REFLEKTORBAN AZ OKOSKÖZLEKEDÉS
ELEKTRONET ELEKTRONIKA ÉS ÜZLET
AZ 5GTECHNOLÓGIA VESZÉLYES OLDALAI BIZTONSÁGOS VEZETÉS MESTERSÉGES INTELLIGENCIÁVAL MAXIMÁLIS MUNKAHATÉKONYSÁG: AZ ÚJ R&S®NGP800 ENDRICH-IoTÖKOSZISZTÉMA A KULCSFONTOSSÁGÚ PEREMHÁLÓZATI MEGOLDÁS AZ IPAR 4.0 EGYIK LEGFÔBB FEGYVERE A MEGELÔZÔ KARBANTARTÁS A KVANTUMINFORMATIKA KÜSZÖBÉN Ára: 1200 Ft
WWW.ELEKTRO-NET.HU
XXIX. ÉVFOLYAM 5. SZÁM – 2020. SZEPTEMBER
ELEKTRONET – ÜZLET ÉS ELEKTRONIKA
…DE BIZTOSAN
LASSAN, DE BIZTOSAN…
Fotó: Matheus Bertelli
AHOGY GYŰLNEK AZ ADATOK, EGYRE TÖBB HELYZETRE LEHET ELŐRE PROGRAMOZOTT MEGOLDÁST KÍNÁLNI, ÍGY RÖVIDÍTVE LE A DÖNTÉSHOZATALI IDŐT…
Mint minden nagy feladat, ez is sokrétű és sok szereplő folyamatos egyeztetését kívánja állami, önkormányzati, céges és kutatói oldalról. Az állami oldal feladatai a szükséges alapinfrastruktúra kiépítése és a jogi szabályozás megteremtése. Az alapinfrastruktúra kiépítése során már a tervezésnél meg kell határozni azokat a sarokpontokat, amelyeknek az úthálózatnak, a telekommunikációs rendszernek meg kell felelnie. Az igények azonban a technológia fejlődésével folyamatosan változnak, egyre több igényt kell egyszerre kielégítenie az új rendszereknek. Ma már nem elég csak magát az utat kiépíteni, gondoskodni kell(ene) legalább a megfelelő kommunikációs hálózatok beépítéséről, hogy a későbbiekben az üzemeltetők telepítési költségeit csökkenteni lehessen, hiszen nagy valószínűséggel az utakhoz kapcsolódó rendszerek kiépítője és üzemeltetetője szintén valamely állami szervezet lesz. Jelenleg úgy tűnhet, hogy a főutak, autópályák felszerelése a mai kihívásoknak megfelelő érzékelőrendszerekkel fölösleges kiadás, de ha a jövőbe tekintünk, akkor ez egy azonnal megtérülő befektetés. A közlekedés okosítása már helyet kapott a legtöbb település fejlesztési programjában. Sajnos nem egységes rendszer alapján, hiszen minden település a saját, egyedi szempontrendszere alapján határozta meg, mit tart fontosnak megvalósítani a település okosításával kapcsolatban. A térfigyelő rendszer általában alap, ehhez jön még hozzá a projektek nagy részében a vizuális forgalomfigyelés, azonban a beavatkozó rendszerek kiépítése jórészt nem része a terveknek. A kamerarendszer mellett a közlekedés okosítását szolgáló rendszerek tervezése és beépítése általában nem része a projekteknek, pedig rengeteg feladatot és problémát oldana meg, ha ezek is egy jól átgondolt terv részeként kerülnének megvalósításra. Mennyivel egyszerűbb lenne a forgalomszervezés, a tömegközlekedés járműveinek akadálytalan áramoltatása már akkor is, ha a közlekedési lámpák szabályozását az éppen aktuális forgalomnak megfelelően lehetne megtenni. Céges oldalról jól látható a járművek és az infrastruktúrához kapcsolódó rendszerek fejlődése. Jelenleg a 3. szintű autonóm működés rendszerbe állításánál tartanak a járműgyártók, ehhez a szinthez vannak meg a kész, letesztelt rendszerei a legnagyobb gyártóknak. Az egyes járművek rendszerei önmagukban azonban keveset érnek az útról vagy akár az időjárásról a többi közlekedőtől, vagy az okos közlekedési rendszer fenntartójától kapott információk nélkül. Az útvonaltervezés már régóta működik, egyre több funkcióval kiegészülve segíti az utazókat. A jármű saját rendszereivel kiegészítve pedig tovább segíti a vezetőt abban, hogy az információk alapján a forgalmi helyzetben a legjobb döntést tudja hozni, az önvezetés egyre magasabb szintre jutásával pedig abban, hogy egyáltalán ne kelljen döntéseket hoznia. A járművektől és a környezetből nyert információkból pedig a közlekedés szervezője tud olyan fontos információkat kinyerni, amiket az idősoros adatokkal összevetve egyre pontosabb előrejelzéseket tud készíteni a forgalom alakulásáról, a közeljövőben várható esetleges vészhelyzetekről. Kutatói oldalról az érzékelők, a kommunikáció megtervezése a legnagyobb feladat, hiszen az adatgyűjtés az alapja minden rendszernek. Minél több jól strukturált adatunk van, annál jobb megoldást tudunk kínálni. A járművek rendszerei egyre inkább alkalmasak a teljes önvezetésre, egyre sikeresebben képesek felismerni a környezetüket, a többi közlekedőt. Ahogy gyűlnek az adatok, egyre több helyzetre lehet előre programozott megoldást kínálni, így rövidítve le a döntéshozatali időt, ami egy vészhelyzetben akár életeket is menthet. A jogi szabályozás jelenleg a legtöbb kérdésben a már kialakult gyakorlatot próbálja lekövetni. Minél több, a vezetéshez kapcsolódó funkciót vesz át a közlekedési rendszer vagy a jármű, annál nehezebb jogilag meghatározni egy nem várt esemény után, hogy tulajdonképpen ki vagy mi tehető felelőssé a kialakult helyzetért. Szerencsére az autóiparban az új technológiák bevezetését hosszú évek tesztelése előzi meg, így a jogalkotóknak is marad idejük felkészülni a nem várt helyzetekre. Kovács Péter
WWW.ELEKTRO-NET.HU 3
TARTALOM
ÜZLET
4
> [IRÁNYTÛ] > Dr. Sipos Mihály: Az 5G-technológia veszélyes oldalai
REFLEKTORBAN AZ OKOSKÖZLEKEDÉS
6
10
> Így lesz biztonságos és kényelmes a vezetés mesterséges intelligenciával
10
> A z új Mercedes S-Klasse már képes lesz a 3. szintű önvezetésre
KONSTRUKTÕR
11
A komponensgyártók érdekesebbnél érdekesebb és egyre olcsóbb szenzormegoldásaikkal fizikai jellemzôk széles skálájának érzékelésére nyújtanak manapság megoldást. A klasszikus érzékelés, mint a környezeti tényezôk (hômérséklet, légnyomás, páratartalom) mérése, a mozgásérzékelés, világításvezérléshez használt fényérzékelés és a betörésvédelem szenzorjai mellett megjelennek olyan, korábban futurisztikusnak tûnô feladatokra szánt érzékelôk, mint például a kommunálishulladék-gyûjtôk telítettségének függvényében megvalósuló szemétszállítás, a saját feltöltöttségét figyelni képes áruházi polc vezérelte önmûködô árurendelés vagy az önvezetô autó rendkívül összetett rendszere.
12
> Kiss Zoltán: Az Endrich IoT-ökoszisztéma – hardverfejlesztések 12
> Ipar 4.0 A peremhálózati megoldás kulcsfontosságú!
18
> Arild Rodland: Lehetőségek előző generációs alkalmazások felruházására IoT-technológiai megoldásokkal 21
GYÁRTÓSOR
24
> Cliff Ortmeyer: Az Ipar 4.0 egyik legfőbb fegyvere a megelőző karbantartás
RENDSZERINTEGRÁTOR
26
29
> Mico Pro – Tökéletes rendszer az áramfelügyeletre
30
> Maximalizált munkahatékonyság az új, négy független csatornát tartalmazó R&S®NGP800 sorozatú tápegységekkel
33
> Dr. Madarász László: A kvantuminformatika küszöbén (21. rész)
34
12. OLDAL
Mostanáig a felhôalapú informatika a digitális ipari átalakulás növekedése legjelentôsebb hajtóerejének számított – különösen az Ipari Dolgok Internetének (IIoT) bôvülése –, valamint az ipari szektorok széles és változatos körében elôforduló, egyre magasabb szintû automatizálás területén. Mára azonban egyértelmûvé vált, hogy a felhô használata az adatok kezelésére és tárolására már nem fedi le a teljes képet. 18. OLDAL
33. OLDAL
Az új fejlesztésû, R&S®NGP800 sorozatú tápegységek két- és négycsatornás változatban rendelhetôk. Képességeiknek köszönhetôen az egyenáramú táplálás terén még az eddigieknél is sokrétûbb funkciókat és jobb mûködési jellemzôket kínál a Rohde & Schwarz.
ÜZLET > [IRÁNYTÛ]
AZ 5G-TECHNOLÓGIA VESZÉLYES OLDALAI A konteo-biznisz a Covid-járványt meglovagolva elérte az 5G-technológiát is. Az álszakértôk azt használták ki, hogy a pandémia egybeesett az 5G-hálózatok kiépítésének felgyorsulásával. A SARS-CoV-2 vírus és a nagyfrekvenciás adattovábbítás közötti nem létezô összefüggésre kár is szót pazarolni, azonban a technológia használata tényleg felvet néhány (nem egészségügyi) veszélyt Rheinturm telekommunikációs torony Düsseldorfban
Vannak kockázatok – de másmilyenek A nagy újdonságok bevezetésekor a hozzá nem értők között mindig felüti a fejét az aggódás: nem lesz ebből baj? Így volt ez a gőzmozdony, a villanyvilágítás, a televíziózás elterjedésének kezdetén is. Csak akkor nem gyújtották fel a tévéadókat, mint most az 5G-tornyokat – pedig a hálózatok kiépítése és működése még csak gyerekcipőben jár. 2020. január 25-én Budapesten és Győrben tüntetésekre is sor került, ahol a felszólalók hangzatos, de tudományosan nem megalapozott jelszavakkal igyekeztek fokozni a hangulatot (pl. mikrohullámú sütőkhöz hasonlították a bekapcsolt 5G-rendszereket). A faramuci helyzetet kezelendő, a Nemzetközi Sugárvédelmi Bizottság idén márciusban tette közzé 7 éven át tartó vizsgálatainak eredményeit, ame-
lyek szerint a jelenleg használt mobiltechnológiák (2–5G) korábban megállapított egészségügyi határértékei továbbra is érvényesek, vagyis, ha azokat betartják, nem történhet baj. Sőt, a szakértők hangsúlyozzák, hogy a határértékek általában jóval (akár százszorosan) magasabbak a valóságban előforduló kibocsátásoknál – a brit kommunikációs szabályozótestület, az Ofcom legutóbbi mérései szerint például az országban mért legmagasabb 5G-jelszint a határérték 0,039 százalékának felelt meg. Kockázatok azonban tényleg léteznek. A nagy tömegek számára készült vezeték nélküli szolgáltatások különböző generációi más és más lehetőségeket kínálnak a felhasználóknak. A 4G szélessávú mobilnet esetében LTE-technológiával 5 és 10 Mbit/s közötti az adatátvitel sebessége. Az 5G még nagyvárosi környezetben is 100 megabites másodpercenkénti forgalmat fog biztosítani
(irodai körülmények között ez fölmegy 1 Gbit/s fölé), az adatátvitel válaszideje a 4G-nek ötvenedrésze – legalábbis az ígéretek szerint. Ez az óriási adatátviteli lehetőség és gyors reagálási képesség teljes nemzetgazdasági ágakat készül megváltoztatni az egészségügytől a szórakoztatóiparon át a közlekedésig. Eddig ez jól hangzik, de az éremnek van másik oldala is. Olyan mértékű az 5G-hálózatok komplexitása, hogy a védelmükről nem lehet kizárólag technológiai jellegű szabályokkal gondoskodni, rendkívül fontos a hálózatba vetett bizalom is. Ahogy az egész világon, úgy Magyarországon is két cég uralja az 5G-fejlesztéseket. Az egyik a svéd Ericsson, amely például a magyar Vodafone beszállítója. A másik az amerikai támadások miatt sokak számára kegyvesztetté vált kínai Huawei, amely berendezéseire a Magyar Telekom épít. (A kisebb léptékben fejlesztő Telenor a szintén kínai ZTE-vel dolgozik együtt az 5G-hálózat kiépítésén.)
Megoldás: saját maghálózat Az 5G bevezetése azzal indult, hogy adott volt egy 4G LTE-s alap, amelyben a vezérlést végző maghálózathoz kapcsolódnak a 4G-cellák. Ezekre kötötték rá a most is működő első 5G-cellákat, rádiós egységeket, a jelzésforgalmat viszont továbbra is 4G-rendszerek irányítják. Ez a non standalone (NSA) 5G-megoldás, ami nem 100 százalékig 5G. Azért tettek
Balra: 5G-ellenesek Berlinben Szemközt: 5G- és oltásellenesek Szerbiában
ÜZLET > [IRÁNYTÛ]
így, hogy előrehozzák az 5G-technológia érkezését, már 2019-ben el tudjanak indulni az első 5G-hálózatok a világ több országában, és élő hálózatokon működhessenek az 5G-cellák és a mobilok. A teljes értékű standalone architecture (SA) 5G-szabványokra épülő hálózatokat jelenleg építik ki. Ebben az USA jár elöl: augusztus 4-én a T-Mobile bejelentette, hogy elindították a 7500 amerikai településen 250 millió ember számára 5Glefedettséget biztosító SA-hálózatukat (a berendezések származási országáról egyelőre nincs információ). Ám az NSAalkalmazások megléte miatt globálisan az 5G-hálózatok biztonságával kapcsolatban ma még csak elméletben lehet beszélni. Ebben a kérdéskörben a Vodafone is érintett, hiszen 4G-s hálózatának sok elemét vette a Huaweitől. Mindeközben a fejlesztési módszerek is teljesen megváltoztak. Sok más online rendszerhez hasonlóan a mobilhálózatokat is szakadatlan fejlesztik és folyamatosan építik bele az újabb és újabb programkódokat. Szakértők szerint ilyen körülmények között nincs sok értelme annak, hogy kiberbiztonsági emberek időnként ránézzenek a távközlési berendezések szoftveres programkódjaira, hogy azok biztonságosak-e, hiszen akár a vizsgálat másnapján teljesen új kódok települhetnek ugyanarra a rendszerre. Könnyen megoldható, hogy a biztonsá-
gi rés csak rövid ideig legyen ott, amíg arra szüksége van a támadónak és utána minden visszaáll a normál kerékvágásba. A magyar Nemzetbiztonsági Szolgálat alá tartozó Nemzeti Kibervédelmi Intézet azt kommunikálja, hogy folyamatosan vizsgálja a felmerülő szabványosítási és gyártói információkat, hogy az esetleg felmerülő kiberbiztonsági kihívásokról még időben értesüljenek, és megtehessék a szükséges lépéseket az elhárításuk érdekében. Megoldási lehetőség lehet a problémára, ha az ipari és a lakossági felhasználás jobban elkülönül egymástól, és ez alapján szétválogatják a szolgáltató rendelkezésére álló frekvenciákat. Az 5G lehetővé teszi, hogy az általános célú mobilszolgáltatás maghálózata egy bizonyos beszállító terméke legyen, és ezzel párhuzamosan az ipari cégek – akár külön-külön is – saját maghálózattal rendelkezzenek az általuk előnyben részesített vagy elvárt beszállítókkal.
Problémák a meteorológiában Az 5G-hálózatok által használt 24 gigahertzes frekvencia gyakorlatilag egybeesik a légköri vízpermet által kibocsátott 23,8 gigahertzes jellel, amit a meteorológiai műholdak érzékelnek, és amely az előrejelzések alapjául szolgál. Az amerikai óceán- és légkörkutatási hivatal szerint
az 5G által okozott interferencia akár 30 százalékkal csökkentheti a meteorológiai előrejelzések pontosságát, amely szint az 1980-as éveket idézi fel. Mindennek már komoly emberi és anyagi következményei is lehetnek: a parti területeken élőknek például 2-3 nappal kevesebb idejük lenne felkészülni egy hurrikánra, és annak útvonalát is nehezebb lenne megjósolni. Ez leginkább azokban a tengerparthoz közeli nagyvárosokban jelenthet problémát, amelyeket várhatóan sűrűn behálóznak majd az 5G-állomások, és amelyek egyébként is ki vannak téve a hurrikánveszélynek – így például Miami vagy New Orleans. A szituáció hónapokig húzódó vitát generált, amely 2019 novemberében ért véget az ITU Egyiptomban megtartott Rádiókommunikációs Világkonferenciá ján. A delegáltak olyan nemzetközi előírásokról egyeztek meg, amelyek a kérdéses tartományban –33 dBW-ig engedélyezik a rádiójelek kibocsátását. Az igazsághoz tartozik, hogy míg a Meteorológiai Világszövetség (WMO) –42 dBW-s limitet próbált kiharcolni, az amerikai Szövetségi Kommunikációs Bizottság (FCC) csak –20 dBW-es határértéket javasolt. Ugyanakkor egy NASAés NOAA-tanulmány szerint –52,4 dBW lenne az a határ, amely betartása mellett az 5G-jelek már nem zavarnák a meteorológiai előrejelzéseket.
WWW.ELEKTRO-NET.HU 7
ÜZLET > [IRÁNYTÛ]
Nemzetbiztonsági problémák Az Európai Bizottság (EB) 2020 januárjában közzétett egy nem kötelező érvényű javaslatcsomagot, amelyet az 5G legfőbb biztonsági és nemzetbiztonsági veszélyforrásait feltáró jelentés tanulságaira alapozott. A kockázatértékelési jelentést a tagállamok kibervédelmi szervei által megküldött adatok alapján állították össze. Ebben a csomagban ugyan név szerint nem említik meg a Huaweit, azonban a szakértő szem könnyen felfedezheti, hogy az EB célja a Huawei körüli botrányok megismétlődésének elkerülése. Erre céloznak olyankor, amikor a „magas kockázati besorolású beszállítók” szerepének minimalizálásáról, vagy szükség esetén teljes korlátozásáról, illetve a több beszállítóra támaszkodó stratégiáról beszélnek. Az említett bizalom garantálása érdekében a tagállamoknak maguknak kell eldönteniük, hogy mely beszállítókat minősítik megbízhatónak, illetve magas kockázatúnak. Az utóbbira lehet példa, ha a cég anyavállalata nem demokratikus politikai berendezkedésű országban működik, vagy bizonyos adatok átadásának módja ütközik az európai jogrenddel. Az amerikai álláspont egyértelmű. Mike Pompeo külügyminiszter februárban egy müncheni biztonsági konferencián mondta, hogy: „Nem engedhetjük, hogy információk áramoljanak a hálózatokon keresztül, ha nem vagyunk biztosak abban, hogy azok nem a kínai kommunista párt kezében landolnak”. Erre a kijelentésre az elnökhöz közel álló dél-karolinai szenátor, Lindsey Graham is azt állította, hogy kevés ügyben értenek egyet a demokraták és a republikánusok, de a Huawei-kérdés ide tartozik.
Eközben Magyarországon… 2019. november 5-én egy sanghaji gazdasági fórumon Szijjártó Péter külügyminiszter azt állította, hogy Magyarországon „…a Huawei a brit Vodafone-nal és a Deutsche Telekommal együttműködésben tevékenykedik majd” az 5G-hálózatok kiépítésében. A miniszter olyasmit előlegezett meg, ami akkor még közel sem dőlt el. Az 5G-hálózatok kiépítéséhez ugyanis előbb az államnak meg kell pályáztatni azokat a rádiófrekvenciákat, amelyeken a kommunikáció zajlik, majd ezután a mobilszolgáltatók beszállítókat keresnek a rendszer kiépítésére. A fenti
8 ELEKTRONET
bejelentéskor még sem a frekvenciapályázat nem zajlott, sem a Magyar Telekom vagy a Vodafone nem hozott még döntést a Huawei szerződtetéséről. A Telekom egy közleményben gyorsan cáfolta is Szijjártó bejelentését. A miniszter nyilatkozata Kínának tett politikai gesztus volt, hiszen a hálózatok bővítésének módjairól nem Budapesten, hanem Londonban (Vodafone), vagy Berlinben (Telekom) határoznak. Ráadásul Szijjártó novemberi bejelentése óta nagyon sok minden változott az 5G-hálózatok körül, és ezek a változások inkább gyengítették a Huawei magyarországi pozícióit. A Nemzeti Média és Hírközlési Hatóság 2020. március 26-án tartotta meg a régóta húzódó 5G-frekvencia-árverést. Ezen az árverésen értékesítették azokat a mobilfrekvenciákat, amelyeken a magyarországi 5G-hálózatok működni fognak. A magyar piac legnagyobb szereplője, a Magyar Telekom az árverés után bejelentette, hogy 30 éve állandó partnerével, az Ericssonnal dolgozik tovább az 5G-hálózatok kiépítésén is. Ez jelentős fordulat volt, tavaly ugyanis még úgy nézett ki, hogy a Huawei is esélyes lehet a munkára. Sajtóhírek szerint a Magyar Telekomnál korábban nem merült fel semmiféle Huawei eszközökkel kapcsolatos biztonsági incidens. Az 5G-hálózat kiépítését sem azért bízta a cég az Ericssonra, mintha konkrét biztonsági fenntartásai lennének a Huaweijel, hanem azért, mert az Ericsson már eleve úgy építette ki a Telekom 4G-hálózatát is, hogy az alkalmas volt az 5G-s továbbfejlesztésre. A Huaweit a magyar mobilhálózatokba a brit Vodafone hozta be, amely fiatal piaci szereplőként a Huawei olcsó és jó minőségű eszközeivel próbált gyorsan terjeszkedni Európa-szerte. A Vodafone a teljes magyarországi 4G-hálózatát a Huaweijel építette ki, sőt a tavaly év végén elindított, korlátozott budapesti 5Ghálózatot is. Ilyen mértékű Huawei-részesedés a jelentés szerint még a kínai mobilszolgáltatókra sem jellemző. Csakhogy 2019 második felére a Huawei pozíciói a Vodafone brit anyavállalatánál is meggyengültek. A brit kormány ugyanis a brit titkosszolgálatokkal konzultálva kockázatos beszállítónak minősítette a Huaweit. Ennek hatására a Vodafone nagy-britanniai főhadiszállásán úgy határoztak, hogy a Huawei eszközeit ki kell váltani a központi hálózatban – és ez a magyar hálózatot is érinti. A brit cég
E-EGÉSZSÉGÜGY
egészségügyi távfelügyelet, egészségügyi dokumentáció és intelligens diagnózis a sebészek munkáját megkönnyítô és az orvosi eredmények javítását lehetôvé tevô robothasználat INTELLIGENS ENERGIAHÁLÓZATOK
nagy hatásfokú vezetékhálózat, ritkább és kevesebb fogyasztót érintô áramszünetek kisebb környezeti hatással járó, könnyebb kivitelezés A JÖVÔ ÜZEMEI
idôérzékeny belsô folyamatok hatékonyabb ellenôrzése távhozzáférés raktári gépekhez MÉDIA ÉS SZÓRAKOZTATÓIPAR
gazdagabb nézôi élmény, például virtuális valóság ultragyors, nagy sávszélességû alkalmazások, például videoközvetítés MOBILITÁS
összekapcsolt és automatizált mobilitás megvalósítása a balesetek számának nullára csökkentése érdekében hálózati összekapcsoltság megvalósítása valamennyi közlekedési módban
Az Ericsson szerint itt alkalmazható az 5G
XXIX. évfolyam 5. szám
ÜZLET > [IRÁNYTÛ]
döntése szerint az európai Vodafonehálózatok központi, érzékeny részében a kiváltásnak 5 éven belül meg kell történnie. Ez a hálózatnak az a része (pl. mobilkapcsoló központok), amin minden hívás és adatforgalom átfut, vagyis elméletben itt a legegyszerűbb illetéktelenül teljes körű információhoz jutni. Magyarországi konkrétumokról egyelőre nem tudni: ugyan június végén a Vodafone hivatalosan bejelentette, hogy Budapest után vidéki nagyvárosokban és a Balatonon kiépítik az 5G-hálózatot, ám a beszállítókról nem mondtak semmit. Mint látjuk, a német Telekom és a brit Vodafone némileg távolságtartóbb lett a Huaweijel, a részben a magyar állam tulajdonolta Telenor Magyarországnak nincsenek hasonló fenntartásai. A Telenor – amikor még norvég tulajdonban volt – kínai beszállítóval építette ki magyarországi 4G-mobilhálózatát. Ráadásul nem is a magántulajdonban lévő Huaweijel, hanem a kínai állami tulajdonú, a kínai hadsereghez szoros szálakkal kötődő, korábban amerikai szankciók által is sújtott ZTE-vel. A Telenor Magyarország 2018 közepén új tulajdonosra váltott. A céget a norvégoktól a világ száz leggazdagabb üzletembere közé tartozó cseh Petr Kellner PPF nevű cégcsoportja vette meg. Kellner vagyonának jó részét Kínában szerezte lakossági hitelek nyújtásával, és ez a cége cseh újságírók szerint titokban Kína-barát PR-kampányt is finanszírozott. Kellnernek Csehországban is vannak távközlési cégei, és ezek – az O2 és a CETIN – már eleve a Huaweijel építették ki meglévő infrastruktúrájukat. A Telenor cseh többségi tulajdonosa kínai üzleti érdekeltségei és a régi partnerség miatt is egyértelműen a Huaweit preferálná a magyarországi 5G-hálózat kiépítésére, és ezt a kisebbségi tulajdonos magyar állam sem ellenzi. Szijjártó Péter külügyminiszter korábban többször kijelentette, hogy a magyar állam semmiféle nemzetbiztonsági kockázatot nem lát a Huaweiben. A Huawei pozí-
T-Mobile 5G SA-lefedettség az USA-ban cióit az is javítja, hogy a Telenor korábbi magyarországi partnere, a ZTE kivonulóban van az európai piacokról, és inkább Kínára koncentrál.
Kivárásra játszanak Mára már el is múlt az a június 30-i határidő, amikor is az EU-s országoknak egyenként be kellett volna jelenteniük, hogy milyen mértékben korlátozzák az úgynevezett nem megbízható beszállítók jelenlétét az 5G-hálózatokban. Úgy tűnik, az anyacégek azt is nézik, hogy ha egy adott országban meg is engedik a Huawei jelenlétét, mekkora politikai nyomás lesz rajtuk az USA részéről egyéb államokban, a nagy piacokon. Minden ország, főleg a kicsik, és minden piaci szereplő azt várja, hogy Németország mit dönt. A németek azonban egyelőre nem csatlakoztak azokhoz az EU-s országokhoz, melyek konkrét intézkedéseket tettek volna, vagy bármilyen, legfelsőbb szintű álláspontot fogalmaztak volna meg a kritikus infrastruktúrák kínai beszállítói kapcsán: a mindenki által
olyannyira várt német döntést legalább 2020 szeptemberéig elnapolták. Ez nem véletlen, mivel időközben a „Politico” nevű hírlap szerint a Deutsche Telekom és a Huawei tavaly olyan tartalmú megállapodást kötött egymással, amely alapján a Huawei mobilhálózati berendezései évekre bebetonozódhatnak a szolgáltató egyes európai leányvállalatainak hálózatába. Sőt, a felek jóval az amerikai korlátozó intézkedések bejelentését követően is aláhúzták, hogy egymásra kiemelt partnerként tekintenek elsősorban az 5G-s hálózatok kiépítése és üzemeltetése során. A DT-től júniusban kiszivárgott belső anyag alapján a szolgáltató lényegében ezzel igyekezett bebiztosítani magát abban a helyzetben is, ha a német politikai vezetés olyan döntést hozna, melynek folyományaként a Huawei által gyártott berendezéseket teljesen el kell távolítani a multi német leányvállalatának hálózatából. Ezek cseréje a belső dokumentum szerint egyébként mintegy 3 milliárd eurós kiadással járna, és felérne egy „armageddonnal”.
DR. SIPOS MIHÁLY
REFLEKTORBAN AZ
ELEKTRONET ELEKTRONIKA
Nincs ideje kivárni
következo lapszámunk megjelenését? Látogassa meg naponta frissülo portálunkat! www.elektro-net.hu
OKOSKÖZLEKEDÉS
ÉS ÜZLET
AZ 5GTECHNOLÓGIA VESZÉLYES OLDALAI BIZTONSÁGOS VEZETÉS MESTERSÉGES INTELLIGENCIÁVA L MAXIMÁLIS MUNKAHATÉKONYSÁG: AZ ÚJ R&S®NGP800 ENDRICH-IoTÖKOSZISZTÉMA A KULCSFONTOSSÁGÚ PEREMHÁLÓZATI MEGOLDÁS AZ IPAR 4.0 EGYIK LEGFÔBB FEGYV A MEGELÔZÔ ERE KARBANTARTÁS
WWW.ELEK TRO-NET.H
U
XXIX. ÉVFOLYAM
5. SZÁM – 2020.
SZEPTEMBER
A KVANTUMINFORMATIKA KÜSZÖBÉN Ára: 1200 Ft
WWW.ELEKTRO-NET.HU 9
REFLEKTORBAN AZ OKOSKÖZLEKEDÉS
ÍGY LESZ BIZTONSÁGOS ÉS KÉNYELMES A VEZETÉS MESTERSÉGES INTELLIGENCIÁVAL
A mesterséges intelligencia (Artificial Intelligence, AI) világszerte nagy léptékben fejlôdik, és mára szinte az élet minden területén találkozunk vele, hiszen egyre több hétköznapi termékben és szolgáltatásban megjelennek az AI-n alapuló technológiák. Nincs ez másként az autóinkkal sem, a mesterséges intelligencia elterjedésével a jövôben egyre inkább össze lesznek kapcsolva egymással az emberek és a közlekedési eszközök. Néhány éven belül pedig az AI-rendszerek és az 5G-hálózatokon kommunikáló IoT eszközök az autók szerves részét képezik majd, melynek köszönhetôen az utazás minden korábbinál kényelmesebb, szórakoztatóbb, biztonságosabb és fenntarthatóbb lesz. A flottakezelésben piacvezetô LeasePlan bemutatja azt a három fô területet, ahol az AI-megoldások már most új szintre emelik a vezetési élményt
Biztonság Az utóbbi években a közúti halálesetek száma nem csökkent, ezért a közlekedés biztonságának fejlesztése kiemelten fontossá vált. A balesetek több mint 90 százaléka a vezető hibájából történik, például a rossz helyzetfelismerés, a veszélyre való helytelen reagálás vagy a közlekedési szabályok megsértése miatt. A probléma megoldása érdekében az új uniós jogszabályok 2022-től kötelezővé teszik a fejlett vezetéstámogató rendszerek (Advanced Driver-Assistance Systems, ADAS) használatát. Ezek a fejlesztések többnyire valamilyen AI-megoldást alkalmaznak, amely nyomon követi, elemzi és felismeri a potenciálisan kockázatos vezetési magatartásokat. A csúcstechnológiás érzékelőknek köszön-
10 ELEKTRONET
hetően az AI-funkciók az emberi agynál gyorsabban tudják eldönteni, hogy milyen típusú biztonsági beavatkozás szükséges ilyen esetekben. Ha a rendszer olyan rizikós szituációkat azonosít, mint például az álmosság, a figyelemhiány vagy a sávelhagyás, akkor valós időben, riasztással figyelmezteti a járművezetőt a lehetséges veszélyekre.
Kényelem A biztonságos vezetés elősegítése mellett az AI-alapú vezetőtámogató szolgáltatások és digitális személyi asszisztensek komfortosabb vezetési élményt nyújtanak az autóhasználók számára. A beépített, fejlett technológiai funkciók egy része látszólag kismértékű újításnak tűnik, ám óriási különbséget jelent a vezető ké-
nyelme szempontjából. Ilyenek például a navigációs rendszerek, amelyek többek között valós idejű időjárási és forgalmi adatokkal segítik a sofőröket, hogy a lehető legkönnyebben jussanak el a kívánt célállomásra. Az intelligens sebességtámogató rendszer jelzi, hogy mikor érdemes gyorsítani, illetve fékezni, amivel gazdaságosabbá teszi az üzemanyag-felhasználást. Az AI-technológia ezenfelül nemcsak személyre szabott beállításokat ment például az ülések és a tükrök pozíciójára vonatkozóan, hanem automatikusan be is állítja azokat a megfelelő helyzetbe, amikor a sofőr a kormány mögé ül. Az AI-alapú okostelefon-alkalmazások pedig azt is lehetővé teszik, hogy a vezető távolról, előre beállíthassa az autó utasterének hőmérsékletét, ami különösen jól jöhet egy hideg téli reggelen vagy egy forró nyári délutánon.
Kiszámíthatóság A harmadik terület az autózásban, ahol az AI technológiai előrelépést hoz, az a prediktív karbantartás által biztosított kiszámíthatóság. A hagyományos diagnosztikai rendszerek csak akkor jelzik az autók műszaki problémáit, ha azok már bekövetkeztek, ezzel szemben a mesterséges intelligencia lehetővé teszi a jármű fizikai állapotával kapcsolatos információk összegyűjtését, elemzését és összehasonlítását a korábbi adatokkal, így a
XXIX. évfolyam 5. szám
REFLEKTORBAN AZ OKOSKÖZLEKEDÉS
meghibásodások idő előtt megjósolhatók és beazonosíthatók. A prediktív karbantartás révén az autóhasználók időt és pénzt takaríthatnak meg, az okosfunkció pedig a biztonságot is fokozza, hiszen a potenciálisan veszélyt jelentő hibák időben kijavíthatók, akár az autógyártók által végzett szoftverfrissítésekkel.
Biztonságban tudott adatok Az AI egyelőre a másodpilóta szerepét tölti be az autóiparban, és támogatja a járművezetőket a biztonság, a kényelem és az előreláthatóság növelésével. A mesterséges intelligencia rohamtempójú
fejlődésével párhuzamosan az okosautók egyre több adatot gyűjtenek saját műszaki állapotukról és a sofőrök vezetési szokásairól, ami egyúttal adatbiztonsági kérdéseket is felvet. Ezek az adatok ugyanis egyszerre szolgálhatják a vezetők személyes igényeit, a fejlettebb, környezettudatosabb járművek gyártását, a karbantartási problémák előrejelezhetőségét, a hatékonyabb forgalomirányítást, és jelenthetnek kontrollvesztést a személyes adatok felett. A LeasePlan éves, adatvédelem-fókuszú Mobility Monitor riportja szerint a járműhasználók több mint fele aggódik amiatt, hogy ki és milyen adatokat gyűjt az autója fedélzeti számítógépéből, illetve, hogy a pi-
aci szereplők mire használják fel azokat. Többségük azonban anonimitásukat megőrizve hajlandó lenne megosztani ezeket az adatokat, ha az a jobb vezetési élményt szolgálja. A LeasePlan szerint rendkívül fontos, hogy az autóipar foglalkozzon az adatbiztonság kérdésével, hiszen, ha az autógyártóknak és más adatfelhasználóknak sikerül eloszlatniuk az adatvédelemmel kapcsolatos aggályokat és anonim módon kezelni a gyűjtött adatokat, akkor az elkövetkező években még számos olyan AI-innovációval találkozhatunk majd a gépjárművekben, amelyekkel igazi élménnyé válik a közlekedés.
WWW.LEASEPLAN.COM
AZ ÚJ MERCEDES S-KLASSE MÁR KÉPES LESZ A 3. SZINTÛ ÖNVEZETÉSRE A Mercedes új S-Klasse típusának bemutatója egybeesett a vállalat sindelfingeni Factory 56 üzemének átadásával. A vállalat szerint az S-Klasse a legjobbkor jelenik meg, hisz az eladások a járványügyi helyzet miatt erősen visszaestek. Már az új S-Klasse tervezésénél figyelembe vették az Európai Unió szigorodó előírásait, így a modell a részét képezi a vállalat CO2-kibocsátási stratégiájának. Első körben a benzines és dízeltípusok jelennek meg a piacon, de a jövő évben az elektromos EQS változattal is ki fog WWW.MERCEDES-BENZ.HU
egészülni a teljes portfólió. A benzinesekkel és dízelekkel együtt jelenik meg a Plug-in hibrid változat is, mellyel a remények szerint az elektromos autóktól egyelőre elzárkózó célcsoportot is az elektromos autózás felé lehet terelni. A vállalat ígéretet tett a vezetői asszisztenciarendszerek további fejlesztésére. Ennek eredményeképp abból indulnak ki, hogy 2021 második felétől a hármas automatizálási szintet (Level 3) is szabadalmaztatni fogják, és piacra tudják vinni, ami a teljes autóipar számára nagy
áttörést jelent, sőt a parkolóházakban a Level 4-et is megcélozza a vállalat. A Factory 56 üzem alapkőletételékor még szó volt arról, hogy 2021-től indul a robottaxik gyártása. Ezt időközben levette a vállalat a prioritási listájáról, mert a kísérleti példányokon kívül világviszonylatban sehol se látni önvezető taxikat. Mindannyian belátták, hogy technikailag nehezen kivitelezhető az utcai forgalomban, másrészt az üzleti modell sem állt össze.
KONSTRUKTÔR
AZ ENDRICH IoT-ÖKOSZISZTÉMA HARDVERFEJLESZTÉSEK A komponensgyártók érdekesebbnél érdekesebb és egyre olcsóbb szenzormegoldásaikkal fizikai jellemzôk széles skálájának érzékelésére nyújtanak manapság megoldást. A klasszikus érzékelés, mint a környezeti tényezôk (hômérséklet, légnyomás, páratartalom) mérése, a mozgásérzékelés, világításvezérléshez használt fényérzékelés és a betörésvédelem szenzorjai mellett megjelennek olyan, korábban futurisztikusnak tûnô feladatokra szánt érzékelôk, mint például a kommunálishulladékgyûjtôk-telítettségének függvényében megvalósuló szemétszállítás, a saját feltöltöttségét figyelni képes, áruházi polc vezérelte önmûködô árurendelés vagy az önvezetô autó rendkívül összetett rendszere. Napjaink egyik legfontosabb mérnöki kihívása, hogy a korábbi idôszakban minket körülvevô érzékelôk számát sokszorosan meghaladó számú eszköz által küldött adatot gyûjteni, gazdaságosan továbbítani és tárolni tudjuk. Ezt megkönnyíti az adattárolás árának drasztikus csökkenése és az a tény, hogy sok szakember szerint az adatvesztés kockázata vagy az adatok elpazarlásából származó késôbbi versenyhátrány ma többe kerülhet, mint az adatok tárolása még akkor is, ha jelenleg nem vagyunk képesek ezek feldolgozására, vagy még nincs szükségünk erre Ennek megfelelően a „mesterséges intelligencia” működése is átalakuláson megy keresztül: ma már nincs szükség tudásalapú, előre programozott szabályrendszereket programozni az MI mikroprocesszoraiba, elegendő az adatokból nyert mintázatok statisztikai feldolgozásán alapuló döntéseket hozni. Jó példa lehet erre egy intelligens hidegüdítő automata, ami maga képes előre jelezni a szükséges feltöltöttségi szintet. Szabályrendszeren alapuló MI esetén a gyártónak be kellene programozni a felhasználás helyén adott időszakban várható napi középhőmérséklet számítására szolgáló algoritmust, mert nem mindegy, hogy az automata a Dél-afrikai Köztársaságban vagy Magyarországon üzemel augusztusban, hiszen az eltérő évszakok miatt a várható fogyás nem egyezik meg. Mennyivel egyszerűbb egy külső hőmérsékletszenzor, egy ajtónyitás-szenzor és egy GPS-modul beépítésével hosszú időn keresztül adatot gyűjteni és a csak ezekből az adatokból kinyerhető jellemző minták alapján meghatározni a várható csúcsfogyasztást az automata aktuális telepítési helyén! Az MI-nek nem kell földrajztanári tudással rendelkeznie, mindössze azt kell tudnia, hogy az adott helyről érkező információk alapján mi várható. Hasonló módon működhetne a kissé futurisztikus, bár
12 ELEKTRONET
nagyon is fontos terület, a prediktív karbantartás: érzékelők megfigyelései és a bekövetkező különféle hibák összevetéséből kinyerhető minták időben előre jelezhetnek egyes karbantartási feladatokat, figyelembe véve az előrejelzésnél a cserélendő alkatrész szállítási idejét is. Ezzel a kopó-fogyó anyagok raktárkészletértékeit lehet optimális szinten tartani, mely sokkal gazdaságosabb működést tesz lehetővé. Belátható, hogy az elkövetkező évtized feladata a szenzorok adataiból felépülő, az emberiség tulajdonát képező „BIG DATA” analízise és az ebből származtatott következtetések levonása és beprogramozása az MI-alapú rendszerekbe. A mesterséges intelligencia adatokat igényel, az adatokat a szenzorok hálózata és az ezt a komplett rendszert kiszolgáló
infrastruktúra, az IoT, a Dolgok Internete szolgáltatja. Az Endrich GmbH Európa egyik vezető elektronikai alkatrész-disztribútoraként elkötelezett az IoT-fejlesztések támogatásában, elsősorban alkatrészés támogatásoldalról kíván részt venni a fejlesztésekben. A magazin hasábjain már korábban bemutatott IoT-alapú bemutatórendszere tartalmaz minden olyan elemet, ami ezen a területen szükséges. A cég szenzorkínálata több mint 40 év munkájával alakult azzá a széleskörűen elismert portfólióvá, ami magában foglalja az optikai szenzoroktól, a mágneses térérzékelés, az akusztikai, ultrahangos és
1. ábra. Az Endrich IoT-ökoszisztéma XXIX. évfolyam 5. szám
KONSTRUKTÔR
2. ábra. Endrich-infrastruktúra: IoT-adatok megjelenítése a világ legnagyobb érintôképernyôs számítógépén radarszenzorok területén át a hőmérsékletmérésre, gázérzékelésre és jelenlét-érzékelésre alkalmas eszközöket is. Az IoT-rendszerek számára a vezérlést a mikrovezérlőktől az egylapos számítógépeken keresztül a panel-PC-kig és okoskijelzőkig terjedő eszközök biztosíthatják, ezek széles körét kínálja az Endrich partnereinek. A vezetéknélküli kommunikációs modulok kínálata magában foglalja a Wi-Fi, Thread, BlueTooth LPLAN és a 2G/3G/4G/5G GSM és az NB-IoT & LTE-M LPWAN modulokat, a hozzájuk tartozó antennákkal és kiegészítőkkel egyetemben. A kijelzők az egyszerű LCD-üvegektől a pmOLED és E-papír megoldásokon, a PCap érintésvezérlővel ellátott TFT modulokon keresztül egészen az okosü kijelzőkig terjed, melyek közül a csúcsmodell a világ egyben legnagyobb érintőképernyője címmel is dicsekedhet. A felhőalapú adatbázist a cég ingyen bocsátja az IoT-fejlesztők rendelkezésére, a rendszer részleteit a lap korábbi számában részletesen bemutattuk. A vevők támogatására emellett a budapesti kirendeltség a StarsBridge Kft. közreműködésével kifejlesztett egy IoT-eszközcsaládot, ami alkalmas egy ilyen fent leírt rendszer minden adatgyűjtő, telekommunikációs és vezérlési feladatát ellátni. A hardver és a szoftver is nyílt forráskódú, szerződött partnereink számára hozzáférhető. Az alkalmazott kulcsalkatrészek a képviselt beszállítók
által forgalmazott komponensek, ha valaki ezeket szeretné használni, az Endrich konkrét felhasználási példával, áramköri rajzzal, beágyazott mintaszoftverrel, a szenzorok illesztésének módjával tudja segíteni a gyors termékfejlesztést. Ezenfelül kidolgoztunk egy, a szenzorok által mért értékek grafikus bemutatására szolgáló, bizonyos mértékig skálázható, internet alapú grafikus felületet, ami az Endrich Felhőalapú Adatbázisára (Endrich Cloud Database – továbbiakban ECD) épülve az oda beérkező adatok vizuális megjelenítéséről gondoskodik az adott IoT eszköz számára. A család egy alap-IoT-kártyából és hozzá kapcsolható külső mini szenzoráramköri lapkákból áll, melyek I2C, SPI vagy az Endrich által jegyzett, nagy távolság áthidalására képes EI2C™ interfészen keresztül kapcsolódnak az IoT-alaplaphoz. (Ezek részletes bemutatására a következő bekezdésekben kerül sor.) Az eszközök kiértékelő szettként is megvásárolhatók, de elsődlegesen arra hivatottak, hogy az alkalmazott alkatrészek működését, illesztését és programozását demonstrálni tudjuk. A koncepció kiterjesztéséhez az Endrich Európa-szerte a magyarországi számítástechnikai partnerén, az eNet Kft.-n keresztül igyekszik egyedi megoldást kínálni egy vezérlőtermi szoftver kialakításával, ahol a szenzoradatok azok fizikai elhelyezkedését grafikusan ábrázolva az értékek a mérés helyén jelennek meg, és a beavatkozószervek is feltüntetésre kerülnek.
WWW.ELEKTRO-NET.HU 13
KONSTRUKTÔR
Az Endrich moduláris IoT-áramkörcsalád különbözô szintû szolgáltatásai Az általános IoT eszközök három alapfeladatát, az érzékelést, az adatgyűjtés és az adattovábbítás vezérlését, valamint magát az adatkommunikációt az Endrich IoT-kártyacsalád modulárisan együttműködő elemei egyenként, vagy egymással kombinálva kínálják. A legegyszerűbb építőelem a különböző szenzorokat felvonultató külső szenzorlap, mely valamilyen szabványos interfészen (I2C, SPI) kapcsolódik a felhasználó által preferált mikrokontrollerhez. Ezzel az eszközzel az Endrich saját szenzorkínálatát igyekszik támogatni. Tetszőleges egylapos számítógéphez (Arduino, Raspberry Pi, ARM, RISC-V stb.) illeszthető, de a későbbiekben részletesen bemutatásra kerülő továbbfejlesztett változat az Endrich IoT-család magasabb szinten integrált tagjaihoz is kapcsolható. Elkészült több olyan kártyaváltozat is, ami a három alapfunkcióból kettővel, az érzékeléssel és a kommunikáció képességével képes felruházni egy szabványos kialakítású miniszámítógépet, az Arduino Leonardo-kialakítással kompatibilis eszközöket. Nemcsak az Arduino ezen platformja rendelkezik kompatibilis kialakítással, hanem néhány mikrokontroller-gyártó, például a GigaDevice ARM M3 és RISC-V kiértékelőpaneljei is azzal a szabványos csatlakozósorral rendelkeznek, mely szenzor és kommunikációs pajzsként képes fogadni az Endrich ezen „2 in 1” megoldását.
A panel több változatban is elérhető, ezek között az egyetlen különbség az alkalmazott GSM-modem szolgáltatási skálája. A telepes táplálású IoT eszközök számára a FIBOCOM N510 modulja biztosítja az NB-IoT elvárásai szerinti minimális fogyasztást és kedvező árfekvést, míg olyan helyekre, ahol az NB-IoT-hálózat elérhetősége kérdéses, a FIBOCOM MA510 modemje ad megoldást, mely egyszerre támogatja az NB-IoT/LTEM/2G sztenderdeket. Az alkalmazott szenzorok: a Micronas Hall-szenzorja mágneses érzékelésre, az Everlight ALS szenzorja látható fény érzékelésére, a Tateyama és a Semitec termisztorai hőmérsékletmérésre, valamint a SENSOLUTE rezgésszenzorja. Egy a lapra integrált I2C digitális szenzor a légnyomás nagy pontosságú mérésével beltéren is használható, ~deciméteres felbontású magasságmérést tesz lehetővé, és az MA510 modemmel szerelt változat felruházza a pajzsot a globális helymeghatározás képességével is. Egy ebből a megoldásból iterált új családtag a szintén a fenti érzékelőkkel és kommunikációs képességekkel ellátott, azonban a kereskedelemben kapható és egyre népszerűbb Longan NANO mikroszámítógéphez illeszthető, azt fogadni képes alaplap. A Longan Nano az Endrich által is forgalmazott és az IoT-koncepció alap-mikrovezérlőjeként használt GigaDevice RISC-V kontrollere köré épül és egy mini SPI TFT-kijelzőt is kaphatunk mellé a néhány dolláros árért.
3. ábra. Az Endrich IoT-áramkörök
A „3 in 1” IoT-kártya Természetesen a kínálatból nem hiányozhat a „zászlóshajó” sem, az IoT-képességek teljes skáláját felvonultató, független IoT-csomópont. Ez a kártya egy adatgyűjtő-továbbító és vezérlőkártya is egyben, mely tartalmazza a szenzorokat, az adatgyűjtés „karmesterét”, a mikrokontrollert, valamint a kommunikációs csatornát biztosító GSM-modemet is. A Gigadevice RISC-V processzor folyamatosan mintavételezi mind a fedélzeti szenzorokat, mind az egyes külső szenzorkártyák felől érkező adatokat is. Elkészíti az Endrich Cloud Database számára értelmezhető JSON datagramot, és automatikusan felveszi a kapcsolatot a szerverrel. Képes a keskenysávú IoT-hálózaton, az LTE-M (CAT-M1) hálózaton, vagy ezek hiányában akár a GPRS (2G)-hálózaton is kommunikálni.
4. ábra (balra). Az Endrich „2 in 1” ARDUINO kompatibilis szenzor és kommunikációs pajzsa 5. ábra (lent). Az Endrich „2 in 1” LONGAN NANO kompatibilis szenzor és kommunikációs pajzsa
14 ELEKTRONET
XXIX. évfolyam 5. szám
KONSTRUKTÔR
6. ábra. Az Endrich „3 in 1” szenzor, mikrovezérlô és kommunikációs kártya Minden egyes kártya egyedi azonosítóval van ellátva, és a szenzorok adataihoz tartozó grafikus megjelenítést egy QR kódon keresztül az interneten elérhető saját felület biztosítja. Az applikációban a GPS-adatokra kattintva a Google Maps szolgáltatásban betöltődik a szenzorkártya pillanatnyi helye.
A panelhez külső szenzoreszközök is csatlakoztathatók, akár I 2C, akár SPI interfészen keresztül. Az SPI-csatlakozás felhasználható kis méretű TFTképernyő illesztésére is. Amennyiben az Endrich IoT-családba tartozó valamelyik kártya mint külső adatgyűjtő használatára van szükség, akkor lehetőség
van a nagy távolság (max. 50 m) áthidalására alkalmas EI 2C™ vonalon keresztül megtenni ezt. Ez a kapcsolódás az IoT lapon lévő I 2C szenzoroktól való különválasztás érdekében a mikrokontroller egy másik I 2C buszát használja. Így lehetőség nyílik nemcsak az eszköz közvetlen közelében, de attól viszonylag
WWW.ELEKTRO-NET.HU 15
KONSTRUKTÔR
7. ábra (fent). Minden kártya saját vizuális interfésszel rendelkezik 8. ábra (lent). Az Endrich külsô szenzorkártya nagy távolságban is környezeti paramétereket mérni. A kártya rendelkezik 3 külső GPIO kimenettel is, melyek 5 V-os TTL szinttel vezérelhető relémodulok kapcsolására használhatók, és a megfelelő védelemmel is el vannak látva. Így a szenzorok mérte adatok alapján közvetlen beavatkozásra is van lehetőség, mint például hőmérséklet-emelkedés esetén nagy teljesítményű ventilátor indítása, sötétség leszálltakor világítás kapcsolása. Az áramköri lapon a GSM modem AT parancsvezérlésre használható UART bemenete egy mini USB csatlakozón keresztül ki van vezetve, így ez a kártya használható a Fibocom próbapanel kiváltására is, ezen a porton keresztül PC-hez kapcsolva a GSM modem külön is működtethető. Hasonlóan a mikrokontroller „in-circuit” programozó UART bemenete is kivezetésre került, és egy külső GDLINK eszköz használatával ugyancsak kezünkben van egy MCU próbapanel.
A szenzoradatgyûjtô kártya Azon partnereink számára, akiket csak az Endrich szenzorportfóliója érdekel és sem saját kedvenc mikrokontrollerüket, sem kommunikációs eszközeiket nem kívánják lecserélni, kidolgoztunk egy sor olyan megoldást, ami minden eszközhöz illeszkedik. Létrehoztunk egy külső szenzorkártya-koncepciót, ami I2C vagy SPI interfészen keresztül kapcsolódik a vevői áramkörhöz. Természetesen ugyanazok a szenzorok kaptak helyet ezeken a kis kártyákon is, mint a „nagy testvéreken”, de sem mikrovezérlő, sem kommunikációs eszköz nem áll rendelkezésre.
KISS ZOLTÁN, OKL. VILLAMOSMÉRNÖK, EXPORTIGAZGATÓ
16 ELEKTRONET
A kártya csatlakoztatható az Endrich IoT-alapkártyához is, ekkor egy korábban már említett, nagy távolságú. speciális I2C eszközön keresztül akár 50 méter áthidalására is lehetőség van. Az Endrich koncepciója szerint a „3 in 1” kártya változatlanul tartása mellett egyedi igényekre alakított, választható szenzorokkal szerelt szenzoradatgyűjtő kártyák rendelésére is lehetőség lesz. Az analóg szenzorok illesztését itt a HOLTEK BH45B1225 I2C buszos analóg-digitál konvertere, míg az SPI-kártyán a NJRC NJU9103 front-end modulja biztosítja. ENDRICH BAUELEMENTE VERTRIEBS GMBH WWW.ENDRICH.HU
XXIX. évfolyam 5. szám
KONSTRUKTÔR
ULTRAALACSONY NYUGALMI ÁRAMÚ, ENERGIATAKARÉKOS MÛKÖDÉSÛ ÉS KIMAGASLÓ ERÔSÍTÉSI PARAMÉTERÛ ERÔSÍTÔ Erősítette rádiófrekvenciás erősítőkből termékkínálatát a Renesas Electronics Corporation. Az új, F1490 típusnévre hallgató sorozat egyik fő különlegessége, hogy 75 mA nyugalmi áramfelvétele sokkal alacsonyabb, mint amit a versenytársak megoldásainál láthatunk. Az F1490 műszaki tekintetben egy második generációs, nagy erősítési tényezőjű, kétfokozatú rádiófrekvenciás erősítő, amelyet a 6 GHz alatti frekvenciákon üzemeltetett 5G szerinti, 1,8 … 5,0 GHz frekvenciasávra optimalizált a gyártó Renesas. Az F1490 a fejlesztőket egyszerű adóválasztással, a külön erősítőblokk elhagyásának lehetőségével, két választható erősítési mód lehetőségével, alacsony energiafogyasztási jellemzőkkel és kimagasló rádiófrekvenciás teljesítménnyel támogatja. Az F1490 bármely választható erősítési módjában kiváló erősítési paraméterekkel és ultraalacsony energiafelhasználás mellett működik. Az új erősítő OP1dB teljesítménye és 2,4 dB zajtényezője szintén kimagasló, és minden olyan igénynek megfelel, amelyet az 5G MIMO szabványú előmeghajtókat fejlesztő tervezők támasztanak – áll a Renesas sajtóközleményében, amelyet Naveen Yanduru, a cég RF távközlési szakosztályának egyik alelnöke tett. Yanduru kifejezte a Renesas töretlen elkötelezettségét az LTE és 5G szabványú távközlési rendszerekhez rádiófrekvenciás erősítők fejlesztése iránt, beleértve az újgenerációs antennarendszereket (AAS), 4G/5G bázisállomásokat és
egyéb vezeték nélküli távközlési rendszereket, mint célalkalmazásokat. Az 1,8 … 5,0 GHz frekvenciasávra hangolt F1490 rádiófrekvenciás erősítő nagy erősítést, kiváló linearitást és nagy sávszélességet kínál, és egyaránt kompatibilis a szub-6 GHz-es FDD és TDD 5G-s alkalmazásokkal. Az F1490 kivezetéskiosztási szinten kompatibilis a jelenlegi generációs eszközökkel, így rendkívül egyszerűvé teszi a továbbfejlesztést.
Az F1490 rádiófrekvenciás erôsítô fôbb mûszaki jellemzôi röviden:
két választható erősítési mód: 39,5 dB high-gain és 35,5 dB low-gain, OIP3 = 38 dBm, OP1dB = 24 dBm, rádiófrekvenciás sávszélesség: 1,8 … 5,0 GHz, ultraalacsony, 75 mA nyugalmi áram felvétel, 5 V tápfeszültség, max. 115 °C TCB üzemi hőmérséklet.
A napjaink távközlési alkalmazásaira jellemző, nagy adatátviteli sebességek miatt egyre jobb jel/zaj arányú rádiós eszközökre van szükség, amely egyértelműen olyan alkatrészek jelenlétét kívánja a rendszerelemekben, amelyek a Renesas újdonságához hasonló, kiváló linearitást támogatnak. A Renesas szabadalmaztatott rádiófrekvenciás megoldásai egyedi technológiai felsőbbrendűséget garantálnak, amelyek megfelelnek a cellás 4G/5G bázisállomások, teszt- és mérőműszerek, mikrohullámú távközlési rendszerek, CATV stb. alkalmazások új generációi által támasztott követelményeknek. A Renesas újgenerációs antennarendszerekre optimalizált megoldásai között interfészerősítőket, kiszajú erősítőket, kapcsolókat, előmeghajtókat stb. találhatunk, amelyek kiváló műszaki alapot adnak a nagyléptékű MIMO rendszerek adó- és vevőoldali implementációjához, akár a legkisebb formatényező mellett a végberendezéseket illetően.
WWW.RENESAS.COM
WWW.ELEKTRO-NET.HU 17
KONSTRUKTÔR
IPAR 4.0
A PEREMHÁLÓZATI MEGOLDÁS KULCSFONTOSSÁGÚ! Mostanáig a felhôalapú informatika a digitális ipari átalakulás növekedése legjelentôsebb hajtóerejének számított – különösen az ipari Dolgok Internetének (IIoT) bôvülése –, valamint az ipari szektorok széles és változatos körében elôforduló, egyre magasabb szintû automatizálás területén. Mára azonban egyértelmûvé vált, hogy a felhô használata az adatok kezelésére és tárolására már nem fedi le a teljes képet. Az edge computing és a felhôalapú informatika együttes alkalmazása – vagyis az adatok helyi feldolgozása, majd a felhôbe történô elküldése – egyre inkább nélkülözhetetlen elemévé válik a növekvô Ipar 4.0 koncepciónak
Mivel az intelligens eszközök száma a nagyobb IIoT-használat miatt egyre növekszik, folyamatosan nő az igény az olyan eszközökre, melyekkel az általuk gyűjtött adatokat a „peremen” – azaz a felhasználóikhoz közeli – peremhálózati egységekkel dolgozzák fel. Ezt szem előtt tartva, az edge computing képes minimálisra csökkenteni a sávszélességet és növelni a válaszidőket azáltal, hogy megvalósítja az adatok tárolását és kezelését ott, ahol szükséges, valamint lehetővé teszi a peremhálózati szerverek használatát jóval szélesebb körű alkalmazásokon keresztül. A tipikus edge-eszközök, amelyek sokak számára ismertek, a világítás-, fűtés- vagy más elemeket vezérlő érzékelők. Ezek az alkalmazások szemléltetik annak egyértelmű előnyeit, ha az ilyen érzékelők a lehető legközelebb állnak a rendelkezésre álló számítástechnikai erőforráshoz, nem utolsósorban a jelentős költségmegtakarítás miatt, amelyet a nagy távolságra átvitt és/vagy a felhőben tárolt nagyobb mennyiségű adatok csökkentésével lehet elérni. Természetesen számos lehetséges buktató akadhat azon felhasználók számára, akik az érzékelőkből származó adatokat közvetlenül a felhőbe szeretnék exportálni. Ide tartozik például a hálózati késés, a rossz rendszerintegráció, a magas adatkezelési költségek és az informatikai biztonságot érintő sebezhetőségek. Éppen ezen okok miatt vált elismertté, hogy a legjobb helyi szint, és az edge computing rendkívül kedvező hatással lehet az egyébként költséges Ipar 4.0-rendszerek alkalmazására.
1 ábra. Az Advantech ADAM-4520-EE robusztus konvertere könnyedén csatlakoztatható az eszközökhöz 18 ELEKTRONET
A kockázat csökkentése és az agilitás növelése Röviden összefoglalva, az edge computing csökkentheti az eszközök csatlakoztatása és az adatok megosztása során fellépő kockázatokat, növeli a rugalmasságot és az agilitást a szervezeten belül, csökkentheti a továbbított irreleváns adatok mennyiségét, és biztosítja a rendkívül alacsony és kiszámítható késleltetési szinteket. Végül pedig, egy olyan gyártási környezetben, ahol a perifériás megoldás integrálható egy vállalati erőforrás-tervezési (ERP) rendszerbe, és valós időben képes adatfeldolgozást végezni, a vállalat jelentősen felgyorsíthatja automatizálási folyamatát azáltal, hogy helyben tartja a dolgokat. Az új megközelítés kulcsfontosságú sarokköve – és ezáltal az automatizálás széles körű bevezetésének befolyásoló tényezője –, hogy képes az adatok helyben történő feldolgozására robusztus, megbízható, testreszabható és könnyen használható megoldások révén, amelyek a mindeddig kihívást jelentő ipari környezetben is használhatók. Ezen megoldások közé tartoznak például a különféle ipari vezérlők és kommunikációs rendszerek, amelyek elősegítik az Ipar 4.0-hálózatok telepítését és alkalmazását, valamint sokkal könnyebben megvalósíthatóvá teszik a telepítést, és egyszerűbbé a működést. Közismert tény, hogy az Ipar 4.0 különféle olyan eszközök használatát követeli meg, amelyek nemcsak megkönnyítik az automatizálást, hanem elősegítik az adatok széles körű és hatékony feldolgozását és megosztását is. Ez viszont lehetővé teszi a gyártási folyamatok fejlesztését és finomítását, valamint a végtermékek pontos vevői előírásoknak megfelelő előállítását. Ahhoz, hogy egy ilyen koncepció a való világban működjön, speciális interfészekre és eszközökre van szükség. Ide tartoznak a különféle busztípusokkal kompatibilis kommunikációs kártyák,
XXIX. évfolyam 5. szám
KONSTRUKTÔR
2. ábra. A HARTING 2095000000300 ipari számítógép Ethernet porttal és 32 GB-os flash memóriával ideális kihívásokkal teli környezetben történô használatra ipari modulok, csatlakozókábelek és modern interfészek, hatékony és könnyű paneles számítógépek formájában. Valójában az átalakítók és az ipari modulok alapvető elemek az Ipar 4.0 felé vezető úton. Az egyik elérhető megoldást a Brainboxes edge-alapú ipari vezérlőinek széles választéka teszi ki. Ezek az egységek képesek kétirányú átvitelre, ahol az alkatrészek egy mérnöki részleggel kommunikálnak, akik azután az adatokat értelmezik. Az ilyen típusú átvitelhez különféle buszokkal kompatibilis kommunikációs kártyák szükségesek. Jó példa erre a Brainboxes’ PCI Express (PCIe) busz, amelyet az IX-100 kártya támogat. Kompatibilis Windows, Linux és más operációs rendszerekkel, ami nagyban megkönnyíti a meglévő beállításokhoz való integrálást. Az IX-100 túlfeszültség-védelemmel is rendelkezik, és csupán 120 x 76 x 18 mm méretű. Végül pedig, a plug-and-play kártya egy ipari szabványú 9-tűs, RS-232 soros COM portot biztosít egyetlen PCIe nyílásban.
Robusztus és könnyen csatlakoztatható A fejlett kommunikációs technológia IIoT-környezetben történő használatához fontos robusztus átalakítókat, ki- és bemeneti modulokat használni, amelyek könnyen csatlakoztathatók az eszközökhöz. Az Advantech ADAM-4520-EE izolált RS-232, RS-422/RS-485 konverter például (1. ábra), tartós ABS házban szállítva, épp ilyen modul, mérete 70 x 122 x 30 mm, energiafogyasztása pedig 1,2 W @ 24 VDC. Az ipari számítógépek nagy igénybevételű környezetben történő használatakor szintén figyelmet érdemel a hatékony flash memória és az operációs rendszerek választéka. A HARTING 2095000000300 (2. ábra) ipari számítógép például Ethernet porttal és 32 GB-os flash memóriával, IP67-besorolással rendelkezik, amely védelmet nyújt a szennyeződések és a páratartalom ellen. A készülék mérete 132 x 86 x 35 mm, 1 GB RAM memóriakapacitással rendelkezik, és Ethernet vagy 12 VDC/24VDC táplálású. A moduláris hardver- és szoftvertervezés lehetővé teszi a felhasználóknak, fejlesztőmérnököknek és rendszerintegrátoroknak, hogy gyorsan és hatékonyan hozzanak létre integrált ipari projekteket. Mivel az Ipar 4.0 megköveteli, hogy minden eszközt ugyanarra a hálózatra csatlakoztassanak, elengedhetetlen, hogy mindegyiket egyetlen forrásból lehessen táplálni. Az Ethernet technológián alapuló tápellátás mindezt lehetővé teszi, ugyanazt a hálózati kábelt használva, amely továbbítja az adatokat a hálózat különböző eszközein. Ez a felépítés jelentősen csökkenti az elektromos berendezések költségeit, amint azt az ipari gigabites
WWW.ELEKTRO-NET.HU 19
KONSTRUKTÔR
3.ábra: Az ipari gigabites ANTAIRA LNP-0500G-24 PoE fémházas kapcsoló 5 bementi porttal rendelkezik ANTAIRA LNP-0500G-24 PoE kapcsoló (3. ábra) is mutatja, amely fémházzal, 5 bemeneti porttal és beépített feszültségnövelővel rendelkezik. Az ANTAIRA Technologies, az Egyesült Államokban működő ipari kommunikációs megoldások gyártója által előállított termék ideális olyan alkalmazásokhoz, amelyek nagy teljesítményű PoE áramforrást igényelnek nehéz körülmények között. Ezek közé tartoznak a biztonsági megfigyelők, az olaj-/gázipari és bányászati alkalmazások, a forgalomfigyelő rendszerek, az energiaellátás/közművek létesítménykezelése, a víz-/szennyvíztisztító telepek és az intelligens gyárak automatizált gyártósorai is.
Konklúzió Nyilvánvaló, hogy a kizárólag felhőalapú informatika alkalmazása már nem elégséges IIoT használatával együttműködő automatizálási környezetben, ahol az adatokat helyben megosztják, különösen, ha a költségeket a lehető legkisebbre kell csökkenteni, a vállalatoknak pedig a lehető legtermelékenyebbé és leghatékonyabbá kell válniuk. A felhőalapú informatika és az edge computing kombinációja ma már elismert, optimális megoldás, és számos robusztus és könnyen használható eszköz és termék található a piacon, hogy ezeket az elvárásokat megvalósítsa. Bármelyik iparágról legyen is szó, függetlenül attól, hogy mennyire kihívásokkal teli a környezet, az edge computing ma már alapvető tényezőnek számít az Ipar 4.0 felé vezető úton.
TME
ÚJ, LINEÁRIS ELMOZDULÁSÉRZÉKELÔ SZENZOR IPARI AUTOMATIZÁLÁSI ALKALMAZÁSOKHOZ Az optoNCDT 1220 egy belépőszintű, ipari automatizálási alkalmazásokhoz kínált lineáris elmozdulásérzékelő. A kompakt, lézeres háromszögelés elvén működő szenzor precíziós elmozdulásérzékelést, távolság- és pozíciómérést valósít meg. A kiváló ár/érték arányú szenzor méréstechnikai feladatokra optimális, mennyiségi felhasználás esetén is. A szenzor az ipari automatizálás bármely területén használható, legyen szó gépépítésről vagy elektronikai gyártásról.
Az optoNCDT 1220 elmozdulásérzékelô fôbb mûszaki jellemzôi röviden röviden:
mérési tartomány: 10, 25 vagy 50 mm, linearitás: 10 µm-től, megismételhetőség: 3,7 µm-től, mérési frekvencia: 1 kHz, kompakt méretek, integrált elektronikai feldolgozás, 3 m hosszúságú, integrált szenzorkábel nyílt végekkel, triggerbemenet, analóg kimenet, gyors telepítés, egyszerű felhasználás.
20 ELEKTRONET
A kompakt méretekkel rendelkező optoNCDT 1220 lézeres háromszögelés elvén működik, precíziós elmozdulás-, távolság- és pozíciómérést valósít meg. A mérés pontossága kiváló, a mérési frekvencia maximuma 1 kHz. A szenzor integrált aktív felületkompenzációs modulja stabil jelvezérlést tesz lehetővé a céltárgy színétől, fényességétől függetlenül. Az optoNCDT 1220 rendkívüli kompaktsága dacára tartalmaz beépített WWW.MICRO-EPSILON.COM
kontroller-áramkört, és ezáltal helyszűke esetén is jó eséllyel telepíthető a kiszemelt helyre. Kis tömege miatt az új lézerszenzor ideális olyan alkalmazásokhoz is, amelyeknél jelentős gyorsulásokkal kell számolni (pl. robotkarok, ipari nyomtatók stb.). A kompakt és kiváló mérési pontosságú optoNCDT 1220 szenzorokat elsősorban mennyiségi felhasználású OEM-alkalmazásokhoz ajánlja a gyártó Micro-Epsilon.
KONSTRUKTÔR
LEHETÔSÉGEK ELÔZÔ GENERÁCIÓS ALKALMAZÁSOK FELRUHÁZÁSÁRA IoT-TECHNOLÓGIAI MEGOLDÁSOKKAL Sokunk számára hasonló élményt jelent a háztartási eszközeink fokozatos és rohamos hálózatképessé alakulása ahhoz, mint amikor az 1990-es évek elején a személyi számítógépeink tudása internetcsatlakozással egészült ki. Abban az idôben is téma volt, hogy e technológiai újítás leginkább reklámfogás és múló hóbort lesz-e, vagy valóban maradandó változást hoz a mindennapi életbe. Mára odáig jutottunk, hogy manapság az internetképes személyi számítógépek és okostelefonok sokunk számára lényegében nélkülözhetetlenek, és sokan ugyanezt a karrierutat vizionálják a háztartási készülékek internetképessé válása ügyében is
A világ bármely pontjáról, bármely időpillanatban bekapcsolható kávéfőző talán nem tűnik világmegváltó technológiai újításnak, azonban a kávéfőzők a háztartási IoT-forradalom csupán egy kis szeletét képviselik. Az IoT-technológia a háztartási kiskészülékeknél megannyi üzleti és innovációs lehetőség fejlődéséhez teremti meg az alapokat, a gépi tanulás és mesterséges intelligencia folyamatos fejlődése pedig csak gyorsítani fog ezen a folyamaton. A készülékek és szenzorjaik nyers adatainak nagy mértékű gyűjtése vadonatúj felhasználási modellek megszületését teszi lehetővé. Néhány fejlesztő még nem győzte meg magát abban, hogy aktívan részt akarjon venni az IoT forradalmában, mert attól tartanak, hogy az IoT-technológia újításainak kihasználása egy beágyazott rendszerben nagyon komoly feltételeket ír elő. A valóság azonban az, hogy a követelmények meglehetősen egyszerűek, hiszen egy IoT-képes termék jellemzően mindössze három alkatrészt tartalmaz: egy központi vezérlőt vagy mikrokontrollert (az „okos elemet”), egy hálózati vezérlőt (a „hálózatképes” elemet), illetve a felhős-adat-kezelésért felelős titkosítóeszközt (a „biztonságos” elemet). Mivel a legtöbb rendszerfejlesztő jelentős erőforrásokat ölt már bele kiváló termékek fejlesztésébe, értelemszerűen előnyös (és elvárt) a korábbi fejlesztések során szerzett eredmények akár csak
részbeni, újbóli felhasználhatósága. Az IoT-technológiát illetően ez gyakran azt jelenti, hogy mindössze a hálózatképeséget és biztonságot megvalósító alkatrészekkel kell csupán bővíteni a rendszert annak érdekében, hogy teljes mértékben IoT-képessé váljon. Ahelyett, hogy teljesen a nulláról kellene kezdeni egy bázisfejlesztést, lehetőség van tehát a már meglévő rendszertervek átalakítására és ezáltal IoT-képességekkel való felruházására. A szoftverfejlesztésnél rendelkezésre álló, rendkívül hatékony eszközök segítségével ez nagyon egyszerű és gyors is lehet.
A komplex fejlesztési feladat részekre bontása Az IoT-képességek meglévő rendszertervekhez való hozzáadásához a beágyazott rendszerek hardverfejlesztői eltanulhatnak néhány trükköt a szoftveres kollégáiktól. A komplex fejlesztési feladattal rendelkező szoftverfejlesztők hagyományosan alkalmazzák a top-down elvű fejlesztési megközelítést, avagy a moduláris programozást. Ez voltaképp a teljes fejlesztési feladat kisebb részekre, kezelhetőbb részfeladatokra való szétbontását jelenti, amelyek aztán szükség esetén még további részekre bonthatók. A gyakorlat szerint ez egy nagyon hatékony és sokat bizonyított megközelítése a megoldandó feladatnak, amely monolitikus kódolás-
sal csak sokkal körülményesebben lenne megoldható. Hogyan lehet tehát ezt a koncepciót átültetni a beágyazott rendszerek hardverfejlesztésébe? Mint látni fogjuk, a beágyazott rendszerek hardverfejlesztői ugyanígy előnyöket élvezhetnek, ha rendszerfejlesztésüket modularizálják. A merő programozási kihívásokon felül a beágyazott rendszereknek gyakran meg kell felelniük szabványügyi követelményeknek, és szigorú tesztelési procedúrákon kell teljesíteniük a követelményeket. A tanúsítvány odaítélése utáni bármilyen szoftver- vagy hardverváltoztatás jelentheti azt, hogy a termék minősítését újra el kell végezni a megváltozott feltételek tükrében. Már csak ezen okból kifolyólag is könnyen belátható, hogy óriási előnyt jelent a fejlesztés során, ha a tanúsításra bocsátandó rendszerelemeket alrendszerekbe (ha úgy tetszik, modulokba) szervezve különítik el, ráadásul így az egyik alrendszer hibáitól a többi alrendszer mentesülhet, ill. függetlenedhet. Vegyünk egy olyan példát, amikor a fejlesztő úgy dönt, hogy terméke következő generációját internetelérési képességgel szeretné felruházni a felhasználói élmény fokozása érdekében, továbbá olyan haladó funkciók implementálásához, mint a távdiagnosztika, monitorozás, automata szolgáltatások, statisztikai adatok gyűjtése stb., amelyek a következő termékgeneráció fejlesztését szolgálják! Egy ilyesmi IoT-képes termék három fő funkciót támogat: 1. az eredeti termék alapvető rendeltetését, 2. internetcsatlakozás lehetőségét, 3. alkalmazástitkosítást. A következő oldalon található 1. ábra tanúsága szerint az IoT-alkalmazások e típusa alapvetően megegyezik az eredeti, még nem IoT-képes alkalmazással, kiegészítve hálózatképességgel és biztonsági megoldásokkal.
WWW.ELEKTRO-NET.HU 21
KONSTRUKTÔR
eredeti alkalmazás
+
biztonsági megoldások
Implementációs szempontból ez a tervezési feladat három részfeladatra bontható, amelyeknél az eredeti alkalmazási programkód újrafelhasználható, és mindössze a biztonsági megoldások és hálózatképesség részével kell külön foglalkozni. Nulláról indulva azonban a biztonsági és hálózatképességi részek kifejlesztése is egész komplikált lehet, ráadásul új funkcionalitás integrálása egy már korábban kifejlesztett alkalmazásba összeférhetetlenséget eredményezhet a rendszerben, vagy jobb esetben is ronthatja annak minőségét. A fejlesztők gyakran olyan programkódot írnak, amely magas fokon optimalizált az adott rendszerre, és azt eredményezheti, hogy rendkívül körülményes lehet időzítéskritikus hálózati és számításigényes biztonságtechnikai programkódokkal kiegészíteni a komplett rendszert amellett, hogy a frissített, IoT-képes termékben is elérhető legyen az előd kiváló teljesítménye. A 2. ábra erre a kombinált megközelítésre ad példát. A teljes funkcionalitás egyetlen megoldásban található, amely a szoftverfejlesztés és hibakeresés tekintetében is többletbonyodalmakat jelent, hiszen a programkód egyik részében található hibák más rendeltetésű részek időzítését és teljesítményét is ronthatják, ezáltal nagyon valószínű, hogy egyetlen hiba számos mellékszálat tart életben, és ez végeredményben újratanúsítási kényszert jelent. Ha a moduláris fejlesztési megközelítést választjuk, a fejlesztőnek módjában áll a már meglévő programkódok és IP-k módosítás nélküli újrafelhasználása, és csak az igény szerinti biztosági és hálózatképességi részek implementációjával kell foglalkoznia. A moduláris fejlesztési megközelítésben a biztonsági és hálózatképességi
3. ábra. A moduláris megoldás mellett szól, hogy a fejlesztôk újra felhasználhatják a már meglévô fôalkalmazáshoz megírt programkódot, és a biztonsági megoldásokat és hálózatképességet definiáló részeket különszedve, könnyebben kezelhetô módon intézzék, függetlenül a fôalkalmazástól 22 ELEKTRONET
+
hálózatképesség
eredeti alkalmazás
=
IoT-képes alkalmazás
+
biztonsági megoldások
1. ábra. Az IoT-alkalmazások jellemzôen magából az alkalmazásból, biztonsági megoldásokból és hálózatképességet biztosító részbôl állnak
+
hálózatképesség
alkalmazási programkód, biztonsági megoldások, hálózatképesség
funkcionalitás külön-külön szoftver és hardver segítségével is implementálható, amely egyrészről rengeteg időt takarít meg, másrészről pedig kisebb fejlesztői erőforrás-szükségletet támaszt az adott termék esetében. A moduláris fejlesztési megközelítés követésével a programkódok és rendszerelemek újrafelhasználása is egyszerűbb, ezáltal a fejlesztés is nagyobb rugalmassággal végezhető, hiszen például a fejlesztő dönthet úgy, hogy ugyanannak a terméknek a Wi-Fi- és Bluetooth Low Energy (BLE)-kompatibilis verzióját is piacra dobja-e. A moduláris fejlesztési megközelítés követésével az ilyen esetekben az IoT-képes alkalmazások fejlesztése gyors és egyszerű. A moduláris fejlesztési megközelítés további nagy előnye tehát, hogy a már meglévő termék fejlesztésébe invesztált rengeteg anyagi és emberi erőforrás nem megy kárba azzal, ha a terméket IoT-technológiával szeretnénk ellátni egy frissebb, korszerűbb verzió piacra dobása érdekében. A fejlesztők a rendszer más elemeinek bolygatása nélkül hozzáadhatják az elképzelt funkcionalitást a már korábban megtervezett rendszerükhöz. A folyamat leegyszerűsítése érdekében tanúsított modulok közül válo-
=
IoT-képes alkalmazás
2. ábra. Ebben az integrált megoldásban valamennyi programkód és funkcionalitás egyetlen eszközben található meg, amely növeli a programkód összetettségét és a kifejlesztéséhez szükséges idôt
gathatunk a bővítés során a biztonsági elemek és vezeték nélküli kommunikációs modulok tekintetében egyaránt. Ez jelentősen lerövidíti a tanúsításhoz szükséges, illetve a piacra dobáshoz szükséges időt is. A tanúsított biztonsági elemek egyike a Microchip ATECC608A típusnevű áramkör, amely minden, hitelesítéssel és biztonságos kulcs- és tanúsítványtárolással kapcsolatos feladatot önmaga ellát, és programírás nélkül is tökéletes biztonságú megoldást biztosít. Ehhez hasonlatosan, a vezeték nélküli kommunikációs, szintén tanúsítvánnyal rendelkező modulok önmaguk elvégeznek minden feladatot, ami a vezeték nélküli hálózatokhoz biztonságos csatlakozáshoz szükséges. A biztonsági és vezeték nélküli kommunikációs részek tanúsítvánnyal rendelkező modulok felhasználásával történő implementációja egyúttal azt is jelenti, hogy az őket felhasználó fejlesztőnek nem kell túl mély biztonságtechnikai vagy hálózati kommunikációs szakértelemmel rendelkeznie. A modulok tartalmaznak minden lényeges kódrészletet, vezérlésük általában egyszerű parancsokkal történik olyan jól ismert soros kommunikációs interfészeken keresztül, mint az UART, SPI vagy I2C.
eredeti alkalmazás
+
biztonsági megoldások
+
hálózatképesség
eredeti alkalmazás
+
tanúsítvánnyal rendelkezô biztonsági egység
+
tanúsítvánnyal rendelkezô, vezeték nélküli kommunikációs modul
XXIX. évfolyam 5. szám
KONSTRUKTÔR
4. ábra. Az AVR-IoT WG-fejlesztôkártya tartalmaz egy AVR®-sorozatú mikrovezérlôt, biztonsági elemet és tanúsítvánnyal rendelkezô WiFi-vezérlôt is, ezáltal akár percekre lerövidülhet a fejlesztési prototípusok tesztelése
A fejlesztés további egyszerűsítése és a piacra kerülésig szükséges idő leövidítése érdekében megfontolhatjuk optimalizált fejlesztőkártyák használatát is. Például a Microchip AVR-IoT WG típusnevű fejlesztőkártya összeépítve tartalmazza az előzőekben tárgyalt modulokat, így minden túlzás nélkül állítható, hogy akár mindössze 30 másodperc alatt, néhány kattintás árán illeszthető a már meglévő termékünk a
Google Cloud IoT Core-hoz, adattovábbításra kész állapotban. A háztartási készülékek és szórakoztatóelektronikai eszközök felhőhöz történő csatlakoztatásának lehetősége a remények szerint jelentős értéknövekedést fog hozni a mindennapi életünkbe, amelynek műszaki háttere adódhat a gépi tanulás és mesterséges intelligencia által támogatott, mennyiségi adatfeldolgozásból, vagy korlátozódhat akár
ARILD RODLAND, EMEA ÜZLETFEJLESZTÉSI MENEDZSER, MICROCHIP TECHNOLOGY, INC.
csak az olyan egyszerűbb funkciókra is, mint a távoli förmverfrissítés. A komplex fejlesztési munka részekre bontása és előtanúsított biztonsági és vezeték nélküli kommunikációs modulok felhasználása jelentős megtakarítást és erőforrás-optimalizálási lehetőségeket biztosít a fejlesztők számára, amelyek mellett természetesen maradéktalanul kihasználhatják az IoT-technológia adta előnyöket is. WWW.MICROCHIP.COM
01005 MÉRETKÓDÚ, 1 µF KAPACITÁSÚ MLCC A Murata bejelentette a tudásuk szerint a világ legkisebb, laminált többrétegű kerámiakondenzátor (MLCC) alkatrészét. A GRM022R60G105ME01 típusszámra hallgató újdonság névleges kapacitása 1,0 μF, méretkódja 01005 (metrikus 0402), konkrét fizikai mérete mindössze 0,4×0,2×0,2 mm. A GRM022R60G105ME01 a 4 VDC névleges feszültségű változatban immár sorozattermék, míg a 6,3 VDC névleges feszültségű változat sorozatgyártása 2021-ben kezdődik. Az 1,0 μF névleges kapacitású MLCCket az elektronikai iparban rengeteg helyen használják különböző elektronikai termékekben; egyetlen okostelefonban
például akár 1100 db ilyen alkatrész is előfordulhat. Az új alkatrészt a Murata a méretcsökkenési követelményeket követve fejlesztette ki, elősegítve a kisebb, vékonyabb, könnyebb és nagyobb tudású termékek (elsősorban okostelefonok, hordható eszközök stb.) fejlesztését. A Murata saját fejlesztésű kerámia-vékonyréteg technológiája és vékonyréteg-felépítési technológiája helyigény tekintetében 35%, térfogat tekintetében 50% csökkenést hoz a cég azonos névleges kapacitásértékű megoldásaihoz képest. A Murata Europe kondenzátor-üzletágának termékmenedzsere, Takanori Hibino szerint a Murata saját vékonyré-
teg-felépítési folyamata volt a kulcseleme az MLCC-k legújabb méretcsökkentésének. A Murata továbbra is az elektronikai alkatrészek élvonalában szeretne maradni, és teljes tudásával hozzájárulni a piaci igények kielégítéséhez.
WWW.MURATA.COM REFLEKTORBAN
ELEKTRONET ELEKTRONIK A
Nincs ideje kivárni
következo lapszámunk megjelenését? Látogassa meg naponta frissülo portálunkat! www.elektro-net.hu
AZ OKOSKÖZL
EKEDÉS
ÉS ÜZLET
AZ 5GTECHNOLÓGIA VESZÉLYES OLDALAI
WWW.ELEKTRO-N ET.HU
XXIX. ÉVFOLYA
M 5. SZÁM –
2020. SZEPTEM BER
BIZTONSÁGOS VEZETÉS
MESTERSÉGES INTELLIGENCIÁVAL MAXIMÁLIS MUNKAHATÉKONYSÁG: AZ ÚJ R&S®NGP800 ENDRICH-IoTÖKOSZISZTÉMA A KULCSFONTOSSÁGÚ PEREMHÁLÓZA MEGOLDÁS TI AZ IPAR 4.0 EGYI LEGFÔBB FEGY K A MEGELÔZÔ VERE KARBANTARTÁS A KVANTUMINFORMATIKA KÜSZÖBÉN Ára: 1200 Ft
WWW.ELEKTRO-NET.HU 23
GYÁRTÓSOR
KÖLTSÉGHATÉKONY AOI-RENDSZER MINÔSÉGBIZTOSÍTÁSI CÉLOKRA A forrasztástechnikai és automata minőségvizsgáló megoldások egyik vezető szállítója, a SEHO Systems GmbH bemutatta PowerVision nevű, furatszereléses forrasztási alkalmazásokra kifejlesztett AOI-rendszerét. A PowerVision rendeltetése a folyamatos minőségirányítás és a termelés költséghatékonyságának biztosítása. A SEHO PowerVision AOI-rendszer jellegzetessége a kiváló sebessége, kialakítását tekintve pedig furatszereléses forrasztási alkalmazásokra van optimalizálva. A PowerVision további jellemzője, hogy konfigurációja a gyártási követelményekhez lehet igazítva, így testreszabható hullám- vagy szelektív forrasztást megelőző alkatrész beültetés vizsgálatára, forrasztott kötés vizsgálatára hullám- vagy szelektív forrasztás után, illetve a kettő kombinációjára, mindezt egyetlen, helytakarékos modulba összeintegrált formátumban. A rendszer kiváló megbízhatósággal képes a tipikus beültetési hibák (pl. alkatrészhiány, polaritáshiba stb.) és forrasztási rendellenességek (pl. hiányos forrasztás, forraszhidak stb.) detektálására, továbbá a gép-termékazonosítók leolvasására és a velük kapcsolatos adatfeldolgozásra. A SEHO PowerVision önmagában álló változata teljes mértékben integrálható egy teljesen automata gyártósorba, továbbá hasonló módon a SEHO számos
szelektív forrasztástechnikai rendszerébe, amely konfigurációban több előnyt is kínál (pl. optimális helyigény, alacsonyabb költségek stb.). A SEHO PowerVisionnél a tesztszekvenciák generálását könnyen és kényelmesen, bármely PC-ről, offline módon elvégezhetik a szakemberek a tanítóprogram használatával. Az alapadatok a Gerberadatokból, DXF fájlokból vagy más digitális képfájlból (kameraképből, szkennelt állományból) származtathatók. A rendszer varázslója egyértelműen végigvezeti az operátort a programozási procedúrán, a terjedelmes és egyedileg bővíthető alkatrészkönyvtár pedig tartalmaz alkatrészspecifikus tesztelemeket, illetve programozást egyszerűsítő, automata keresőmotort. A rendszer lehetővé teszi a tesztszekvenciák offline optimalizálását olyan esetekben is, amelyeknél általában a paraméter-állítás miatt a gyártást átmenetileg meg kell szakítani. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy az AOI berendezés a gyártásban minden időpillanatban elérhető és funkcionális marad. A folyamat gyors és hatékony optimalizálása érdekében a standard verzió alapkiszerelésének része az adatbázis-támogatás. A PowerVision szoftvere támogat olyan analíziseszközöket, amelyek segítségével a folyó gyártásról következtetéseket lehet
levonni. Az analíziseszközök között találhatunk hőtérképet, amely a nyomtatott áramköri hordozón a térbeli elhelyezkedés alapján vizualizálja a hibafrekvenciát, illetve trendanalízis-lehetőséget is, amely a tesztprogram optimalizálását segíti. A detektált hibák könnyen és gyorsan osztályozhatók a SEHOverify szoftver intuitív interfészén keresztül. A teszteredmények osztályozásából kapott eredmények alapján a SEHOspc szoftvermodul kiszámítja és grafikusan megjeleníti a különböző statisztikai kulcsadatokat, pl. az első kihozatalt, hibaarányt (FCPMO/DPMO) stb. A SEHO PowerVision használatának előnyei nyilvánvalóak: a hibák korai detektálásával az általános gyártási minőség javítható, ezzel párhuzamosan a gyártási költségek az automatizálás és számítógéptámogatású rework miatt jelentősen csökkenthetőek. WWW.SEHO.DE
FOLYAMATOS TINTASUGARAS NYOMTATÓGÉP A BOLTMARK® II-sorozatú nyomtatók új generációja az elődgenerációhoz képest jobb teljesítményt, bővebb funkcionalitást és nagyobb megbízhatóságot ígér. A gyártó EBS Ink-Jet Systems mérnökei olyan megoldással álltak elő, amely reményeik szerint a legnagyobb követelmények közepette is helytáll, hibátlan hatékonyság mellett. A rendkívül alacsony, mindössze 19 W energiafogyasztás új minőségi szintre emeli az EBS új megoldását a folytonos tintasugaras nyomtatók mezőnyében, ezáltal a nyomtatási fogyóeszközökkel is takarékosan bánó BOLTMARK® II-sorozatú nyomtatók mindezek mellett környezetbarát és gazdaságos működésűek is. A gyártó EBS rendkívül büszke rá, hogy a világon elsőként jelentek meg
24 ELEKTRONET
olyan megoldással a folytonos tintasugaras nyomtatók piacán, amely beépített, intelligens tápegységgel biztosít tartós és megbízható védelmet a gép számára váratlan áramkimaradás esetén is. Ha a nyomtató áramellátása 30 másodpercnél rövidebb időre szakad meg, a nyomtató automatikus lekapcsolási procedúrába kezd, és elvégzi az öblítést is, amely meggátolja a tinta lerakódását, majd a tápellátás ismételt elérhetővé válása után ismét, rövid reakcióidővel újra munkára fogható a nyomtató. Az ACPS (Anti-Clogging Power Supply) névre hallgató, speciális tápellátás lelkét nagy kapacitású szuperkondenzátorok adják, nem hagyományos akkumulátortechnológia. A szuperkondenzátorok nagy előnye, hogy mindössze 2 perc alatt telje-
sen feltölthetők. Az ACPS az EBS-6600 és EBS-6900 típusszámú gépek esetén, opcionálisan elérhető. A BOLTMARK II-sorozatú nyomtatók karbantartási szempontból is nagyon kedvező feltételeket támasztanak, hiszen az integrált tintaellátó 3 egyszerű lépésben, kevesebb, mint 1 perc alatt cserélhető. Ehhez elegendő a takarólemezt felnyitni, eltávolítani az elhasználódott iModule®-t, majd behelyezni az új iModule®-t, és készen is van. A művelethez nem kell technikusi jelenlét vagy szerszám, továbbá a tinták és oldószeres palackok cseréje hasonló elven, sebességgel és kényelemmel történik. WWW.EBS-INKJET.DE
XXIX. évfolyam 5. szám
GYÁRTÓSOR
DINAMIKUS KEVERÔFEJES, INNOVATÍV SZELEPTECHNOLÓGIÁS KEVERÔRENDSZER A DOPAG a tömítőanyagozásra, ragasztásra és tokozásra specializált, nagy fokú automatizáltságot kínáló rendszerek egyik vezető szállítója. Az új, DynamicLine-sorozatú megoldások az új fejlesztésű, dinamikus, innovatív szeleptechnológiát használó keverőfejre épülnek. A dinamikus keverőfej moduláris felépítéssel rendelkezik, és háromféle kivitelben érhető el. A különböző keverőkamra-méretek 0,1 … 30 g/s tartományban biztosítanak adagolási teljesítményt, a különböző szelepek és keverőkamra-
méretek rugalmas kombinálásának lehetősége pedig tetszőleges alapanyagtípusra és adagolási követelményre adják meg a megfelelő megoldást. Mindezen lehetőségek tárháza optimális viszony megalapozását teszi lehetővé az anyagtípusok, kimeneti adagolási sebesség és alkalmazási lehetőségek között.
A DynamicLine-sorozatú, dinamikus keverôfejes megoldások fôbb mûszaki jellemzôi röviden:
robusztus kivitel összetett gyártási kör nyezetbe, precíziós gyártási feladatokhoz, szelepek gyors és kényelmes felhelyezé sének lehetősége, komponensek visszaforgatása a keverő rendszerbe, mérés előtt és után,
akár négy alkatrész feldolgozásának támogatása, három alkatrész szimultán mérésének lehetősége, a keverőfej és keverőrendszer alkatré szeinek egyszerű tisztítása és karbantartása, ±1%-nál jobb mérési pontosság (anyagtípustól, kimeneti sebességtől és keverési aránytól függően), a mérő- és visszaforgató szelepek külön vezérlése kiváló rugalmasságot és alkalmazásoptimalizálási lehetőségeket biztosít, különösen az átkapcsolási pont környékén, automata anyagnyomás-kalibrálás a definiált célérték felé.
WWW.DOPAG.COM
KEDVEZÔ BEKERÜLÉSI KÖLTSÉGÛ, HÁROMDIMENZIÓS AOI GÉPCSALÁD
A nagy és kis kapacitású elektronikai gyártókat folyamatosan egyre alacsonyabb költségek és mind magasabb minőség felé kényszerítik. A Goepel electronic számára ez a jellegű kihívás jól ismert, ennek jegyében fejlesztette ki és dobta piacra két új AOI berendezését. A 3D XE-sorozatú automatikus optikai vizsgáló platformokat alacsony bekerülési költségek és emellett teljes szolgáltatáskészletű, háromdimenziós vizsgálati lehetőségek jellemzik. A 3D XE-sorozat a különálló 3D XE „Basic line”, illetve a gyártósorba integrálható 3D XE „Advanced line” géptípusokból áll. A Hermes vagy Pulse megol-
dásokkal felruházott, rugalmas interfészek a gyártósorba integrálható változat könnyű gyártósorba építését teszi lehetővé, míg kisebb termelési mennyiség esetén az offline 3D AOI-rendszer manuális betöltési lehetőségeket kínálva jelent vonzó megoldást. Mindemellett mindkét rendszertípus alkalmas teljes értékű, háromdimenziós forraszpaszta-vizsgálatra is, ezáltal a gépek önálló vizsgálószigetekké alakíthatók, kiváló hatásfokot biztosítva és rugalmas gyártási felhasználhatósági feltételeket megteremtve (mindez különösen igaz az Advanced line 3D XE variánsra). A 3D XE-sorozatú platformokat a legfrissebb Pilot AOI szoftver és a MagicClick vezérlik, amelyek mesterséges intelligenciás algoritmusok támogatásával teljesen automatikusan hozzák létre az optimalizált vizsgálóprogramokat. Ez a funkcionalitás lehetővé teszi teljesen új
szerelvényekre a vizsgálóprogramok nulláról való létrehozását percek alatt, bármilyen alkatrészkönyvtár használata nélkül. Ez a fegyvertény rendkívül fontos olyan elektronikai gyártási szolgáltatók számára, akik nagy termékféleséggel dolgoznak, hiszen ez rendkívül jó költséghatékonyságot biztosít még a legkisebb sorozatnagyság mellett is, amely akár 80% időmegtakarításban nyilvánul meg a programlétrehozás és optimalizálás során. A Goepel electronic 3D AOI-rendszereit a cég németországi telephelyén fejlesztik és gyártják, elválaszthatatlan jellemzőik közé tartoznak az innovatív hardveres és szoftveres megoldások és a rendkívül felhasználóbarát kialakítás. A Goepel electronic gépeire jellemző továbbá a költséghatékonyság, alacsony beruházási költségek és a kimagasló hatásfokú teljesítmény a termelés során. Mindezek révén vonzó alternatívát nyújtanak a kisebb elektronikai gyártók számára beruházási tekintetben, akik nem hajlandók lemondani a teljes értékű 3D AOI-funkcionalitásról. WWW.GOEPEL.COM
WWW.ELEKTRO-NET.HU 25
GYÁRTÓSOR
AZ IPAR 4.0 EGYIK LEGFÔBB FEGYVERE A MEGELÔZÔ KARBANTARTÁS A gyártóberendezések állásideje minden gyártóvállalkozás számára komoly problémát jelent a kiesô termelés miatt, ezért a legtöbb gyártó a berendezések üzemben eltöltött ideje vagy a rögzített elhasználódás alapján karbantartási tervet léptet életbe a gépek üzemképességi állapotának megismerésére. Bár a tapasztalatok alapján ez egy elég hatékony módszer, a szigorú karbantartási ütemterv betartása szervezési szempontból nem kifejezetten jó hatásfokú
A probléma gyökere a fixen betervezett karbantartási ütemterv rugalmatlanságában rejlik. Megállapíthatjuk, hogy a karbantartási ütemtervek megalkotásánál jellemzően meglehetősen konzervatívan járnak el a szakemberek, elkerülendő a váratlan állásidő által okozott komoly költségvonzatokat. Ezen koncepciónak mindenképpen velejárója, hogy a szükségesnél több karbantartási tevékenység kerül elvégzésre, amely az ARC Advisory Group nagyvállalati eszközmenedzsment témakörben történt felmérése szerint olyan mértékű is lehet, amely miatt a karbantartásra költött pénz fele a fix ütemterv miatt gyakorlatilag veszendőbe megy.
A karbantartási feladatok optimalizálása A hagyományos értelemben vett és tradicionális elvek mentén végzett karbantartást leginkább két tényező befolyásolja. Ezek egyike a személyzet, amelynek gépről gépre, telephelyről telephelyre kell vonulnia a vizsgálatok elvégzése céljából, a másik pedig a gépek állásidejének költsége, amely alapfeltétele az állapotfelmérő vizsgálatok elvégzésének. Bár a karbantartási ütemtervek megalkotásakor igyekeznek elkerülni a termelési csúcsidőket, ez időben nem mindig látható előre, és
26 ELEKTRONET
ezért nem mindig lehetséges, emiatt a gyártóknak pluszkapacitást kell beépíteniük a gyártásukba annak érdekében, hogy ne szenvedjenek veszteséget a termelési csúcsidőszakban. A megelőző karbantartás ezzel ellentétben viszont nemcsak azáltal segít hozzájutni jelentős költségmegtakarításhoz, hogy csak igazolt esetben teszi szükségessé a manuális vizsgálatokat, hanem azzal is, hogy ennek következtében az ütemezett és tervezetten kívüli állásidő is kisebb lesz. Az Ipar 4.0-generációra való teljes továbblépéshez számos ipari szakértő (köztük Steve Sands, a Festo termékmenedzsment- és marketingmenedzsere) szerint a prediktív karbantartás lesz az egyik legfőbb lépcsőfok. Sands szerint a megelőző karbantartás elérhetősége a befektetés tiszta megtérülését teszi láthatóvá.
Valósidejû adatgyûjtés A megelőző karbantartási technológiával nincs szükség tovább kötődni a fix karbantartási ütemtervhez, hanem a berendezések tényleges kopása és állagromlása alapján lehetséges a karbantartási igényeket felmérni. A megelőző karbantartás kéz a kézben jár az Ipar 4.0-generációs megoldásokkal, mivel az implementációk olyan általános alkat-
Steve Sands részekre fognak támaszkodni, mint a beágyazott intelligens szenzorok, illetve a helyi és felhőalapú számítástechnikai eszközök. A vibrációt, hőmérsékletet, áramfelvételt és egyéb mennyiségeket mérő szenzorok alkalmasak a potenciális hibák érzékelésére, és támogatják azokat a szoftvermodelleket, amelyek lokálisan vagy távvezérlésben futva, valósidejű analízist tesznek lehetővé.
XXIX. évfolyam 5. szám
GYÁRTÓSOR
Martin Walter, a Schneider Electric ipari üzletágának alelnöke a következőképp kommentálta a megelőző karbantartás jelentőségét: „Képzeljük el, hogy figyelemmel kísérjük az olyan berendezések mozgó mechanikai alkatrészeit, mint a robotok vagy lineáris pályák! A berendezések motorjainak állapotfigyelése útján gyorsan és jó biztonsággal megismerhető a kopás sebessége és aktuális állapota. Ebből minél többet végzünk, annál több részletében lehet megismerni a potenciális problémákat, a releváns paramétereket és a karbantartási igényeket.” Sara Ghaemi, a Panasonic jármű ipari és professzionális ipari rendszerek kiemelt ügyfélmenedzseri cso portvezetője osztja Walter imént ismertetett véleményét, és arra számít, hogy a felhőalapú számítástechnika és egyéb technológiák elérhetősége rendkívül erős támogatást biztosít majd a gépállapot pontos megismeréséhez, amely alapvető záloga a megelőző karbantartás hatékony implementációjának. „Már most is üzemeltetünk megoldásokat a megelőző karbantartásra, azonban arra számítunk, hogy ezek rövidesen sokkal intelligensebbek lehetnek, mivel jórészt az IoT-alkalmazások jóvoltából a rendelkezésre álló adatmennyiség és számítási kapacitás ugrásszerűen megugrik majd, és a gépi intelligenciát hasznosító adatfeldolgozás miatt a gépállapot is sokkal részletesebben megismerhetővé válik bármely időpillanatban.”
A mesterséges intelligencia szerepe a megelôzô karbantartásban „A mesterséges intelligencia rendkívül fontos szerepet fog játszani a megelőző karbantartás teljes implementációjában, mivel olyan fejlődést fog elhozni, amely a megelőző karbantartást kivitelező eszközök használatát mérnöki és vállalati oldalról jelentősen megkönnyíti” – egészítette ki véleményét Ghaemi. Korábban is voltak kísérletek a megelőző karbantartás implementációjára, azonban ezek többsége szakemberi tapasztalatra hagyatkozott, mivel a rendelkezésre álló adatmennyiség és az adatok értelmezésének képessége meglehetősen korlátozott volt. A mesterséges intelligencia és az IoT által az adatfolyamokhoz való részletes hozzáférés kombinációja lehetővé teszi a megelőző karbantartási modellek tanítását ahelyett, hogy kézzel kódolt algoritmusokat követnénk. A mesterséges intelligencia alkalmazásának további
Martin Walter
Sara Ghaemi
előnye, hogy sokkal több adatforrás kezelésére képes a kézzel hangolt modellekhez képest. Gyakorta előfordul, hogy a szenzoradatok között olyan jelek találhatók, amelyek hasznának felderítésére és az algoritmusba kódolásra nincs ideje/ kapacitása a szakértőknek. A gépi megfelelő tanulási modell azonban jó hatékonysággal meg tudja találni a korrelációt a szenzor modalitásai között, amelyek képesek a problémákra mutatni, illetve a meghibásodás várható idejét megbecsülni. Mindez pedig azt jelenti, hogy ilyen eszköz birtokában a gyártók képesek hatékony(abb) és dinamikus(abb) karbantartási ütemezésre. Thomas Dale, az Omega mérnökségi igazgatója szerint a korábban kihasználatlan korrelációkban rejlő lehetőségek kiaknázásának lehetősége a prediktív vezérlést és állapotfigyelést sokkal hatékonyabbá teszi majd. A Festo azon úttörő cégek egyike, amelyek mesterséges intelligenciát integrálnak karbantartási portfóliójukba. „Mintegy két évvel ezelőtt a Festo kivásárolta a mesterséges intelligenciás megoldásokat fejlesztő Resulta nevű céget, amelynek megoldásait azóta folyamatosan integrálja a saját fejlesztéseibe. Ezek a fejlesztések és ez az integráció futtatja az anomáliaérzékelési mechanizmusokat, amelyből származó információkat a környezeten kívülre is el tudja juttatni. Fejlesztéseink egy másik gyümölcse a Smartenance nevű eszközünk: egy további, intelligens karbantartási eszköz, amely táblagépen vagy más mobileszközön futtatva képes a felhasználói oldalon karbantartási tevékenységek ütemezésére, naplózására.”
A Smartenance az anomáliaérzékelés és a mesterséges intelligenciás alkalmazás között ver hidat, illetve biztosítja azt is, hogy a továbbra is fontos emberi megfigyelés eredményeit is figyelembe vehessék a döntés során. „Ha mesterséges intelligencia által megtámogatott anomáliaérzékelésbe kezdünk, azt értelemszerűen be kell vezetni valaki karbantartási ütemtervébe. Ez elküldhető annak a személynek, akit az adott berendezésből kiképeztek, akinek azután végig kell gondolnia, hogy mi történik hibaesemény bekövetkezése esetén, mi váltotta ki azt és hogyan kerül elhárításra. Az emberi tényezőt a mesterséges intelligencia mellett benn kell tartani a rendszerben az algoritmus ellenőrzése és szükség esetén módosítása érdekében, így biztosítva a mesterséges intelligencia tanulási és fejlődési képességét” – tette hozzá Sands.
Thomas Dale
WWW.ELEKTRO-NET.HU 27
GYÁRTÓSOR
A Schneider Electric megoldásait illetően Walter elmondása szerint a cég mesterséges intelligencián alapuló technikát implementált számos termékébe, amely képessé teszi őket saját állapotuk monitorozására. Az IoT révén a különböző gyártóktól származó szenzorok logikailag összekapcsolhatók, így például egymással való kommunikációra bírhatók az Omega hőmérsékletmérő szenzorai, a Festo, Schneider stb. különböző érzékelői, ezáltal a komplett karbantartási programok sokkal jobb hatékonysággal folytathatók. A kommunikáció eredménye alapján a hosszú távú analízis és monitorozás például olyan megbízhatóságcsökkentő igénybevételre deríthet fényt, amely a termelési folyamat módosításával csökkenthető vagy kiküszöbölhető.
Helyi és felhôsadat-feldolgozás Az intelligencia megosztható, a berendezések üzemeltethetők cellákban olyan folyamatok szerint, amelyek nem teszik szükségessé elsődleges vezérlő bevonását – dióhéjban ez a koncepció a Molex IAS (Industrial Automation Solutions) 4.0 portfólió mögött. „Lehetővé tesszük minden egyes különálló terület számára a saját maga általi vezérlést, részben saját biztonsága érdekében, megteremtve a lehetőséget az információk egyéb vezérlőkkel történő megosztására, megalapozva ezzel azok reakcióképességét” – tette hozzá Sands. A gyártók és integrátorok számára adott a lehetőség beágyazott mesterséges intelligenciával rendelkező, közvetlenül az adatfeldolgozó eszközökhöz kapcsolódó (ún. edge computing) megoldások
használatára. Ennek egyik megoldása az Avnet SmartEdge Agile platformon futó Brainium mesterséges intelligenciaszoftver futtatása. A Brainium rugalmassága, lehetővé teszi néhány mesterséges intelligenciaalgoritmus lokális futtatását, míg néhány komplexebb és a hosszabb távú tervezésre optimalizált funkció esetében támogatja a felhőben történő számításokat. A Schneider Electric-féle EcoStruxure nevű megoldás például hatalmas adatmennyiségből dolgozik, amely tárolható/kezelhető felhős tárhelyen, lehetővé téve természetesen az adatbányászati és nagy léptékű analízisfunkciókat is. Ahogy a számítási kapacitás költsége egyre alacsonyabb lesz, nagyon valószínű, hogy a gyártók egyre inkább képesek lesznek a helyi intelligencia minél teljesebb kihasználására és ezzel a betekintéshez szükséges idő lerövidítésére.
Bemutatkoznak az új szolgáltatási modellek Jeff Barnes, a Molex professzionális ipari üzletágának európai disztribúciós ügyfélmenedzsere szerint a prediktív karbantartás és az Ipari 4.0-technológiák kombinált elérhetősége új szolgáltatási modellek megszületéséhet vezet. Az egyik változás az lesz, hogy a tőkeberuházás helyett kimenetalapú finanszírozási modell lép életbe, amelynél a gépépítőknek aktívabb szerepet kell játszaniuk a garantált termelési rendelkezésre állás biztosításában, maximalizálva saját és vevőjük bevételáramlását. „A gépépítőnek szüksége lesz a gép állapotának ellenőrzésére, hiszen komoly kaució fizetésére kötelezhetik, ha a gép meghibásodik” – nyilatkozta Barnes. A megelőző karbantartás azt jelenti, hogy eltekinthetnek a rögzített, „kőbe vésett” karbantartási ütemtervek használatától, és a potenciális hibákra azonnal reagálhatnak. A hardver jobb kihasználását teszi lehetővé a kimenetalapú költségképzés, szemben a hagyományosabb értékesítési modellek eredményeivel. Például, ha a
CLIFF ORTMEYER GLOBÁLIS MÛSZAKI MARKETINGIGAZGATÓ
28 ELEKTRONET
Jeff Barnes vevő különböző szükségleteket támaszt, Barnes véleménye szerint a gépépítők vissza is vehetik a gépet, majd a leselejtezés helyett átépítés után más termelésre is befoghatják. Mindezeket figyelembe véve elmondhatjuk, hogy a megfelelően kialakított megelőző karbantartás sokkal többet adhat a felhasználók kezébe, mint az egyébként nagyon jelentős költségmegtakarítás a gépbevizsgálási oldalon. Minél több cég áll át a fix ütemezés helyett a megelőző karbantartásra, annál szélesebb körben és mélyebben ismerhető majd meg a gyártóberendezések működése. Teljes kihasználtság mellett a megelőző karbantartás és a mögötte álló technológiák jelentősen növelik az üzemeltetési hatékonyságot és segítik a hosszú távú eredményességet. FARNELL
XXIX. évfolyam 5. szám
RENDSZERINTEGRÁTOR
BEÁGYAZOTT SZÁMÍTÓGÉP PEREMHÁLÓZATI AI-ALKALMAZÁSOKHOZ A BOXER-8251AI típusnevű beágyazott számítógé- központi egység az Nvidia innovatív Jetson Xavier NX nevű rendszermodul-megoldása. A Jetson Xavier NX egy 6 feldolgozómagos, 64-bites ARM processzort, 384 CUDA® feldolgozómagot, 48 tenzormagot, illetve két, neurális hálózatok párhuzamos futtatására alkalmas NVDIA motort is tartalmaz,
amelyek akár 21 TOPS, azaz 21 trillió művelet/másodperc számítási sebességre képesek. A 8 GiB LPDDR4 operatív memóriát és 16 GiB, microSD memóriakártyával bővíthető eMMC adattároló memóriát is tartalmazó megoldás lényege, hogy a dedikált mesterséges intelligencia-orientációs feldolgozást a peremhálózati számítástechnikai részbe hozza le. Az NVIDIA Jetson Xavier NX számos innovatív funkcióinak egyike az 5 különböző teljesítménymód közöti választás lehetősége. Ezek az üzemmódok lehetővé teszik a feldolgozómagok számának, a processzorsebesség, illetve a rendszer energiafelvételének testreszabását. A BOXER-8251AI kompakt méretei és gazdag I/O-lehetőségei (két COM
port, négy USB 3.2 Gen1 port, Gigabit Ethernet port) folytán kiváló rugalmasságot is kínál. A masszív felépítésű, ventilátor nélküli kialakítás a port és egyéb szennyező anyagokat a rendszeren kívül tartja, ezáltal megbízható és csekély karbantartásigényű, stabil teljesítményű eszközt ad a fejlesztők kezébe.
A BOXER-8251AI számítógép fôbb mûszaki jellemzôi röviden:
típus: beágyazott számítógép, processzor gyártója: NVIDIA I/O portok: Gigabit Ethernet, USB, microSD, egyéb jellemzők: ventilátor nélküli kialakítás, robusztus felépítés, kompakt méretek.
WWW.AAEON.COM
MENEDZSELT HÁLÓZATI SWITCH TEREPI ALKALMAZÁSOKHOZ Új, kompakt, IP67-védettségű, 10-portos menedzselt ethernet switch-et mutatott be a Turck. A TBEN-L-SE-M2 kiváló robusztusságú, portonkénti adatsebessége 1 Gibit/s, amely kiváló alkalmazáskezelési hatékonyságot és sebességet jelent a gyakorlatban. A TBEN-L-SE-M2 tökéletesen alkalmas decentralizált telepítése közvetlenül a terepi alkalmazásokban, emellett a vezérlőszekrény és az ethernetes állomások közötti kábelezés szükséglete is visszafogott. Az új TBEN-L switch alapvető rendeltetése a gépépítés során a konzisztens modularitás megalapozása. A menedzselhető switch számos olyan funkciót támogat, amely az ipari Ethernet-felhasználók számára biztonság és hatékonyság szempontjából nagyon fontos. A TBEN-L-SE-M2 integrált tűzfala kétirányú védelmet nyújt az illetéktelen hozzáférés ellen, növelve az ipari IoT-rendszerek biztonságosságát. Az új switch NAT routolási funkciója segítségével a hálózati állomások magasabb szintű hálózatokban alternatív címek alatt is reprezentáltathatók, és elkerülhető az IP-címek duplázódása a hálózatban. A portalapú IP-cím-hozzárendelés segítségével az állomáscímek a switch webböngészős kezelőfelületéről allokálhatók, a vonalak elérhetőségét az eszköz pedig médiumredundancia (RSTP – Rapid Spanning Tree Protocol, hurokmentes topológiát biztosító hálózati protokoll) segítségével képes fokozni. A virtuális helyi hálózatok (VLAN-ok) konfigurálásának lehetőségével gyártási hálózatok elkülöníthetők a menedzsmenthálózatoktól, illetve minden egyes VLAN számára allokálható egyedi sávszélesség is, amely segít elkerülni az üzenetszórás okozta túlcsordulásokat. A portonkénti hálózatterhelési monitorozás a hálózat sávszélességkihasználásáról folyamatos tájékoztatást ad. WWW.TURCK.DE
WWW.ELEKTRO-NET.HU 29
RENDSZERINTEGRÁTOR
MICO PRO
TÖKÉLETES RENDSZER AZ ÁRAMFELÜGYELETRE A Mico Pro a Murrelektronik innovatív, 24 VDC áramfelügyeleti rendszere. A moduláris felépítés lehetôvé teszi a rendszerek pontos összehangolását a konkrét alkalmazással – ez kedvezô költség-teljesítmény arányt biztosít, maximális helymegtakarítás mellett. A szabadalmaztatott kioldási eljárással a Murrelektronik gondoskodik a gépek legnagyobb fokú rendelkezésre állásáról. További elôny a potenciálelosztás integrált koncepciója. Ez jelentôsen csökkenti a kapcsolószekrény kábelezését Az áramellátó rendszerek jelentik a gépek és berendezések lelkét, mert ezek biztosítják a működéshez szükséges energiát. A túláramok vagy a rövidzárlatok negatívan befolyásolhatják az áramellátást és a gépek megállását, termeléskiesést és magas költségeket okozhatnak. Ezt el kell kerülni, hogy az áramellátó rendszerek megbízhatósága maximális legyen! A kiváló minőségű áramellátást biztosító eszközökből és a Mico Pro áramfelügyeleti rendszerből álló Murrelektronik-rendszer jelentősen hozzájárul a gépek és berendezések optimális rendelkezésre állásához. A 2006-os piaci bevezetés óta az innovatív Mico áramfelügyeleti rendszert már milliónál is többször használták gépekben és berendezésekben. A korábban alkalmazott vezetékvédő kapcsolókkal ellentétben a Mico hosszú vezetékek esetén is, és a 24 VDC tartományban szokásos vezetékátmérő mellett is megbízhatóan kiold. Így garantálja a terhelési áramkör hibamentes működését a 24 VDC tartományban. A szabadalmaztatott kioldási eljárással egy installáció minden csatornáján külön-külön felügyeli az áramterhelést. Az „amilyen későn csak lehet, amilyen korán szükséges” alapelv alapján a meghibásodott csatornákat célirányosan kapcsolja le.
30 ELEKTRONET
A számos Mico Pro modulból kiválasztunk komponenseket, és egy tápegységgel összekötjük egy rendszerré A hibaokokat, mint például az elhasználódott fogyasztó miatti túlterhelés vagy akár rövidzárlat, a diagnosztikafunkció segítségével gyorsan és pontosan lokalizálni lehet. Ha a hibát megszüntették, a lekapcsolt csatornát ismét felszabadítják. Természetesen nem kapcsol le a rendszer a „szándékos” és rendszerint rövid ideig tartó túlterheléskor, például a kapacitív fogyasztók indításakor. A Mico intelligens kapcsolószekrény-modullal a Murrelektronik gyors és célirányos hibakeresést tesz lehetővé – vége a hosszú állásidőknek, és biztosítja a megbízható folyamatokat a termelésben.
Mico Pro állomás betáplálómodullal
Tökéletesen az alkalmazásra szabott megoldás A Murrelektronik annak érdekében fejlesztette ki a sikeres Mico-koncepciót, hogy megfeleljen az automatizálástechnika növekvő, a modularitás és miniatürizálás irányába mutató követelményeinek. A Mico Proval a Murrelektronik egy moduláris megoldást kínál: a felhasználók az áramellátást biztosító rendszereket a legapróbb részletig ös�szeválogathatják, ahogy arra az alkalmazásukhoz szükségük van. Az állomás pontosan annyi csatornával rendelkezik, mint amennyi a konkrét alkalmazás esetében szükséges. A széles kínálatban megtalálhatók az egy-, két- és négycsatornás változatok, amiket vagy fixen előre beállítottak, vagy rugalmasan beállíthatók az alkalmazáshoz. A későbbi bővítések is problémamentesen megoldhatók. Ha további csatornák biztosítására van szükség, egyszerűen be kell dugni egy további modult. A Mico Pro állomások megbízhatóságának garantálása érdekében a Murr elektronik minden folyamatlépésnél kifejezetten minőségtudatosan dolgozik. Már a fejlesztés során nagy hangsúlyt fektetünk az első osztályú alkatrészek használatára. Például kifejezetten hatékonyak, ezért működés közben nem lép fel termikus stresszhatás. Ennek a végeredménye a magas, több mint
XXIX. évfolyam 5. szám
RENDSZERINTEGRÁTOR
2,4 millió órás MTBF-érték. A lelkiismeretesen elvégzett vizsgálati módszerek – pl.: több mint 1000 rövidzárlattal – biztosítják az alkatrészek harmonikus együttműködését, nehéz helyzetekben is. Mindez bizonyosságot nyújt a jelentősen hosszabb élettartam és a folyamatos rendelkezésre állás tekintetében.
Jelentôs helymegtakarítás a kapcsolószekrényben A Mico Pro állomás pontosan annyi keskeny modulból áll, amennyire az alkalmazáshoz szükség van, így nem foglal feleslegesen helyet a kapcsolószekrényben. Kiegészítő opcióként speciálisan a rendszerhez fejlesztett tápegységek is integrálhatók a Mico Proba – ezek helyettesítik a betápmodult és egy az egyben átveszik a feladatait (gyűjtő hibaüzenetek, 90 százalékos korai riasztás, vezérlőjel a távkarbantartáshoz). Az energiahatékony hálózati modulok párhuzamos üzemmódban akár 20 A-t is biztosítanak, és átkötésekkel rövid idő alatt intuitívan csatlakoztathatók. Ezeken a „szerkezeti” intézkedéseken túl a Mico Pro a helytakarékosságra való tekintettel egy jóval nagyobb lehetőséget is kínál: a rendszerben vannak potenciálelosztó modulok is, amelyekkel több fogyasztó „plusszal és mínusszal” (+24 V és föld) egy felügyeleti csatornához csatlakoztatható. Ennek köszönhetően a kapcsolószekrényből kikerülnek a 0 V-elosztók és a hozzájuk szükséges sorkapcsok, és rengeteg hely felszabadul. A fogyasztók kábellel közvetlenül ös�sze vannak kötve minden csatornával és egyszerűen hozzárendelhetők.
Mindezzel az installációk egy része kikerül a kapcsolószekrényből és kevesebbet kell kábelezni. Az eredmény: az összköltség csökken.
A jövô alkalmazásaihoz bebiztosítva Ha valakinek kettő vagy több kapcsolószekrénye van egy gépben vagy berendezésben, a Mico Pro használatával annak sem muszáj két tápegységet beépítenie sok alkalmazásban. Az innovatív erősáramú (> 10 A) modulokkal az áramellátást teljesen szelektíven át lehet tenni a főelosztószekrényből egy alelosztószekrénybe. Ez a szelektivítás garantálja, hogy csak azt a csatornát kapcsolja le a rendszer, amelyik zárlatos vagy túlterhelt. Az automatizálási koncepciókban egyre intenzívebb áramfelvételű fogyasztókat alkalmaznak. A Mico Pro ezeket is megbízhatóan biztosítja. IP67-terepen beépített interfészként jó választás az M12-Power (I-kódolt), mivel 16 A-ig terjedő igénybevételre van méretezve és a PI (PROFIBUS & PROFINET International ernyőszervezet) standardként definiálta. Annak érdekében, hogy a villamosmérnökök könnyen összeállíthassák a moduláris rendszert, a Murrelektronik a micopro.murrelektronik.com weboldalon egy kényelmes online konfigurátort kínál. A betápmodulból és a szükséges flex és fix modulokból néhány egérkattintással pontosan összeállítható a kívánt rendszer. Nemcsak vizuális 3D-s benyomást kaphat a Mico Pro egységről, hanem sok fontos információt is: Kiszámolja a helyigényt, megadja az áramellátás
Az innovatív átkötôrendszer könnyen kezelhetô
WWW.ELEKTRO-NET.HU 31
RENDSZERINTEGRÁTOR
Az áramfelügyeleti rendszer összeállítását egy konfigurátor segíti
kiválasztásához szükséges áram összegét – és egy logikai ellenőrzéssel már az ös�szeállítás korai szakaszában kizárhatók a tervezési hibák.
Egy tökéletesen összehangolt rendszerbe ágyazva A Mico Pro a jövőbe mutató áramellátó rendszer lényeges eleme. A Murrelektronik egy, a legkisebb részletig egymással összehangolt termékkínálatot nyújt. Ennek részei a hálózati szűrők, áramellátó rendszerek, puffermodulok és a Mico Pro egységek, amelyek hatékony terhelési áramkör-felügyeleti elemként elegánsan teljessé teszik a rendszert. MURRELEKTRONIK KFT. 9024 GYÔR, KÖZÉP UTCA 16.
INFO@MURRELEKTRONIK.HU WWW.MURRELEKTRONIK.HU
TEL.: (+36-96) 900-125 FAX: (+36-96) 900-127
ÚJ SPEKTROFOTOMÉTER IPARI ALKALMAZÁSRA Az új Smart_Color_Premium a spektrofotométerek fejlődésének egy egyedi állomását képviselik, amelyeket kifejezetten napszemüvegekhez és napvédő lencsékhez köthető minőségirányítási alkalmazásokhoz optimalizáltak. Az új spektrofotométerek továbbfejlesztett interfésze kiválóan szolgálja az operátori kényelmet és magabiztosságot, az új szoftver fejlesztésekor használt új programnyelv pedig mindössze 1 másodperc idő alatti, rekord gyorsaságú mérési sebességet biztosít.
A Smart_Color_Premium segítségével automatikusan, egyszerűen végezhetők objektív szabványmegfelelőségi tesztek transzmittancia- és színkülönbségmérésekben. A Smart_Color_Premium a legfrissebb nemzetközi szabványok szerint végzi az áteresztőképességi együttható mérését, illetve a mesterlencséhez viszonyított színkülönbség megállapítását. Az egyszerű megfelelt/nem felelt meg szemaforos kimenet nem igényel operátori beavatkozást, illetve a tesztek elvégzéséhez sincs szükség különösebb szakértelemre. A bővített, megújult felhasználókezelési interfész a gyártási minőség-ellenőrzési feladatokat is leegyszerűsíti.
A hardver innovatív kialakítása a napvédő lencsék, maszkok, biztonsági szemüvegek stb. rögzítését és pontos pozicionálását támogatja, amelyhez nincs szükség a lencsék szétszerelésére vagy szétvágására sem. A szintén új, opcionális Y/Z igazítószerszám az ismétlődő pozicionálási feladatokban jelent felbecsülhetetlen segítséget. A Smart_Color_Premium egy gyors, kompakt, masszív kialakítású, kiváló pontosságú és rendkívül egyszerűen használható spektrofotométer, amelyet folyamatos, tartós üzemre terveztek, és mély szakértelemmel nem bíró felhasználók is biztonsággal használhatják.
A Smart_Color_Premium spektrofotométer fôbb mûszaki jellemzôi röviden:
spektrum: UV – látható, kialakítás: asztali eszköz, felhasználhatóság jellege: ipari, egyéb: kompakt méretek, egysugaras vizsgálat, támogatott hullámhossz-tartomány: min. 280 nm, max. 780 nm.
WWW.SMARTVISION.IT
32 ELEKTRONET
XXIX. évfolyam 5. szám
RENDSZERINTEGRÁTOR
MAXIMALIZÁLT MUNKAHATÉKONYSÁG AZ ÚJ, NÉGY FÜGGETLEN CSATORNÁT TARTALMAZÓ R&S®NGP800 SOROZATÚ TÁPEGYSÉGEKKEL Az új fejlesztésû, R&S®NGP800 sorozatú tápegységek két- és négycsatornás változatban rendelhetôk. Képességeiknek köszönhetôen az egyenáramú táplálás terén még az eddigieknél is sokrétûbb funkciókat és jobb mûködési jellemzôket kínál a Rohde & Schwarz. Az R&S®NGP800 sorozatú tápegységek négycsatornás felépítésig bővíthetők, jelentősen fokozva a munkahatékonyságot. Bármely laboratóriumban vagy gyártósoron, ahol tökéletesen rugalmas, teljes körű képességekkel, biztonsági- és adatkapcsolati funkciókkal felvértezett egyenáramú tápegységre van szükség, akár négy független csatornáig terjedően, az R&S®NGP800 sorozatú berendezésekkel látványosan fokozható a munkahatékonyság. A műszerek további erőssége az 5 col átmérőjű, nagy felbontású érintőképernyőjük, amelyeken részletes statisztikai adatok is megjelennek.
p Ké
:R
d oh
e&
h Sc
wa
rz
Határtalan rugalmasság
Teljes körû képességek
Az ötféle R&S®NGP800 típusváltozat segítségével minden olyan igény kielégíthető, amely 250 V-os feszültségig, 80 A-es áramterhelésig és 800 W-os leadott teljesítményig terjedően teljesen rugalmasan konfigurálható, minimális helyfoglalású, két- vagy négycsatornás üzemben használható tápegységgel kapcsolatos. Minden csatorna egyenként 200 W teljesítmény leadására képes, 20 A-es legnagyobb áramterhelés vagy 64 V-os maximális kimeneti feszültség mellett, lefedve a 48 V-os autóipari és egyéb ipari alkalmazásokat is.
A csatornák lehetnek teljesen függetlenek vagy szinkronizáltak. Az elektromosan teljesen egyenértékű, de egymástól leválasztott kimenetekről sorba kötve 250 V-os feszültség, illetve párhuzamos kapcsolás esetén 80 A-es áram vehető ki. A műszer követőfunkciója segítségével a felhasználó által kiválasztott csatornák áram- vagy feszültségszintjei egyidejűleg módosíthatók, emellett a kimenetek bekapcsolási késletetése is programozható, egyedi bekapcsolási mechanizmusokat támogatva. A kimeneti feszültség lineárisan is felfuttatható a kívánt értékre, 10 ms és 1 perc közötti beállási idők mellett. Minden egyes
WWW.ELEKTRO-NET.HU 33
RENDSZERINTEGRÁTOR
kimenet működhet áram- és feszültséggenerátoros üzemmódban is. A fejlesztők és különösen a minőségbiztosítási felelősök igényeinek kielégítése érdekében a feszültség- és áramszintek időben is változtathatók. Erre szolgál a QuickArb nevű funkció, amellyel ily módon instabil tápegységek viselkedése is szimulálható. Távoli feszültségérzékelés segítségével a tápegység saját kapcsai helyett közvetlenül a meghajtott terhelésre is kihelyezhető a szabályozott pont, így a terhelés pontosan a számára szükséges feszültséget kapja meg. Az R&S®NGP800 sorozatú tápegységek az eddigieken túlmenően a feszültség-, áram- és teljesítményértékeket kimenetenként külön-külön is képesek naplózni. A rögzített értékek könnyedén exportálhatók *.CSV formátumba, utó-
lagos részletes elemzés vagy dokumentálás céljából. Egyetlen gombnyomással az összes csatorna és készülékfunkció beállítása elmenthető, illetve betölthető, sőt, adatállomány formájában exportálható egy másik R&S®NGP800 típusú műszerbe, lehetővé téve a beállítások megsokszorozását.
Teljes körû védelem A táplált eszközök védelme érdekében az összes R&S®NGP800 sorozatú tápegység rendelkezik túláram és túlfeszültség elleni védelemmel, illetve teljesítménykorlátozási képességgel.
Mindenre kiterjedô adatkapcsolati lehetôségek Az R&S®NGP800 sorozatú tápegységek az automatizált mérőkészülékektől (ATE) vagy gyártósori berendezésektől elvárt, fejlett távvezérlési és gyors utasításfeldolgozási képességekkel maradéktalanul rendelkeznek. Kiegészítésként (opcióként) beépíthető digitális be/kimenetek és analóg bemenetek segítségével még szélesebb körben alkalmazhatók ezek a tápegységek. Az új, R&S®NGP800 sorozatú tápegységek a Rohde & Schwarztól és kijelölt viszonteladóitól már megrendelhetők.
TOVÁBBI INFORMÁCIÓK A KÖVETKEZÔ HONLAPON TALÁLHATÓK: WWW.ROHDE-SCHWARZ.COM/PRODUCT/NGP800
A KVANTUMINFORMATIKA KÜSZÖBÉN A DNS SZÁMÍTÓGÉP Az élő szervezetek sejtjeinek osztódásakor a szülő sejttulajdonságait át kell örökíteni. Ennek a megoldása a természetben az örökítőanyag, a DNS-molekula használata. Az élet születésének, fennmaradásának három elsődleges anyagi eleme a DNS, a közeli rokona, az RNS és a felhasználásukkal kialakítható fehérjék. A
(21. RÉSZ) DNS genetikai anyag, információt tartalmaz, ezt felhasználva épülnek fel a fehérjemolekulák, a sejteket felépítő és működtető anyagok. A faj fennmaradását az biztosítja, hogy a DNS ellenáll sok külső hatásnak, biztosítja az információ megőrzését. Ugyanakkor bizonyos mértékű változásokra is hajlamos, ami az evolúció lehetőségét hordozza. Azt, hogy a DNS az örökítőanyag, 1920–1950 között csak nagyszámú kísérlettel sikerült bebizonyítani. A DNS-molekula sajátos alakját 1948-ban fedezte fel Linus Pauling. 1953-ban állította fel a DNS-molekula szerkezeti modelljét James Watson mikrogenetikus és Francis Crick fizikus. Egyértelművé vált, hogy a DNS szabályozza a kifejeződése (működése, feldolgozása) során kialakuló fehérjemolekulák összetételét, a szintézisek mennyiségi és időbeli alakulását is, lényegében a sejtek életének szinte minden mozzanatát. A DNS-kutatás egyre újabb eredményekkel gazdagította az örökléstant. De felfigyeltek az új tudományágra az informatikusok is, hiszen itt olyan kifejezések, jelenségek szerepelnek, amik az ő szakterületükhöz tartoznak:
információ, adattárolás, adatfeldolgozás. Mégis évtizedekig kellett várni, míg sikerült bebizonyítani, hogy számítási műveletek elvégzésére lehet használni a DNSmolekulákat, az élő anyag informatikai rendszerét. Természetesen a következőkben leegyszerűsítve ismertetjük a témakör eredményeit, de így is sok szakkifejezést kell használnunk: reméljük, ez az olvasókat nem fogja elijeszteni a DNS-logikai rendszerekkel való ismerkedéstől.
Kezdetek, várt elônyök, látható nehézségek A DNS-re épülő számítástechnikai eszközök történetének Leonard Adleman számítógép-kutató (205.ábra), a University of Southern California (USC, Southern, California, USA) professzora az első szereplője 1994-ben egy közismert kombinatorikai feladatot, az utazó ügynök problémáját oldotta meg DNSek segítségével, hét városra. Mint már szóltunk róla, ez olyan típusú feladat (a matematikusok szerint NP-nehézségű), amit a számításba vett pontok, városok
205. ábra. Leonard Adleman 34 ELEKTRONET
XXIX. évfolyam 5. szám
RENDSZERINTEGRÁTOR
206. ábra. Ehud Shapiro számának növelése esetén a hagyományos számítógépek csak rendkívül hos�szú idő alatt képesek megoldani, mivel a számítási igény a feladat méretével exponenciálisan nő. Adleman célkitűzése az volt, hogy bebizonyítsa, az ilyen jellegű feladatok megoldhatóak a DNS-molekulák tulajdonságai, működése felhasználásával, ezért egy viszonylag egyszerű esetet választott. Hét várost kellett az ügynöknek felkeresnie úgy, hogy mindet csak egyszer érintheti. A kiválasztott pontokat nagyszámú DNS-molekulával kötötte össze, majd elkezdte a feladat megoldásának nem megfelelő molekulákat feloldani. A műveletsor végén a helyes megoldást lehetett kiolvasni a megmaradt molekulák alapján. A „számítás” folyamatos emberi beavatkozásokat igényelt: különféle anyagokat kellett az oldatba bevinni, változó hőmérsékletekre kellett melegíteni, majd hűteni a keveréket. Maga a molekuláris számítási folyamat néhány másodperc alatt végbement: létrejöttek a kiindulási DNS-molekulák alapján a kritériumok szerint helyes és helytelen eredményláncolatok, ám a többség nem felelt meg a feladat megoldásának. Kézi eljárással kellett a nem megfelelő DNS-eket kiválasztani, elkülöníteni és eltávolítani. A kiértékeléssel együtt a teljes számítási folyamat 7 nap alatt ment végbe, és a végén valóban előállt a helyes megoldás! Természetesen ez az első „DNS-számítógép” nem Neumann-elvű eszköz, nincs központi műveletvégző egysége, ami sorban egymás után, program szerint hajtaná végre a műveleteket, nem alkalmas változó programok végrehajtására. Ugyanakkor itt igen nagyszámú párhuzamos műveletvégzés zajlott, így alakul ki a végeredmény. Lényegében ez
a számítógép inkább analóg működésű. Adleman olyan eseménysort keresett, olyan matematikai problémát, amelynek a megoldási algoritmusa a DNS-molekulák természetes fejlődési eseménysorával analógiában van, így oldotta meg a feladatot. 2002-ben már egy 20 változós, ös�szetettebb kombinatorikai problémát is sikeresen megoldott Adleman és kutatócsoportja. 20 névből álló listát kellett összeállítani egy kiindulási névsorból, 20 olyan vendégét, akik egyszerre meghívhatóak úgy, hogy az általuk megjelölt emberekkel ne kelljen találkozniuk, viszont egy másik, általuk megadott csoport minden tagja jelen legyen. A DNS számítógép ezt a feladatot is megoldotta. Adleman eredményeivel igazolta, hogy célszerűen megválasztott algoritmusos működéssel kombinatorikai feladatokat meg lehet oldani a DNS molekulák felhasználásával. Ezután számos más kutatóhely is vizsgálni kezdte a lehetőségeket. 2001-ben a Weizmann Institute of Science (Rehovot, Izrael) kutatói, Ehud Shapiro professzor (206. ábra) vezetésével építettek egy párhuzamos működésű DNS számítógépet. Olyan, DNS-ekkel működő parányi számítógépet sikerült összeállítaniuk és működtetniük, amely másodpercenként több milliárd utasítást tud végrehajtani, az elért pontosság pedig 99,8%. A „készülék” hardvere is, programja is DNS-molekulákból állt, és egy korlátozott elemkészletű program végrehajtására volt alkalmas. 2003-ban egy új kísérleti eszközük mikroliteres tartályában 3 trillió, önálló DNS-műveletvégző egységet elhelyezve másodpercenként 66 milliárd műveletet tudtak megvalósítani. A megoldás további érdekessége, hogy a működés üzemanyagát lényegében a hardverként felhasznált DNS biztosította, mivel annak egy részét a számítási folyamat során alkalmazott enzimek lebontották, energiát nyerve. Az elvileg lehetséges másik úton is elindult a kutatás. Több laboratóriumban is megkezdődött a DNS-ekre épülő logikai kapuk építése, vizsgálata. A másik lehetséges számítógép-kialakítás ugyanis a DNS-ek esetében is az, ha a szilícium-alapú, Neumann-elvű gépek mintájára alakítják ki a biológiai számítógép struktúráját, a MOSFET logikai kapukat DNS-kapukkal helyettesítve. A lehetőségekről még korai lett volna beszélni, de az nyilvánvaló volt, hogy na-
gyon kis energiaigényű megoldásokról van szó. Ugyanakkor az is látható volt, hogy elsősorban a párhuzamos működés előnyeit kihasználó megoldásoktól lehet komoly eredményeket várni. Egy-egy elemi eszköz, logikai kapu működése a szilícium áramkörökhöz képest lassú volt, viszont a sok milliónyi párhuzamos működés mégis jelentős effektív sebességet eredményezett. Rövid idő múlva egy új, sokat ígérő területre is kiterjedt a kutatók érdeklődése, a DNS-ben történő adattárolás lehetőségeire. Az elérhető adatsűrűséget a hagyományos megoldások meg sem közelíthetik. A párhuzamos számításokat végző, analóg jellegű DNS számítógépekre már láttunk néhány példát. Általában kémcsövekben, lombikokban valósultak meg ezek a működések, a kiszámítandó feladatnak megfelelően összeállított DNS-kísérlet eredményeként. Ezek az összeállítások a szilíciumalapú áramkörökhöz képest igen nagyméretűek és különleges kezelést igényelnek, érzékenyek a környezeti hatásokra. A University of Wisconsin-Madison (UWM, Madison, Wisconsin, USA) kutatói már a 2000-es évek elején üvegből és aranyból készült szilárd hordozón elhelyezett DNS-molekulákkal is képesek voltak számítási működést elérni, létrehozva az első biológiai chipeket, bár különleges környezeti feltételek mellett. Ezek a kísérletek, a MEMS-technika lehetőségeit kihasználva már kedvezőbb méreteket, tokozható, védettebb eszközöket ígérő megoldásokat ígérnek.
207. ábra. A DNS szerkezete WWW.ELEKTRO-NET.HU 35
RENDSZERINTEGRÁTOR
A későbbiekben arra mutatunk példákat, hogy a DNS-ekkel digitális kapukat lehet kialakítani, illetve adattárolásra használhatóak. Ezek a megoldások programozható eszközök kialakítását is lehetővé teszik, míg a párhuzamos, analóg működésű DNS eszközöknél minden új feladathoz új „hardvert” kell összeállítani. Az eredmények szemléltetése előtt azonban célszerűnek látszik röviden megismerkedni a biológiai örökítőmolekulák felépítésével, működésével.
A DNS szerkezete, mûködése A következőkben nem a biológusok, hanem inkább az informatikusok szemszögéből mutatjuk be az örökítés folyamatát, az örökítőanyag szerkezetét és működését. A DNS, azaz a dezoxiribonukleinsav (DNA, dezoxyribonucleic acid) egy óriásmolekula, rendkívül különleges felépítéssel (207. ábra). A kettős helix, kettős csavar alakú molekula szemben lévő pontjait létrafokra emlékeztető keresztágak kötik össze. A két hosszú, csavarodott szalag cukor-foszfát anyagú, ezek adják a molekula vázát, a keresztá gakat nukleotidpárok alkotják. Az örökítési információt a nukleotidpárok anyaga és elrendezése őrzi. A nukleotid fő alkotóeleme egy szerves, nitrogénalapú bázis. A helixben lévő, a két szálnál azonos „magasságban” eredő két nukleo tidot középen hidrogénkötés kapcsolja egymáshoz. Az első meglepő felismerés a DNS-sel kapcsolatban az, hogy a nö-
208. ábra. Az RNS szerkezete
36 ELEKTRONET
vények, a baktériumok, az emberek, az állatok DNS-molekuláiban, a rendkívül sokszínű öröklési információkat mindössze négyféle bázis jeleníti meg, ezek az adenin, citozin, guanin és a timin. A bázisokat betűkkel szokás jelölni, ezek az előbbi sorrendben: A, C, G, T. Az is sajátságos, hogy egy-egy létrafokot ezek nem tetszőleges kombinációkban valósítják meg, a lehetséges párosítások: A–T és C–G. Az eddigiek szerint, ha egy DNS egy szakaszán a bázissorrend: GAGTCG, akkor azonos „magasságban” a szemben lévő ágon a bázisok így sorakoznak: CTCAGC. A „létrafokok” így alakulnak sorban: G–C, A–T, G–C, T–A, C–G, G–C. A GAGTCG bázissorrendnek a CTCAGC sorrend, szekvencia az inverz komplemense. Három, egymás melletti nukleotid alkot egy öröklési egységet, egy tripletet. Egy-egy triplet egy aminosavat határoz meg, ami a DNS alapján készülő fehérjemolekulába beépül. Az E. coli baktérium DNS-ében 4,5 millió bázispár található (4,5 mbp). A baktériumokban egyébként a DNS-szálak kezdete és vége összekapcsolódik, azaz gyűrűt alkotnak. A DNS-ben a két szál nem független egymástól, hiszen egymás inverz komplemensei. A szálak végeit így jelölik: 3’, illetve 5’. A DNS-ben az egyik szál kezelése, feldolgozása 3’–5’ irányban halad, ez a kódolószál (értelmes szál, sense strand), ez a haladási irány a DNS-ben a lefelé irány (downstream). A másik, az
inverz (antisense strand) szál kezelése eközben 5’–3’ irányú (upstream, „felfelé” irány). Egyes DNS-ekben előfordul, hogy egy vagy több szakasza fordított irányultságú, pl. a szakaszok beillesztésének (inverziós eljárás) a következtében. A sejt élete folyamán egy gyakori esemény, hogy a DNS egyes szakaszai nak megfelelő fehérjemolekulák termelődnek benne. Ez a folyamat a DNS kifejeződése (expression). Egy-egy ilyen szakasz, ami egy bizonyos fehérjemolekula előállításához szükséges, a gén. A gén kezdetét kezdőpont (promoter) jelöli, a végét a végpont (terminator). A promoter és a terminator meghatározott sorrendű és darabszámú nukleotidból álló kód. A másik, jellegzetes örökítőanyag az RNS, a ribonukleinsav (ribonucleid acid, RNA). Ez többnyire egyszálú molekula, egyetlen hosszú szalag a váza, ezen helyezkednek el a nukleotidok (208. ábra). Az RNS „fokai” is lehetnek A, G vagy C bázis, de T nem lehet bennük, helyette egy ötödik bázis, az U jelű Uracil jelenik itt meg. A fehérjeszintézisben több különféle RNS is szerepel, közülük az mRNS jelű hírvivő (messenger) RNS az egyik legfontosabb. Az mRNS hosszú szála mentén elhelyezkedő nukleotid hármasok (tripletek) új elnevezést is kaptak: ezek a kodonok (a későbbiekben találkozunk velük). A DNS, mint már láttuk, kétszálas óriásmolekula, de kémiai vagy termikus hatásra szétnyílhat két önálló szálra. Ezek továbbra is felismerhetően
209. ábra. Az mRNS elôállítása
XXIX. évfolyam 5. szám
RENDSZERINTEGRÁTOR
DNS-származékok, hiszen a rajtuk szereplő nukleotidok A, G, C vagy T típusúak. Ha két inverz komplemens jellegű fél-DNS közel kerül egymáshoz, kétszálúvá egyesülhetnek. Az RNS általában egyszálú, A, G, C és U nukleotidokkal. Ha az egyszálú RNS két olyan részlete kerül egymás közelébe, melyek inverz komplementer jellegűek, ezek is összekapcsolódhatnak kétszálú részletté (ilyen részlet is látható a 208. ábrán). A géntechnológusok képesek tetszőleges bázissorrendű DNS- és RNS-molekulák szintetizálására. A fehérjeszintézis nem közvetlenül a DNS-molekula alapján megy végbe, arról egy mRNS-másolat készül (transzkripció), ez a fehérjeszintézis (transzláció) alapja. Többsejtűekben ez a folyamat több közbeeső lépés során megy végbe. A transzkripciót (209. ábra) egy RNS-polimeráz enzim végzi el, ez downstream irányban mozog a DNS mentén. Az enzimbe kódoltaknak megfelelő nukleotid-sorrendű promoternél kezdi el a működését, amihez a környezetben jelen lévő, szabad A, G, C és U nukleotidok jelenléte is szük-
séges. A transzkripció megindítását a promotert downstream irányban követő operátor engedélyezi vagy tiltja, a DNS környezetében lévő kémiai anyagoktól függően. Ha nincs jelen tiltóanyag (represszor), a polimeráz továbbhalad, megkezdődik az mRNS előállítása. Továbbra is downstream irányban haladva a polimeráz kiegyenesíti a DNS-molekula egy rövid szakaszát, és szétválasztja a két hosszú szál fokait a közepüknél lévő hidrogénkötés felbontásával. A kódolószálon halad tovább 3’–5’ irányban, ennek bázissorrendje határozza meg az épülő mRNS-ben a bázisok egymás utániságát. Az mRNS-szintézis 5’–3’ irányú, a keletkező molekula a feldolgozott DNS-szakasz inverz komplementere lesz (a T nukleotidok helyett U részletekkel). Amikor a DNS egy szakaszát elhagyja a polimeráz, mögötte ismét egyesül a korábban szétválasztott két szál. Addig halad előre irányban a folyamat, míg a polimeráz lezáró, termináló részlethez nem ér. A keletkezett mRNS-szál leválik, a transzkripciónak ez a szakasza véget ért. A folyamat rendkívül jól szervezett, és a sebessége sem
csekély: másodpercenként 1000 bázis épül be az mRNS-molekulába. A fehérjéket az mRNS alapján az RNS-riboszóma (vagy röviden riboszóma) építi fel, ami kifejezetten fehérjeszintetizáló molekula. Az mRNS elejénél lévő felkapcsolódási pontnál kezdi el a működését. A fehérjék építéséhez mindössze 20 különféle építőelemet, „téglát” (aminosavat) használ fel az élő anyag, akár baktériumról, akár növényről, állatról vagy emberről van szó, ugyanazt a 20-at! Ezek az aminósav-molekulák mint fehérjerészletek tRNS-molekulákhoz tapadva úszkálnak az RNS körül, minden „építőtéglának” a fajtáját jelölő tRNS-molekulája van (azaz tRNS is húszféle van). Ha az mRNS következő kodonja (nukleotid-hármasa) és egy tRNS-kodonja egymás inverz komplemensei, a tRNS hozzáköt az mRNS következő részletéhez, a fehérjerészletet pedig a riboszóma az eddig elkészült fehérjéhez kapcsolja. Amikor a riboszóma elérkezik az mRNS-en a lezárótriplethez, befejezi a működését, a keletkezett fehérjemolekula pedig leválik róla, és szabadon elúszik.
DR. MADARÁSZ LÁSZLÓ, OKLEVELES VILLAMOSMÉRNÖK
5-TENGELYES CNC ANYAGMEGMUNKÁLÓ ÁLLOMÁS Az orvostechnikai és repülőgépipari felhasználók, illetve különleges és bonyolult prototípusok gyártásával foglalkozó cégek már mind régóta tisztában vannak az 5-tengelyes gépi megmunkálás előnyeivel. Az 5-tengelyes gépi megmunkálás pusztán a gépi műveletek konszolidálásával olyan termelékenységi előnyre tesznek szert, amely más jellegű megoldásokkal nem helyettesíthető, pótolható.
A Maiko újdonsága, az a51nx-5XU típusnévre hallgató CNC gépi megmunkálóállomás lineáris x, y és z tengelye ugyanolyan oszlopból, ágyból és merev-öntéssel készülő struktúrával van kiképezve, mint amilyet a gyártó piacvezető a51nx típusszámú gépénél láthattunk. A forgómozgás megvalósításáért felelős b- és c-tengelyek mozgását kiváló reakcióidejű (75/150 rpm), közvetlen villanymotoros hajtás biztosítja. Mindkét motor egy tömör öntvényben foglal helyet, amely kiküszöböli az asztal-az-asztalon elrendezésű, 5-tengelyes gépekre jellemző felhalmozódásos és merevségvesztési hibákat. A kontúrozott táblaöntvény az eszterga számára ideális hozzáférhetőséget biztosít a munkadarabhoz. A c-tengely kábelezését a tervezők a fröccsenésvédett mennyezeten keresztül vezették, amely megbízhatóságot és törmelékmentes üzemeltetést jelent. Ami az a51nx-5XU-t továbbá megkülönbözteti más, szintén 5-tengelyes gépállomásoktól, az a horizontális orientációja és az integrált mun-
kadarab-automatizálás. A horizontális orientáció törmelékképződés szempontjából ideális megoldás, amely egyrészt javítja a megmunkált felület minőségét, másrészt pedig a gép és a megmunkáló szerszám élettartamára is jó hatással van. Továbbá, a horizontális elrendezés miatt az anyagkezelés komplikáltabb lehet az 5-tengelyes gépeknél, azonban az a51nx-5XU esetében ezt a plusznehézséget egy egyedi magazinkialakítás segítségével kiküszöbölték a tervezők.
Az a51nx-5XU fôbb mûszaki jellemzôi röviden:
5-tengelyes CNC anyagmegmunkáló gép, horizontális esztergaelrendezés, kiváló merevség, közvetlen villanymotoros meghajtás, x-irányú úthossz: 580 mm, y-irányú úthossz: 640 mm, z-irányú úthossz: 500 mm, fordulatszám: 14 000 ford/perc, 20 000 ford/perc. WWW.MAKINO.EU
WWW.ELEKTRO-NET.HU 37
OLVASSA NAPONTA FRISSÜLÕ PORTÁLUNKAT!
PARTNEREINK
KIBERVÉDELEM EGYKOR ÉS MA: A GÉPEK FORRADALMA A kétezres évek elején még főként vírusokkal és trójai programokkal támadták a vállalatokat a kiberbűnözők, de folyamatosan szélesedő repertoárjukban egyre szofisztikáltabb módszerek jelentek meg, köztük például az adathalászat. Ezért az informatikai rendszerek védelméről gondoskodó eszközöknek is lépést kellett tartaniuk a változásokkal. Így lett 20 év alatt a különálló elemző- és monitorozószoftverekből átfogó megoldás, amelyet ma már gépi tanulási képességek is támogatnak, hogy minden gyanús tevékenységre azonnal fény derüljön
WWW.ELEKTRO-NET.HU/EGYKOR-MA
NAGY PROBLÉMÁKAT KELL MEGOLDANIA A HUAWEINEK
Atys-co Kft.
17. o.
Automotive Hungary 2020 39. o. Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH
12., 13. o.
Innoelectro 2021
2. o.
Ipar Napjai 2020
4. o.
Microchip Technologies 21., 40. o.
Egyes jelentések szerint a Huawei 2021-ben padlóra kerülhet, ha Amerika nem enyhít a korlátozásokon
WWW.ELEKTRO-NET.HU/HUAWEI-STOP
AZ ÜZLETI SZEKTOR IS BESZÁLL AZ ÉLETMENTÔ PROJEKTBE Úttörő projekt indult az Óbudai Egyetemen, melynek célja egy csoportos ellátásra is alkalmas lélegeztetőgép kifejlesztése. A berendezéshez szükséges fejegység vezérlésének megtervezéséhez és létrehozásához támogatást nyújt a GANZ KK és a Schneider Electric is
Murrelektronik Kft.
30., 31. o.
Phoenix Mecano Kecskemét Kft.
29. o.
Premier Farnell Ltd.
26. o.
Rohde & Schwarz Budapesti Iroda
1., 33. o.
TME Sp. z o. o.
18., 19. o.
WWW.ELEKTRO-NET.HU/OE-SCHNEIDER-GANZ
AKCIÓKAMERA SZELÍD MOTOROSOKNAK Két keréken, szabadon: a motorozás semmihez sem fogható élmény, egy igazi életérzés! Az autóskamerák vezető gyártója, a Mio most a motorosokra is gondolt: a legújabb MiVue™ M760D dual akciókamera hasznos útitárs lehet a nyári–őszi túrák során. Az első és hátsó vízálló kamera az utazás minden pillanatát rögzíti, még gyenge fényviszonyok között is
WWW.ELEKTRO-NET.HU/MIVUE-M760D ELEKTRONET – ÜZLET ÉS ELEKTRONIKA
ALAPÍTVA: 1992
MEGJELENIK ÉVENTE NYOLCSZOR XXIX. ÉVFOLYAM 5. SZÁM – 2020. SZEPTEMBER Főszerkesztő: Heiling Zsolt Szerkesztők: Dr. Sipos Mihály, Gruber László, Kovács Péter Korrektor: Márton Béla Értékesítési igazgató: Tavasz Ilona Nyomdai előkészítés: Banach Nagy Milán. 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 5. szám