória legkisebb házával és legnagyobb, 1500 mm-es érzékelési távolságával büszkélkedhet. A termékek megbízható érzékelést biztosítanak anélkül, hogy működésüket a távolság vagy a tárgyak eltérő színe, anyaga és felülete befolyásolná. Ez megkönnyíti az érzékelők kiválasztását, beállítását és karbantartását, valamint javít a rendszer üzembe helyezésének folyamatán és az üzemeltetésen. Az E3AS érzékelők többek között a sokféle színű és formájú alkatrészt feldolgozó szállítószalagoknál is remekül használhatók, valamint az olyan szerelősorokhoz is ide-

12 ELEKTRONET

álisak, ahol a telepítésükhöz korlátozott hely áll rendelkezésre. A gyors üzembe helyezés és a stabil működés a gyártóüzemeknél kritikus fontosságú. Ennek biztosítására az OMRON a korábbi típusokéhoz képest ötszörösére növelte az E3AS-sorozat érzékelési távolságát. Az E3AS-sorozat a Time of Flight (TOF)-elv alapján működik, amely függetlenül az érzékelt tárgy tulajdonságaitól nagy érzékelési stabilitást biztosít. Ez megkönnyíti az érzékelők kiválasztását és beállítását. Emellett az érzékelőfelületen alkalmazott, az iparág első lerakódásgátló bevonata csökkenti a téves működést és a karbantartás szükségességének gyakorisá-

XXIX. évfolyam 2. szám

REFLEKTORBAN AZ OPTOELEKTRONIKA

gát olajos vagy poros környezetben, vagy ahol gőz keletkezik. A sorozattal javul a rendszer üzembe helyezése és üzemeltetése a szállítási és szerelési folyamatok során. Az OMRON elindította az „innovative-Automation” nevű stratégiai kezdeményezést, amelynek alapja a három innováció, vagyis a három „i”: „integrált” (vezérlők fejlesztése), „intelligens” (mesterséges intelligencia fejlesztése) és „interaktív” (új harmonizáció az emberek és a gépek között). Az E3AS-sorozat használatával a rendszer üzembe helyezése és stabil működése javult, ezáltal az OMRON képes megoldani a gyártási helyszíneken felmerülő problémákat, ideértve a munkaerőhiányt, és felgyorsítja az „innovatív automatizálás” program megvalósulását.

Jellemzôk 1. Kategóriája legkisebb háza és legnagyobb, 1500 mm-es érzékelési távolsága Az E3AS-sorozat 50–1500 mm közötti, széles érzékelési tartománya kiküszöböli az alkalmazástól függő, különböző érzékelők kiválasztásának szükségességét. A felhasználók fém-, illetve műanyag ház közül választhatnak, amelyek megfelelnek a különféle telepítési környezetnek. Kompakt méretük lehetővé teszi a szűk helyen történő telepítést. 2. A különféle színű és anyagú tárgyak érzékelése gyors kiértékelést és beállítást biztosít A hagyományos fotoelektromos érzékelőknél minden egyes érzékelt tárgy

esetén előzetes kiértékelésre vagy pozicionálásra volt szükség. Az E3AS-sorozat a beállítási távolság alapján a különböző színű és anyagú tárgyakat is képes észlelni, lehetővé téve ezzel a kevesebb kiértékelést és rövidebb beállítási időt. 3. Az iparág első lerakódásgátló bevonata megakadályozza az érzékelőfelület szennyeződését (szabadalmaztatás alatt) Az E3AS-sorozat érzékelőfelületén alkalmazott lerakódásgátló bevonat lepergeti a vizet, és megakadályozza, hogy az olaj és a por az érzékelőfelületre tapadjon, továbbá megelőzi az objektív bepárásodását is. Ezáltal csökken a hibás érzékelések száma és a tisztítás gyakorisága. 4. A különböző anyagok/fémek esetén használt lézerhegesztési technológiák biztosabbá teszik a tömítést, elkerülve ezzel az érzékelőhibákat Az E3AS-sorozat érzékelőháza rozsdamentes acélból (SUS316L) készült. Az OMRON szabadalmaztatott lézerhegesztési technológiája javított a ház egyes részei közötti tömítésen és ragasztáson, csökkentve ezzel a meghibásodásokat vizes (IP69K), illetve olajos (IP67G) környezetben. WWW.OMRON.COM

LÉZERPROFILOZÓ NAGY MÉRETÛ CÉLOBJEKTUMOK TÉRBELI VIZSGÁLATÁRA Az LMI Technologies hivatalosan bejelentette a Gocator 2490 típusnevű, intelligens, háromdimenziós lézerprofilozójának elérhetőségét. Az LMI új szenzorának látótere 2 méter, nagy mérési távolságot és 1×1 méteres szkennelési/ mérési területet támogat, így első osztályú megoldás logisztikai és csomagolástechnikai alkalmazásokra, illetve olyan egyéb esetekre, ahol ezek a tulajdonságok előnyösek. A Gocator tor 2490 egy integrált, előkalibrált, alibrált, háromdimenziós megoldás, amely a vevőii átvételt követően rögtön gtön munkára bírható. A Gocator 2490 490 a logisztikai és csomagolásagolástechnikai alkalmazásokazásokban képes akár 1×11 méter

méretű csomagok 800 Hz frekvenciájú szkennelésére, mindhárom tengely mentén 2,5 mm felbontással, akár 2 m/s futószalag-sebesség mellett is. A gyártó szerint a tudásban nagyjából hasonló szinten lévő konkurens termékek felbontása mindössze 3 … 5 mm, ezáltal térfogatmérés szempontjából is kevésbé pontosak. A Gocator 2490 szenzor felületvizsgálat és megfelelt/nem felelt meg típusú alkalmazásokban megbízható, hiteles mérési is m eredményeket szolgáltat benyoeredm módott, kiszakadt stb. sérült mód csomagolás érzékelésében. csom A Gocator 2490 széles látótere és bő méréstartománya tóter lehetővé teszi nagy szkennelélehet területek lefedését egyetlen si te szenzorral, és tökéletesen alszenz

kalmas térfogatmérési feladatokra raktári automatizálásban, járműgyártási szerkezetvizsgálatokban, konvejorrendszerek terhelési szintjeinek monitorozásában, fűrészipari termelékenységoptimalizálásban, mennyiségi élelmiszeripari termelési vizsgálatokban. A Gocator 2490 egyedi kombinációját nyújtja a széles látótérnek, integrált funkcionalitása révén pedig a költségérzékeny térfogatmérési és minőségvizsgálati alkalmazások számára is optimális választás lehet. A szenzorban a Gocator szoftver teljes egészében helyet kapott, így képes részletes felületi információhalmaz létrehozására nagy méretű objektumok esetében is, kifinomult méréstechnikai funkciókkal. HTTPS://LMI3D.COM

WWW.ELEKTRO-NET.HU 13

REFLEKTORBAN AZ OPTOELEKTRONIKA

NAGY TELJESÍTMÉNYÛ LED-MEGHAJTÓT MUTATOTT BE A MEAN WELL A Mean Well új, HVGC-1000 sorozatú, 1000 wattos LED-meghajtói 180 bemeneti váltakozó … 528 VAC feszültséget fogadnak, és kifejezetten nagy teljesítményű, LED-es világítástechnikai megoldásokhoz ajánlja őket a gyártó. A HVGC-1000 sorozat működhet egyfázisú, 230 VAC feszültségről, vagy egy háromfázisú bemenetről leválasztott 347/380 VAC feszültségű bemenetről is, ezáltal akár kertészeti vagy sportlétesítményi világítástechnikai rendszerekhez is alkalmas. A HVGC-1000 sorozat továbbá állandó teljesítményű működést kínál akár 96% működési hatásfok mellett. További jellemzői között a tekintélyes lökőfeszültség elleni védelem hozható fel 8 kV (L/N-FG), ill. 4 kV (L-N) névértékkel, illetve a –40 … 90 °C működési

hőmérséklet-tartomány sorolható még ide. A HVGC-1000 sorozat 12 V névleges feszültség és 500 mA névleges áramparaméterekkel kiegészítő tápellátást is szolgáltat fényerőtompítás vezérlésére, 3-in-1 vagy DALI 2 támogatással az IoT-alkalmazások igényei szerint. Az új eszközök programozható időzítővel is rendelkeznek fényerőtompítás céljára, amely hatékonyabb energiamenedzsment-lehetőségeket ígér. A HVGC-1000 sorozat biztonságtechnikai szempontból sem hagy kívánnivalót maga után, hiszen megfelel a legfrissebb IEC61347/UL8750 és GB7000.1 szabványok minden vonatkozó kitételének. Az új LED-meghajtók a kimenet és fényerőtompítási szakasz között szigeteltek, így a telepítő és felhasználó számára is megfelelően biztonságosak.

WWW.MEANWELLUSA.COM

A HVGC-1000 sorozat fôbb mûszaki jellemzôi röviden: kimeneti feszültségtartomány: 80 …  100%, állandó teljesítményű üzemmóddal, bemeneti feszültségtartomány: 180 …  528 VAC, IP67 besorolású burkolatvédettség, al kalmasság kültéri és beltéri használatra, Class I energiaosztályú besorolás, aktív  teljesítménytényező-korrekció, kiegészítő tápegységszakasz fényerő tompítás vezérlésére: 12 V/500 mA, 3-in-1 és DALI2.0 fényerőtompítási  elvek támogatása, intelligens időzítős fényerőtompítás kezelése, integrált védelem rövidzárlat, túlfe szültség és túlmelegedés ellen. 8 kV/4 kV lökőfeszültség elleni véde lem.

ÚJABB LÉPÉS AZ ÖNVEZETÔ JÁRMÛVEK FELÉ A NeoPhotonics Corporation bejelentette, hogy megkezdte mintadarabjainak szállítását a nagy teljesítményű félvezetős optikai erősítő (SOA – Semiconductor Optical Amplifier) és kis vonalszélességű (NLW – Narrow Linewidth), elosztott visszacsatolású lézer (DFB – Distributed FeedBack) termékújdonságaiból, amelyeket jármű-elektronikai célra, nagy hatótávolságú, lézeralapú távérzékelési (LIDAR – LIght Detection And Ranging) alkalmazásokhoz fejlesztettek ki. A NeoPhotonics SOA és NLW lézeres termékei az emberi szemre nézve biztonságos hullámhossztartományban működnek. Az SOA-k 24 dBm-et (250 mW-ot) meghaladó kimeneti teljesítményt szolgáltatnak 1550 nm hullámhosszúság mellett, míg a szintén 1550 nm hullámhoszszúságú NLW-DFB lézerek segítségével a gépjárműradarok jelentősen messzebbre „látnak el”, mint 200 méter, ezáltal sokkal nagyobb biztonságot ígérnek a műszaki szempontból kevésbé potens megoldásokhoz képest. Az önvezetőség felé tartó járműveken manapság drága, diszkrét optikai alkatrészeken alapuló LIDAR-rendszereket

14 ELEKTRONET

használnak, amelyek a reflektált fény intenzitásán alapuló, közvetlen detektálásos méréstechnikai módszerre épülnek, jelentősen korlátozva a hatótávolságukat és érzékenységüket. Az újgenerációs LIDAR-rendszerek „koherens” technológiát fognak használni, ezt a NeoPhotonics fejlesztette ki és kezdte el terjeszteni eredetileg kommunikációs hálózatokban. Ez a koncepció a reflektált fény fázisát méri, és a gyakorlatban jelentősen kiterjeszti a rendszer méréstartományát és javítja érzékenységét. A koherens LIDAR-rendszereket chipméretű gyártástechnológiával állítják elő, amely alacsony költségeket és nagy darabszámú elérhetőséget kínál. A chipméretű gyártáshoz koherens fotonikai integrált áramkörre (PIC – Photonic Integrated Circuit), vagyis integrált optikai áramkörre van szükség, amelyeket kis fázis- és intenzitászajú, félvezetős lézer, illetve nagy kimeneti teljesítményű, félvezetős optikai erősítő táplál. A kis vonalszélességű és csekély fáziszajú lézerek megadják a rendszernek azt a fázismérési pontosságot, amely szükséges a koherens detektálás gyakorlati kivitelezéséhez, a nagy kimeneti teljesítményű optikai erősítők pedig lehe-

tővé teszik a megfelelően nagy hatótávolság elérését. A koherens PIC-vevő, a nagy teljesítményű SOA és az NLW-DFB lézer házasításából koherens LIDAR-rendszer születik, a nagy darabszámú gyártás minden igényének eleget téve. A NeoPhotonics lézeres megoldásai a gyártó saját állítása szerint a chipméretű, tömeggyártásra alkalmas LIDAR-rendszerek alapvető és elengedhetetlen kellékei. A koherens technológiákra építkező LIDAR-architektúrák képesek a NeoPhotonics által eredetileg a távközléshez és adatközpontokhoz kifejlesztett chipméretű, tömeggyártást támogató technológiájának minden előnyének kihasználására. A lézeres alkatrészeket a NeoPhotonics saját gyárában állítják elő a cég saját, hibrid fotonikai integrációs gyártástechnológiáival – megkérdőjelezhetetlen teljesítményt és megbízhatóságot adva a felhasználóknak. A cég szerint a rendszerintegrátorok mindezen jellemzők birtokában és a kiválóan kiépült ellátási lánccal a háttérben tökéletes megoldást kapnak az újgenerációs, költséghatékony LIDAR-rendszerek kifejlesztéséhez.

WWW.NEOPHOTONICS.COM

XXIX. évfolyam 2. szám

KONSTRUKTÔR

ÓRIÁSI MÁGNESES ELLENÁLLÁSÚ SZENZOR ÁTVITELI SEBESSÉG ÉS IRÁNY MÉRÉSÉRE A mozgásvezérlési és energiamenedzsment-rendszerekhez megoldásokat fejlesztő Allegro MicroSystems ATS19580 típusszámon bejelentette az ipar első, teljesen integrált, óriási mágneses ellenállású (GMR – Giant MagnetoResistive) átvitelisebesség- és iránymérő szenzor-megoldását. A kimagasló rendszerteljesítményt ígérő ATS19580 szenzorújdonság elősegíti a csökkentett méretek, komplexitás és alacsony költségek elérését is, amely végeredményben hozzájárul a kisebb energiafelhasználáshoz is a végalkalmazásban. A GMR-technológia és az Allegro saját fejlesztésű átviteli algoritmusai és tokozási megoldásai az ATS19580-at a ma elérhető legnagyobb teljesítményű átvitelisebesség-mérő szenzorrá teszik, amely rekordszéles dinamikatartományt, kiváló vibrációállóságot, elektromágneses hatásokkal és zavaró terekkel szembeni védelmet jelent a gyakorlatban. Az Allegro GMR-technológiájának és digitális jelfeldolgozási megoldásainak monolit összeintegrálása új magasságokba emeli az átviteli sebesség érzékelését, amely végeredményben soha nem látott rendszerhatásfokot ad. Az ATS19580-nal korábban elérhetetlen légrések is elérhetővé válnak, emellett kiváló vibrációállóságot is kínál, így a sebességmérő szenzor alkalmazási integrációja olyan hatékony, egyszerű és biztonságos, mint azelőtt még soha. Mindenki számára köztudott, hogy a járműipar egyre szigorúbb igényeket támaszt az üzemanyag-fogyasztás és

a szén-dioxid-kibocsátás leszorítása tekintetében, amely célokat az Allegro az ATS19580 piacra dobásával reményei szerint tökéletesen szolgálja. Az ATS19580 GMR-technológiája a Hall-szenzoros megoldásokhoz képest sokkal jobb teljesítményt és légrésparamétereket kínál, amely egyben nagyobb telepítési rugalmasságot is jelent. Mindezek a járműipari alkalmazások számára rendkívül fontosak, hiszen elősegítik a kisebb és hatékonyabb megoldások kifejlesztését, amely jobb üzemanyag-felhasználási hatékonyságot és alacsonyabb költségeket eredményez. Az ATS19580 monolit integrációja azonban nem csupán teljesítményszempontból előnyös a vibrációállóság, dinamikus légrésméretezés és mérési pontosság tekintetében, hanem egyúttal az integrált áramkörökkel, mágnesekkel, védelmi célú alkatrészekkel egyszerűbb tervezési lehetőségeket is kínál a szimp-

la, fröccsöntött tokozási formájának köszönhetően. Az Allegro ATS19580ben működő, saját fejlesztésű, digitális algoritmusai a kompenzációs célokat is kiválóan szolgálják. Az ATS19580 egy 3-kivezetős, SIP típusú, ólommentes áramköri tokban érhető el. Az ATS19580 az Allegro korábban bemutatott ATS19420 és ATS19520 típusszámú, integrált, Hall-szenzoros átvitelisebesség-mérő szenzormegoldásai mellé került fel a kínálatba. Ezek az integrált áramkörök a nemsokára megjelenő, szintén GMR-technológiás ATS19480-nal karöltve kellően széles portfóliót valósítanak meg, a fejlesztők minden igényének eleget téve. Az összes szenzor az Allegro két évtizedes alkalmazástechnikai és technológiafejlesztési tapasztalataira épül, amely alapján nem lehet kérdéses, hogy a járműipari felhasználók között mennyire lesznek sikeresek.

WWW.ALLEGROMICRO.COM

WWW.ELEKTRO-NET.HU 15

KONSTRUKTÔR

DERÉKSZÖGÛ KIVITELÛ, CSAVAROS RÖGZÍTÉSÛ CSATLAKOZÓCSALÁD Az intenzív kereslet hatására a Harwin bővítette díjnyertes, csavaros rögzítésű Gecko-SL termékcsaládját, amely immár vízszintes elrendezésű, papa-csatlakozókat is tartalmaz. A sikeres piaci szereplésű Gecko termékcsalád rendkívüli népszerűségre tett szert a mérnökök körében, akik a hagyományos Micro-D csatlakozók egy rendkívül kompakt, kis tömegű alternatívájára találtak személyében. A 90 fokban elforgatott, furatszerelhető papa-csatlakozó pluszrugalmasságot biztosít a nyomtatott áramköri elrendezésben, több szabad helyet meghagyva egyéb célokra. Az új csatlakozókat akár a nyomtatott áramköri hordozó szélén is el lehet helyezni, ezáltal az áramköri kártya síkjából kifelé mutató kábelcsatlakozás is megvalósítható. Egy példa az ebből az elrendezésből sokat profitáló alkalmazásokra a CubeSat nevű, miniatűr műholdak, amelyek felépítésükből fakadóan számos nyomtatott áramköri kártyát tartalmaznak, rétegesen egymás mellé rendezve, a téglatest alakú formatényezőből kifelé mutató kábelezéssel. Hasonló alkalmazások

között tartatnak számon a pilóta nélküli légi járművek (UAV-k), nagyobb méretű műholdak, katonai alkalmazások, robotok és motorsportrendszerek. A vízszintes csatlakozók használhatók nyomtatott áramköri mama-csatlakozókkal is, lehetőséget teremtve a gazda/szolga áramköri hordozós elrendezés kialakítására, amely nagyon hasznos lehet nagyobb méretű rendszereknél. A Harwin új, vízszintes formátumú Gecko-SL-sorozatú csatlakozói rozsdamentes acélanyagú, csavaros zárómechanizmussal vannak ellátva, amely kialakítás folytán a kapcsolat reteszelése előtt természetszerűleg előáll a tökéletes elektromos csatlakozás. Ehhez mindöszsze össze kell tolni egymásba a két csatlakozópárt, mielőtt a csavarokat meghúznánk, és van lehetőség választani, hogy a meghúzócsavar a mama- vagy a papa-csatlakozón kerüljön-e kialakításra. A csatlakozópontok lehetséges száma megegyezik a Gecko-SL-sorozat többi tagjának lehetőségeivel, 6 és 50 között választható.

Az új, vízszintes elrendezésű csatlakozók a Harwin minőségi követelményeinek megfelelően nyújtanak magas minőségi színvonalat. A Gecko-SL működési hőmérséklet-tartománya –65 … 150 °C, vibrációállósága 2 kHz frekvenciával 6 órán át 20 g, ütődésállósága 100 g. Gázkieresztése rendkívül szerény, a NASA és ESA követelményeinek is eleget tesz. A névleges áramterhelhetőség maximuma 2,8 A kontaktusonként, illetve teljes terhelés mellett 2 A kontaktusonként.

WWW.HARWIN.COM

MINIATÛR, PROFESSZIONÁLIS IPARI ALKALMAZÁSOKHOZ FEJLESZTETT DC/DC KONVERTEREK Új sorozatú, miniatűr DC/DC konvertereket mutatott be a Flex Power Modules. Az ipari felhasználásra szánt PUA-A, PUC-B és PUB-M változatok tipikus működési hatásfoka teljes terhelés mellett rendre 84% (PUA-A), 80% (PUC-B) és 81% (PUB-M), mind izolált konverterek max. 1 W kimeneti teljesítménnyel, minimális terhelésigény nélkül. A bemenet/ kimenet közötti izolációs feszültség névértéke 2000 V (PUA-A), 6000 V (PUC-B) és 3000 V (PUB-M). A Flex új konverterei kiváló megbízhatóságot és robusztusságot kínálnak hosszú távú használat és az ipari alkalmazásokra jellemző, jelentős igénybevétel mellett. Az új konverterek két meghibásodás közötti átlagos ideje nem kevesebb, mint 17,9 millió óra a PUB-M, 15 millió

óra a PUC-B, illetve 13,1 millió óra a PUA-A sorozatok esetében. Az újdonságok mindegyike kompatibilis az EN/UL 62368-1 biztonsági szabvánnyal, a Flex Power Modules emellett természetesen ISO 9001/14001 tanúsítvánnyal rendelkező gyártó. A PUA-A és PUC-B sorozatú konverterek működési hőmérséklet-tartománya –40 … 100 °C, míg a PUB-M esetében –40 … 110 °C. Mindegyiket ellátta a gyártó kimeneti rövidzárlat elleni védelemmel is, és valamennyien ipari szabvány szerinti tokozással rendelkeznek: a PUA-A 11,5×6× 10 mm, furatszerelhető SIP4, a PUC-B 19,7×7,1×11,5 mm

méretű, furatszerelhető SIP7 típusú, míg a PUB-M egykimenetű változata 12,75×11,2×6,6 mm felületszerelhető, kétkimenetű változata 15,25×11,2× 6,6 mm felületszerelhető tokozással érkezik.

HTTPS://FLEX.COM

16 ELEKTRONET

XXIX. évfolyam 2. szám

KONSTRUKTÔR

ÚJ RENDSZERCHIPEK EGYEDI, VEZETÉK NÉLKÜLI KOMMUNIKÁCIÓS MEGOLDÁSSAL A Silicon Labs új termékcsaládot jelentett be magas biztonságú, egyedi kialakítású, vezeték nélküli kommunikációs rendszerchipekből, amelyeket az elemről vagy akkumulátorról működtetett, illetve környezeti energia hasznosítása útján üzemelő IoT-alkalmazások által elvárt energiahatékonysági és helyfoglalási igények szerint optimalizáltak. Az új termékcsalád célalkalmazásai között megemlíthetők az elektronikus polccímkék, épületbiztonság, ipari automatizálási szenzorok, kereskedelmi helyiségek világítástechnikai rendszerei stb. A Silicon Labs Wireless Gecko Series 2 platformjára épülő EFR32FG22 (FG22) sorozatú rendszerchipek a biztonságtechnikai, 2,4 GHz-es rádiókommunikációs, energiahatékonysági, szoftver- és stack-jellemzők egyedi hatékonyságú kombinációját valósítják meg. A Mordor Intelligence piackutató cég elemzése szerint az elektronikus polccímkék piaca 2019-ben 581 millió dolláros volt, és azt várják, hogy 2025-ig egészen 1,82 milliárd dollárig bővül, amely 21%-ot meghaladó éves bővülési ütemet jelent a 2020–2025 közötti periódusra. Az elektronikus polccímkék technológiája kiválóan támogatja a felhős-adatkezelő rendszereket (és fordítva), amely a vásárlók megszólítása, adatelemzés és üzlethelyiségi automatizálás szempontjából is rendkívül hasznos és előnyös. A legtöbb elektronikus polccímkerendszer alapját egyedi fejlesztésű, vezeték nélküli kommunikációs protokoll szolgáltatja, így a Silicon Labs új FG22-sorozatú rendszerchipjei is, ezáltal kategóriaelső kommunikációs paraméterekkel csábítják e feltörekvő piac tervezőmérnökeit. Az IoT-alkalmazások fejlesztői rendszeroptimalizálási, teljesítmény- és energiahatékonysági indokokból kifolyólag egyedi, vezeték nélküli kommunikációs protokollokat telepítenek az adott alkalmazásokban. A Silicon Labs fejlesztői az FG22-sorozatot úgy alkották meg, hogy az alkalmazásfejlesztők számára ne jelentsen kihívást az optimalizált és egyben költséghatékony megoldások kifejlesztése és telepítése, és mindehhez tökéletes alapot szolgáltatott a Wireless Gecko Series 2 platformjuk. Az FG22-sorozat tartalmaz egy 38,4 MHz órajel-frekvenciájú Arm® Cortex®-M33 processzormagot TrustZone biztonságtechnikai támogatással, egy nagy teljesítményű, –106,4 dBm érzékenységű rádiós modullal. A rendszerchipek ultraalacsony adási és vételi áramfelvétellel működnek (adás: 8,2 mA @ +6 dBm kimeneti teljesítmény, vétel: 3,6 mA), mélyalvási áramfelvételük mindössze 1,2 μA, amely kimagasló eredő energiahatékonyságot jelent. Az FG22-sorozaton egy sor olyan további energiatakarékossági megoldás áll rendelkezésre, mint például az integrált RFSense-funkció, amely rádiófrekvenciás energia megjelenése esetén alvó állapotból felébreszti az FG22-t, hatásosan kiterjesztve a korlátos energiaforrásról működő IoT-csomópontok hasznos üzemidejét. Az IoT-alkalmazások biztonsági követelményeinek eleget téve, a Silicon Labs biztonságtechnikai szolgáltatások teljes választékával szállítja az FG22-sorozatú rendszerchipeket.

WWW.SILABS.COM

WWW.ELEKTRO-NET.HU 17

KONSTRUKTÔR

MEMS OSZCILLÁTOROK HASZNÁLATA VEZETÉKMENTES KOMMUNIKÁCIÓJÚ, HORDOZHATÓ KÉSZÜLÉKEK TELEPÉLETTARTAMÁNAK NÖVELÉSÉRE A digitális elektronikai eszköz mikrovezérlôje számára szükséges órajelet a tervezô- 3. Alacsonyabb helyfoglalás a NYÁK-lemezen – a MEMS oszcillátorok teljesen mérnökök ma még leggyakrabban kvarckristály-rezonátorokkal állítják elô, ami az integrált megoldást jelentenek, nem oszcillátorokkal összevetve az olcsóbb ár okán kétségtelenül vonzó megoldás, viszont igényelnek külső komponenseket, mint használatuk esetenként kompromisszumokat feltételez, és potenciális hibaforrásként például tápegység-leválasztó kondenjelentkezik az alkalmazás életciklusa egy késôbbi szakaszában. Amennyiben elemes zátorok, így komoly helymegtakarítást értünk el. táplálású, valamilyen vezetékmentes kommunikációra képes, akár hálózatba kötött 4. Az aktív MEMS oszcillátor kimeneti IoT eszközrôl beszélünk, további, az elem élettartamával kapcsolatos szempontokat vezérlője képes egyszerre 2-3 terhelés is figyelembe kell venni. Kísérleti úton igazolt tény, hogy egy BlueTooth LE modul egyidejű kiszolgálására, ami lehetővé fogyasztása fordítottan arányos annak „alvásban töltött” idejével, és az ebben az teszi, hogy több kristályt – a hozzájuk tartozó terhelőkondenzátorokkal állapotban az idôzítést biztosító 32,768 kHz-es valósidejû óra (RTC) pontossága (SCA egyetemben – kiváltsunk, ami jelentős – Sleep Clock Accuracy) közvetlen hatással van az elem élettartamára. Cikkünkben BOM-költség-megtakarítást kínál a megmutatjuk, hogy a szokásos kristályrezonátorokat MEMS-alapú oszcillátorokkal szükséges NYÁK-terület minimalizáhelyettesítve milyen elônyöket élvezhetünk. lása mellett – és ráadásul energiataka-

Hagyományos rezonátorok és oszcillátorok kiváltása MEMS technológiával Lapunk novemberi számában részletesen bemutattuk a MEMS-alapú oszcillátorok tulajdonságait, és összehasonlítottuk ezek alkalmazhatóságát a digitális áramkörök órajelének előállítására rendelkezésre álló technológiákkal. A bemutatott gyártó SiTime eszközei előre programozhatók (OTP) és a hagyományos kvarcoszcillátorokat helyettesítik anélkül, hogy az áramkört át kellene tervezni. A prog-

1. ábra. A SiTime MEMS

18 ELEKTRONET

ramozhatóság flexibilis terméktervezést tesz lehetővé, csökken általa a szállítási határidő, és mindeközben jelentős, akár 85%-os méretcsökkenés is elérhető. A gyári programozhatóságon túl a vásárló saját, olcsó USB csatlakozású programozóeszközt is rendelhet a gyors prototípusgyártáshoz.

Emlékeztetôül: a MEMS oszcillátorok elônyei a kvarckristályokkal szemben 1. Az áramkörillesztés egyszerűsödik (Plug ’n’ play), nincs szükség a kristály és az oszcillátor illesztésére. 2. A minőség és a megbízhatóság nő, hiszen a bonyolult kvarckristály-gyártási technológiákkal szemben a MEMS oszcillátorok gyártástechnológiája a kiforrott CMOS félvezető wafer-alapú technológia. A MEMS chip egy tiszta szilíciummechanikai struktúra, melynek tisztítása utáni vákuumos hermetikus lezárása biztosítja a szennyezésmentességet, így kizárja az öregedést gyorsító tényezőket. Ennek eredménye a harmincszor nagyobb MTBF (1150) és a max. 1,5 meghibásodás egymillió alkatrészenként.

rékos is. 5. A MEMS oszcillátor kevésbé érzékeny az elektromágneses interferenciára (EMI), mivel nincsenek a hagyományos megoldásokban létező „zajgyűjtő” antennaként viselkedő rezonátor és az oszcillátor közötti NYÁK-vonalak. A MEMS chip és a CMOS elektronika összekapcsolására alkalmazott kötések vagy golyók extrém kis méretűek, így nem lesz a kimenetre átcsatolódó zaj, amely az órajelben jitter megjelenését idézné elő. (Megjegyzendő az is, hogy a MEMS oszcillátorok nemcsak kevésbé érzékenyek az EMI-ra, de az ilyen alapon működő időzítés maga is kisebb elektromágneses interferenciaforrás, mint a hagyományos, kristályalapú megoldások.) A SiTime MEMS oszcillátorokat ellátták néhány olyan beépített megoldással, ami az óra által gerjesztett elektromágneses zavar energiáját csökkenti. Az egyik ilyen a SoftEdgeTM órajel lefutó- és felfutóél-vezérlés. A lassabb fel- és lefutás csökkenti a digitális órajelben megjelenő felharmonikusokat, az ezen harmonikusok által gerjesztett elektromágneses energia így minimális lesz. A SiTime Spread Spectrum Clocking (SSC) oszcillátorai nemcsak az órajelvonal EMI-radiációját csökkentik, ha-

XXIX. évfolyam 2. szám

KONSTRUKTÔR

nem a teljes hálózatét is, ami erről az oszcillátorról kapja az órajelet. 6. A MEMS oszcillátor kevésbé érzékeny a mechanikai vibrációra, hiszen a MEMS-rendszer tömege töredéke, általában három nagyságrenddel kisebb, mint a kristályé, az ezekben ébredő erők is nagyságrendekkel kisebbek, mint a kristályalapú megfelelőiknél, így vibrációállósága mérések alapján tízszerese egy kristályoszcillátorénak. 7. A MEMS oszcillátor bármilyen frekvenciára elérhető, mert a kimeneti frekvenciát minden esetben a programozható szorzótényezőkkel állítható PLL-ek állítják elő, ami széles frekvenciatartományon, akár 6 digites pontosságú egyedi frekvenciabeállítást tesz lehetővé egyszer programozható (OTP) módon. 8. Az egész gyártmánycsaládra csak egyetlen kvalifikáció szükséges, hiszen csupán egy eszköz betervezése és jóváhagyása szükséges ebben az esetben még akkor is, ha eltérő frekvenciájú, tápfeszültségű vagy pontosságú időzítésre van szükség egy későbbi NYÁK-változat esetén, mivel ezek a paraméterek mind programozással beállíthatók. Ilyen esetben általában elegendő az eredeti kvalifikációs dokumentáció új körülményekre szóló kiterjesztése.

A MEMS oszcillátorok energiatakarékossági jellemzôi A digitális áramkörök lelke a mikrokontroller, ami elemes táplálás esetére szinte mindig többszintű energiatakarékossági módokba kapcsolható. Ám még a legalacsonyabb fogyasztású alvó módban is szükség van legalább a valósidejű óra (RTC) működtetésére, amit általában egy 32,768 kHz-es kristályrezonátor/ oszcillátor időzít. Egy ilyen oszcillátor fogyasztása kb. 1-2 μA áramerősség és 3,0 V feszültség mellett 2-3 μW. Egy IoT eszköz

lítiumeleméről általánosságban elmondható, hogy a hosszú ideig tartó alvási idő alatt ez a terhelés jobban meríti, mint a rövid ideig tartó tényleges üzem, így az elem élettartama szempontjából kritikus a 32 kHz-es oszcillátor fogyasztása. A SiT15xx-család a szilícium MEMS oszcillátorok új generációját képviseli, mely elsősorban a hagyományos on-chip oszcillátorok, külső kvarcoszcillátorok és kvarckristályok energiahatékony kiváltására készült. A MEMS oszcillátorok tipikusan 750 nA áramerősséggel táplálhatók. Az új család további energiatakarékossági jellemzői az 1,2 V-ig való működés, az 1 Hz-ig programozható frekvencia és a programozható kimeneti feszültség (swing). a) Programozható frekvencia Az alacsonyabb frekvencia jelentősen csökkenti a kimeneti terhelőáramot, példaként a 32,768 kHz működési frekvencia 10 kHz-re csökkentése 30%-os áramcsökkentést okoz, míg az 1 Hz-es üzem 99%-os megtakarítással jár. A SiT15xx MEMS oszcillátorok 1 Hz-től 32 kHz-ig programozhatók, így jelentős energiamegtakarítás érhető el velük. Példa 10 pF terhelési kapacitás feltételezésével: Vdd = 3,0 V (átlag)  Voutpp = 2,1 V  Idd Core = 750 nA  Idd kimeneti vezérlő:  (165 nA/V)(2,1 V) = 347 nA Terhelőáram  (10 pF)(2,1 V)(32,768 kHz) = 688 nA Teljes áramfelvétel = 750 nA + 347 nA + 688 nA = 1785 nA Ha a frekvenciát 10 kHz-re csökkentjük, az áramfelvétel a következőképpen alakul: Terhelőáram  (10 pF)(2,1 V)(10 kHz) = 210 nA Teljes áramfelvétel = 750 nA + 347 nA + 210 nA = 1307 nA

2. ábra. A SiT 15xx MEMS oszcillátorcsalád NanoDriveTM kimenetiszint-programozása 200 mV-ig, energiamegtakarítási céllal

WWW.ELEKTRO-NET.HU 19

KONSTRUKTÔR

b) Programozható kimeneti feszültség (swing) Új energiamegtakarítási mód érhető el az új generációs szilícium MEMS-alapú oszcillátorok esetében, a NanoDrive™ technológia, mely a kimeneti feszültség programozhatóságát teszi lehetővé. A kimeneti szint teljes értéktől 200 mV-ig csökkenthető, így megtakarítva akár az energia 40%-át.

ronikában és a viselhető testszenzorok (weareable devices) területén leggyakrabban használt Bluetooth® Low Energy (BLE), ahol ez az arány például az ismert LPWAN eszközökhöz képest rosszabb, a 2–10 s alvási időhöz néhány ms hosszúságú ébren töltött idő társul. Az átlagos energiafogyasztás a kitöltési tényezőtől

(TON/TSLEEP) függ, mely esetünkben igen kis értékű, és például ZigBee vagy más modulokkal összehasonlítva – többféle alvási időhosszt alapul véve – azoknál alacsonyabb marad. Kísérletekkel igazolható, hogy bármely lokális hálózati RF modul fogyasztása az alvási idő hosszával fordítottan arányos.

A korábbi példa szerint a teljes áramfelvétel 10 pF terhelési kapacitás, 32,768 kHz frekvencia és Vdd = 2,1 V mellett: I = 750 nA + 347 nA + 688 nA = 1785 nA Ha a frekvenciát 10 kHz-re, a kimeneti szintet pedig 500 mV-ra csökkentjük, az áramfelvétel a következőképpen alakul: Voutpp = VOH – VOL =  0,5 V (VOH = 1,1 V, VOL = 0,6 V) Terhelőáram (10 pF)(0,5 V)(10 kHz) = 50 nA Idd Output Driver  (50 nA/V)(0,5 V) = 25 nA Teljes áramfelvétel = 750 nA + 50 nA + 25 nA = 825 nA

A vezeték nélküli kommunikáció jellemzôi A manapság az IoT területén használt hordozható készülékek, a hordható okoseszközök, a kommunikálásra képes orvosi eszközök, az okos fogyasztásmérők, a környezeti paraméterek monitorozására használt vezeték nélküli szenzorok közös jellemzője, hogy valamilyen rádiófrekvenciás (RF) kommunikáció útján juttatják adataikat valamilyen felhőalapú adatbázisba. Mivel elemes táplálású áramkörökről beszélünk, kézenfekvő valamilyen alacsony energiafogyasztású LAN- vagy WAN-megoldás használata. LPLAN-megoldásként manapság elsősorban BLE (Bluetooth® Low Energy) vagy Zigbee, míg LPWAN-megoldásként leggyakrabban LoRa, SigFox, vagy NB-IoT technológia használatos. Minden vezeték nélküli kommunikációs eszköz ideje legnagyobb részét hasonló módon „tétlenül” tölti, éleszteni csak nagyon ritkán, az adattovábbítás idejére szükséges őket, fogyasztásuk ebben a rövid időszakban magas, azonban az aktív időszak hossza az alvásban töltött időhöz képest elhanyagolható. A hasonló jellemzők miatt az időzítés fogyasztásra gyakorolt hatásának vizsgálatához kiragadható az orvoselekt-

20 ELEKTRONET

3. ábra. Szenzorhálózatok és telepes táplálású okoseszközök hálózata

4. ábra. Ciklikus aktivítás és alvó állapot, az energiafogyasztás a kitöltési tényezôtôl függ (TON /TSLEEP)

5. ábra. Különbözô RF átviteli tecnológiák áramfelvétele az alvási idô függvényében

XXIX. évfolyam 2. szám

KONSTRUKTÔR

A BLE hordozható IoT eszközökben A tipikus vezetékmentes IoT szenzor alacsony fogyasztású 32 bites mikrokontroller köré épül, melyhez különböző biometrikus szenzorok, vagy egyéb fizikai mennyiségeket (nyomást, hőt, mágneses teret, látható fényt stb.) detektálni képes érzékelők illeszkednek. A tápellátást jellemzően valamilyen lítiumelem, a külvilággal való kapcsolatot pedig egy RF front-end eszköz biztosítja. A mikrokontroller a szenzorok adatait öszszegyűjtve azokat az I2C vagy UART buszon keresztül soros adatátvitellel juttatja a BLE RF front-end modulhoz, és ehhez a következő órajeleket használja: 12 MHz – az ARM-Cortex mag és a  perifériák órajelének előállításához, jellemző pontossági elvárás: ±30 ppm min. 0 és 70 °C hőmérséklet-tartományon, 32,768 kHz – a valósidejű óra (RTC)  és a Watch-dog funkcióhoz jellemző pontossági elvárás: 200 ppm min. 0 és 70 °C hőmérséklet-tartományon. A BLE front-end a Bluetooth 4.0 PHY és a BLE linkrétegeket implementálja (a befoglalt GATT réteg profiljai: hőmérsékletmérés, biometrikus mérések) és a következő órajeleket igényli: 24 MHz – alapsávi és 2,5 GHz szintézis,  jellemző pontossági elvárás: ±20 ppm min. 0 és 70 °C hőmérséklet-tartományon, 32,768 kHz – alvó állapotú valósidejű  óra (RTC), jellemző pontossági elvárás: 200 ppm min. 0 és 70 °C hőmérséklet-tartományon.

Kísérleti úton igazolt tény, hogy egy BlueTooth LE modul fogyasztása – csakúgy, mint a mikrokontrolleré – fordítottan arányos annak „alvásban töltött” idejével, és az ebben az állapotban az időzítést biztosító 32,768 kHz-es valósidejű óra (RTC) pontossága (SCA – Sleep Clock Accuracy) közvetlen hatással van az elem élettartamára. Ennek igazolásához meg kell ismernünk eszközünk „slave”-módban működő BLE modemjének és a párba állított „master” eszköz (BT-IP gateway) kapcsolódási metódusát. A BT standard szerint a kapcsolódások közti szünet („sleep time” = „connection interval”) a 7,5 ms–4 s sávba esik, míg a bekapcsolt állapotban (adatforgalmazásban) töltött idő 0,08 ms–1,3 ms. A BLE slave és master eszközök között a következő paraméterek kerülnek kicserélésre kapcsolódás közben: 1. Kapcsolódási intervallum („sleep time”) pl. 2 s, 2. Az alvási késleltetés mutatja majd, hogy hányszorosára növeljük az alvásidőt: N = 3 esetén a fenti példában 6 s (N<500), 3. Time out: amennyiben ezen időn belül nem érkezik válasz a párosított slave eszköztől, a master bontja a kapcsolatot. A BT LINK réteg (Link Layer) üzenetváltásakor – minden kapcsolódási eseménykor – a master eszköz alvási RTC órapontossága (SCA) átadásra kerül, és a slave eszköz a saját alvó állapotbeli valósidejű órájának pontossága ismeretében határozza meg, mikor is kell felébrednie. Az időzítésbeli pontatlanságok a slave ébredésének rossz időzítéséhez vezethetnek,

7. ábra. Bluetooth Low Energy modul ébrenléti áramfelvétele az esetlegesen korábban éled, mint ahogy a master az adatcsomagokat küldeni szeretné. Ez az időeltérés hosszabb „ON” állapotot eredményez, ami végső soron emelkedő fogyasztáshoz vezet. Az RX ablak megnövekedett szélessége a slave és master alvási RTC-pontosságától függ (SCA), tehát: ΔTRX = (SCA master + SCA slave) × 10-5 × ΔTconnection , ahol RX szélesebb időablaka ΔTRX: ΔTconnection: az utolsó kapcsolódási időintervallum SCA master; SCA slave: a vonatkozó 32,768 kHz-es RTC pontossága A tervezőmérnök a master eszköz (BT-IP router) Bluetooth moduljának időzítését nem tudja befolyásolni, ezért az egyetlen lehetőség a ΔTRX csökkentésére a slave-RTC kristályrezonátorának egy pontosabb eszközre való cseréje. A 32,768 kHz kristályt egy MEMS-alapú, 32,768 kHz-s TCXO (pl. SiTime SiT1552) való kiváltásával a 30 ppm pontosság 5 ppm-re növekszik. Mivel az IoT eszközben az energiatakarékos mikrokontroller csak néhány milliszekundum időtartamú időszakokra kapcsol be, az „ON” állapotban a legnagyobb fogyasztás a BLE RF front-end modul miatt keletkezik. Alvási idô = 2 s Sleep Clock Accuracy (SCA) 5 ppm 50 ppm 70 ppm 200 ppm

6. ábra. Bluetooth Low Energy-alapú, elemes táplálású IoT eszköz blokkdiagramja

Alvási Alvási idô = 20 s idô = 50 s

Korai bekapcsolás öTRX 0,01 ms 0,10 ms 0,14 ms 0,40 ms

0,1 ms 1,0 ms 1,4 ms 4,0 ms

0,25 ms 2,50 ms 3,50 ms 10,0 ms

1. tábla. Az SCA hatása a korai ébredés csökkentésére

WWW.ELEKTRO-NET.HU 21

KONSTRUKTÔR

A táblázatban jól látható, hogy 20 s alvási időt feltételezve SCA = 5 ppm és SCA= =200 ppm órahibák mellett a BLE modul tétlen vételi várakozásban töltött ideje (RX impulzus szélessége) negyvenszeres különbséget mutat. A fogyasztásban ez a következőképpen jelentkezik: P2/P1 = (TON +ΔTRX1) / (TON + ΔTRX2) = = 2,26 Az összefüggésből több mint kétszeres elemélettartam következik, ha a 32,768 kHz-es kristályrezonátort egy kis méretű (1,5×0,8mm) SiTime SiT1552, a –40 … +85 °C-os teljes működési hőmérséklet-tartományon ±5 ppm pontosságú MEMS TCXO-ra cseréljük. A MEMS oszcillátor alkalmas több CMOS-terhelés vezérlésére is, és nemcsak a nagy méretű BLE alvó RTC kristályt váltja ki, hanem az illesztéshez szükséges terhelési kapacitásokat is feleslegessé teszi, ezzel jelentős helyet takarít meg a NYÁK-lemezen, amellett, hogy az alvó állapotbeli fogyasztást,

8. ábra. BLE-kommunikációval rendelkezô IoT eszköz optimalizált architektúra, MEMS oszcillátor használatával amely az elem számára a legkritikusabb terhelés, a felére csökkenti.

KISS ZOLTÁN, OKL. VILLAMOSMÉRNÖK, EXPORTIGAZGATÓ

ENDRICH BAUELEMENTE VERTRIEBS GMBH WWW.ENDRICH.HU

BIZTONSÁGTECHNIKAI MEGOLDÁSOK HATÉKONY IMPLEMENTÁCIÓJA AZ IoT-ÉRÁBAN Az IoT-technológia óriási potenciállal rendelkezik a hálózatba integrált szenzorok és beágyazott rendszerek valósidejû adatgyûjtésére specializált alkalmazásokban, azonban ez az értékteremtô képesség kockázati tényezôket is rejt magában. Funkcionalitási és kényelmi szempontból rendkívül elônyös, hogy a hálózati eszközök egymással tekintélyes mértékben kommunikációképesek, azonban ez egyben lehetôséget is teremt az ártó szándékú támadók számára a sebezhetôségek feltérképezésére és kihasználására, hiszen a széles körû hálózati kapcsolatoknak ez természetes velejárója. Ha a támadó lehetôséget talál a hálózatba való bejutásra, a teljes hálózatot lebéníthatja, adatokat tulajdoníthat el, megzsarolhatja a hálózat tulajdonosait stb. A biztonságtechnikával foglalkozó Kaspersky Labs illegális hozzáférésekkel (hackeléssel) kapcsolatban végzett globális kutatása felfedte, hogy az ipari vezérlôrendszerek több mint 40 százaléka volt ilyesmi támadás áldozata 2018 elsô félévében Habár a támadások elsődleges célpontjai mindenekelőtt a szerverek, az IoT-alkalmazásoknál egyre több támadásnál a relatíve egyszerű felépítésű (és alapszintű védettségű) és a hálózat szempontjából látszólag ártalmatlan szerepű eszközök válnak célponttá. Elvégre ki gondolná komolyan, hogy egy akváriumban elhelyezett, elektromos hőmérő potenciális

22 ELEKTRONET

veszélyt jelenthet egy nagyvállalati informatikai hálózat biztonságára? Pedig egy kaszinóban pontosan ez történt, ugyanis a hackerek pontosan ennek a gyengén védett hőmérőnek a sebezhetőségét kihasználva nyertek hozzáférést az infrastruktúra maghálózatához, amely révén kényelmesen hozzáfértek az érzékeny adatokat tartalmazó ügyféladatbázishoz,

amit természetesen le is másoltak. A behatolásra csak akkor derült fény, amikor egy biztonságtechnikai szakértő elemezte a hálózati hozzáférésekről vezetett naplófájlokat, amelyből láthatta, hogy egy finnországi szerverre olyan protokollokkal végeztek adatáttöltést, amelyet normálesetben médiaszolgáltatók használnak a műsoraik streamelésére. Egy további példa a bankszektorból származik, ahol is a behatolást a zárt láncú televíziós (CCTV) hálózaton keresztül hajtották végre. Az eset paradox jellegét erősíti, hogy éppen a biztonságtechnikai célból telepített rendszer segítette hozzá a támadókat a behatoláshoz. Ismét egy másik példa, ezúttal az otthoni kémkedésre, a robotporszívók fedélzeti kamerája által készített képek ellopása. A jó hír az, hogy ezek és a hozzájuk hasonló támadások kivédhetők, a maghálózat és az eszközök védett állapotban tarthatók. Ennek a kulcsa a többszintű biztonság alkalmazása, amely jelentősen megbonyolítja a sikeres támadást és növeli annak időszükségletét.

XXIX. évfolyam 2. szám

KONSTRUKTÔR

Manapság a hackerek figyelme leginkább azokra a hibákra irányul, amelyek helytelen fejlesztői döntések eredményei. Ezek egyike az alapértelmezett jelszók megtartása, amelynek használatával a felhasználók távolról bejelentkezve vezérlőfelületekhez férhetnek hozzá. E jelszók viszonylag gyakoriak, és azt a célt szolgálják a gyártók ajánlása szerint, hogy az IoT eszközök minél gyorsabban működésre bírhatók legyenek. A legjobb gyakorlati megoldás az, ha minden eszközt saját, egyedi jelszóval látnak el. Ettől független tény, hogy ahogy a gyártók fejlesztik az alapvető biztonsági megoldásaikat, a kiberbűnözők tudása és eszköztára is annak megfelelően gyarapodik. A beágyazott rendszereknél nem elég mostantól a számítástechnikai tudásukhoz és bekerülési költségükhöz mérhető biztonsági megoldásokat alkalmazni, hiszen láthattuk, hogy rajtuk keresztül mekkora károkozás lehetséges (lásd a kaszinó példáját). Egy hálózatos rendszer támadása kapcsán többféle támadástípust különböztethetünk meg (a különböző jellegű támadástípusokat és az ellenük lehetséges óvintézkedéseket az 1. ábra foglalja össze). Ezek egyike a szoftveres eredetű sebezhetőségek kihasználása általános technikákkal. Például, ha az eszköz a pufferrel allokáltnál nagyobb mennyiségű adatot kap valamely csomagban, a kapacitáson túlmutató bájtok túlcsordulnak a szomszédos adatstruktúrákba. Ha egy később induló rutin kiveszi ezeket a bájtokat a stackből, az adatokat más rutin is felhasználhatja, amely összeomláshoz vagy hibás eredményekhez vezethet, sőt a processzor tévesen elágazási címként is értelmezheti azokat az adatokat, amely téves programkódfuttatáshoz vezet. Ha a hacker számára ismeretes az eszköz memóriarendszere, ezen elv mentén képes olyan miniprogramokat írni, amelyek feltárják előtte magát az eszközt. Egy hasonló működési elvű támadás képes olyan hibás adatokat küldeni az eszközre, amely szándékosan bedönti az adatfeldolgozó szubrutinokat, sebezhetőséget kínálva az eszköz felett. Néhány támadásfajta az eszköz által futtatott szoftver helyett a kommunikációs protokollokat helyezni előtérbe, azzal a céllal, hogy a rendszert túlterhelve térdre kényszerítse azt. A túlterhelés hatására az IoT-alkatelem megkezdi a visszaállítást, és ez az a pont, amelynél a támadó megkísérli a behatolást. Ha a támadó képes közeli hálózati eszköz vezérlésére vagy akár a közvetlen fizikai hozzáférésre, képes lehet megszemélyesíteni legitim szervereket is, amelyekkel az eszközök normálesetben

1. ábra. A különbözô jellegû támadástípusok és az ellenük lehetséges óvintézkedések kommunikálnának. Ezek a közbeékelődéses, ún. man-in-the-middle jellegű támadások képesek arra, hogy az eszközből érkező adatokat befogadják és elemezzék, felhasználva egy későbbi potenciális támadáshoz. E támadástípus egy alternatív lehetősége keretén belül a támadó megkísérelheti a saját firmware-ének feltöltését az eszközre, amely az eszköz újraindulása alatt élesedik, kiváltja az eredeti, gyártói firmware-t a támadó által írt kártékony változattal, amely máris képessé teszi az IoT-csomópontot a támadó szándékai szerinti működésre. Ideális esetben a rendszer megtagadja a kommunikációt azon partnerekkel, amelyek nem képesek hitelesen demonstrálni a megfelelő jogaikat. Ebben az esetben az eszköz egyszerűen visszautasítja a támadó által kreált, nem hiteles firmware-t, és képes lehet arra is, hogy érzékelje a szolgáltatásmegtagadásra irányuló, elárasztásos támadásokat, meggátolva az erőforrások teljes lekötését és a rendszer letérdelését. Hovatovább megakadályozható az is, hogy a rendszer érzékeny adatokat küldjön egy olyan partnernek, amely tanúsítványa nem megbízható. Az eszköz általi fogadhatóság szempontjából nem megfelelő hosszúságú csomagok terjedelme és tartalma ellenőrizhető lehet, ezáltal az eltorzított csomagok visszautasíthatók, elkerülhető a puffer túlcsordulása és a parancsbefecskendezéses támadás is. Ez mind nagyon szépen hangzik, a gond csupán az, hogy mindezek gyakorlati implementálása olyan drága lehet, amely a gyakorlatban, piaci körülmények között ellehetetleníti az alkalmazást (különösen a harmadik féltől származó függvénykönyvtárakra és alkalmazásokra gazdagon építkező megoldások esetében). Ehelyett egy gyakorlatiasabb és realisztikusabb megoldás az, ha a firmware-t eleve szekciókra osztják, amelyek egy részéhez magas szintű biztonsági tanúsítvá-

nyokra van szükség, egy másik része pedig akár el is bukhat támadás esetén, mivel nem tartalmaz biztonsági szempontból kritikus részeket. Ez utóbbira példa lehet a hőmérsékletmérést végző szubrutin, amely JSON formátumba csomagolja az adatokat és készíti elő őket egy okostelefonos alkalmazásba továbbításra alkalmas formába, amelynél könnyen belátható, hogy nem jelent biztonsági kockázatot a működése. A biztonságos programkód azonban biztosítja, hogy az adat kiküldése előtt a titkosítás megfelelően megtörténjék. Az eszközön futó, teljes biztonsági körültekintést igénylő szoftverhányad csupán egy töredéke az eszköz teljes programkódbázisának. A két kódterület elkülönítése csak abban az esetben hatékony, ha a nem titkosított programkódok oldaláról nincsenek olyan hátsó hozzáférési pontok, amelyek hozzáférést adnak a nagy biztonságú rutinokhoz, hiszen ezeket a sebezhetőségeket a hackerek előszeretettel és nagy szakértelemmel használják ki privilégiumeszkalációs támadások során. Ha például egy puffer-túlcsordultatásos támadás olyan adatot tölt be a biztonságosnak titulált memóriába, amely alapján a támadó biztonságos partnerként személyesítheti meg önmagát, a rendszer védettsége nyomban elillan. A tanulság az, hogy a titkosított memóriát a nem titkosított területtől mindenképpen el kell szeparálni, amely csakis hardveres úton valósítható meg. Az olyan fejlett beágyazott mikrovezérlők, mint a Microchip SAM L11 termékcsalád, tartalmaznak Arm® TrustZone® architektúrabővítményen alapuló, integrált biztonságtechnikai hardvert, amely a szoftveres támadások ellen egyedi védelmet biztosít. A SAM L11-sorozatú mikrokontrollerek hardvereszközei lehetővé teszik bizalmi rendszer felépítését, amely alapján kiterjeszthető a biztonsági védett-

WWW.ELEKTRO-NET.HU 23

KONSTRUKTÔR

2. ábra. Standard interakciók a biztonságos és nem biztonságos állapotok között ség a rendszer többi elemére, megteremtve ezzel egy széles körű biztonsági keretrendszer kiépítésének feltételeit. Ez a bizalmi gyökér képes olyan kriptográfiai műveleteket végrehajtani, amelyek a biztonsági zónát önmagából növesztve kiterjesztik, és ezzel további rendszerelemeket magukba foglalni, illetve a kommunikációt egy nem megbízható hálózattól védett állapotban tartani. A beépített kriptográfiai vezérlő hatékonyság szempontjából csoportosítja és kezeli a műveleteket, amelyek tartalmazzák a munkamenet kialakulását megelőző kulcsgenerálást és a sifrírozó/desifrírozó műveleteket is. A kontroller képes továbbá nemcsak a bejövő adatok hitelességét ellenőrizni, hanem a rendszer által futtatott programkódét is, a kriptográfiai védelem pedig hamisított hardverek ellen is védelmet garantál. Ebben az esetben a megbízható zónán belül futtatott szoftver képes a rendszer más kártyáinak megszólítgatására is olyan kérdésekkel, amelyekre garantáltan csak a hiteles bővítmények ismerik a helyes választ. A biztonsági gyökér üzemszerű állapotban megtartása érdekében a SAM L11-sorozat hardvere titkosított bootolást is biztosít, megsértése ellen az eszköz úgy védekezik, hogy a kezdeti bootszekvenciát egy, csak olvasható memóriaterületen tárolja, amelynek tartalma a mikrovezérlő gyártása után már nem módosítható, illetve tartalmának betöltése a bootolás során nem megkerülhető. Amint a kezdeti indulás megkezdődött, a boot ROM-ban található kódellenőrző rutin ellenőrzi a fennmaradó, bootolás befejezéséhez szükséges firmware hitelességét. A mikrokontroller kriptográfiai gyorsítójának támogatásával mindezt úgy végzi, hogy ellenőrzi az egyes firmware-szegmensekkel együtt tárolt hashelési paramétereket, annak biztosítása érdekében, hogy azok megfeleljenek a mikrokontroller gyártása során beégetett referencia-ellenpároknak.

24 ELEKTRONET

3. ábra. Az Arm Cortex-M23 megszakítási mechanizmusa Ha az ellenőrzés során a vezérlő nemegyezést tapasztal, az eszközt újraindítja, és ezzel együtt újraindul a titkosított bootolás is. Ez oda vezet, hogy még ha a hackernek sikerül is a mikrokontroller flash-memóriájába hamisított firmware-t feltölteni, az eszköz addig nem fog tudni megfelelően bootolni, amíg a gyártói firmware-változat vissza nem kerül a helyére. Amint a mikrovezérlő bootolása sikeresen megtörtént, amelynek eredményeként egy ismerten hiteles firmware-t futtat, a SAM L11-ben működő Arm TrustZone technológiai implementáció gondoskodik róla, hogy a titkosított és potenciális veszélynek kitehető memóriaterület egymástól tisztán elszeparált módon létezzék. A SAM L11-ben működő, Arm Cortex-M23 processzormag Arm TrustZone technológiája lényegében biztonsági célú utasítások egy gyűjteménye, amelyekkel ellenőrizhetők a nem biztonságos minősítésű programkód függvényhívásai a titkosított memóriaterületre. Az Arm TrustZone technológia lehetővé teszi olyan szoftveres biztonsági tartományok definiálását, amelyek korlátozzák a hozzáférést a memóriához, perifériákhoz, I/O-vonalakhoz stb. a megbízhatónak titulált szoftverek számára, így fenntartva a komplett rendszer biztonságosságát (lásd 2. ábra). A biztonságos programkódok begyűjthetők és védhetők, ezáltal az Arm TrustZone technológia jelentősen egyszerűsíti a beágyazott eszközök biztonsági kiértékelését. A biztonságos és nem biztonságos kódok közötti megkülönböztetés és elválasztás érdekében a SAM L11 memóriája több, különböző régióra van particionálva, amelyek mind biztosítottak a szoftveres támadások ellen. Ha bármely biztonságos régiót nem biztonságos programkódból próbálnak meg elérni, vagy eltérést érzékel a rendszer a végrehajtott kód és a rendszer biztonsági besorolása között, hardverhi-

bára fut a rendszer, amely megakadályoz minden további végrehajtást, és a rendszer újraindulását eredményezi. Ez a fajta védelem a megszakításkezelés és hibavadászat során is fenntartott. Az Arm TrustZone technológiai implementáció két stack pointert kezel, amelyek elkülönítik egymástól a biztonságos és nem biztonságos végrehajtást, és megszakításkezelőn keresztül megakadályozzák a stackben lévő adatok elérhetőségét (lásd 3. ábra). Hibavadászat során a biztonságos és nem biztonságos kódot hibavadász-hozzáférési szintekkel különbözően kezeli a rendszer. A nem biztonságos részeken dolgozó fejlesztő közvetlenül nem fér hozzá és pláne nem változtathatja meg a titkosított programkódokat és a hibavadászattal kapcsolatos információkat. Ez elősegíti a felelősségek határozott szétválasztását is, így csak a megfelelő biztonsági tanúsítványokkal rendelkező fejlesztőknek áll módjában a titkosított programkódokon aktívan dolgozni (lásd 4. ábra). Jellemzően a gyakorlatban mindez úgy történik, hogy a biztonságos programkód fejlesztésével megbízott fejlesztő biztosítja azokat a headerfájlokat és függvénykönyvtár-rutinokat, amelyek lehetővé teszik nem biztonságos programkódok számára kérések intézését, amely lehet például hálózati csomag titkosítása interneten keresztül történő továbbítás céljából. A titkosított alkalmazás egy védett memóriaterületre kerül az eszközben. Ha egy biztonsági tanúsítványokat nem birtokló fejlesztő írja a hálózati programkódot, felhasználhatja a könyvtárakat és linkerfájlokat minden további nélkül, azonban csak alkalmazásprogramozási interfész (API)-szintű hozzáférésre lesz jogosult, tehát maga a titkosított programkód és adatai feketedobozként fognak látszani számára. A titkosított kód megváltoztatására tett kísérlet alapján kényszeríthető az eszköz újraindítása, amelynek

XXIX. évfolyam 2. szám

KONSTRUKTÔR

ellenőrzési alapját a hash-paraméterek összehasonlítása képezheti. A konzisztencia-ellenőrzés a SAM L11-sorozatú mikrovezérlőkön a hamisíthatatlan titkosított bootolás alatt erre tökéletesen lehetőséget kínál, és például a pointer manipulálására (nem jóváhagyott helyre irányítására) tett kísérlet hibaeseményhez is vezethet. A perifériákat is lehet biztonságos és nem biztonságos jellegűként katalogizálni, amelynek eredménye szerint csak a tanúsított szoftverek kaphatnak hozzájuk hozzáférést vagy felettük közvetlen vezérlési lehetőséget. A mindkét fajta régió számára szolgáltató perifériák esetében a hozzáférés-vezérlés a függvényhívásokhoz hasonlóan valósítható meg. A nem biztonságos programkódnak hozzáférés-igénylést kell küldenie API-alkalmazáson keresztül, amelyet a titkosított kód szolgáltatója biztosít. Ez a működési mechanizmus garantálja, hogy a periféria közvetlen vezérlésére csak tanúsított programkódból van lehetőség, amely az illetéktelen használat ellenőrzésére is fel van készítve. Nem biztonságos programkódból mód van olyan kérések indítására, mint például időzítőállapot kiolvasása, azonban annak alaphelyzetbe állítására már nincs lehetősége.

4. ábra. A két alkalmazásfejlesztôi réteg koncepciója A külső perifériák és alrendszerek csak akkor intézhetnek kéréseket a mikrokontroller felé, amennyiben a mikrovezérlő titkosított, fedélzeti memóriájában tárolt, digitális tanúsítvánnyal összecsengő hash-paraméterértéket tudnak szolgáltatni. Ez megakadályozza, hogy a hackerek a kompromittált periféria felhasználásával módosíthassák a rendszer működését, és egyúttal meggátolja azt is, hogy a gyártói eszközt hamisított alrendszerek eszközeként használhassák fel. Még ha a támadó elméletileg képes is lenne a RAM kulcstárolásra kijelölt 256 bájtjának kiolvasására és átírására, a SAM L11 biztonsági mechaniz-

musai kinullázzák a kulcsokat és az adatokat is abban az esetben, amint ilyen jellegű tevékenységet érzékelnek. Ezen összefonódó biztonsági mechanizmusok a SAM L11-sorozatú mikrovezérlőkön kiemelkednek a fizikai memóriavédelem síkjából, és az Arm TrustZone szeparációs technológia jóvoltából olyan további lehetőségeket biztosítanak a készülékfejlesztők számára, amelyek alapján holisztikus biztonsági rendszer építhető fel a beágyazott eszközeikben, garantálva azt, hogy ne váljanak az IoT-infrastruktúra gyenge láncszemévé.

RAMANUJA KONREDDY, SZENIOR 32 BITES MIKROKONTROLLER-TERMÉKMARKETING MÉRNÖK, MICROCHIP TECHNOLOGY

WWW.MICROCHIP.COM

ARM ESZKÖZÖKRE OPTIMALIZÁLT, SAJÁT FEJLESZTÉSÛ PROGRAMNYELVI FORDÍTÓ Új fordítóprogrammal egészítette ki népszerű Embedded Studio for ARM és Cortex-M IDE fejlesztőkörnyezeteit a SEGGER. Az új programnyelvi fordítót a modern Cortex-A és Cortex-M sorozatú eszközökre optimalizált Thumb-2 kód generálására hangolták. Az Embedded Studio for ARM/Cortex-M tehát immár háromféle különböző fordítóval érkezik, amelyek a GCC, a Clang és a SEGGER új, saját megoldásai. Az új fordító egyértelműen túlszárnyalja a GCC és a hagyományos Clang teljesítményét a legtöbb teljesítménymérési teszten, csökkentett generált programkódméretet és nagyobb végrehajtási sebességet kínálva. A Clangből származtatott új fordító a frontendben a legmo-

dernebb és legnagyobb rugalmasságot kínáló megvalósítást kínálja, a SEGGER által optimalizált backend-részen pedig a kiváló teljesítményoptimalizálás és kódméret az eredmény. Az új fordító a SEGGER állítása szerint új magasságokba emeli az Embedded Studio for ARM és Cortex-M IDE fejlesztőkörnyezetek potenciálját. A SEGGER több platformon átívelő, integrált fejlesztőkörnyezetei immár saját fejlesztésű linkert, assemblert és fordítót is tartalmaz, és megadja a felhasználónak a választási lehetőséget a GCC, a Clang és a cég saját fejlesztésű fordítóinak használata között, éppen úgy, mint ahogy a saját fejlesztésű linkere és a GNU linker közötti választási lehetőség fennáll.

A beépített debuggerrel, verziókezeléssel, projektmenedzsment-eszközzel és futási idejű és lebegőpontos számítási függvénykönyvtárakkal az Embedded Studio kiváló választás a szakirányú fejlesztésben dolgozó fejlesztők számára, az új fordító megjelenése pedig még tovább fokozza ezt az értéket. A SEGGER külön kiemeli a felhasználóbarát licencfilozófiát, hiszen nem üzletszerzési felhasználási cél mellett a szoftver használata egy szabad letöltést követően teljesen ingyenes.

WWW.SEGGER.COM

WWW.ELEKTRO-NET.HU 25

GYÁRTÓSOR

ÚJ ANYAGÖSSZETÉTELÛ VÉKONYFILM ELEKTRONIKAI ÉS OPTIKAI ALKALMAZÁSTECHNIKAI CÉLOKRA A kutatók folyamatosak vizsgálódnak olyan új anyagok után, amelyekkel az elektronikai alkatrészek jobb hatásfokúak és olcsóbbak lehetnek, különösen most, hogy a szilíciumot illetően sokak szerint közel vagyunk a fizikai határok eléréséhez. E törekvés keretében a Buffalo Egyetem kutatói nem mérgező anyaggal hoztak létre olyan filmet, amely erős fényelnyelő és töltésátviteli tulajdonságú. Az újonnan kifejlesztett vékonyfilmet egy viszonylag szűk körben használt, de bőségesen rendelkezésre álló anyag felhasználásával valósították meg, és olyan teljesítménymutatókat kaptak, amelyek alapján az elektronikai és optikai alkalmazástechnikai felhasználás (pl. fénykibocsátó diódákban, napelemekben stb.) kifejezetten ígéretesnek tűnik. A Hao Zeng fizikusprofesszor által vezetett kutatócsapat bárium-cirkónium-szulfid felhasználásával hozta létre a filmet, amelyek a kalkogenid perovszkitek kategóriájába tartoznak. Ezek az anyagok az elektronikában és fényelektromos rendszerekben használt többi anyaghoz képest előnyösek olyan szempontból, hogy nem mérhetőek, és a Földön bőségesen elérhetők. A perovszkit-alapú vékonyfilmeket a tudósok korábban már kutatták napelemcellák fejlesztése során, mivel alacsonyabb gyártási költségeket és nagyobb működési hatásfokot ígértek. A Zeng csapata által kifejlesztett vékonyfilm jelentős fényelnye-

lési és töltéstranszport-képességet biztosít, tehát egyértelműen alkalmas lehet olyan esetekben, amelyeknél a szilícium felhasználása ma még megkerülhetetlen. Évtizedeken keresztül csupán maréknyi alapanyagtípus találtatott alkalmasnak arra, hogy félvezetőként használjuk fel őket, ezek közül is a szilícium volt kiemelkedő. A Zengék által kifejlesztett vékonyfilm állításuk és reményeik szerint új utakat nyit meg a félvezető-kutatásban, és lehetőséget teremt arra, hogy alapanyagok egészen új osztályának kifejlesztése előtt nyissák meg a kaput. A bárium-cirkónium-szulfidot és hasznosságát először nem Zeng csapata fedezte fel, hiszen ezt az anyagösszetételt már az 1950-es években is használták, azonban jelentőségét a tudósok nem mérték fel helyesen. A több mint fél évszázada már felfedezett anyagot Niagara Fallsban egy vállalkozás már gyártotta porított formában, viszont a piacon nem figyeltek fel rá kellőképpen. Zengék véleménye szerint a porított kivitel nem a legelőnyösebb formátuma ennek az anyagnak, különösen az általuk megcélzott alkalmazástípusokat illetően, ezért futottak neki újra a dolognak, és indultak el a vékonyfilmek irányába. A tudósok a vékonyfilmet a bárium-cirkónium-oxid lézeres felhevítésével, majd a keletkező gőz zafírszubsztrátra lecsapatásával hozták létre. Ez olyan filmréteget eredményezett, amelyet utána egy ún. „sulfuriza-

tion” nevű kémiai eljárással konvertáltak át a végleges anyaggá. A Zeng csapata által végzett kutatómunka részletei a Nano Energy szakkiadványban jelentek meg. Zeng csapata úgy véli, hogy az általuk létrehozott vékonyfilmet a napenergiát hasznosító alkalmazásokban különösen jó eredményekkel használhatják, mivel az eddigi kutatási eredmények alapján a perovszkit anyagok hatásfoka a napfény elektromos árammá alakításakor sokkal jobb, mint az azonos anyagvastagságú, szilíciumalapú megoldásoké. A csapat véleménye szerint a félvezető-technikai kutatások túlságosan a hagyományos anyagokra koncentrálódtak, a kalkogenid-perovszkitek azonban meglehetősen friss irányt képviselnek ezen a területen: számos tulajdonságukban hasonlóságot mutatnak a halid-perovszkitekkel, azonban azokkal ellentétben nem toxikusak és nem instabilak.

WWW.BUFFALO.EDU

KÉTPÁLYÁS, SOKRÉTÛEN KONFIGURÁLHATÓ 3D AOI Az S3088 DT típusnevű újdonságot standard alapesetben háromdimenziós, automata optikai vizsgálatra, kétpályás gyártásra konfigurálja a gyártó Viscom. Az S3088 DT a kiváló ár/teljesítmény arány, hatásfok,

26 ELEKTRONET

sebesség és technikai kifinomultság egyedi kombinációját valósítja meg, amely a nagy darabszámú tömeggyártás követelményeit minden tekintetben teljesíti, beleértve a legkorszerűbb Ipar 4.0-kompatibilitást is. Az S3088 DT kiváló megismételhetőséggel és megbízhatósággal képes akár 03015 méretkódú alkatrészek nagy sebességű optikai vizsgálatára is. Az S3088 DT egyedi felépítéséből adódóan különösen előnyös feltételeket kínál olyan esetekre, amelyeknél az alkalmazás hely szűkében található. Ez olyan dolgokban érhető tetten, mint amik az AOI gép monitorát beleintegrálták a gép burkolatá-

ba, és a billentyűzet is visszatolható a gép síkjába, ezáltal a gép területigénye relatíve szerény. A gép ezenfelül hozzáigazítható a különböző szállítópályákhoz, használható egypályás rendszerben is, és úgy még nagyobb méretű áramköri hordozók vizsgálata lehetséges. A 3D-s AOI mellett az S3088 DT elérhető 3D-s forraszpaszta-vizsgálatra (SPI – Solder Paste Inspection), alakkövető lakkozás vizsgálatára (CCI – Conformal Coating Inspection) és alsó oldali kitöltés vizsgálatára optimalizált változatban is. WWW.VISCOM.COM

XXIX. évfolyam 2. szám

RENDSZERINTEGRÁTOR

GAZDASÁGOS, MEZÔGAZDASÁGI ALKALMAZÁSOKRA OPTIMALIZÁLT SZIVATTYÚK Az ANDRITZ közepes konzisztenciás, MC-sorozatú szivattyúi hatásfok, életciklus, karbantartási szükségletek, gazdaságos üzemeltetés és megbízhatóság tekintetében is maradéktalanul teljesítik a felhasználói elvárásokat, így minden esetben stabil termelést biztosítanak. A gazdasági hatékonyság tekintetében különösen kimagasló tulajdonságukat a szivattyúk más esetekben már bizonyították, egyéb, közepes konzisztenciára optimalizált szivattyúkhoz képest akár egyharmadnyi energiamegtakarítással működnek, könnyebb felépítésüknek köszönhetően pedig a beszerzési költségeik is eleve alacsonyabbak. Az egyszerű, moduláris felépítés mellett az ANDRITZ közepes konzisztenciájú szivattyúinak legnagyobb előnye az innovatív, saját maguk által fejlesztett szeparációs rendszerük, amely SMARTSEP névre hallgat. Az integrált gázmentesítő rendszer az első, gyakorlatban kipróbált és bizonyított, egytengelyes megoldás közepes konzisztenciájú szivattyúzási alkalmazásra, amely vákuumszivattyú nélkül gyakorlatilag bármely médium mellett és működési tartományban használható. A megfelelően kiválasztott berendezésméretek révén biztosított, hogy a kisebb és nagyobb üzemek számára is megvan az MC-sorozatban a megfelelő megoldás, egészen 5000 bdmt/nap (abszolút száraz metriWWW.ANDRITZ.COM kus tonna) kapacitásig.

WWW.ELEKTRO-NET.HU 27

RENDSZERINTEGRÁTOR

A VILÁG ELSÔ, MILLIMÉTER-MÉRETÛ, LENYELHETÔ OKOSKAPSZULÁI Az Imec bemutatta első, okospirulákhoz fejlesztett, milliméter-nagyságrendű méretű, vezeték nélküli adó-vevő megoldását. Ez a cég első áttörése a lenyelhető, autonóm működésű, szenzoros megoldások szegmensében, amelyekkel a gyomor vizsgálható. A mérési eredmények a testen kívülre továbbítva analízis céljára fel is használhatók. Az emésztési folyamatok és gasztrointesztinális betegségek diagnosztizálása még manapság sem egyszerű. A jelenleg használt, legelterjedtebb megoldások (mint pl. a székletminták vétele és analízise, az endoszkópos vizsgálatok stb.) kényelmetlenek, körülményesek és emellett is csak egyszeri vizsgálati eredményeket adnak. A lenyelhető egészségügyi monitorok ezekkel ellentétben hosszabb időtávon át képesek adatok gyűjtésére és a testen kívülre történő továbbítására, továbbá a gasztrointesztinális traktusban történő rögzítésük az adott, kiemelt fontosságúnak titulált pontban rendkívül hasznos, hosszú távú információszerzésre adnak lehetőséget. A hatékonyság mellett meg kell említeni azt is, hogy a páciensek komfortérzete is jelentősen javul, mivel nem szükséges kórházi ellátásban részesülniük, hiszen az adatok gyűjtése és szakorvos felé történő továbbítása valósidejű és automatikus is lehet. Az elektronikus, lenyelhető kapszulákkal kapcsolatban eddig a legnagyobb ellenérzés egyrészt a méretükből, másrészt pedig az elektromos/elektronikai képességeikből adódott, amelyek meghatározták, hogy milyen időtávon belül és milyen minőségben képesek adatok gyűjtésére a testbe kerülés után. Az Imec új, vezeték nélküli adatátviteli megoldása a 400 MHz vivőfrekvenciájú sávokat támogatja, mint például a MICS (Medical Implant Communication Service), MEDS (Medical Data Service) vagy MedRadio (Medical Device Radiocommunications Service). A vezeték nélküli adó-vevő 40 nm csíkszélességű CMOS gyártástechnológiával készül, tartalmaz integrált, hangolható illesztőhálózatot, amely lehetővé teszi egy rendkívül miniatűr, 400 MHz-es antenna beépí-

tését, és így további külső alkatrészek használatára sincs szükség. Az egész adó-vevő modul az antennával együtt kevesebb, mint 55 mm3 térfogatú helyet foglal el, amely mintegy 30-szor kisebb, mint a mai csúcstechnológiás eszközök helyigénye. A teljes vezeték nélküli modul 3,5×15 mm 2 helyet foglal el, és tartalmazza a 3,5×3,8 mm 2 méretű nyomtatott áramköri kártyát, és a miniatűr, 400 MHz-es antennát. A rendszer szerény méreteit mindenekelőtt az új, kristály nélküli adó-vevő architektúrának, illetve a 2 mm 2 méretű, integrált, hangolható illesztőhálózatot tartalmazó adó-vevő IC-nek köszönheti. A további méretcsökkenést szolgálja a megosztott Tx/Rx illesztőhálózat, amely mindöszsze egyetlen induktív alkatrész létjogosultságát írja elő, és egyágú, fáziskövetős vételi rész megvalósítását jelenti. A testbe került okospirulára több réteg szövet kerül, amelynek köszönhetően a 400 MHz-es egészségügyi frekvenciasávban történő rádiós adatátvitel optimálisnak tekinthető, hiszen az emberi szövetek által okozott csillapítás a nagyobb vivőfrekvenciás megoldásokhoz képest alacsonyabb, és ez nagyobb megbízhatóságú és interferenciatűrőbb vezeték nélküli adatátvitelt tesz lehetővé, ha ilyen jellegű implantátumokról beszélünk. Az integrált, hangolható illesztőhálózat önkalibráló, és egészen 4,8 értékű feszültség-állóhullámarányú (VSWR) impedanciaillesztést tesz le-

hetővé, amely a testen belül jelentkező impedanciavarianciák (pl. az üres és teli gyomor között jelentkezők) széles tartományának lefedését jelenti. A kristály nélküli működést az Imec úgy valósította meg, hogy akár 320 ppm frekvenciaofszetet támogató, hálózati támogatású vivő-helyreállítást implementált az eszközben. A lenyelhető okospirulák és okosimplantátumok határtalan lehetőségeket nyitnak meg az orvostudományban és a lehetséges kezelési módokban. A miniatürizálási trend rendkívül fontos ezen alkalmazások elterjedése és fejlődése szempontjából, hiszen a nanoelektronika nemcsak intelligens, hanem kis méretű és kis tömegű, valamint rendkívül csekély energiaigényű megoldások létrejöttét is elősegíti, a páciens kiváló komfortérzete mellett, azonban ez jelenleg még komoly fejlesztési kihívásokat jelent. Az Imec a mikrochip-technológiában, szoftverben és tesztelésben szerzett tapasztalatanyaga alapján kiváló pozícióban van ahhoz, hogy forradalmat hozzon ebbe a szegmensbe, és megteremtse az intelligens orvosi implantátumok alapeszközeit és technológiáit, beleértve a méréstechnikai, beavatkozási, energiaellátási, vezeték nélküli adattovábbítási és adatfeldolgozási szakterületeket is. A cég szolgáltatásai a kutatás-fejlesztéstől egészen a prototípusok klinikai validációjáig terjednek.

WWW.IMEC-INT.COM

28 ELEKTRONET

XXIX. évfolyam 2. szám

RENDSZERINTEGRÁTOR

BEVEZETÉS A DIGITÁLIS BORÁSZATBA, MÉHÉSZETBE A digitális borászat (méhészet) 1. ábrán lévő elképzelése egy magyarországi borászat követelményrendszere alapján készült, azonban a helyszíni látogatások tapasztalatai alapján kiegészült a RekeszOszlopok (Rekeszek) és Tartályok kezelésével, jelölésével és nyilvántartásával is. Ennélfogva a teljes rendszer felépítése két fő részből áll (ld. az 1. ábrát is): 1. központi adatbázis, 2. terepi jelölő- és nyilvántartó rendszer. Természetesen a rendszer adaptálható méhészetekre is (hordók helyett kaptárok, tartályok helyett méztároló hordók és borospalackok helyett kereskedelmi forgalomba kerülő üvegtárolók, amelyeket a meglévő adatbázison alapuló címkével és vonalkóddal láthatunk el). A WiFi-hálózat a borászati, méhészeti telephelyen működik, amelyre az RFID szenzor író/olvasó – elegendő térerő esetén – automatikusan felkapcsolódva a központi adatbázist naprakészre konfigurálja. Az elsődleges terepi jelölő- és adattároló eszköz az RFID szenzor, amit a könnyebb hordozhatóság, használhatóság és költséghatékonyság miatt jelenleg az RFID szenzor író/olvasó eszközön – most egy laptop, végleges verziónál egy robusztus, ipari kivitelű tablet – futó Demo2B&M szoftver egyetlen fájl segítségével szimulál. A Bo-

1. ábra

rász az objektum Bevételezésekor, a Napi Rutin és az objektum Kivezetése (végleges törlése az RFID író/olvasó egységről) esetén használja az RFID író/olvasó egységet. Az RFID szenzort az objektumra erősítik – hordóra, rekeszre és tartályra, de a rekeszoszlop esetén az oszlophoz legközelebb kialakított felületre (fal, tábla…). A Demo2B&M az utóbbi rendszerelem működését mutatja be az alábbi jellemzőkkel, megszorításokkal és feltételezésekkel (ld. az I. fejezettől).

A program jellemzôi, megszorításai és mûködési feltételezései A programozásnál az alábbi, lényeges szempontokat nem tudtuk figyelembe venni: 1. Ismerni kell az egyedi objektum borászati vagy méhészeti jellemzőit (ez teljeskörűen jelenleg még nem ismert: ld. az új bortörvényt is), illetve keresési szempontokat, amelyek alapján a központi adatbázisban a kimutatások elkészülhetnek. 2. Döntenünk kellett a felhasználói felületről, amely jelenlegi formájában egy kompromisszum két véglet között (az ismert ablakkezelési és a hang- vagy beszédvezérelt technikák), és szem előtt tartja a feladatorientáltságot és az igen egyszerű kezelhetőséget (tulaj-

donképpen semmilyen informatikai előképzettségre nincs szükség a használatához). 3. A program céljaként a termék útjának a követhetőségét, nem pedig az egyes objektumok és a termék kapcsolatát tekintettük. 4. Viszont ki kellett alakítanunk egy hármas – RFID szenzorazonosító, objektumazonosító és termékjellemző – kapcsolatrendszert, így a fájlkezelés nem hárul a felhasználóra, és automatikusan frissíti a központi adatbázist. 5. Fentiek alapján az RFID író/olvasó egységben minden keresés és ellenőrzés alapja az RFID szenzorazonosító. 6. Csak olyan adatfajtákat használhattunk, amely illeszkedik az RFID memória szerkezetéhez (pl. bináris jellemzőket nem), így optimalizálva annak tárolókapacitását, mechanikai méretét és a költségtényezőket. 7. Nem ismerjük, hogy a borászati (méhészeti) folyamat során milyen adatok nem változnak, melyek a viszonylag gyorsan változók vagy vannak-e olyanok, amiket nem kell az RFID szenzoron tárolni, csupán a központi adatbázisban. 8. Az előző pont alapján a program által bevételezési adatokként kezelt jellemzőket csak úgy lehet megváltoztatni, ha az objektumot kivezetjük, bevételezzük az új adatokkal, és a központi adatbázisban indexeljük (akár dátum és időponttal is) az előforduló azonos fájlokat. 9. Amennyiben mindig, minden adat változhat, akkor káosz (a központi adatbázisban nem lesznek fix keresési, jelentési kritériumok) keletkezhet, és el kell dönteni: ki változtathat (hozzáférési jogosultság kiosztása) és milyen változó adatok kellenek, hogy feltétlenül az RFID szenzorra kerüljenek. 10. Még a jelen programban felosztott állandó és változó adatok mellett sem képzelhető el vonalkódos megoldás, másrészt a program egyes tételeinek elnevezése, funkciója nyilván változhat, hiszen ezek csak az adatok kódolására kellenek: hova kerüljenek a tárolók memóriájába és milyen kijelző- vagy módosulócellában jelenjenek meg.

WWW.ELEKTRO-NET.HU 29

RENDSZERINTEGRÁTOR

11. A program az objektum (hordó, rekeszoszlop – rekesz és tartály) jelölésére szolgáló az RFID szenzort (az objektumra erősített chipet) szimulálja. Egy sen.txt fájl segítségével egy-egy objektumfajta (hordó, rekesz/rekeszoszlop és tartály) kezelését lehet tanulmányozni (ld. a III. fejezetben). 12. Kizárólag REKESZOSZLOPOT lehet bevételezni, REKESZT nem! Egy rekeszoszlopban négy rekesz tárolását, egymásra rakva tételeztük fel. 13. A REKESZ REKESZOSZLOPON belüli elhelyezése (EMELET) és a megadott EMELETSZÁM egyezése a Rekesz Bevételezés sikerességét biztosítja. 14. Rekesz Bevételezéskor az emeletsorrendet (0, 1, 2, 3) a program előírja, felülírása esetén hibajelzést ad: „Rekeszemelet-hiba! Kötelező emeletsorrend: 0, 1, 2, 3!”. 15. Feltételeztük, hogy egy rekeszben csupán egyfajta űrméretű és bormárkapalackot tárolnak. 16. Az egész rendszer helyes működésének előfeltétele az igen gondos és korrekt objektum (hordó, kaptár …) Bevételezés. Be nem vételezett objektummal nem lehet műveleteket végezni! Azt a megszorítást alkalmazzuk, hogy a bevételezési adatokon – kivétel a rekeszemelet és palackdarabszám – nem lehet utólag változtatni. Amennyiben lényeges adatváltozás lépne fel, akkor az adott objektumot ki kell vezetni (ld. a III. fejezetet, ahol a működési leírást találjuk), majd az új (bevételezési) adatokkal újra be kell vételezni, ügyelve a III. pontban leírtakra.

Adatáramlás, -tárolás és fájlkezelés A rendszeren belüli adatáramlást a 2. ábra szemlélteti. Az adattárolók a következők: a) RFID szenzor, amely speciális modulációs, vezeték nélküli kommunikációval az alábbi adatokat tárolja: 1. 14 karakteren a szenzor gyári azonosítója – felhasználjuk az objektum és a szenzor összehangolt azonosítására, összerendelésére, 2. általában 144 karakteren a Borász (Méhész) által felvitt bevételi és napi rutinadatok, 3. a Borász (Méhész) döntése alapján az RFID-adatok törlése a Kivezetés funkcióval, 4. mindig csak az utolsó állapotról (Bevételezési adatok + Napi Rutinadatok) ad információt.

30 ELEKTRONET

2. ábra (felül) 3. ábra (alul)

b) RFID író/olvasó egység, amely az összes objektum bevételi és a napi adatait viszszamenőleg tárolja. c) Borászati szerveren lévő fájlalapú adattároló, az adatbázis-kezelő típusától függő formátumban.

Fájlkezelés RFID író/olvasó egységen Az operációs rendszert (Windows 10) tartalmazó HDD gyökér (általában C:\) katalógusában található az RFID író/olvasó egység fájlrendszere, amelynek a felépítését 3. ábra szemlélteti. Az # karakterek helyettesítik a 14 db hexadecimális kódolású RFID gyári azonosítót. Az RFID tömeges megrendelésekor igen nagy figyelemmel kell lenni arra, hogy ezek a gyári azonosítók véletlenül se egyezzenek, mivel erre támaszkodik az adatbázis-kezelés és a Demo2B&M, majd ennek véglegesített változata! A hordók, rekeszek és tartalyok mappákban lévő fájlok kerülnek fel a központi adatbázisba, azonban az RFID író/olvasó egység is tárolja az összes fájlt és azok Napi Objektum helye (rekeszoszlop helye) Mátrai Völgy

Borfajta

Évjárat

Furmint

2018

Objektum helye Borfajta (rekeszoszlop helye) Mátrai Völgy Furmint Mátrai Völgy Szamorodni

Évjárat 2018 2019

Rutintevékenység alatt keletkezett módosításait. A fájlok közvetlenül beolvashatóak Excel-táblázatba (amivel pl. a NAVISION kompatibilis), aminek egy pontosveszsző-szeparált formája lesz (1. tábla). Az 1. és 2. táblák természetesen csak egy rekeszemelet (egyetlen rekesz) adatait tartalmazzák, ténylegesen mind a négy emeletet leírják, vagyis egy teljes rekeszoszlopot. Kicsit más a Napi Rutintevékenységnél az aktuális adatok tárolása, kezelése hordók és tartályok esetén. Szemléltetni elég csak a hordókra nézve, mivel csak a bevételezési adatok térnek el a többi objektumnál (3. tábla).

Az adatkezelést összefoglalva az alábbiakat állíthatjuk: 1. Az RFID adattároló mérete 144 karakter akkor, ha a rekeszeknek nincs egyedi azonosítójuk (+15×4 = + 60 karakter). 2. Az egyedi rekeszazonosítókhoz a rekeszoszlopok RFID szenzorjainak 512 karaktert kell tárolniuk, ami fizikai méretében nagyobb és a többi objektumon használni kívánt 144 karaktertárolási kapacitású szenzortól eltérő RFID típus. Rekeszemelet 0

Palack- Palack térszám fogat (dl) 10 5

Rekeszazonosító 980

Rekeszemelet 0 0

Palack- Palack térszám fogat (dl) 10 5 24 8

Rekeszazonosító 980 981

1. tábla (felül) és 2. tábla (alul)

XXIX. évfolyam 2. szám

RENDSZERINTEGRÁTOR

Borfajta

Évjárat

Elhelyezés

Sorszám

Megjegyzés

Mosások száma

Cuvée

2019

hatos pince

35xx66

Sorosdülô

Kenezések száma 1

Átfejtések száma 2

Aktuális mennyiség (l) 120

3. tábla 3. Az RFID szenzorokon tárolt információk: bevételezési + a legutolsó napi, aktuális adatok. 4. A központi adatbázisba töltődő fájlok információi: bevételezési + az összes napi, aktuális adatok. 5. Fentiek alapján az látható, hogy az objektum bevételezési adatai nem változtathatók meg. 6. Amennyiben a bevételi adatokat mégis meg kell változtatni, akkor az adott objektumot ki kell vezetni és újra be kell vételezni a megváltozott specifikációs adatsorral.

A Demo2B&M használata A felhasználónak (Borásznak, Méhésznek) a rendszer működtetésével kapcsolatosan két fő feladata van: 1. Az RFID író/olvasó egységen futó program működtetése és helyes használata. 2. A Borász és program által összeállított adatsorok – olvasásra/írásra való szimbólum megjelenése után – az RFID szenzorról(ra), amelyet az RFID író/olvasó egység szenzorhoz 5 mm-en belüli közelítéssel – (a Demo2B&M felhasználói felületén megjelenő RFID jelű piros szimbólum feletti egérhúzás, hangjelzések lecsengése, majd a szimbólum eltűnése jelzi a sikeres adatműveletet) – hangjelzés lecsengésével jelezve a sikeres műveletet. A napi munka során az RFID szenzor az estek nagy százalékában csak egyszer használt – leginkább olvasásra. Például objektumbevételezéskor egyszerre történik a szenzorazonosító kód (14-15 karakter) beolvasása és a kész bevételezési adatok felírása. Az RFID szenzor olvasását/írását az RFID szimbólum jelzi a folyamatábrákon, és „csippentés” szóval jelöljük a szövegben. A program megírásakor arra törekedtünk, hogy igen leegyszerűsített használatot, a képernyő optimális kihasználást, lehető legkevesebb operátori műveletet igényeljen, és abszolút feladatorientált legyen. E célok érdekében teljesen elhagytuk a szokásos Windows ablakfelépítést, és minimalizáltuk az általában ebben a környezetben használt eszközöket (nagy és bonyolult menük, drag and drop funkciók stb.). Használat közben a képernyőn csak

az elindított tevékenységhez szükséges alakzatok és adatok jelennek meg, ezzel kizárva, hogy az operátor (Borász, Méhész) figyelmét bármivel is elvonjuk az éppen aktuális adatbeviteltől és adatellenőrzéstől. Erre a legjobb példa, hogy a felhasználónak semmilyen fájlműveletet nem kell végezni! Kizárólag a helyes adatok megfelelő mezőben történő megadására és az aktuálisan kívánatos kurzor (egér)-mozgatásra kell koncentrálnia (pl. a 4. ábra szerint).

A Demo2B&M program indítása A szőlőfürttel és a Demo2B&M névvel az asztalon indítható el. A program bejelentkezőablaka egyetlen nyomógombot tartalmaz (ld. a 8. ábrát: Start/Restart), amely a tényleges működésindítás/újraindítást vezérli. A feledatok kiválasztását a Tevékenység menürendszerben végezhetjük, ennek megjelenítéséhez meg kell nyomni (klikk) a Strart/Restart virtuális nyomógombot (5. ábra). A kijelölt művelet folyamán a Strart/Restart gomb alatt megjelenik annak szöveges leírása. Egyébként a program bármely pontjáról a Strart/Restart gombbal térhetünk vissza a Tevékenység kiválasztásához/újraválasztásához. Amint azt az 7. ábra taglalja, az adatbázis felépítését egy-egy objektum bevételezésével kell kezdeni, enélkül az objektum további kezelése nem lehetséges. A Tevékenység menü minden egyes pontja kijelöl egy-egy összetett feladatot (ld. a III.2., III.3. és a III.4. fejezeteket).

Bevételezés 1. Hordó – többszörös működésű (ún. Next-funkcióval ellátott) formában, egymás után több hordót is be lehet vételezni. 2. Tartályt – mint a Hordót is – többszörös működésű (ún. Next-funkcióval ellátott) formában, egymás után többet is be lehet vételezni. 3. Rekesz – többszörös működésű (ún. Next-funkcióval ellátott) formában,

4. ábra egymás után több rekeszt (mindig négyet) is be lehet vételezni, amely így egy rekeszoszlopot alkot. Példaként a 6. ábra mutatja azt a sémát, amelyet egy hordóra (kaptárra), hasonló tartalommal tartályra vagy rekeszoszlopra értelemszerűen ki kell tölteni. Amennyiben az adatok helyesek, a jelölőnégyzetben egy pipával (klikk a négyzetre) jóvá kell hagyni, s be kell írni az RFID szenzorba az egér kurzor piros RFID jelű szimbóluma feletti elhúzásával (ez virtuálisan helyettesíti a valós szenzorhoz való közelítést, ami a Next-funkciót is kiváltja).

Napi Rutintevékenység A tevékenység (ld. a 7. ábrát) kapcsolódik közvetlenül az objektumokra (hordó, kaptár, tartály, rekeszoszlop) vonatkozó napi változásokhoz, illetve ellenőrzésekhez. A Napi Rutintevékenység csak akkor hajtható végre, ha az objektumot annyira megközelítettük, hogy az RFID szenzort le tudjuk olvasni („csippenteni”). Olvasás után ellenőrizhetjük a hordó RFID szenzorára eddig felvitt adatokat, jellemzőket,

5. ábra

WWW.ELEKTRO-NET.HU 31

RENDSZERINTEGRÁTOR

beleértve a már előbbiekben, legutolsóként megadott napi értékeket. Az első és minden további Napi Rutin beírása az RFID szenzorba, RFID író/olvasó egység és a központi adatbázis fájljaiba a Napi adat módosítása? felirat előtt lévő „Radio Button” megjelölésével történik meg. Ennek a műveletnek a következménye a központi adatbázisba kerülő bővített Excel fájl. A rekeszoszlop esetén az RFID szenzor adatsora nem bővül, csak a központi adatbázisba kerülő Rxxxxxxxxxxxxxx.rek fájl, így követni lehet nemcsak a változást, hanem annak pontos időpontját is.

Kivezetés Csak akkor hajtható végre, ha az objektumot annyira megközelítettük, hogy az RFID szenzort le tudjuk olvasni („csippenteni”). A kivezetendő objektumról (hordó, rekeszoszlop, tartály) nem ad információt, hiszen előtte kell állnunk és nagy valószínűséggel új adatokkal újra be kell vételeznünk. Kivezetéskor az RFID szenzor tartalma törlődik és az RFID író/olvasó egységen a szenzor gyári sorozatszámával létrehozott, objektumhoz kötött Hxx .hor, Rxx .rek és Txx .tok fájlok is eltűnnek (a központi adatbázis szerveren azonban megmaradnak). A Kivezetés műveletnél a helyes végrehajtáshoz elengedhetetlen, hogy minden RFID szenzornak egyedi sorozatszáma legyen! Mivel a szenzort nem távolítjuk el, megmarad az objektum, szenzor, RFID író/olvasó egység fájl hármas egysége. A kivezetés két mozzanatból áll: 1. Figyelmeztetőablak megjelenése és a művelet kiválasztása. 2. Az RFID szenzor „csippentése” a törlési műveletek végrehajtására.

Végsô összegzés 1. Az RFID szenzorok elhelyezésének a helyét az egyes objektumokon pontosan el kell tervezni. A tervezett RFID szenzor mechanikai mérete négyzetes, 16×16 mm. Ezek 144 karakter hasznos adatot tudnak az objektumon tárolni. A rekeszoszlopok RFID tárolói 18 mm

6. ábra átmérőjű kör és 512 karakternyi adatot tárolhatnak a rekeszoszlopról. Az elhelyezés egyetlen szűkítőkritériuma: a szenzor nem kerülhet közvetlenül fémre és jó tapadási felületet kell biztosítani a felragasztásához! (Lezajlott egy kétéves kísérlet: teljesen szabadtéren műanyag hordókon minden védelmet nélkülözve, kitéve esőnek, fagynak, szélnek és napsugárzásnak) a szenzorok a helyükön maradtak. Ugyanezen hordókon minden más (alkoholos filctollas felírás, más – papíralapú) jelölés két hónap után egyszerűen eltűnt). 2. A program célja nem egy általános raktározási nyilvántartás teljes megvalósítása, hanem legfeljebb ennek első szintje, amely képes az objektum közeli, esetleg napi szinten változó, eddig papíralapú nyilvántartáson vezetett adatok kezelése. Az ún. „csippentés”-ek számát minimalizáltuk: az esetek felében 1, de maximum 2 db – új adatok felvitele esetén, arra figyelemmel, hogy a RekeszOszlop külön objektum. 3. A Demo2B&M programot úgy kell tekinteni, ami a gyakorlat számára azonnal elérhető, de viszonylag könynyen átalakítható más felhasználói környezetre (teljes menüvezérlésre vagy beszédirányításra), de naponta változó ötletek csak teljesen szétszednék és alkalmazhatatlanná tennék a rendszert. Teljesen fix elem a következő: RFID adattárolók az objektumokon. Ponto-

DR. SZECSÔ GUSZTÁV, OKLEVELES VILLAMOSMÉRNÖK, PROFESSZIONÁL-MISKOLC KFT.

32 ELEKTRONET

7. ábra san meghatározott (144 karakteren tárolható) adatsor az objektumok RFID szenzor adataival kapcsolatosan. A célszerűséget maximálisan figyelembe véve s amennyiben egy adatot később is fel lehet vezetni, akkor azt a központi adatbázisban – mert például nem egy hordó mosásával vagy mozgatásával kapcsolatos – kell megadni. 4. A programban használt szakmai elnevezéseket pontosítani kell, esetleg – szükség esetén – újakkal kell kiegészíteni! A korrekt szakmai elnevezések a Borászat (Méhészet) igényein túl informatikai szempontból is fontosak. Az adtok indexelését végzik: milyen adat, melyik tárolópozícióba kerüljön az RFID szenzoron. 5. A Demo2B&M programot egy működő vázlatnak kell tekinteni, ami segíti a végső és egyben utolsó programváltozat elkészültét. (Például tisztázni kell a rekeszoszlopok információinak jellegét, az RFID szenzorok helyét, a rekeszemelet-számokat és a rekeszekben lévő palackok jellemzőit stb.!) 6. A cikkben leírt felvetések és eredmények különösen nagy hangsúlyt kapnak az új bortörvény szerint, mivel „naprakészen kell vezetni a szőlő, a must, a folyó és a palackozott bor mennyiségét”. 7. A cikkben érintett területeken (Borászat, Méhészet) túl sok egyéb (pl. kórházak) területen is elindulhat a lefektetett elvek mentén a fejlesztés. WWW.PROFMISKOLC.HU

XXIX. évfolyam 2. szám

RENDSZERINTEGRÁTOR

A KVANTUMINFORMATIKA KÜSZÖBÉN Alternatív számítógép-megoldások A korábbiakban röviden áttekintettük a számítógépek fejlődésének fő lépcsőit, elsősorban azt vizsgálva, hogy a megjelenő új lehetőségek, megoldások alapján hogyan alakult át az informatika hardvereszköztára, az új megoldások hogyan jelentek meg a számítógépekben. A bemutatott fejlődési út a mechanikus szerkezetektől a mai mikroelektronikai alapú gépekig egyenes vonalúnak tűnik, pedig voltak oldalágak, egyéb kezdeményezések, alternatív számítógép-építési ötletek. Ezek közül is bemutatunk hármat a következő fejezetekben, ismét figyelve arra, hogyan vetődött fel a digitális működésű elemek előállítása, milyen előnyökkel kecsegtettek az elektromos, elektronikus megoldásokhoz képest. Mindhárom esetben voltak olyan elfogult kutatók, akik egyenesen „temették” az elektronikus eszközöket, számítógépeket, de mindhárom esetben tévedtek. Legalábbis egyelőre…

felhasználásával, mivel ugyanúgy lehet velük „logikai áramköröket” tervezni, mint a záró és bontó nyomógombokkal az áramlogikás kapcsolásokban (az analógia miatt szokás is ezeket a pneumatikus öszszeállításokat pneumatikus áramköröknek nevezni). A sorba kapcsolt szelepek logikai ÉS-kapcsolatot valósítanak meg, a párhuzamosan bekötöttek VAGY-függvényt (167. ábra).

166. ábra. Kézi mûködtetésû szelepek

Digitális pneumatika Az irányítási rendszerek sűrített levegővel működő eszközei, a pneumatikus elemek közül először a különféle méretű és kivitelű hengerek, a végrehajtók és beavatkozók jelentek meg. A hengerben egy dugattyú mozgott, s a hozzá erősített rúd segítségével lehetett különböző gépelemeket mozgatni. A hengereknek egyre több különféle változata jelent meg, egyes berendezésekben önálló pneumatikus vezérlésekkel oldották meg a működtetést, máshol egyéb (pl. hidraulikus vagy éppen elektromos) részegységekkel együtt. A hengerek működtetése a legegyszerűbb esetben kézzel valósítható meg, kézi működtetésű szelepek felhasználásával. A henger egyik vagy másik mozgását a mozgatólevegő útjában elhelyezett szelepekkel lehetett vezérelni. Ha alapvetően kézi vezérlés készült, kétféle szelepet alkalmaztak: egy jelismétlőt (ponálót, ami működtetéskor engedte át magán a levegőt [166. a) ábra] és egy fordított működésű negálót [166. b) ábra]. Az ábrán a szelepek egy lehetséges jelölését is szerepeltetjük, a jelismétlő, ponáló kézi működtetésű szelep jele a b) részleten látható, míg a d) részlet a negálóváltozat jele. Összetettebb vezérlési feltételeket is létre lehet hozni e szelepek

167. ábra. Logikai függvények megvalósítása szelepekkel Az áramlogikás elektromos logikai hálózatok építésekor a tárolók, számlálók és egyéb sorrendi áramkörök kialakítására a kézzel működtetett nyomógombok nem elegendőek, szükség volt az elektromágneses működtetésű érintkezőkre, azaz a jelfogókra. (A jelfogók megfelelői a pneumatikus szelepek világában a pneumatikus működtetésű szelepek.) A 168. ábrán azt mutatjuk be, hogyan lehet egy kézzel ve-

168. ábra. Szelepekbôl épített SR tároló

(18. RÉSZ) zérelt SR tárolót kialakítani szelepek felhasználásával. Ez az egyszerű tároló az S jellel írható be (a kimenete S = 1 után logikai 1 lesz), majd az R jellel lehet törölni. Az SR tároló működési függvénye Q = S +RQ , ahol látható, hogy a saját kimenőjelét (Q) is bemenőjelként használja az áramkör (ez a sorrendi áramkörök alapvető jellemzője). Ezt a visszacsatolást pneumatikus működtetésű szeleppel lehet megoldani (az ábrán ez jól követhető és az új típus jele is megfigyelhető). Az alkalmazott pneumatikus működtetésű szelep záró-, azaz ponálóműködésű, de ez is kialakítható szükség esetén bontó, negáló jellegűre is. A bemutatott elemkészlet (kézi és pneumatikus működtetésű ponáló- és negálószelepek) már elegendőek arra, hogy tetszőleges feltételrendszert megvalósító pneumatikus logikai hálózatot hozzunk létre. A pneumatikus logikai egységek az 1960-as évek elején kezdtek feltűnni, és egyre összetettebb logikai függvények megoldását bízták a szelepekből kialakított hálózatokra. A pneumatikus vezérlések terjedése már a sűrített levegős számítógépek lehetőségét is felvetette. Az USA 3.588.454 sz. szabadalmi leírása (1969. szeptember 8., feltaláló: Erich A. Pfeiffer) egy komplett pneumatikus számítógépet ír le. A programozása fémlapba készített furatokkal valósult meg, a gépet logikai kapukból építették össze. A logikai elemeket golyós szelepekre épülő pneumatikus egységek alkották. Nincs hír arról, hogy a gyakorlatban megépült-e, működött-e ez a számítógép, viszont a pneumatikus logikai egységek fejlesztése világszerte megkezdődött. Az 1970-es években azonban az egyszerű pneumatikus kapukon kívül összetettebb elemek is megjelentek: úgy tűnt, a pneumatika az elektronikus logikai megoldásoknak egy hatékony alternatívájává válhat. A különféle szelepek és hengerek mellett egyre-másra jelentek meg a pneumatikus kijelzők, a számkijelzők, a sűrített levegővel működő szenzorok, motorok. Az analóg irányítástechnika területén is megjelent a pneumatika, így pl. analóg

WWW.ELEKTRO-NET.HU 33

RENDSZERINTEGRÁTOR

lelően a csatlakozófuratokat is számokkal azonosították. A TRIMELOG felületén nincsenek a csatlakozókat azonosító jelölések, nincs megjelölve az 1. kamra sem, így a felhasználáskor két lehetséges bekötési mód is adódott. Mivel a belső szerkezet teljesen szimmetrikus, ennek nem volt jelentősége.

szabályzókat lehetett vásárolni. A legtöbb, fejlett finommechanikával rendelkező országban fejlesztették az új eszközöket, így hazánkban is! Példaként a digitális pneumatika egyik hazai különlegességét mutatjuk be, a TRIMELOG elemet (169. ábra). Ezt az univerzális pneumatikus logikai elemet az MTA Automatizálási Kutató Intézete fejlesztette ki és az MMG (Mechanikai Mérőkészülékek Gyára) kapott megbízást a sorozatgyártásra. A logikai elem mérete 26×30×25 mm az ábrán látható alumíniumházas kivitelben, és műanyag házzal is készült. A TRIMELOG logikai rendszerekben a logikai 0 a légköri nyomás, a környezet, a logikai 1 pedig 0,5 … 1 att, a tápnyomás 1 att. A kis készülék három rugalmas membránt tartalmaz (a nevét is erről kapta: hárommembrános logikai elem). Két merev falat is beépítettek, így összesen 6 kamra van a szerkezetben (170. ábra). A 3 membránt 1 rúd köti öszsze, így azok együtt mozognak. A 2. és az 5. kamrában a membránon lévő zárólap és a merev kamrafalon lévő szelepülék egyegy elzárható szelepet alkot. Az összekötés következtében, ha az egyik szelep zárt, a másik nyitott állapotú. Minden kamrának két csatlakozófurata van a házon, a TRIMELOG csatlakozófelülete ennek megfelelően a 171. ábra szerinti. A kamrák számozásának megfe-

A kamránkénti két csatlakozónyílás az elágazások egyszerű megoldását biztosítja. Ez jól megfigyelhető a 172. ábrán, ahol egy TRIMELOG-gal kivitelezett invertert mutatunk be. Az a) részlet a működési vázlat, a b) a csatlakozók bekötését mutatja az alkalmazott jelölésekkel együtt, a c) részleten az összekötések elvi elrendezése, a TRIMELOG-elem programábrája szerepel. A 173. ábrán azt mutatjuk be, hogyan lehetett ÉS (AND)-kaput képezni egy TRIMELOG-elemből. Sorrendi kapcsolások is kialakíthatóak az elemekből, a 174. ábrán egy SR tároló szerepel.

169. ábra. TRIMELOG-elem

170. ábra. A TRIMELOG belsô szerkezete

172. ábra. Inverter kialakítása TRIMELOG-gal

34 ELEKTRONET

Egy TRIMELOG csatlakozófurat lehetséges felhasználásai: ráköthető egy jelvezeték (bemenő- vagy  kimenőjel vezetéke), ide vezethető a tápnyomás,  szabadon hagyható,  összeköthető másik csatlakozónyílással,  záródugóval bedugaszolható. 

171. ábra. A TRIMELOG csatlakozói A TRIMELOG-elem sokoldalúságát érzékelteti a 175. ábra, amelyen több különféle egy-, két- és háromváltozós logikai függvény megvalósítási lehetőségét mutatjuk be. Láthatjuk, hogy ha egy elem nem elegendő a logikai „kapcsolás” felépítéséhez, akkor kettő (vagy akár több) is felhasználható. A szelepekkel és membránokkal, esetenként dugattyúkkal kialakított pneumatikus logikai elemek mellett – szintén az 1970-es évek közepén – egy különleges elemcsoport is megjelent: a mozgó alkatrészek nélküli megoldások. A mozgóelemek nélküli, ún. fluid logikai elemeket is számos országban fejlesztették. Prágában fejlesztették ki a PNEULOG fluidelemet [176. a) ábra]. Mint a legtöbb fluid egység, ez is szendvicsszerkezetű, és úgy készült, hogy egy felső és egy alsó zárólemez között az ábrán látható „szigeteket” alakították ki. A tápnyomás a kimeneten akadálytalanul megjelenik, ha mindkét bemenőjel 0. Ha bármelyik megjelenik, a szabadba nyíló kivezetésen keresztül „kifújja” a tápnyomás légáramát, így a kimeneten logikai 0 alakul ki. A két bemenet és a kimenet közötti logikai kapcsolat a NOR-függvénynek felel meg, azaz ez egy NOR-kapu. (Mint már korábban említettük, a NOR egy univerzális logikai kapu, és bármilyen logikai függvényt ki lehet alakítani a felhasználásával.) A PNEULOG-alapelem tehát önmagában elegendő tetszőleges logikai rendszerek felépítésére. A 176. b) ábrán a gyártók által használt jelképi jelölés szerepel.

173. ábra. ÉS-kapu TRIMELOG-elemmel

XXIX. évfolyam 2. szám

RENDSZERINTEGRÁTOR

177. ábra (jobbra). Inverter, VAGY-kapu PNEULOG-ból

178. ábra (jobbra). PNEULOG ÉS-kapu

174. ábra. SR tároló TRIMELOG-gal

175. ábra. TRIMELOG-alkalmazások

176. ábra. PNEULOG-elem Az univerzális jelleg szemléltetésére a 177. a) ábrán invertert, a b) ábrán VAGY-kaput alakítottunk ki a PNEULOG-alapelemből, a 178. ábrán pedig egy ÉS-kaput. Orosz kutatók egy különleges fluid elemcsaládot dolgoztak ki: a falsugáregységeket. Az alapelem repülőgépszárny-jellegű profillal rendelkezik. Ennek az a sajátossága, hogy a homlokrészhez érin-

tőlegesen érkező levegősugár továbbhaladásakor „rátapad” a szárny felületére. A 179. ábrán látható alapelem esetében, bemenőjel (Pb) nélkül a levegősugár a szárny felülete mentén a negálókimenetbe fut be. Ha van bemenőjel, az „elfújja” a felülettől a levegőt, ami ekkor a ponálókimenethez érkezik. A falsugár-alapelem a két kimenetén tehát ponáló- és negálóviselkedést is előállít. Ha a szárnyon keresztül két furatot készítettek (180. ábra), a furatok keresztmetszetétől függő viselkedésű elemhez jutottak. Ha a bemenőjelek egyike is elegendő a tápnyomás levegősugarának „elfújásához”, akkor VAGY-kapu áll elő, ha a két bemenet csak együtt képes erre, akkor ÉS-kaput kaptak. Mindkét esetben a negált változatot is előállítja az elem. Összetettebb logikai hálózatokat is előállítottak falsugár-elven. A 181. ábrán a már jól ismert SR tároló kialakítását mutatjuk be. Az 1970-es évekre az elektronikus számítógépek már a tranzisztoros korszakon is túljutottak, s az egész világon terjednek az IC-kből épített berendezések. Vajon mi lehetett az oka, hogy ezekkel egy időben a bemutatott pneumatikus megoldásokba is nagy mennyiségű tőkét és fejlesztési energiát, időt öltek a kutatóintézetek? Milyen előnyökkel kecsegtetett a pneumatikus logika? Sok alkalmazásban az elektronikus készülékek használatának legfőbb nehézségét azok zavarérzékenysége jelentette. Ahogyan terjednek az elektronikus berendezések, úgy nő a környezet elektronikus szennyezettsége, mely az újabb készülékek működését erősen zavarhatja. A pneumatikus rendszerek ezekre a zavarokra érzéketlenek. Sőt, érzéketlenek a különféle sugárzásokra is: sem a röntgen-, sem a radioaktív sugár-

zás nem zavarja meg a működésüket. Egy további fontos előnyük, hogy olyan térben is alkalmazhatóak, ahol a szikramentesség elsődleges követelmény (vegyi üzemekben, bányákban). A mozgóelemek nélküli, fluid logikai rendszerek további előnyökkel is rendelkeznek. Ezeknél az elemeknél nincs kopás, anyagfáradás, öregedés, membránszakadás, az elemek örök életűek! Mégis mi szól a pneumatikus megoldások ellen? Az 1970-es évek elején a méretek még nem döntőek. Ugyanakkor a megfelelő minőségű sűrített levegő biztosítása már problémát jelenthet. A legtöbb elemnek szabadba nyíló kimenetei is vannak, amiken keresztül az egységek sebezhetőek. Nemcsak a környezeti por és egyéb szenynyeződés veszélyezteti a működésüket, de az apró élőlények is. Sok alkalmazásban pedig a szabadba nyíló kimeneteken át kiáramló nagy nyomású levegő sípoló hangja is elfogadhatatlan. Ugyanakkor 1971-ben megszületett a mikroprocesszor, és a mikroelektroniká-

179. ábra (fent). Falsugár-alapelem 180. ábra (középen). Falsugár-kapu 181. ábra (lent). Falsugár-SR tároló

WWW.ELEKTRO-NET.HU 35

RENDSZERINTEGRÁTOR

nak olyan, egyre gyorsuló fejlődése indult meg, ami már egyértelműen nagyságrendekkel kisebb méretekben, jóval gyorsabban, sokkal összetettebb működésű rendszereket tudott előállítani, így a korszerű számítógépeket is. Mire a pneumatikus logikai elemek lehetővé tették volna számítógépek felépítését, az elektronika már lekörözte ezt a megoldást. Kereskedelmi célú számítógépeket ezért nem építettek pneumatikus digitális egységekkel. A pneumatika digitális alkalmazása ma általában hibridrendszerekben valósul meg, ahol a logikai működéseket elektronikus egységek, elsősorban PLC-k, mikrovezérlők valósítják meg, s a kimeneti egységek, a beavatkozók a pneumatikus hengerek. Vannak azonban olyan alkalmazási területek, ahol folyamatosan hasznosítják a digitális pneumatikus elemeket is. A hadiipar, az űrkutatás számára a nagy fokú zavarérzéketlenség, a sugárzásokkal szembeni immunitás olyan előnyök, amelyek mellett a kis sebesség és a robusztus felépítés másodlagos szerepet játszik. Így nagy hatótávolságú rakétákban, vezető nélküli repülőszerkezetekben folyamatosan alkalmaznak pneumatikus vezérlést. Előnyként szerepel még a tápellátás is, mivel nincs szükség folyamatosan töltést igénylő akkumulátorokra vagy rendszeresen cserélt elemekre: egy jól záródó, nagy nyomású levegőtartállyal megoldható a mindenkori harckészültség, a bármikor aktivizálható vezérlés. A II. világháború folyamán gyártott, pneumatikus vezérlésű, fel nem használt hadászati rakéták ma is különösebb előkészületek nélkül, azonnal indíthatóak! Bár látványos, nagy eredményeket pneumatikus logikai elemekkel nem valósítottak meg, folyamatosan gyártják őket, sőt, ahogyan egyre újabb technikai-technológiai lehetőségek jelennek meg, ezek felhasználásával nagyszámú gyártónál a fejlesztésük is megtörténik. A pneumatikus irányítási rendszerek egyik kiemelkedő elemgyártója a ma már

világcég Festo (melyet a német Esslingen am Neckar városában alapítottak 1925ben) is szállít logikai elemeket. Több kivitelben készít ÉS-, VAGY-kapukat, jelerősítőket és invertereket. Az egyik gyártmánycsoportjuk a pneumatikus rendszerek szokványos csatlakozóival készül (182. ábra), egy másik sorozatuk speciális alaplapra szerelhető, s a csatlakozások az alaplapon át valósulnak meg (183. ábra). A 2,6 … 5 cm oldalhosszúságú elemek tápnyomása 1,6 … 8 bar. A francia–német–amerikai nagyvállalat, a Crouzet 1921 óta gyárt mechanikus, elektromechanikus és elektronikus elemeket repülőgépek, szállítási eszközök előállításához: termékeiket folyamatosan alkalmazzák a gépgyártásban, az energiaiparban is. Népszerűek a pneumatikus logikai egységeik is. A logikai komponensek egységes méretűek, egységesített csatlakozórendszerrel készítik őket (a 184. ábrán egy Crouzet ÉS-elem látható). A 32×25×28 mm-es egységek között inverterek, jelismétlők, ÉS-kapuk, VAGY-kapuk, valamint összetettebb logikai egységek (pl. tárolók, monostabil egységek, időzítők) is találhatóak. A tápnyomás 2 … 10 bar közötti lehet. A logikai elemeket a felhasználó igényei szerint készülő fém alaplapra lehet szerelni, a felerősítéskor az alapban lévő furatok csatlakoznak a logikai elem alsó lapján lévő csatlakozónyílásokhoz (185. ábra). A cég pneumatikus kapcsolókat, nyomógombokat, kijelzőket is gyárt. A Parker Hannifin Corp. is világszerte ismert amerikai cég, vezérlési rendszereket és elemeket gyárt. Központja Clevelandben (Ohio államban) található. Pneumatikus elemkészleteik alkalmasak nagy megbízhatóságú, zavarérzéketlen logikai rendszerek megvalósítására. Logikai elemkészletükben megtalálhatóak a szokásos kapuk, tárolók, időzítők, kézi beavatkozóelemek. Az elemeket C-sín jellegű alapra lehet szerelni. A logikai kapuk nagysága 22×35×16 mm, az alkalmazott nyomásér-

tékek a Crouzet-gyártmányoknál szereplőekkel megegyeznek. A technológiai fejlődés a pneumatikai elemekkel foglalkozó mérnököket a mai napig új megoldások kialakítására ösztönzik. Szép példa erre az amerikai MIT és a Kaliforniai Egyetem együttműködésével kialakított Mikropneumatikus Digitális Logika (Micropneumatic Digital Logic, MDL)-rendszer. Alapja egy „pneumatikus tranzisztor”, melynek felépítése és működése a 186. ábrán követhető. A rugalmas membrán alatti és feletti részleteket üveglapokon alakították ki. Az üveg felületén lévő kamrá kat mikroelektronikai gyártási lépésekkel készítették el, megfelelő mintázatú maszkok és fotoreziszt, valamint maratóanyag használatával. A mélyedések mélysége 50 μm. A membrán poli-dimetilsziloxán (PDMS) anyagú, ezzel az alsó üveglapot lefedték, majd a felsőt ráhelyezték. A három elemet ragasztással légmentesen egymáshoz erősítették. A membrán vastagsága 254 μm. A 186. a) ábrán a kikapcsolt, lezárt állapot látható, amit a membrán alatti kamra atmoszferikus nyomása valósít meg. A szelepülék és a membrán tapadása, a membrán merevsége következtében a bemenetre vezetett légnyomás nem jut el a kimenetre, a tranzisztor nem vezet. A tranzisztor nyitását, bekapcsolását az alsó kamrához vezetett vákuummal lehet elérni [b) ábra]. Ilyen esetben a kamrába lehúzódó membrán utat enged a bemenetre vezetett levegőnek, ami így a kimeneten ki tud lépni: a tranzisztor „vezet”. A bemenetre vezetett pneumatikus digitális jel két értéke lehet légköri nyomás vagy vákuum, így az egyik alapelem egy másikat akár vezérelni is képes. A kutatók az elemi MDL-egység soros, párhuzamos és vegyes kapcsolásaival megvalósították a különféle logikai függvényeket, majd összetettebb logikai hálózatokat is építettek. Az egyik jelentős eredményük egy nyolcbites bináris összeadó megépí-

182–185. ábra (balról jobbra). Festo VAGY-kapu, Festo logikai szerelôlap, Crouzet ÉS-elem, Crouzet logikai szerelvény

36 ELEKTRONET

XXIX. évfolyam 2. szám

RENDSZERINTEGRÁTOR

186. ábra. MDL-elem mûködése tése. A 187. ábra bal oldalán az összeadó szerkezeti vázlata látható, a jobb oldalon pedig a prototípus fotója. Az összeadó egy összeadási műveletet 1,1 s alatt képes elvégezni. A pneumatikus tranzisztorokból tárolók, sorrendi vezérlések, számlálók is kialakíthatóak. Az MDL-megoldásnak a legfontosabb előnye az, hogy integrálható technológia. A fejlesztők úgy vélik, hogy rövidesen lab-on-a-chip (egy chipen kivitelezett laboratórium) jellegű készülékeket tudnak

187. ábra. 8 bites összeadó MDL-elemekbôl készíteni az MDL felhasználásával egyegy tenyérnyi üveglapon. Bár a működési sebesség tekintetében nem versenyezhetnek az elektronikus eszközökkel, a másodperc-nagyságrendű végrehajtási idők sok alkalmazásban elfogadhatóak. Mint említettük, ezek a készülékek a környezeti elektromágneses zavarásokra érzéketlenek, s maguk sem termelnek elektronikus szmogot. A kutatók az űrjárási missziók számára is ajánlják az MDL-alapú készülékeket, melyek az intenzív sugárzású

környezetben sem hibásodnak meg vagy tévesztenek, mint az elektronikus áramkörök. Következő lépésként egy nyolcbites, egyszerűsített utasításkészletű mikropneumatikus processzor fejlesztését kezdték meg. Nem általános célú számítógép építése a céljuk, amivel az elektronikus eszközökkel versenyezhetnének, hanem speciális felhasználású, programozható működésű, pneumatikus működésű eszközöket kívánnak kialakítani. (folytatjuk)

DR. MADARÁSZ LÁSZLÓ, OKLEVELES VILLAMOSMÉRNÖK

NAGY FELBONTÁSÚ, PLAZMÁS FÉMVÁGÓ GÉP A Stinger pro 5100 a gyártó ArcBro zászlóshajó-kategóriás, HD-plazmás CNC-vágóasztala, amely az év elején mutatkozott be. A robusztus, ipari minőségi kategóriás vágóasztal tervezésekor a védelem állt mindenekfelett, de az új plazmás vágóasztal a folyamatos gyártás minden megbízhatósági és megismételhetőségi követelményét teljesíti. Az új gépet az első megrajzolt vonaltól kezdve teljes egészében az ArcBro mérnökei tervezték és építették meg, amely teljes garanciát jelent a minőségre és a megbízhatóságra nézve. A Stinger pro 5100 a nagy felbontású vágás minden követelményének megfelel, kiváló termelékenységet, alacsony üzemel-

tetési költségeket, gazdag továbbfejlesztési lehetőségeket kínál, és minden tekintetben készen áll a teljes műszakos termelésre. A gyártó ArcBro szerint az új plazmavágójuk minden műhelykörülmény esetére tökéletes választás. Megalkotása és elterjedésének kezdete óta a plazmavágás technológiai fejlődésével együtt jár a felületegységre jutó fajlagos fémvágási költségek folyamatos csökkenése. Az új Stinger Pro is hozzájárul e kedvező folyamathoz, amely lényegében a felhasználóoldali profittermelő képességet segíti elő. A lánggal vágáshoz képest a vágási sebesség háromszoros, azonban a vágás költsége

mindössze egyharmada a lézeres vágásénak, és a lánggal vágáséval megegyezik – a gyártástechnológusok pedig éppen ilyen megoldásra vágynak. Ha ezek fontos szempontok a választás során, az új Stinger pro kiváló lehetőség. Az új Stinger pro 5100 plug & play rendszerű, gyorsan üzembe állítható, moduláris kialakítása révén pedig bővítményekkel ellátható, fejleszthető a beszerzését követően is. A gyártó mechanikailag és egyéb tekintetben is készre szerelve szállítja le a gépet WWW.ARCBRO.COM

WWW.ELEKTRO-NET.HU 37

OLVASSA NAPONTA FRISSÜLÕ PORTÁLUNKAT!

PARTNEREINK

A VÁLLALKOZÁSOKAT ÉLETBEN TARTÓ MEGOLDÁS

Atys-co Kft.

15. o.

A világszerte bevezetett egészségügyi rendelkezések és utazási korlátozások következtében az otthoni munkavégzés, tanulás és a virtuális rendezvények nélkülözhetetlenné váltak azokban az iparágakban és területeken, ahol ez a fajta kommunikáció megvalósítható. A jelenlegi helyzet egyetlen átmeneti megoldása az átállás fi zikai környezetből virtuálisba. Egy olyan vészhelyzeti terv kialakítása, amely az egyszerű videokonferenciák helyett tárgyalások és képzések lebonyolítására, illetve a munkatársak beszámolóinak követésére használja a távoli platformokat

Bürklin GmbH & Co. KG

17. o.

WWW.ELEKTRO-NET.HU/TAVMUNKA

MEGNÖVELT TELJESÍTMÉNYÛ MEMÓRIAKÁRTYÁK A Kingston bemutatta a Canvas portfólió megújult, „Plus” sorozatú SD és microSD memóriakártyáit, amelyek megnövelt teljesítményt kínálnak tükörreflexes fényképezőgépekhez, Android™ eszközökhöz, akciókamerákhoz és drónokhoz. Az újgenerációs flash-kártyák között megtalálhatók a vállalat első UHS-II besorolású megoldásai is

WWW.ELEKTRO-NET.HU/KINGSTON-CANVAS

Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH

18., 19. o.

MacDermid Alpha Electronics Solutions

2. o.

Microchip Technologies 23., 40. o. Phoenix Mecano Kecskemét Kft.

27. o.

Rohde & Schwarz Budapesti Iroda

27. o.

AZ ÉPÜLETEK DIGITÁLIS IKREI MINDENT ELMONDANAK „Ha ezek a falak beszélni tudnának…” Most, hogy lehetővé válik az épületek digitális ikreinek létrehozása, a közismert mondat máris új értelmet nyer. Az olyan létesítmények esetében, mint például az irodaépületek, kórházak, repülőterek vagy szállodák, az épületek teljes életciklust lefedő digitális ikrei jelentősen csökkenthetik a költségeket, javíthatják a hatékonyságot, felgyorsíthatják az átadást, növelhetik a teljesítményt, valamint javíthatják a felhasználói élményt

WWW.ELEKTRO-NET.HU/SIEMENS-DIGITALIS-IKER

MÁGNESKÓDOLÁSÚ JELADÓ DRIVE-CLIQ INTERFÉSSZEL Az SGA-sorozatba tartozó BML abszolút mágneskódolású jeladó bármilyen alkalmazásban kimagasló teljesítményt nyújt, ahol a pozíció és az úthossz nagy pontosságú abszolút mérésére van szükség. A megbízható működést és a hatékonyabb karbantartást átfogó diagnosztikai funkciók támogatják. A Drive-Cliq interfésszel a Balluff új mérőrendszere tökéletesen integrálható a Siemens vezérlőkörnyezetbe. A Siemens ennek megfelelően tanúsítványt is kiállított a rendszerhez

WWW.ELEKTRO-NET.HU/BALLUFF-BML

KIÁLLTA A PRÓBÁT AZ 5G-TECHNOLÓGIA A Dell Technologies bejelentette, hogy együttműködik az Orange vállalattal, a világ egyik legnagyobb mobil- és internetszolgáltatójával annak érdekében, hogy ügyfeleik a mindennapokban is megtapasztalhassák az 5G-technológia valódi előnyeit

WWW.ELEKTRO-NET.HU/DELL-ORANGE-5G ELEKTRONET – ÜZLET ÉS ELEKTRONIKA

ALAPÍTVA: 1992

MEGJELENIK ÉVENTE NYOLCSZOR  XXIX. ÉVFOLYAM 2. SZÁM – 2020. 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  Előﬁzetés: info@heiling-media.hu Nyomás: Pethő Nyomda Kft.  Kiadó: Heiling Média Kiadó Kft. 1142 Budapest, Erzsébet királyné útja 125.  A kiadásért felel: Heiling Zsolt igazgató  A kiadó és a szerkesztőség címe: 1142 Budapest, Erzsébet királyné útja 125., Ravak Business Center, 306. iroda.  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

XXIX. évfolyam 2. szám