ST - červenec 2013
ST - červenec 2013
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/7/2013
60let
Novinová zásilka – povolila ČP, s. p., OZ Praha, č. j. 813/92-NP ze dne 6. 8. 1992. Placeno v hotovosti.
CENA 48 Kč/2,40 0 ISSN 0036-9942 ČERVENEC 2013
SHANNONOVO
schéma a kapacita kanálů
PCM30U-OCH
pro využití v energetice
EFEKTIVNÍ
řízení informační bezpečnosti
RFID
a ochrana osobních údajů
ELEKTRONICKÉ
zdravotnictví v kontextu EU
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Vždy jste toužili
po lepším osciloskopu?
Nový R&S® RTM: Zapněte a měřte.
Snadné ovládání, rychlé a spolehlivé měření – přesně to, co se
očekává od osciloskopu. Firma Rohde & Schwarz otevírá dveře
do nového světa: dvě obrazovky na jednom displeji, rychlý
přístup ke všem funkcím. Výsledky měření máte k dispozici
dříve, než jsou jiné osciloskopy připraveny měřit. Analyzujte
signály, zatímco druzí vidí pouze šum. To je R&S® RTM.
Vždy jste si přáli jednodušší způsob měření?
Vždy jste si přáli spolehlivější výsledky?
Vždy jste si přáli zvládat svou práci rychleji?
Navštivte naše stránky:
www.scope-of-the-art.com/ad/rtm-video
ROHDE & SCHWARZ - Praha, s.r.o.
Evropská 2590/33c, 160 00 Praha 6
tel. 224 322 014
office.rscz@rohde-schwarz.com
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013 1
EDITORIAL
V červnu jsem měl možnost se zúčastnit inspirativní konference MEDinISRAEL. Zatímco v České
republice jsou elektronické zdravotnictví a elektronické zdravotní záznamy poněkud „u ledu“,
na zmíněné konferenci se mohla padesátičlenná delegace zdravotnického managementu
inspirovat aktuálními trendy nejen v této oblasti.
Vybrat správnou léčbu bude stále složitější, a proto význam informačních technologií
ve zdravotnictví dále poroste. Systémy pro podporu rozhodování a elektronický zdravotní
záznam se stanou významnou platformou pro inovace.
Interaktivní elektronický zdravotní záznam pacienta bude pomáhat diagnostikovat nemoci
a vyhodnocovat lékařskou péči. Terminály iPad a iPhone se stanou nedílnou součástí
operačních sálů. Přístup k elektronickému zdravotnímu záznamu bude zajištěn ve všech
nemocnicích. V časovém horizontu do roku 2020 výrazně vzroste nasazení ICT ve zdravotnictví,
ale také využití robotické chirurgie. Úsilí bude směřovat k převedení lékařské péče
do domácího prostředí pacienta a vzdálená diagnostika využívající nástrojů telemedicíny
se zaměří na předcházení nemocem.
Inspirující byla i základní myšlenka, kterou organizátoři svěřili nositeli Nobelovy ceny za
objev kvazikrystalů, Danu Sechtmanovi z Technionu v Haifě. Její titul zněl: „Podnikání v oblasti
technologií – klíč ke světovému míru a prosperitě“. A proč je technologické podnikání podle
izraelského nobelisty důležité pro zdraví společnosti, zemí a světa? Nabízí totiž prostředí
bez korupce, funguje na bázi ekonomiky volného trhu, je součástí politiky vlády (alespoň
té izraelské) a má její podporu, dává základ kvalitnímu inženýrskému a vědeckému vzdělání
i dobrému základnímu vzdělání pro všechny.
To ale nemusí být všechno. Důležitý je rovněž rozvoj podnikavého ducha a znalostí.
Někteří sice říkají, že jako úspěšný podnikatel se musíte narodit. Není to tak úplně pravda.
Jistě pravdou je, že prostředí rodiny může ovlivnit myšlenky, mentalitu a efektivnost. Pravdou
ale rovněž je, že náležitá školní výchova může nasměrovat pozornost na vhodný předmět
a dobrý učitel může inspirovat nadšené následovníky.
A kde hledat budoucí podnikatele? Jsou to studenti strojírenství, biologie, fyziky, chemie,
výpočetní techniky a souvisejících oborů. Vzdělávat v těchto oborech bychom měli mladé
na středních školách, inženýry, vědce a doktorandy na univerzitách, techniky ve firmách.
O den později jsem s další, méně početnou, asi desetičlennou delegací českých odborníků
a manažerů, včetně zástupců Národního bezpečnostního úřadu, navštívil mezinárodní
konferenci Cyber Security. Tu svým vystoupením zahajoval izraelský prezident Šimon Peres,
který význam kybernetického prostoru podtrhl prohlášením, že je třeba být v technologiích jeho
zabezpečení na prvním místě nebo skončíte na posledním. A ještě jedno prohlášení pana
prezidenta Perese jsem si zapamatoval: „Je třeba investovat, je to risk, avšak vždy nám nakonec
zůstane vzdělání“.
Jednoznačným povznášejícím dojmem z obou konferencí bylo stimulující zázemí fungujícího
státu, na jehož základě se mohou přirozeně, bez velkých politických proklamací uplatňovat
inovace a inovativní myšlení. A tento dojem se po návratu do horkého „českého léta“ stal ještě
kontrastnějším.
Funkční stát a inovace
K OBRÁZKU NA OBÁLCE
Nové digitální multimetry Agilent Truevolt
V druhé polovině června 2013 představila společnost Agilent Technologies nástupce nyní již legen-
dárního stolního digitálního multimetru Agilent 34401A. Nová řada šest a půl místných stolních
digitálních multimetrů Agilent Truevolt si bere to nejlepší ze svého předchůdce a doplňuje to ce-
lou řadou zásadních inovací. Pro zlepšení přesnosti jsou nové multimetry Agilent 34460A/34461A
vybaveny technologií Truevolt, která zásadním způsobem potlačuje šum a injektovaný proud do
vstupu přístroje. Jako jediné multimetry ve své kategorii disponují technologií přímého digitálního
vzorkování pro měření efektivní hodnoty střídavého signálu.
Bližší informace o nových digitálních multimetrech Agilent Truevolt a ostatních měřicích přístrojích
Agilent Technologies získáte u společnosti H TEST a.s., autorizovaného distributora měřicí techni-
ky Agilent pro Českou republiku a Slovensko, nebo na www.htest.cz či www.agilent.com.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Empos s.r.o., Praha 10, U Novych vil 18, tel. 241 742 084, fax 241 742 088; email: info@empos.cz, www.empos.cz
AMT měřicí technika, spol s.r.o. Leštínská 2418/11, 193 00 Praha-Horní Počernice, tel./fax 281 924 344, tel. 281 925 990, tel. 602 366 209, e-mail:
info@amt.cz, www.amt.cz; GHVTradings.r.o., Brno, Kounicova 67a, tel. 541 235 532, fax 541 235 387; GES-ELECTRONICSa. s., tel. 377 373 111,
fax 377 373 399, e-mail: ges@ges.cz, www.ges.cz, prodejny: Praha 2 – Myslíkova 31, Brno – Křenová 29, Ostrava – 28. října 273, Plzeň – Student-
ská 55a, Hradec Králové – Habrmanova 14; GM Electronic s.r.o., Praha 8, Křižíkova 77, tel. 226 535 409, Brno, Koliště 67a, tel. 545 240 278,
fax 515 902 889, Ostrava, Dlouhá 3, tel. 555 308 793, fax 596 626 519, Plzeň, Korandova 4, tel. 378 405 801, fax 378 405 809; Kontakt
Elektronik s.r.o., České Budějovice, Nová 17, tel./fax 386 356 001; Micronix s.r.o., Praha 4, Antala Staška 32, tel. 225 282 703, fax 241 441 384;
TekServis s.r.o., Praha 6, Papírenská 1, tel. 603 828 918; TR Instruments s.r.o., Brno, Křižíkova 70, tel.: 541 633 670, fax 541 212 413
T&M Direct, s.r.o., Technická 2, 166 27 Praha 6
Tel. 224 355 808, fax 224 355 809
E-mail: info@tmdirect.cz, http://www.tmdirect.cz
T&M Direct Slovensko, s.r.o., Račianska 66, 831 02 Bratislava
Tel. +421 232 109 139, 903 805 330, fax +421 232 109 139
E-mail: office@tmdirect.sk, http://www.tmdirect.sk
SGD 3: 100 kHz – 3 GHz
SGD 6: 100 KHz – 6 GHz
SVA 6: 250 kHz – 6 GHz
SVA 13: 250 kHz – 13 GHz
Řada signálních generátorů SGD a analyzátorů
signálů SVA s digitální a vektorovou modulací
«
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
OBSAH
3
Shannonovo schéma a kapacita rádiových kanálů
První ze série článků zabývajících se vybranými problémy moderní rádiové
komunikace. Zabývá se klasickým Shannonovým schématem rádiového
komunikačního systému a jeho postupným zdokonalováním.
Pozornost je zaměřena zejména na rádiový kanál, který se rozhodujícím
způsobem podílí na výsledných vlastnostech radiokomunikačních systémů.
Vysílač signálu DRM pro radioamatérská pásma
Druhá část článku zabývajícího se návrhem a realizací vysílače signálu DRM
(Digital Radio Mondiale) pro pásma krátkých vln a radioamatérské použití.
Výsledkem vývoje je zařízení umožňující vysílání ve všech krátkovlnných
radioamatérských pásmech s laděním po desítkách Hz.
Historie vývoje systému PCM30U-OCH
pro využití v energetice
Shrnutí vývoje systému PCM30U společnosti TTC Telekomunikace (původně
TESLA – Výzkumný ústav telekomunikací) od jeho počátků až po současný stav.
Představeny jsou hlavní oblasti a projekty jeho nasazení, specifika jednotlivých
zemí, zejména se zaměřením na síť FSK Ruské federace. Nechybí ani nástin
dalšího vývoje systému.
Jak efektivně chránit prostředí,
v němž se vyměňují informace
Na konferenci SIP’2013 v Brně vystoupila s vyzvanou přednáškou
„Efektivní řízení informační bezpečnosti” paní Patricia A. P. Fisher,
prezidentka a CEO společnosti JANUS Associates, Inc., nejstarší americké firmy
zaměřující se na informační bezpečnost. Za zásadní problém při přípravě
a realizaci kybernetické bezpečnostní politiky, legislativy a příslušných zákonů,
či vyhlášek považuje paní Fisher nedostatečný důraz na komplexní přístup
k řízení informační bezpečnosti.
RFID a PIA
Technologie RFID tak trochu neprávem začala vyčnívat mezi ostatními
technologiemi, které mohou určitým způsobem identifikovat konkrétního
jedince a asociovat neživý předmět s jeho majitelem či uživatelem.
Subjekty, které nakládají s technologií RFID, by měly mít na paměti legislativu
o ochraně osobních údajů a soukromí. PIA je nástroj, s jehož pomocí operátor
RFID může vyhodnotit případná rizika v oblasti ochrany osobních údajů.
České eHealth v evropském kontextu
V květnu se v Brně uskutečnila tradiční konference eHealth Days 2013.
Koncepci elektronického zdravotnictví v ČR z pohledu Ministerstva zdravotnictví
představil Mgr. Martin Plíšek, náměstek pro legislativu. Elektronizace zdravotnictví
je pro Ministerstvo zdravotnictví ČR důležitým krokem, který posune české
zdravotnictví blíže k vyspělým členským státům EU. eHealth představuje důležitý
nástroj rychlé a efektivní komunikace také v rámci celoevropského prostoru.
CONTENTS
Shannon‘s scheme
and channel capacity 5
DRM-signal transmitter
for amateur-radio bands 12
Development of PCM30U-OCH
system for applications
in the energy industry 16
How to protect an environment
effectively, where information
exchange is realized 20
RFID and PIA 22
Czech eHealth
in the EU context 27
INHALTSŰBERSICHT
Das Shannon-Schema
und die Kanalkapazität 5
Sender des DRM-Signals
für Amateur Radio Bands 12
Entwicklung des PCM30U-OCH
Systems für energetische
Anwendungen 16
Wie kann man die Umgebung
mit Informationsaustausch
effektiv sichern 20
RFID und PIA 22
Tschechisches eHealth
im EU Kontext 27
12
16
20
27
22
5
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
ZPRÁVY
4
Společnost Huawei představila inteligentní
víceúčelovou samoobslužnou pobočku
Huawei eSpace Virtual Teller Machine (VTM),
která dokáže nahradit např. celou bankov-
ní pobočku s neporovnatelně nižšími nákla-
dy. Díky možnostem autentizace prostřed-
nictvím biometrie, videokonference a mo-
derních tiskových technologii se otevřela
cesta k automatizovaným bankovním kios-
kům. V této souvislosti se obvykle používá
zkratka VTM (Virtual Teller Machine), nebo-
li virtuální bankovní terminál. VTM ovšem
není bankomatem, i když může také pod-
porovat hotovostní služby peněz, nahrazu-
je spíše bezobslužnou pobočku pro bezho-
tovostní služby.
Samoobslužný kiosek zprostředkuje
např. video hovor s bankovním poradcem,
nabídne možnost uzavírání smluv včetně
elektronického a fyzického podepsání
smluv nebo díky speciální tiskárně i oka-
mžité vystavení platební karty. Vzdálená
samoobslužná pobočka poskytuje zákaz-
níkům pomocí virtuálního pultu služeb
s videokonferenčním systémem stejně
komfortní servis jako v pobočce a umož-
ňuje zčásti nahradit služby bankovních
pracovníků. Nasazení je vhodné zejména
v malých městech či obcích, kde by zříze-
ní pobočky pro banku nebylo dostatečně
rentabilní.
První eSpace VTM již s úspěchem fungu-
jí v Číně a dalších východoasijských zemích
a brzké době by se měly dostat i na evrop-
ských trh. V ČR chce Huawei nabídnout sa-
moobslužné terminály bankám i velkým ne-
bankovním společnostem, které potřebují
distribuční místa, jako jsou např. distributoři
plynu a energie, telekomunikační operátoři
(výdej karet SIM) a další. „Huawei eSpace
VTM je vhodné pro všechny společnosti,
které potřebují kontakt se zákazníky formou
distribuční sítě. Už jsme oslovili několik po-
tenciálních odběratelů a zejména z ban-
kovního sektoru jsou první reakce velmi
vstřícné,“ uvedl Tomáš Zloch, produktový
manažer Huawei Enterprise. ■
U příležitosti oslav dvacátého výročí zalo-
žení společnosti ELKO EP byla v Holešově
dne 22. června spuštěna nejnovější a nej-
rychlejší SMD linka. v České republice. Tato
nová linka významně zvyšuje současné vý-
robní kapacity a rozšiřuje výrobní zázemí
společnosti.
„Červen je pro nás skutečně výjimečným
měsícem. Nejenže slavíme kulaté narozeni-
ny, ale představujeme dvě zásadní a dlouho
očekávané novinky. První z nich je nový
iNELS – nejkomplexnější systém inteligentní
elektroinstalace. Navíc uvádíme do provozu
zbrusu novou linku, která ještě více zefektiv-
ní naši výrobu,“ uvedl Jiří Konečný, majitel
a zakladatel společnosti ELKO EP.
Společnosti ELKO EP se v posledních le-
tech výjimečně daří. Podařilo se jí ovlád-
nout český trh s relé a modulovými elektro-
nickými přístroji a rozvinout koncept tzv. in-
teligentních domů. I díky tomu má dnes po-
bočky v osmi evropských zemích a umísti-
la se na druhém místě v prestižní anketě
Hospodářských novin Firma roku 2012.
Nová SMD linka pomůže ELKO EP ještě
více zefektivnit výrobní proces v domov-
ském Holešově. Nová linka v celkové délce
9,83 metru se skládá ze šesti zařízení – auto-
matického zakladače Samsung LD-100E
a vykladače Samsung UL-100E, sítotiskové-
ho stroje SMP200, osazovacího automatu
SM482, inspekčního dopravníku WT-200E
a patnáctizónové přetavovací pece Heller
1707 MK III, která dokáže přetavit pastu
i těch nejnáročnějších teplotních profilů. Pře-
tavovací pec má přitom o 40% nižší spotře-
bu energie oproti předchozím typům.
„Díky nové lince zvýšíme kapacitu osazo-
vání součástek na téměř jeden milion denně.
Pomocí devíti osazovacích hlav a devíti ka-
mer dokážeme osadit součástky, které
pouhým okem téměř ani nevidíte,“ dodává
Martin Gahura, ředitel společnosti ELKO EP.
■
Prvním městem, v němž mobilní operátor
Vodafone spustí nejrychlejší dostupnou
technologii pro mobilní přenos dat LTE,
jsou Karlovy Vary. Technologie je nainstalo-
vána na dvaceti základnových stanicích
v centru a blízkém okolí tohoto lázeňského
města, takže pokrývá zhruba 44 tisíc oby-
vatel. Zatím je provoz pouze v testovací
fázi, ale do komerčního provozu plánuje
společnost LTE přejít v průběhu léta.
„Pro výstavbu sítě jsme použili již přiděle-
né frekvence v pásmu 1 800 MHz,“ říká Tan-
ja Richter, viceprezidentka pro technologie
společnosti Vodafone a dodává: „Konkrét-
ně v pásmu 2 ´ 10 MHz a 2 ´ 15 MHz v této
síti nabídneme teoretickou rychlost dato-
vých přenosů až 100 Mb/s.“
Síť LTE umožní kromě přenosu dat i hla-
sové služby pomocí funkce Circuit-Switch
FallBack, která umožňuje přepnutí telefonu
připojeného k síti LTE na hlasovou službu
do 3G, případně 2G sítě. Výhodou je, že síť
LTE lze využívat nejen přes datové karty,
ale i pomocí běžného mobilního telefonu
s podporou LTE. Dodavatelem rádiové
části sítě je společnost Huawei, dále se
na výstavbě podílejí společnosti Ericsson
a Juniper.
Společnost Vodafone již sedmým rokem
sponzoruje Mezinárodní filmový festival
Karlovy Vary, který je cílem mnoha místních
i zahraničních návštěvníků. Proto Vodafone
každoročně pokrývá toto město nejmoder-
nějšími přenosovými technologiemi. Loni to
byla nejrychlejší dostupná 3G technologie
HSPA+ DC, letos je to LTE. ■
ELKO EP spustila nejrychlejší SMD linku v ČR
Vodafone zahájila testovací provoz LTE v Karlových Varech
Samoobslužné bankovní terminály
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
TECHNOLOGICKÉ TRENDY
5
Klasické Shannonovo schéma
Rádiové komunikační systémy od svého vzniku po několik následu-
jících desítek let měly podobu systémů analogových, u nichž se
analogovým modulačním signálem spojitě ovlivňovala amplituda
a později frekvence resp. fáze vysokofrekvenční nosné vlny. U těch-
to systémů bylo možné zlepšovat jakost přenosu hlavně zvyšová-
ním vysílacích výkonů, u frekvenční modulace pak i zvětšováním
šířky pásma (brutto force). V roce 1937 však přichází Reeves
s myšlenkou digitální pulzní kódové modulace (Pulse Code Modu-
lation, PCM) v základním pásmu. V roce 1948 Claude E. Shannon
ve své stěžejní práci „Matematické základy komunikace” shrnul
své dosavadní poznatky z oblasti informatiky, kódování a komuni-
kace [1], [2]. Ty se staly základem digitální komunikace na nosných
vlnách, která ve druhé polovině dvacátého století postupně nahra-
zovala dosavadní komunikaci analogovou. Zásadní přínos Shanno-
na spočíval v poznání, že zlepšování celkové kvality přenosu lze
dosáhnout u digitálních rádiových systémů daleko elegantněji, než
u původních systémů analogových. U nich je totiž možné aplikovat
důmyslné metody digitálního zpracování signálů, vedoucí nejen
ke zlepšování kvality vlastního rádiového přenosu, ale i k výrazné-
mu zvyšování jejich spektrální a energetické účinnosti. Celou etapu
vývoje digitální rádiové komunikace v druhé polovině 20. století lze
potom označit za etapu shannonovskou.
Obecné schéma digitálního rádiového komunikačního systému
podle Shannona je na obr. 1 [4], [5], [6]. Toto schéma sice bylo
vytvořeno před více jak polovinou století, avšak stále je aktuální
a určuje koncepci vysílačů i přijímačů téměř všech moderních digi-
tálních rádiových systémů (rozhlasu DAB, televize DVB, systémů
mobilní komunikace apod.). Vlevo je zobrazen vysílač (Tx), vpravo
přijímač (Rx). Ve zdroji signálu se mění vstupní přenášený signál –
obecně neelektrický (řeč, obraz apod.), na elektrický analogový
signál. Ten se v kodéru zdroje signálu nejprve digitalizuje a dále se
zde z něho odstraňuje, pokud možno co nejdokonaleji, jeho redun-
dantní (nadbytečná) a irelevantní (nepodstatná, smyslově nevní-
matelná) složka. Tím se zpravidla výrazně sníží rychlost bitového
toku, čímž se potom zmenšuje zatížení následujícího rádiového
kanálu. Při bezeztrátové kompresi (lossless compression) je v přijí-
mači možná perfektní rekonstrukce původních dat. Při ztrátové
kompresi (lossy compression) sice rekonstruovaná data nejsou
věrnou replikou dat originálních, subjektivně však zhoršení jejich
kvality nemusí být perceptuálně pozorovatelné a přitom redukce
bitové rychlosti může být znatelně větší, než při bezeztrátové kom-
presi. V následujícím kodéru kanálu se realizuje dopředná oprava
chyb (Forward Error Correction, FEC), která cestou kontrolovaného
přidávání pomocných ochranných (paritních) bitů chrání přenos
v rádiovém kanálu před chybovostí, ovšem za cenu zvýšení celko-
vé hrubé přenosové bitové rychlosti. Za kodérem kanálu následuje
modulátor, v němž se uskutečňuje transpozice modulačního signá-
lu ze základního pásma na rádiovou (vysokofrekvenční nebo mikro-
vlnnou) nosnou vlnu o frekvenci f, resp. délce vlny l = c0/f, kde
c0 = 3·108
m/s je rychlost světla. Modulovaný signál, po případné
frekvenční transformaci do vyšších pásem a výkonovém zesílení,
vstupuje do vysílací antény.
Vysílaný signál poté prochází rádiovým kanálem. Ten má v ide-
alizovaném případě podobu volného prostředí, bez atmosféry
a jakýchkoliv fyzických překážek mezi vysílačem a přijímačem
a v jejich okolí (těmto vlastnostem se přibližují např. kosmické
kanály určené pro spojení mezi družicemi). V uvažovaném kanálu
se signál šíří od vysílací k přijímací anténě jen po trase přímé vidi-
telnosti (Line of Sight, LOS). Při přenosu signálu zde dochází pou-
ze ke ztrátám šířením ve volném prostředí (Path Loss, PL). Tyto
neodstranitelné ztráty jsou způsobeny rozpínáním vyzařovaného
signálu v prostoru, a je možné je vyjádřit ze známého Friisova
vztahu, uvedeného dále. Připomeňme, že pro ztráty šířením
ve volném prostředí se někdy používá přesnější označení FSPL
(Free-Space Path Loss).
V reálných rádiových kanálech v pozemském prostředí se však
mohou mezi vysílačem a přijímačem nacházet nejrůznější relativ-
ně velké (vůči l) a většinou nepohyblivé překážky – o rozměrech
řádu desítek až stovek metrů (terénní vlny, budovy apod.), které
vysílaný signál přímo zastiňují (path shadowing). Kromě těchto
překážek se na trase šíření a v jejím okolí často vyskytuje ještě
Obr. 1 a) Shannonovo schéma digitálního rádiového komunikačního systému;
rádiový kanál zde realizuje spojení z bodu do bodu PTP (Point to Point)
a využívá jedinou vysílací a jedinou přijímací anténu, takže má jediný vstup
a jediný výstup (koncepce SISO tj. Single Input Single Output)
Shannonovo schéma
a kapacita rádiových kanálů
Václav Žalud, ČVUT v Praze, Fakulta elektrotechnická, katedra radioelektroniky
Tento článek je prvním ze série, zabývající se některými vybranými problémy moderní rádiové
komunikace. Pojednává o klasickém Shannonově schématu rádiového komunikačního systému
a jeho postupném zdokonalování. Pozornost je zaměřena zejména na rádiový kanál,
který se rozhodujícím způsobem podílí na výsledných vlastnostech radiokomunikačních systémů.
Podrobněji jsou zde probírány jak vlastnosti nejjednodušších rádiových kanálů, tak i kanálů
postihovaných různými formami úniků
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
TECHNOLOGICKÉ TRENDY
6
řada dalších větších i menších – a někdy i pohyblivých objektů,
které mohou způsobovat odraz (reflexion), nebo ohyb (diffracti-
on), nebo rozptyl (scattering) vysílaného signálu. Ten se potom šíří
od vysílače k přijímači po více nepřímých trasách NLOS (Non
LOS), tedy formou mnohocestného šíření (multipath propagation).
V důsledku všech těchto jevů je problematika výkonových ztrát
v reálných rádiových kanálech složitá. To ukazuje obr. 2a, kde
jsou v logaritmickém zobrazení uvedeny tři různé typické průběhy
výkonového přenosu tj. poměru přijímaného výkonu Pr ku vysíla-
nému výkonu Pt, v závislosti na vzdálenosti d mezi vysílačem
a přijímačem.
Tečkovaně je zde zobrazen základní přímkový průběh přenosu
Pr/Pt, který je určen středními ztrátami šířením PL, způsobenými
disipací (rozptylováním) výkonu vyzařovaného vysílačem s rostoucí
vzdáleností d a také efekty způsobenými kanálem šíření; strmost
daného průběhu se mění v širokých mezích, v závislosti na charak-
teru konkrétního prostředí. Čárkovaně je v obr. 2a dále znázorněn
zvlněný průběh vyjadřující vliv zmíněného zastínění přímé trasy
LOS velkými překážkami, který se překládá přes křivku ztrát šíře-
ním; tento průběh může být ovlivněn také odrazy od zemského
povrchu, rozptylem vln na okolních předmětech apod. Uvedené
variace přenosu signálu většinou nepřesáhnou hodnotu útlumu asi
6 až 10 dB. Je možné je pozorovat při „makroskopickém“ pohledu
na průběh útlumu kanálu, a proto jsou označovány jako efekty šíře-
ní resp. únik ve velkém měřítku (large scale propagation effect, lar-
ge scale fading), nebo vzhledem ke svému statistickému rozložení
také jako zastínění log-normal (log-normal shadowing). Na tomtéž
obrázku je konečně znázorněn plnou čarou i výsledný skutečný
průběh přenosu signálu Pr/Pt, na němž jsou patrná výrazná minima,
se vzájemnou vzdáleností řádu l/2. Tento průběh, označovaný jako
mnohocestný únik v malém měřítku (multipath small scale fading),
je způsoben mnohocestným šířením vln a jejich konstruktivním
resp. destruktivním kombinováním v anténě. Zobrazený průběh
sleduje vlastně obálku přijímaného signálu, která se s časem
náhodně mění. V pozemní komunikaci se řídí obvykle Rayleigho-
vou, nebo Ricianovou distribucí, a proto se také označuje jako Ray-
leighův resp. Riciánův únik (Rayleigh resp. Rician fading). Na rozdíl
od slabších efektů vyvolaných zastíněním bývá velmi hluboký, řádu
20 až 30 dB, což potom může způsobovat totální výpadky (outage)
přijímaného signálu. Avšak jsou-li vysílač, přijímač i ostatní objekty
účastnící se šíření v klidu, je úroveň přijímaného signálu v určité
vzdálenosti d – i při mnohocestném úniku – konstantní. Jestliže jsou
tyto objekty v pohybu, přijímaný signál bude postihován nejen
výraznými změnami amplitudy a také fáze přijímaného signálu, ale
i Dopplerovým posuvem své frekvence.
V praxi lze poměrně snadno změřit skutečný průběh okamžité-
ho útlumu pozemního kanálu pouze v rozsahu asi 10 až 20 délek
vlny l. Zprůměrováním takto získaných hodnot a opakováním
uvedeného měření v celém dosahu vysílače se získá průběh čár-
kované křivky, odpovídající ztrátám šíření a zastínění. A konečně
zprůměrováním čárkovaného průběhu se dospěje k tečkované-
mu průběhu samotných ztrát šířením (bez zastínění).
Na výstupu kanálu, tj. na vstupu přijímače, se objevují také
šumy [3], [4]. Ty sem přicházejí jednak z vnějšku (galaktické šumy,
šumy pocházející z vysílače, šumy vyzařované zemským povr-
chem apod.), jednak to jsou šumy přijímače, anténního napáječe
a samotné antény, transformované do tohoto bodu. Mezi šumy se
řadí i signály jiných uživatelů a interference přírodního či umělého
původu. Všechny tyto složky je pro jednoduchost vhodné sdružit
a aproximovat jediným hypotetickým ekvivalentním zdrojem adi-
tivního bílého gaussovského šumu AWGN (Aditive White Gaussian
Noise), s výkonovou spektrální hustotou N0 = kTe [W/Hz], kde
k = 1,38.10–23
Joule/Kelvin je Boltzmannova konstanta a Te je ekvi-
valentní systémová šumová teplota ve stupních Kelvina. Veličiny
N0 resp. Te závisejí na konkrétním rádiovém prostředí, ale i na para-
metrech přijímací antény a přijímače, a proto se v praxi mohou
měnit v širokých mezích. Jejich velikosti se z toho důvodu často
jen odhadují (tak např. při orientačních výpočtech se pro spektrál-
ní hustotu N0 obvykle volí hodnota N0 = 10–9
W/Hz apod.).
V přijímači je vstupní signál nejprve demodulován. V dekodéru
kanálu je vyhodnocením paritních bitů redukována chybovost
vznikající při přenosu. V dekodéru zdroje by měla být v procesu
dekódování co nejdokonaleji
obnovována redundantní slož-
ka, potlačovaná v kodéru vy-
sílače. Naproti tomu irelevantní
složku, rovněž potlačovanou
v kodéru zdroje, není např.
při přenosech přirozených
audio nebo video signálů již
zapotřebí regenerovat, neboť
ji lidské smysly stejně sub-
jektivně nevnímají. Na výstu-
pu dekodéru se pak získává
signál, který se až na úmysl-
ně potlačené složky a určitou
chybovost shoduje se signá-
lem na vstupu kanálového
kodéru vysílače.
Obr. 2 a) Ztráty šířením, se superponovaným únikem ve velkém měřítku způsobeným zastíněním
a navíc s mnohocestným únikem v malém měřítku; b) typické hodnoty exponentu ztrát šířením g
3 R ] Q i P ND $ GL WL Y Q t E tO J D X V V R Y V N X P $ : * 1 P i Q i V O HGX M tF t
vlastnosti: přičítá se k užitečnému signálu, má v daném pásmu
konstantní („bílé“) spojité frekvenční spektrum a statistické rozdě-
lení jeho hustoty pravděpodobnosti (možných náhodných hodnot)
se řídí gaussovskou (normální) distribuční funkcí * (x) = (1/2π)1/2
H[ S ² [ 2
/2). Šum AWGN má nulovou střední hodnotu a spektrální
Y NR Q R Y R X K X V WR WX 1 0, závislou na parametrech jeho zdroje. Při-
pomeňme, že v radiokomunikaci se občas vyskytuje i „barevný“
šum, s nelineárním frekvenčním spektrem.
Poznámka: Terminologie související s obr. 2 je nedůsledná: ztrá-
ty v rádiovém kanálu s rostoucí vzdáleností d sice rostou, avšak
zobrazené průběhy poměru Pr/Pt zde naopak klesají, takže jejich
vžité označení pojmem „ztráty“ je nelogické; podobné terminolo-
gické nesrovnalosti se vyskytují i v souvislosti s Friisovou formulí
(1) apod. Význam uvedených veličin je tedy nutné při jejich aplika-
ci vždy přesně vymezit.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
TECHNOLOGICKÉ TRENDY
7
Ztráty šířením ve velkém měřítku
Všimněme si nejprve výkonového přenosu užitečného signálu
mezi vysílačem a přijímačem u ideálního rádiového kanálu, repre-
zentovaného volným prostředím. Ten je určen fundamentální Frii-
sovou formulí (Friis Free Space Propagation Equation, Friis Trans-
mission Formula, Range Equation), určující dosažitelný výkon
na výstupu přijímací antény Pr v závislosti na výkonu Pt vkládaném
do vysílací antény, ziscích Gr resp. Gt přijímací resp. vysílací anté-
ny (vůči izotropnímu zářiči) a vzdálenosti d antén
l c0
Pr = PtGtGr (4πd ) = Pr = PtGtGr (4πdf ) (1)
Ve volném prostředí se výkon přijímaného signálu zmenšuje se čtver-
cem d2
vzdálenosti obou antén a se čtvercem f2
frekvence. Součin
PtGt se označuje jako efektivní izotropní vyzařovaný výkon EIRP (Effe-
ctive Isotropic Radiated Power). S jeho využitím je potom možné for-
muli (1) vyjádřit v odlišném tvaru Pr = EIRPGr(l/4πd)2
. Ve zvláštním
případě zisků antén Gr = Gt = 1 předchozí vztah určuje neodstrani-
telné ztráty šířením samotného rádiového prostředí PL0 = (4πd/l)2
.
Úpravou relace (1) se získá také vztah pro ztráty šířením PL
(Path Loss) ve volném prostředí PL = Pt/Pr. (V teorii obvodů se poměr
Pt/Pr označuje spíše temínem „vložný útlum“). Ty jsou však vyjadřova-
né obvykle v decibelech, tedy
Pt (4πd)2
PL[dB] = 10log (Pr
)= 10log
GtGr l
2 (2)
Reciproká hodnota ztrát šířením se označuje jako zisk šíření GPG
(Path Gain), tedy GPG = 1/PL, resp. PG[dB] = – PL[dB]. V pasivním
rádiovém kanálu splňují ztráty šířením vždy podmínku PL ≥1, kdež-
to pro zisk šíření platí relace PG ≤ 1. Formule (1) a (2) lze použít
v uvedeném tvaru jen při dokonalém impedančním přizpůsobení
antén, jejich přesném nasměrování, správném nastavení jejich
polarizace atd. Při nesplnění těchto podmínek je nutné do nich
zavést různé korekční faktory. Kromě toho je pro aplikaci těchto for-
mulí nutné, aby se přijímač nacházel ve vzdáleném poli (far-field)
vysílací antény, označovaném také jako Fraunhofferova oblast.
Vzdálené pole se rozkládá ve vzdálenostech d od vysílače větších,
než je Fraunhofferova vzdálenost dt = 2D2
/l, kde D je největší fyzi-
kální lineární rozměr vysílací antény a l je délka vlny. Navíc ale musí
být pro vzdálené pole splněny podmínky dt >> D a dt >> l.
V reálném pozemském prostředí, kde dochází k zastínění přímé
trasy a k mnohocestnému šíření, však Friisův vztah nelze použít
[4], [5], [6]. Přesné modely pozemských kanálů ve velkém měřít-
ku, respektující charakteristiky konkrétního prostředí, vlastnosti
použitých antén a další faktory, jsou poměrně složité. Dvojpaprs-
kový model (two-ray model) uvažuje kromě přímé trasy šíření LOS
ještě trasu vzniklou odrazem od zemského povrchu, empiricky
získávané modely (model Okumurův, Hatův, COST 239 aj.) respek-
tují i složitější struktury rádiových pozemských kanálů v různých
vnějších prostředích (outdoor), ať již městských či venkovních,
v posledních letech se pak objevují i dokonalé modely vnitřních
prostředí budov (indoor) [9], [10]. Pokud se uvažují v daném
kanálu pouze ztráty šířením v pozemském prostředí – bez zastíně-
ní a mnohocestného šíření, je možné pro předběžný odhad přijí-
maného signálu Pr použít relace, vyplývající ze zjednodušeného
modelu ztrát šířením (simplified path-loss model) [4], [5]
d0
g
Pr ≅ PtK (d ), (3a)
Odpovídající ztráty šířením v decibelech
Pt d
g
PL[dB] = 10log (Pr
)= 10glog10(d0
)– 10logK (3b)
Předchozí vztahy platí pro vzdálenosti d větší, než je referenční
vzdálenost d0 dalekého pole (far-field reference distance). Para-
metr g je exponent ztrát šířením (path loss exponent), indikující
jejich zvětšování s rostoucí vzdáleností d. Veličiny d0 a g podstatně
závisejí na daném prostředí. Lze je určit např. metodou minimaliza-
ce střední kvadratické chyby (Minimum Mean Square Error, MMSE)
mezi daným modelem a experimentálně získanými hodnotami d0
a g v celém aktuálním rozsahu vzdáleností d a ve všech lokalitách
obsluhované oblasti. Tím se zohlední specifika tohoto prostředí,
která mohou být velice různorodá (charakter terénu, zástavba,
vegetace apod.). Velikost d0 je řádově 1 až 10 m ve vnitřním pro-
středí budov a řádově 10 až 100 m (výjimečně až 1km) ve vnějším
prostředí. Exponent g se rozprostírá v širokém rozpětí hodnot asi
1,5 až 6. V tabulce na obr. 2b jsou shrnuty jeho typické velikosti pro
různá vnitřní a vnější prostředí, v pásmu 900 až 1 800 MHz, při-
čemž nižší hodnoty platí spíše na dolním okraji tohoto pásma
a vyšší naopak v jeho horní oblasti. Hodnota g = 2 odpovídá ideál-
nímu volnému prostředí, hodnoty g ≤ 2 se objevují ve „virtuálních
vlnovodech“ (chodby budov a ulice se složkou šíření LOS), hodno-
ty g ≥ 2 jsou potom typické pro prostředí s více překážkami a šíře-
ním NLOS. Relace (3a) resp. (3b) platí pro případ samotných ztrát
šířením, tedy pro přímkovou závislost přenosu v obr. 2a, klesající
lineárně s výrazem log d, se strmostí g dB/dekádu. Bezrozměrná
konstanta K ≤ 1 závisí na charakteristikách antén a na průměrném
útlumu kanálu a lze ji určit podobnými experimentálními metodami,
jako parametry d0 a g; všechny tyto metody mohou být ovšem účin-
ně podporovány počítačem. Při všesměrových anténách je dána
vztahem K [dB] = 20 log(l/4πd0), který odpovídá ztrátám šíření PL0
ve vzdálenosti d0.
V pozemních kanálech působí kromě ztrát šířením PL [dB] větši-
nou také ztráty zastíněním PLSH [dB]. Zastínění má náhodný cha-
rakter s logaritmicko-normální distribucí (log-normal shadowing).
Jeho vliv na přenos rádiového kanálu vyjadřuje náhodná proměn-
ná ψ [dB] s Gaussovským rozložením, s nulovou střední hodnotou
a variancí s2
[dB]
. Kombinované ztráty, zachycující spolupůsobení
obou těchto efektů, jsou potom dány vztahem [6],
d
PL[dB] + PLHS[dB] = 10glog10 (d0
)– 10logK – Y [dB] (4)
Proměnná ψ [dB] vyjadřuje fluktuující příspěvek zastínění ke kon-
stantní střední hodnotě ztrát šířením v dané vzdálenosti d (viz obr.
2a). Určuje se podobnými metodami jako parametry d0 a g (např.
aplikací metody MMSE apod). Konkrétní velikost ψ [dB] rovněž
závisí na charakteru prostředí, na frekvenci a vzdálenosti d.
Při výpočtu výkonové bilance obecného rádiového spoje je nutné
uvažovat „nejhorší případ” (worst case), kdy se současně kumulují
všechny tři faktory určující výsledné výkonové ztráty resp. výsledný
zisk v rádiovém kanálu. Jsou to především střední ztráty šířením PL
podle relací (3), závislé na vzdálenosti d. Dále to jsou ztráty
zastíněním PLSH, které se projevují variacemi o velikosti 6 až 10 dB
okolo středních ztrát PL. K těm se řadí ještě ztráty PLMF vlivem mno-
hocestného Rayleighova nebo Riceho úniku, ležící v rozmezí 20 až
30 dB. Jestliže se od uvedených ztrát přejde k jejich reciprokým
hodnotám, tj. k ziskům GPL resp. GSH resp. GMF, je možné výsledný
přijímaný výkon Pr v uvažovaném rádiovém kanálu vyjádřit vztahem
Pr = Pt . GPL . GSH . GMF (5)
Příklad 1
Určete oblast vzdáleného pole pro vysílací anténu s maximálním
rozměrem D = 1m, při pracovních frekvencích f1 = 900 MHz (např.
standard GSM) a f2 = 1 900 MHz (DCS-1900 ~ GSM pro USA).
ψ
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
TECHNOLOGICKÉ TRENDY
8
Řešení: Pro zadané frekvence se určí odpovídající vlnové délky
c 3 ⋅ 108
l1 =
f1
=
900 ⋅ 106 ≅ 0,333 m, tj. 33,3 cm
c 3 ⋅ 108
l2 =
f2
=
1900 ⋅ 106 ≅ 0,158 m, tj. 15,8 cm
Příslušné Fraunhofferovi vzdálenosti jsou
2D
2
2 ⋅ (1)2
df1 =
l1
=
0,333
≅ 6,0 m
2D
2
2 ⋅ (1)2
df2 =
l2
=
0,158
≅ 12,65 m
Tyto vzdálenosti splňují přídavné podmínky df >> D a df >> l, takže
při frekvenci f1 = 900 MHz začíná vzdálené pole od 6 metrů od vysí-
lací antény a při frekvenci f1 = 900 MHz od 12,65 metrů. V tomto poli
lze potom již použít formuli (1) a další na ni navazující.
Příklad 2
Určete ztráty šířením PL [dB] = (Pt/Pr) [dB] radiokomunikačního
kanálu mezi vysílačem umístěným na geosynchronní družici
ve výšce 35 863 km nad pozemskou přijímací stanicí, při pracov-
ní frekvenci f = 4 GHz (při řešení zanedbejte přídavné ztráty zem-
ské atmosféry). Úlohu řešte jednak pro případ, kdy vysílač i přijí-
mač používají izotropní všesměrové antény se zisky Gt = Gr = 1 tj.
0 dB, jednak pro případ zisků Gt = 38 dB a Gr = 48 dB.
Řešení: Frekvenci f = 4 GHz odpovídá délka vlny l = c0/f =
= 3·108
/4·109
= 7,5cm. Ztráty šířením PL [dB] při použití izotrop-
ních antén se stanoví pomocí vztahu (2) vyjádřeného v decibelech.
4πd
2
4π ⋅ 35,863 ⋅ 10
6 2
PL (dB) = 10 log ( l
) = 10 log ( 0,075
) ≅ 195,6 dB.
Pokud se použijí antény se zisky Gt = 38 dB a Gr = 48 dB, zmenší
se ztráty šířením na hodnotu PL [dB] = 195,6 – 38 – 48 = 109,6 dB.
Jak je patrné, zisky antén jsou velmi cenné, neboť se přímo pro-
mítají do zlepšení energetické bilance daného spoje (to ostatně
potvrzuje i známé radioamatérské pravidlo, které říká že „…dobrá
anténa má cenu zlata…“).
Rádiový kanál AWGN a Shannonův kapacitní teorém
Jedním z nejdůležitějších parametrů rádiových kanálů je jejich
maximálně dosažitelná přenosová rychlost, kterou určuje slavný
Shannonův-Hartleyův kapacitní teorém. V tomto článku je nejprve
uveden jeho základní tvar [2], který platí pro ideální pásmově
omezený kanál s aditivním bílým gaussovským šumem AWGN.
V dalších pokračováních článků následují složitější verze teoré-
mu pro frekvenčně selektivní kanály, kanály s různými typy úniků
atd.
Obecný lineární Gaussovský kanál je v časové oblasti definován
jako kanál s reálným vstupním signálem s(t), kanálovou impulsní
odezvou h(t) a aditivním Gaussovským šumem n(t). Přijímaný sig-
nál r(t) je zde určen vztahem
r(t) = s(t) * h(t) + n(t), (6)
přičemž symbol * značí operaci konvoluce. Fourierovou transfor-
mací impulsní odezvy h(t) se získá frekvenční resp. spektrální
odezva (frequency resp. spectral response) H(f) = |H(f)| exp [jb(f)],
označovaná také termínem přenosová funkce (transfer function).
A naopak impulsní odezva h(t) je inverzní Fourierovou transfor-
mací přenosové funkce H(f). Ve frekvenční oblasti může být vstup-
ní signál uvažovaného kanálu určen jeho spektrem S(f), daným
Fourierovou transformací signálu s(t). Podobně signální výstup je
určen spektrem R(f). Šum má výkonovou spektrální hustotu (Power
Spectral Density, PSD) N(f).
Důležitým zvláštním případem obecného lineárního Gaussov-
ského kanálu je ideální pásmově omezený kanál s aditivním bílým
Gaussovským šumem AWGN, stručně nazývaný ideální AWGN
kanál. Tento kanál má v určitém frekvenčním pásmu W plochou
(konstantní) amplitudovou odezvu |H(f)| = H0 = konst. a lineární
fázi b(f), tak jak ukazuje obr. 4a. Pásmo W nemusí být nutně spo-
jité, nýbrž může se skládat z více dílčích pásem Dwi, mezi nimiž
jsou mezery; toto nespojité pásmo má celkovou šířku B = ∑i Dwi.
Frekvenční omezení pásma v praxi obvykle definuje systém, který
kanál využívá (frekvenční filtry ve vysílači a v přijímači apod.),
nebo příslušný komunikační standard.
Nechť se ke vstupu uvažovaného kanálu přivádí signál o urči-
tém omezeném výkonu Pt max < ∞. Výkonové omezení opět určují
buď technické limity vysílače, nebo komunikační standardy.
Na výstupu tohoto kanálu, tj. na vstupu přijímače, se potom obje-
vuje signální výkon o konečné průměrné hodnotě P a výkonové
spektrální hustotě P(f), závislé na přenosu kanálu. Avšak na výstu-
pu je vždy přítomen také ekvivalentní aditivní bílý gaussovský šum
AWGN, s konstantní výkonovou spektrální hustotou N0 a celkovým
průměrným šumovým výkonem N = N0W. Potom je zde dosaženo
průměrného poměru signálu k šumu SNR (Signal to Noise Ratio)
o hodnotě SNR = P/N = P/N0W; (obecnější případ „barevného“
šumu podle obr. 4b je zmíněn v odstavci Kapacita rádiového
kanálu s frekvenčně závislým přenosem a barevným šumem).
Předpokládejme dále, že signál přiváděný ke vstupu uvažova-
ného kanálu z vysílače je modulován určitými binárními náhodný-
mi daty; ponechme přitom zatím otázku o jaký typ modulace
a další parametry tohoto signálu se jedná. U takto specifikované-
ho kanálu není možné přenášet bezchybně binární signál s neo-
mezenou rychlostí. Při jeho vhodném optimálním kódování ve vysí-
lači lze k přijímači přenést, s libovolně malou chybovostí BER (lim
BER → 0), nejvýše jen určitý horní limit C, nazývaný kapacitou
kanálu a daný Shannonovým-Hartleyovým vztahem, označova-
ným také jako kanálový kapacitní teorém [2]
PC = W log2 (1 +
N
) = W log2 (1 + SNR) [bit/s] (7)
Kapacita je zde vyjádřena v bitech za sekundu (bits per second),
má tedy rozměr [bit/s]. V praxi se však používá také normovaná
kapacita log2(1 + SNR), vyjádřená v bitech za sekundu a vztaže-
ná k pásmu 1 Hz. Ta se někdy označuje jen symbolem C, ačkoliv
správně se jedná o poměr C/W, takže její rozměr je [bit/s/Hz]. Nor-
movaná kapacita C/W vlastně vyjadřuje spektrální účinnost rádio-
vého kanálu (channel spectrum efficiency), nelze ji ale zaměňovat
za modulační spektrální účinnost hs (modulation bandwidth effici-
Pozn‡ mky: 1. Pásmo : , přenosové funkce, spektra signálu
a šumu i další příbuzné veličiny jsou zde pro jednoduchost uvažo-
vány jen pro kladné frekvence; v teorii signálu se však preferuje
exaktnější pojetí kladných a záporných frekvencí, oboustranných
spekter souměrných vůči frekvenci f = 0 ap.
2. Impulsní odezva systému K (t) je výstupní odezva na Diracův
L P S X O V δ(t) (jednotkový impuls, funkci delta), tj. impuls o nulové šíř-
ce a nekonečné amplitudě, překrývající jednotkovou plochu.
Její Fourierovou transformací je frekvenční odezva H(f), tedy
H(f) = F [K (t)]; naopak platí rovněž vztah K (t) = F–1
[H(f)], tj. impuls-
ní odezva je inverzní Fourierovou transformací přenosové funkce.
3. Výkonová spektrální hustota p.s.d. (power spectral density,
power spectrum) obecně popisuje rozložení výkonu signálu na
různých frekvencích jeho spektra.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
TECHNOLOGICKÉ TRENDY
9
ency), definovanou v odstavci Shannonův separační teorém.
Kapacita kanálu C podle vztahu (7) závisí pouze na šířce pásma
W a poměru SNR. Naproti tomu bitová chybovost přenosu BER je
při určitém poměru SNR navíc závislá i na formátu modulace
a na typu ochranného kódování. Terminologie v označování poj-
mů C a C/W není zřejmě jednotná, a proto je nutné v případě mož-
nosti jejich záměny je vždy přesně významově vymezit.
Snaha zajistit v praxi co nejnižší chybovosti BER, při pokud mož-
no co nejnižším poměru SNR, však vede ke stále komplikovaněj-
ším kanálovým kodérům a dekodérům, s nadměrnou délkou kódo-
vých bloků (teoreticky dokonce limitující k nekonečnu). U nich po-
tom může narůstat procesní doba až na neúnosnou mez, což je
v řadě aplikací nežádoucí. Technický vývoj však jde v této oblasti
rychle vpřed. Díky moderním ochranným turbo kódům a kódům
LDPC, vcházejícím do praxe od devadesátých let minulého stole-
tí, se přenosové rychlosti dostupné v reálných poměrech již blíží
k uvedenému maximu (7).
Příklad 3:
Vypočtěte kapacitu C/W (spektrální účinnost) [bit/s/Hz] ideálního
AWGN kanálu podle vztahu (7), a to pro poměry SNR na vstupu
přijímače v rozmezí –20 dB až 30 dB, s krokem 5 dB. Vypočtené
výsledky zobrazte graficky.
Řešení: Největší poměr SNR = 30 dB odpovídá poměru výkonů
P/N = 10SNR/10
= 1030/10
= 1 000. Hledaná kapacita C/W = log2 (1 + P/N) =
= log21001 9,9672 [bit/s/Hz]. Podobně se vypočítají kapacity
C/W pro další zadané poměry P/N. Výsledky shrnují tabulka a graf
na obr. 3.
Z obr. 3b vyplývá, že při velkých hodnotách poměru SNR jeho
zvýšení o 3 dB vede ke zvýšení kapacity zhruba jen o 1 bit/s/Hz.
Zvyšování SNR např. cestou zvyšování vysílacího výkonu je tedy
v režimu velkého poměru SNR málo efektivní. Výhodnější je potom
např. aplikace technik více antén MIMO. V obr. 3b je pro srovnání
uveden také analogický průběh pro rádiový kanál s Rayleighovým
únikem (odst. Rayleighův a Riceanův únik), u něhož je nutné pro
dosažení určité kapacity zvýšit poměr SNR oproti Shannonově
kanálu bez úniku. Pokud je v přijímači využita informace o stavu
kanálu CSI (channel state information), únik snižuje kapacitu jen
mírně (pro SNR→ ∞ jen asi o 2,5 dB). Avšak není-li informace CSI
využita, může být snížení kapacity vlivem úniku velice citelné. Zvý-
šení chybovosti BER přenosu vlivem úniku je však vždy velmi
výrazné, ať již se informace CSI využívá, nebo nikoliv (tyto otázky
jsou probírány dále).
U binárních signálů lze výkon P vyjádřit pomocí energie připada-
jící na jeden informační bit Eb a bitové rychlosti Rb vztahem P = EbRb.
Shannonovu kapacitu (7) je potom možné formulovat v alternativ-
ním tvaru [4], [5]
P Eb.Rb
C = W log2 (1 +
N
)= W log2 (1 +
N0W
) [bit/s] (8)
Relace (7) resp. (8) vyjadřují kapacitu rádiového kanálu pomocí
veličin P a N na výstupu kanálu, tj. na vstupu přijímače. Pokud je
ke vstupu kanálu, s šířkou pásma W a s amplitudovým přenosem
H0 = konst., přiváděn binární signál se středním signálním výko-
nem Pt a s konstantní spektrální výkonovou hustotou Pt(f) = konst.,
na výstupu tohoto kanálu se objevuje celkový výkon P = Pt.H0
2
.
Kapacita kanálu se může potom formulovat také v další odlišné
podobě
P Pt.H0
2
C = W log2 (1 +
N
)= W log2 (1 +
N0W
) [bit/s] (9)
Veličina H0
2
/N0W se označuje jako poměr zisku k šumu kanálu
(channel gain to noise ratio) a označuje symbolem CNRch resp.
GNRch, nebo také SNRch.
Příklad 4
Buňkový standard GSM, náležející do druhé generace (2G), má
šířku pásma rádiového kanálu B = 200 kHz. Při minimálním pomě-
ru signálu k šumu na vstupu přijímače 9 dB zaručuje tento standard
přenos dat o hrubé bitové rychlosti Rb = 270,83 kb/s, při chybovos-
ti BER ≤ 10–3
, což odpovídá spektrální účinnosti hGSM = Rb/B =
= 270,83/200 ≅ 1,35 bit/s/Hz (viz dále odst. Spektrální a energetic-
ká účinnost). S využitím vztahu (7) stanovte Shannonovu spektrál-
ní účinnost C/W a kapacitu C pro kanál AWGN se stejnou šířkou
pásma B = 200 kHz a s tímtéž poměrem SNR = 9 dB a také
s typickým poměrem SNR = 20 dB.
Řešení: Poměr SNR = 9 dB odpovídá poměru výkonů P/N =
= 10SNR/10
= 109/10
≅ 7,94, takže spektrální účinnost C/W = log2(1 +
+ 7,94) ≅ 3,16 bit/s/Hz a kapacita C = W(C/W) = 200 000·3,16 ≅
≅ 632 kb/s. Skutečná přenosová rychlost 270,83 kb/s v kanálu
standardu GSM je tedy za daných podmínek rovna zhruba jen asi
43 % dosažitelného teoretického maxima 632 kb/s. Při typickém
poměru SNR = 20 dB je Shannonovo maximum bitové rychlosti
C = 200 000 ⋅ 6,66 = 1 322 kb/s, takže kanál GSM využívá v tom-
to případě jen asi 20 % dosažitelného maxima.
Uvedený kanál standardu GSM, odpovídající jeho první vývojo-
vé fázi, má zřejmě ještě nezanedbatelné kapacitní rezervy. V reál-
ných pozemních kanálech, které využívá síť GSM, totiž působí úni-
ky, interference a řada dalších rušivých činitelů. Ty nedovolují při
přijatelné složitosti tohoto systému, odpovídající stavu počátku 90.
let minulého století, zvýšit jeho přenosovou rychlost nad uvede-
nou hodnotu 270,83 kb/s. V následujícím vývoji, především díky
zavádění modulací vyšších řádů (…32QAM; 64QAM), nastupující
prostorové diverzitě a aplikaci dalších nových technik, se však
přenosová rychlost standardu GSM výrazně zvýšila. V jeho nejpo-
kročilejší variantě E-EDGE (generace téměř 3G) na trase DL
za ideálních podmínek (dostatečně velký poměr signálu k šumu
vyžadovaný použitými modulacemi, nulové zatížení sítě) se potom
dosahuje dokonce rychlostí až asi 1,9 Mb/s. V těchto případech se
však navíc aplikuje také technika sdružování dvou dílčích pásem
200 kHz do jediného širšího pásma 2 ´ 200 = 400 kHz. Spektrální
účinnost této vylepšené verze GSM se potom blíží již k podstatně
příznivější hodnotě hEDGE ≈ 1890/400 = 4,72 bit/s/Hz. U nového
standardu LTE-A (Release 10), při aplikaci modulace 64QAM
a techniky více antén ve vysílači i v přijímači (až 8 ´ 4 MIMO),
je špičková teoretická spektrální účinnost na trase DL dokonce
hLTE-A ≈ 30 bit/s/Hz.
Obr. 3 a) Shannonova kapacita C/W ideálního kanálu AWGN
pro několik hodnot poměru signálu k šumu SNR;
b) závislosti kapacity C/W na poměru SNR, pro ideální Shannonův kanál
s šumem AWGN a pro tentýž kanál s Rayleighovým únikem, a to pro případ
využití informace CSI v přijímači a bez jakýchkoliv informací CSI
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
TECHNOLOGICKÉ TRENDY
10
Příklad 5
Americký buňkový standard IS-95, založený na progresivní tech-
nice přístupu s kódovým dělením CDMA, avšak náležející ještě do
generace 2G, má šířku pásma rádiového kanálu B = 1,25 MHz, v níž
jsou přenášena data o hrubé bitové (čipové) rychlosti Rb = 1,2288 Mb/s.
Vypočtěte jeho spektrální účinnost hIS-95.
Řešení: Hledaná spektrální účinnost je
Rb 1,228
hIS-95 =
B
=
1,25
= 0,98 [bit/s/Hz].
Vypočítaná hodnota hIS-95 = 0,98 bit/s/Hz je relativně malá (men-
ší, než u GSM), avšak pro uvažovaný přístup CDMA v buňkové
struktuře IS-95, není tento parametr relevantní. V této aplikaci
jsou pro posouzení celkové funkce vhodnější jiné definice,
zohledňující právě specifika dané buňkové sítě. Tyto otázky jsou
dále podrobněji zkoumány v odst. Spektrální a energetická účin-
nost.
Příklad 6
Uvažujme pozemní rádiový kanál se šířkou pásma B = 200 kHz, vysíla-
cím výkonem Pt = 1 W a spektrální hustotou šumu N0 = 10–9
W/Hz. Před-
pokládejme, že v tomto kanálu vysílaný signál klesá se vzdáleností d
mezi vysílačem Tx a přijímačem Rx podle vztahu Pr(d) = Pt (d0/d)3
, při-
čemž referenční vzdálenost d0 = 10m. Určete Shannonovu kapacitu C
tohoto kanálu při vzdálenostech d vysílač-přijímač 100 m a 1000 m.
Řešení: Při vzdálenosti d = 100 m je přijímaný výkon Pr(d) =
= Pt (d0/d)3
= 1.(10/100)3
= 10–3
W a tedy poměr signálu k šumu je
Pr(d)/(N0B) = 10–3
/(10–9
.200.103
) = 5,0 tj. 6,99 dB; odpovídající
kapacita C = 200 000 log2(1 + 5,0) 516,992 kbit/s. Tato hodno-
ta bohatě dostačuje pro přenos signálu GSM (270,83 kb/s).
Při vzdálenosti d = 1km je přijímaný výkon Pr(d) = 1(10/1000)3
=
= 10–6
WatedypoměrsignálukšumuPr(d)/(N0B)=10-6
/(10–9
.200.103
)=
= 0,005 tj. –23,01 dB; kapacita C je v tomto případě C 200 000log2
(1 + 0,005) = 1,439 kb/s. Tato hodnota přenos signálu GSM neumožňuje.
V daném reálném rádiovém kanálu se při desetinásobném zvětšení
vzdálenost Tx – Rx zmenší poměr signálu k šumu v přijímači tisíckrát tj.
o 30 dB a velmi podstatně se zmenší i kapacita kanálu. Příčinou toho-
to výrazného poklesu je značný útlum přenášeného signálu v pozem-
ském kanálu, daný relativně velkým exponentem ztrát kanálu g = 3. Je
však nutné zdůraznit, že použité parametry g, N0 a d0 jsou poloempiric-
ké veličiny, jejichž hodnota závisí na lokálním prostředí, na frekvenci,
parametrech antén apod., takže vypočtené výsledky nelze zevšeobec-
ňovat a jednoduše aplikovat na jiné provozní scénáře.
Výrazná snaha o dosažení co největší spektrální účinnosti pře-
nosu a tedy co nejefektivnějšího využití nedostatkového frekvenč-
ního spektra, je zřejmě jedním z typických rysů soudobé rádiové
komunikace. Zvýšení spektrální účinnosti z hodnoty 1,35 bit/s/Hz
(GSM) na 30 bit/s/Hz (LTE-A) za posledních dvacet let je důka-
zem, že tato snaha je úspěšná.
Pokračování v dalším čísle
Obr. 4 a) Frekvenční charakteristiky ideálního pásmově omezeného rádiového kanálu AWGN o šířce pásma W,
s lineárním konstantním přenosem H(f) = H0 a bílým šumem N(f) = N0;
b) kanál s frekvenčně závislým přenosem H(f) a s barevným šumem N(f). Výkon vysílaného signálu je v obou případech omezen jistou maximální hodnotou Pt max < ∞.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA
11
Panasonic LUMIX G6
s novým obrazovým
procesorem Venus Engine
Společnost Panasonic uvedla na trh nový
fotoaparát LUMIX DMC-G6 se systémem
DSLM (Digital Single Lens Mirrorless). Ten-
to fotoaparát je určen pro náročné uživate-
le, kteří vyžadují špičkovou obrazovou kva-
litu snímků i při slabším osvětlení.
Nový výkonný grafický procesor Venus
Engine spolu s 16megapixelovým sníma-
čem Live MOS plně demonstruje schopnost
DSLM fotoaparátů dosáhnout špičkové kva-
lity obrazu. Vysoká citlivost v rozsahu ISO
160 až 25 600 dovoluje pořídit snímky i při
nízké intenzitě světla. Kromě funkce „Low
Light AF” pro fotografování za zhoršených
světelných podmínek se LUMIX DMC-G6
může pochlubit ještě systémem „Accurate
AF” a rychlým zaostřováním „High Speed AF”.
Uživatel tak má k dispozici rozsáhlou řadu
režimů automatického zaostření včetně de-
tekce tváře nebo režimu AF Tracking, při kte-
rém lze vybraný motiv zaaretovat a průběž-
ně jej sledovat a doostřovat i v případě po-
hybu. Fotograf tak může plně využít sek-
venčního snímání sedmi snímků za sekundu
a zachytit pohybující se objekt s ohromujícím
jasem a čistotou.
S LUMIXem G6 lze pořídit i vysoce kvalitní
videozáznam ve Full HD rozlišení 1080/50p
a stereozvukem ve formátu AVCHD a MP4
se širokými možnostmi komprese. Zvýšení
komfortu představuje pro fotografy OLED
hledáček, který je nejen jasnější než tradič-
ní LCD hledáček, ale má také rychlejší ode-
zvu a lépe zobrazuje fotografovaný objekt
v jasném slunečním světle. Jeho využitím
se zároveň snížila také spotřeba energie.
Uživatelé se při pořizování snímků mohou
rozhodnout pro klasický elektronický hledá-
ček (EVF) se senzorem přiložení oka nebo
třípalcový výklopný displej s vysokým rozli-
šením. Jednoduchost obsluhy demonstru-
je možnost ovládat přístroj přes dotykový
displej včetně volby zaostření kdekoliv ve
snímané ploše jedním dotykem.
Panasonic LUMIX DMC-G6 je na čes-
kém trhu dostupný od června ve stříbrném
a černém provedení. Cena se pohybuje od
15 000Kč za tělo až po prémiovou sadu
(s novým objektivem 14–140 mm, F3,5–5,6)
za 25 000 Kč. ■
Acer Iconia W3 první
8,1palcový tablet s Windows 8
Společnost Acer představila první 8,1palcový
tablet s operačním systémem Windows 8. Ico-
nia W3 tak přináší nejen spoustu zábavy, ale
představuje také plnohodnotný PC s předin-
stalovanou sadou Microsoft Office Home &
Student 2013 (lze aktivovat za 139 EUR). Mož-
nosti využití jsou skutečně široké od čtení
a prohlížení webových stránek, sledování vi-
dea (720p) a další zábavu až po plnohodnot-
né využívání programů Word, Excel, PowerPo-
int a OneNote, takže je tento tablet ideální pro
podnikatele, studenty i rodiny. Windows 8 na-
bízí snadným přístup k osobním aplikacím
a nastavení díky aktivním dlaždicím a s přístu-
pem do obchodu Windows Store, který vám
nabídne ještě více možností. Navíc nabízí inte-
grované zabezpečení a rodičovské zámky.
Tablet Iconia W3 je i při rozměrech 218,9 ´
´ 134,9 ´ 11,35mm a hmotnosti 0,5 kg dosta-
tečně kompaktní, aby ho bylo možné pohodl-
ně používat v jedné ruce. O dostatečnou vý-
konnost se stará dvoujádrový procesor Intel
Atom Z2760 s taktem 1,8 GHz, 2GB RAM na
LPDDR2 a baterie Li-Pol s kapacitou 3 500 mA,
která vydrží až osm hodin provozu bez nabí-
jení. Tablet využívá 8,1palcový dotykový dis-
plej CrystalBrite s LED podsvícením a rozli-
šením 1 280 ´ 800 pixelů, který podporuje až
deset současných dotykových bodů. Sou-
částí jsou také 2megapixelová přední a zad-
ní kamera a stereo reproduktory. Pro ukládá-
ní dat slouží podle výběru 32- nebo 64GB
SSD, samozřejmě s možností rozšíření při vy-
užití karet microSD. Možnosti připojení zahr-
nují WiFi podle IEEE 802.11b/g/n, Bluetooth
4.0, mobilní technologie podle daného trhu,
mikro-HDMI a microUSB 2.0. Pokud je potře-
ba můžete doma nebo v kanceláři tablet pro
pohodlnější ovládání zadokovat do Bluetoo-
th klávesnice.
Maloobchodní cena je 329 EUR pro 32GB
model a 379 EUR pro 64GB model, dokovací
klávesnice vyjde na 69 EUR a pouzdro na
24,90 EUR (šedé) nebo 27,90 EUR (bílé). ■
E Ink a Sony představili
13,3palcovou e-čtečku
V současné době patří mezi nejoblíbenější
e-čtečky ty s 6palcovým displejem. Vcelku
bez problémů si na nich můžete číst technic-
ké manuály, učebnice, knížky, elektronické
časopisy nebo komiksy, i když při zobrazení
celé stránky klasické školní učebnice blížící
se velikosti A4 je displej poněkud přecpaný.
Společnosti E Ink Holding a Sony vyvinuli
proto novou technologii flexibilního elektro-
nického papíru nazvanou Mobius, která byla
světu poprvé představena během výstavy
Edix 2013 konané v Tokiu 15.–17. května.
Jedná se o prototyp flexibilní 13,3palcové
e-čtečky, kde flexibilní neznamená ani tak
ohebné jako spíše lehké a odolné vůči roz-
bití. Nová technologie je založena na TFT
(Thin Film Transistor), ale jako podklad není
využívané sklo, nýbrž plast. Díky významné-
mu snížení celkové hmotnosti (až o 50 %)
pak lze zvětšit úhlopříčku obrazovky.
Představený prototyp e-čtečky s 13,3pal-
covým dotykovým E-Ink displejem s rozliše-
ním 1200 × 1600 bodů má rozměry 233 ´
´ 310 ´ 6,8 mm při hmotnosti 358 g. Doká-
že zobrazit16 odstínů šedi, disponuje připo-
jením WiFi podle 802.11b/g/n, 4 GB vnitřní
paměti a zásuvkou pro paměťové karty
microSD. Napájení zajišťuje Li-Ion baterie,
jejíž kapacita vydrží na tři týdny provozu
(samozřejmě bez využívání WiFi). Součástí
je také pero stylus, aby si studenti mohli
psát poznámky na okraje učebnic. Sony
plánuje e-čtečku uvést na trh v březnu
2014, do té doby ji chce otestovat na něko-
lika japonských univerzitách. ■
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA
12
Dokončení z čísla 06/2013
Návrh polyfázní sítě
Nejprve je třeba stanovit kmitočtový rozsah, ve kterém musí být
zajištěn přesný fázový posun. Signál DRM je generován na výstu-
pu zvukové karty počítače v rozsahu 350 Hz až 2850 Hz. Pro
výpočet polyfázní sítě byl zvolen fmin
= 200 Hz a fmax
= 3000 Hz.
Pro počet potřebných segmentů platí tato pravidla:
– Při kmitočtovém rozsahu jedné dekády je pro každých 10 dB
potlačení nežádoucího postranního pásma nutný jeden segment.
– Při každém zdvojnásobení fmax
je třeba přidat jeden segment.
Tomu odpovídá vztah
N = log2
fmax
+
M
, (10)
10·fmax 10
kde M je míra potlačení nežádoucího postranního pásma v dB.
Bylo zvoleno M = 70 dB. Pak
N = log2
fmax
+
M
= log2
3000
+
70
= 7,58 ~ 8 . (11)
10·fmax 10 10-200 10
Každý segment má všechny hodnoty rezistorů a kondenzátorů
shodné velikosti. Časové konstanty jednotlivých segmentů lze
určit podle vztahu
N–1 fmax
1-χ
RχCχ =
( √fmin
)
2·p·fmin
(12)
kde N je počet segmentů, x je indexace jednotlivých segmentů,
tedy x = 1…N.
V tabulce 5 jsou uvedeny vypočítané hodnoty Rx
a zvolené sku-
tečné hodnoty rezistorů v řadě E24. Velikost kapacity kondenzáto-
rů 10 nF byla zvolena. Hodnoty fx
vyjadřují kmitočty, na kterých by
u samostatně zapojeného RC segmentu bylo dosaženo přesných
požadovaných fázových posunů, fx
= 1/(2pRC).
Protože přesnost fázových posuvů na výstupu polyfázní sítě
závisí na přesnosti hodnot součástek a tedy i jejich toleranci, byla
provedena v programu PSpice analýza Monte Carlo. Byly uvažo-
vány tolerance rezistorů 1 % a kondenzátorů 5 %.
Analýza byla provedena pro 100 běhů. Na obr. 7 je zobrazen
výsledek analýzy pro posun mezi signály označené na obr. 6 jako
0° a 90°. Z obrázku je patrné, že přesnost fázového posunu tako-
véto sítě se pohybuje mezi ±5°.
Pro konstrukci opravdu přesné polyfázní sítě je vhodné použité
součástky měřit a vybrat ty, které splňují zpřísněné požadavky.
V grafu na obr. 8 jsou nakresleny fázové posuny mezi signály „0°“
a „90°“ realizované polyfázní sítě.
Jinou možností je použít aktivní fázovací síť skládající se z fázo-
vacích článků s operačními zesilovači. Její výhodou je, že vstupní
signál není utlumen. Při simulaci Monte Carlo byly však výsledky
horší, než u pasivní sítě. Zapojení aktivní sítě je ukázáno na obr. 9,
výsledky simulace Monte Carlo při stejném nastavení jako při
předchozí simulaci jsou zobrazeny na obr. 10.
Vysílač signálu DRM
pro radioamatérská pásma
Pavel Paták, Zbyněk Lukeš, Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně
Tabulka 5 Vypočítané a zvolené hodnoty polyfázní sítě
x
Cx
Rx
fx
RxE24
[nF] [kΩ] [Hz] [kΩ]
1 10 79,577 200,00119 82
2 10 54,047 294,47507 56
3 10 36,708 433,57018 36
4 10 24,931 638,38171 24
5 10 16,933 939,9099 16
6 10 11,500 1383,956 11
7 10 7,811 2037,5745 7,5
8 10 5,305 3000,0932 5,1
Obr. 7 Simulace Monte Carlo pro pasivní RC polyfázní síť
Obr. 8 Graf posunu fází mezi signály s1(t) a s2(t)
Obr. 9 Aktivní fázovací síť
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA
13
Realizace modulátoru
Při realizaci byl použit analogový multiplexor 74CBTLV3253D, kte-
rý svými parametry postačuje pro krátkovlnné aplikace. Kritickým
parametrem je rychlost přepínání kanálů. Pokud uvažujeme nej-
vyšší kmitočet nosné 30 MHz, je kmitočet přepínání kanálů (tj. čet-
nost změny na adresním vstupu multiplexoru) již 120 MHz, tzn.
jeden kanál je sepnut po dobu 8,3 ns.
Při realizaci se ukázalo, že potlačení nežádoucího postranního
pásma závisí na kmitočtu nosné. Rychlost přepínání multiplexoru
nemůže mít vliv na fázové posuny vstupních signálů ani nemůže
ovlivňovat zesílení zesilovačů zapojených před multiplexorem,
což bylo ověřeno i měřením. Důvod změny potlačení nežádoucí-
ho pásma je tak třeba hledat buď v samotném multiplexoru, nebo
v zapojení klopných obvodů vytvářejících adresní vstupy pro mul-
tiplexor.
Potlačení nežádoucího pásma v závislosti na kmitočtu je zobra-
zeno na obr. 11. Experimentálně bylo zjištěno, že změnou zesílení
vstupních signálů (kdy tedy vstupní signály nejsou stejně velké),
lze kompenzovat nepřesné fázové posuny. Nejlepší výsledek,
jakého se podařilo dosáhnout, je zobrazen v následujícím grafu
na obr. 12.
Podle platné legislativy však musí být nežádoucí složky ve spek-
tru pro vysílání na kmitočtech nižších jak 30 MHz potlačeny alespoň
o 40 dB. Proto byla změněna koncepce vysílače. Byla opuštěna
myšlenka přímo směšujícího vysílače do rádiového kanálu a modu-
látor byl využit pro pevnou mezifrekvenci.
Na jednom kmitočtu totiž není problém dosáhnout dostatečného
potlačení postranního pásma. Jako mezifrekvenční kmitočet byla
zvolena frekvence 5 MHz. Spektrum mezifrekvenčního signálu
kolem 5 MHz je zobrazeno na obr. 13. Potlačeno je horní postran-
ní pásmo. Uprostřed na f = 5 MHz je pronikající nosná, vlevo pak
1. a 2. harmonická modulačního signálu.
Druhý směšovač
Pro druhé směšování byl zvolen stejný typ směšovače/moduláto-
ru jako pro generování SSBSC
signálu, tedy Tayloeův modulátor.
V ideálním případě by po směšování byla ve výstupním spektru
jedna složka, standardně na rozdílovém kmitočtu fgenerátor – fmf.
Tomuto stavu se nejvíce blíží dvojitě vyvážené směšovače, které
ve výstupním spektru potlačují jak vstupní signál, tak signál míst-
ního oscilátoru. Při porovnání vlastností dvojitě vyvážených smě-
Obr. 10 Výsledky simulace Monte Carlo pro aktivní síť
Obr. 11 Potlačení nežádoucího pásma u modulace SSBSC
Obr. 12 Potlačení nežádoucího pásma u modulace SSBSC
při změně zesílení budicích zesilovačů
Obr. 13 Spektrum okolo mezifrekvenčního kmitočtu 5 MHz
Obr. 14 Spektrum po filtraci na výstupu 2. směšovače
při směšování do pásma 28 MHz
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA
14
šovačů a Tayloeova modulátoru je vidět, že Tayloeův modulátor
lze považovat za dvojitě vyvážený směšovač. Jeho výhodou opro-
ti klasickým směšovačům je alespoň částečné potlačení druhé
vznikající složky na kmitočtu fgenerátor + fmf.
Nevýhoda naproti tomu je, že při nedokonalých fázových posu-
nech signálů přiváděných na multiplexor, vznikají ve spektru růz-
né kombinační složky. Stejně jako v případě prvního modulátoru
i zde lze změnou zesílení jednotlivých větví před multiplexorem
měnit potlačení těchto složek ve spektru. Tak lze dosáhnout stavu,
že při vysílání do nízkých kmitočtových pásem v okolí mezifrek-
vence, je složka na mezifrekvenčním kmitočtu potlačena dosta-
tečně, při vysílání do vyšších pásem se naopak zlepšuje potlače-
ní druhého postranního pásma. To snižuje nároky na filtry, které
jsou zařazeny za modulátorem. Spektrum po filtrování při vysílání
na kmitočtu 28 MHz je uvedeno na obr. 14.
Před druhý směšovač je dále zařazena dolní propust s eliptic-
kou aproximací, zvlněním v propustném pásmu 1 dB a mezním
kmitočtem 5,4 MHz, která odstraňuje nežádoucí složky ve spektru
produkované prvním směšovačem na násobcích nosné.
Vzhledem ke značné úzkopásmovosti mezifrekvenčního signá-
lu lze nyní zkonstruovat polyfázní síť pouze jednostupňovou. Hod-
nota kondenzátorů byla zvolena 100 pF a hodnota odporů byla
spočítána takto:
R = 1 = 1 = 297 Ω ~ 300 Ω . (13)2pfC 2p ⋅ 5,4 ⋅ 106
⋅ 100 ⋅ 10-12
Pásmové propusti
Za blokem druhého směšovače je zařazena banka pásmových pro-
pustí. Má za úkol dostatečně potlačit všechny nežádoucí složky ve
spektru vznikající ve směšovači. Většina složek je potlačena do-
statečně, tedy alespoň o 40 dB, některé však jsou příliš silné. Při vy-
sílání na nižších kmitočtových pásmech (pásma 1,8 MHz, 3,5 MHz,
7 MHz) jsou to především složky na násobcích nosné, při vysílání
na vyšších pásmech pak pronikající mezifrekvence. I přesto, že jsou
ostatní složky potlačeny alespoň o zmíněných 40 dB, je dobré spek-
trum vyčistit co nejvíce.
Pro pásma 7, 14, 18, 21, 24 a 28 MHz byly navrženy a realizová-
ny jednotlivé filtry typu pásmová propust, pro pásma 1,8 a 3,5 MHz
byla navržena jedna společná dolní propust. Dolní propust je navr-
žena s eliptickou aproximací 5. řádu, nejvyšším zvlněním v propust-
ném pásmu 0,05 dB a mezním kmitočtem 4 MHz. Návrh a optimali-
zace byly provedeny, stejně jako u pásmových propustí, v progra-
mu Ansoft Designer.
U všech pásmových propustí byla zvolena Čebyševova aproxima-
ce, zapojení filtrů je na obr 15. Filtry jsou navrženy 3. řádu se zvlně-
ním v propustném pásmu 0,02 dB. Propustná pásma filtrů byla navr-
žena tak, aby pásma, v nichž je možné provozovat digitální vysílání,
byla propuštěna s co možná nejmenším útlumem. Šířka pásma ovliv-
ňuje útlum filtru v propustném pásmu. Čím je šířka propustného pás-
ma větší, tím menší útlum v propustném pásmu je. Proto je propust-
né pásmo vždy širší, než by bylo nezbytně nutné.
Přepínání filtrů zajišťuje dvojice analogových multiplexorů FST3253
od firmy Fairchild. V sepnutém stavu má multiplexor odpor 4 Ω,
podle simulací provedených v programu Ansoft Designer dojde
vlivem vložení dvou těchto odporů ke zhoršení vložného útlumu
asi o 1,2 dB. Na obr. 16 jsou naměřené kmitočtové charakteristiky
pásmových filtrů.
Místní oscilátor
Místní oscilátor slouží k taktování druhého Tayloeova směšovače.
Požadavky na něj kladené jsou následující:
– Obdélníkový nesymetrický výstup o úrovni, kterou jsou schopny
zpracovat logické obvody CMOS.
– Dobrá teplotní stabilita kmitočtu.
– Dobrá časová stálost kmitočtu.
– Nízký fázový šum.
– Možnost jemného ladění, jednotky nebo desítky Hz.
Posledním velmi důležitým parametrem je nejvyšší požadovaný
kmitočet. Jeho hodnota je určena nejvyšším kmitočtem, na kterém
bude vysílač pracovat, tedy 29,3 MHz. Protože po druhém smě-
šování je využit směšovací produkt na kmitočtu foscilátor
– fmf
, je nut-
né ještě připočíst hodnotu mezifrekvenčního kmitočtu, která je
5 MHz. Nejvyšší požadovaný kmitočet oscilátoru pak tedy je
foscilátor max
= 4 · (foscilátor max
+ fmax
) = 4 · (29,3 + 5) = 137,2 MHz .
(14)
Tuto hodnotu lze snížit například tím, že pro vyšší kmitočtová
pásma využijeme směšovacího produktu foscilátor
+ fmf
. Pak bude
nejvyšší potřebný kmitočet oscilátoru
foscilátor max
= 4 · (foscilátor max
– fmax
) = 4 · (29,3 – 5) = 97,2 MHz
(15)
Digitální modulace zpravidla využívají módu USB (Upper Side
Band). Proto je při změně používaného směšovacího produktu po-
třeba také na mezifrekvenci změnit mód SSBSC modulace buď na
USB, nebo LSB. To však díky popsaným vlastnostem směšovače
nečiní obtíže, stačí změnit pořadí spínání kanálů multiplexoru.
Tyto požadavky splňuje např. obvod Si570 firmy Silicon Labora-
tories, který byl vybrán. Obvod obsahuje vnitřní krystalový oscilá-
tor. Výstupní kmitočet je určen pomocí násobičky DCO a dvou děli-
ček HS_DIV a N1. Z blokového schématu na obr. 17 je patrné, že
Obr. 15 Zapojení pásmových propustí
Obr. 16 Kmitočtové charakteristiky filtrů
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA
15
se jedná o určitou modifikaci PLL, firma princip označuje za tech-
nologii DSPLL. Obvod se ovládá prostřednictvím sběrnice I2
C.
Řízení vysílače
Vysílač je možné ovládat dvěma způsoby – pomocí místního ovlá-
dání rotačním kodérem, kdy jsou informace zobrazovány na LCD
displeji, nebo pomocí aplikace pro počítač, přičemž komunikace
probíhá přes sběrnici USB. Vysílač je řízen mikrokontrolérem ATme-
ga16 firmy Atmel. Hlavní úkoly, které musí mikrokontrolér plnit, jsou
patrné z obr. 18. Patří mezi ně především výpočet frekvence pro
oscilátor, přepínání filtrů, obsluha displeje a komunikace přes sběr-
nice I2
C a USB.
Komunikace přes sběrnici USB je implementována do mikrokont-
roléru softwarově. Řešení je založeno na projektu V-USB. Jedná se
o levnou variantu, kdy po hardwarové stránce implementace zahr-
nuje pouze dvě Zenerovy diody a tři rezistory. Zařízení se přihlašuje
k počítači jako zařízení třídy HID, není proto potřeba instalovat žád-
ný ovladač, stačí pouze spustit obslužnou aplikaci (viz obr. 19). Toto
řešení je vhodné pro malé přenosy dat, což právě řízení vysílače je.
Závěr
Článek měl za úkol seznámit čtenáře alespoň ve stručnosti s per-
spektivním, a bohužel stále málo využívaným standardem DRM
pro rozhlasové vysílání a jeho modifikací pro radioamatérský
provoz.
Byly popsány zásadní bloky pro sestavení vysílače DRM signá-
lu pro krátkovlnná radioamatérská pásma. Důraz byl kladen pře-
devším na zajímavou metodu získání signálu SSBSC
– Tayloeův
modulátor, která může být alternativou pro klasickou filtrační meto-
du. Netradiční je použití modulátoru ve dvou stupních, kdy lze
na mezifrekvenci dosáhnout dobrého potlačení postranního pás-
ma. Druhé směšování sice kvůli nepřesným fázovým posuvům
vytvoří ve spektru řadu nežádoucích složek, ty však lze jednodu-
še odfiltrovat pásmovými propustmi.
Výsledkem vývoje je zařízení umožňující vysílání na všech krátko-
vlnných radioamatérských pásmech s laděním po desítkách Hz.
Poděkování:
Tento příspěvek vznikl za podpory projektu CZ.1.07/2.3.00/20.0007
WICOMT, financovaného z operačního programu Vzdělávání pro
konkurenceschopnost.
LITERATURA:
[1] ETSI ES 201 980. Digital Radio Mondiale (DRM);. Sophia Antipolis
Cedex -FRANCE : European Telecommunications Standards Institute,
2009. 221 s. Dostupné z: http://www.drm.org/uploads/files/es_201980v-
030101p.pdf.
[2] HamDream, DRM mode „HAM“ specification. Dostupné z: http://www.
qslnet.de/member/hb9tlk/drm_h.html.
[3] Dream [online]. 2011 [cit. 2011-04-23]. Main page. Dostupné z: http://
sourceforge.net/apps/mediawiki/drm/index.php?title=Main_Page.
[4] BUCHANAN, Jasnon. N1SU [online]. 2005 [cit. 2011-04-23]. WinDRM
– HF Digital Radio Mondiale. Dostupné z: http://n1su.com/windrm/.
[5] TAYLOE, Dan, Ultra Low Noise, High Performance, Zero IF Quadratu-
re. 2001, [cit. 2011-04-23]. Dostupný z: http://www.norcalqrp.org/files/
Tayloe_mixer_x3a.pdf.
[6] SUMMERS, Hans. HF Transmitters and Transceivers. The Radio
Communication Handbook. 2009, s. 48.
[7] ČÍŽ, Radim. Theory of communiation – Lecture #8: Pulse Modulation.
[s.l.], 2010.18 s. Přednáška. FEKT VUT.
[8] SCHMIDTH, Kevin. Phase-Shift Network Analysis and Optimization
[online]. 1994 [cit. 2011-04-23]. Dostupné z: .
[9] NIESSEN, Pim. Understanding and Designing Asymetric Polyphase
Networks. 2006, 24 s. Dostupné z: http://traktoria.org/files/electro-
nics/networks/polyphase_networks.pdf.
[10] Tonnesoftware [online]. 2007 [cit. 2011-04-30]. QuadNet. Dostupné
z: .
[11] ČESKÝ TELEKOMUNIKAČNÍ ÚŘAD. Otázky včetně správných odpo-
vědí pro písemné testy. 2005, 50 s. Dostupné z: .
[12] Product Data Sheet. Si570/Si571: 10 MHz to 1.4 GHz I2C Program-
mable XO/VCXO. [s.l.] : [s.n.], 2011. 32 s. Dostupné z: .
[13] Innovative DSPLL®
Technology [online]. 2011 [cit. 2011-12-19]. Sili-
con Labs. Dostupné z: .
[14] V-USB: Virtual USB Port for AVR microcontrollers [online]. 2012 [cit. 2012-
-04-10]. Dostupné z: .
Obr. 17 Blokové schéma Si570
Obr. 18 Úkoly pro mikrokontrolér
Obr. 19 Ovládací program pro PC
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA
16
Úvod
Vývoj přenosových multiplexů s časovým dělením kanálů (PCM)
má ve firmě TTC Telekomunikace dlouholetou tradici, sahající až do
počátku šedesátých let minulého století. V tehdejší firmě končila
éra vývoje přenosových systémů KNK6 a KNK12 s frekvenčním
dělením kanálů a začínal přechod z analogové na digitální techno-
logii. Systémy KPK24 se starší „americkou“ normou pro 24 telefon-
ních kanálů a zejména KPK32 s novějším „evropským“ rámcem
pro 32 kanálů postupně nahrazovaly frekvenční přenosové systé-
my ve veřejné telefonní síti u nás i v tehdejším Sovětském svazu.
Původní řešení založené na diodách a tranzistorech se postupně
přizpůsobovalo vývoji součástkové základny – koncem šedesá-
tých let se začaly používat integrované obvody a o dvacet let poz-
ději procesory a také zákaznické obvody z vlastního vývoje. V sou-
časné etapě je systém PCM30U-OCH dále rozvíjen ve spolupráci
firem TTC TELEKOMUNIKACE a její dceřiné společnosti TTC
MARCONI, které jsou součástí holdingu TTC.
Počáteční etapa vývoje
digitálního přenosového systému PCM30U
Rok 1989 ovlivnil nejenom další politický vývoj, ale také podstatně
změnil celý československý elektrotechnický průmysl. Pozitivní
změnou byl přístup ke světové součástkové základně, negativní
dopad mělo na většinu výzkumných ústavů a výrobních podniků
otevření našeho trhu zahraniční konkurenci a postupný rozpad
RVHP.
Jedním z mála podniků v oboru, které tyto změny přežily, byl
Tesla – Výzkumný ústav telekomunikací, od roku 1991 TTC
TELEKOMUNIKACE. Klíčovým se ukázalo rozhodnutí doplnit vývoj
výrobou a prodejem vlastních produktů. Jako první bylo do výro-
by uvedeno zařízení PCM30U (obr. 1), jehož zkušební provoz v síti
československé energetiky proběhl už v roce 1990. Díky výrobní
technologii z vlastního vývoje byla v zařízení použita tehdy ve svě-
tě teprve zaváděná plošná montáž součástek (SMD).
Zařízení PCM30U se nejprve používalo pro přenos hovorů a sig-
nálů v telefonním pásmu. Postupně se do jeho sestavy doplňova-
la další rozhraní, umožňující propojení analogových i digitálních
ústředen a přenos dat. Součástí systému se stal metalický trakt,
využívající pro digitální přenos stávající metalické kabely, optické
linkové zakončení pro přenos po nově pokládaných optických
kabelech a také byla doplněna návaznost na radioreléová pojítka
a systémy vyšších řádů.
Kromě přenosu telekomunikačních signálů v energetice se zaří-
zení PCM30U uplatnilo počátkem devadesátých let také v dalších
privátních sítích. Radioreléová síť ministerstva vnitra s multiplexy
PCM30U umožnila spojení služeben v okresních městech s cent-
rem v krajském městě. Na železnici byla řada tratí zejména v oko-
lí Brna a Olomouce vybavena telekomunikační sítí zařízení
PCM30U, propojených metalickým traktem. Zařízení se uplatnilo
také v těžebním průmyslu, např. při budování telefonní sítě seve-
ročeských dolů, v privátní síti ČS spořitelny k propojení bankoma-
tů nebo v síti TRANSGAS. Jako první výrobek TTC TELEKOMUNI-
KACE se zařízení PCM30U prosadilo také u armády, kde je poz-
ději vystřídal další, na míru armádních požadavků vyvíjený systém
DPS2000.
V polovině devadesátých let putovaly největší objemy dodávek
do veřejné telefonní sítě, ve které zařízení PCM30U plnilo funkci
převodníku mezi analogovými pobočkovými ústřednami a novými
veřejnými digitálními ústřednami. Ke splnění požadovaných funk-
cí bylo nutné rozšířit sortiment o přenosové zakončení pro návaz-
nost na telefonní kabely a také o jednotky 3dr přenášečů.
Koncem devadesátých let se po vítězství v mezinárodní soutěži
uskutečnil první významný zahraniční export zařízení PCM30U
do Litvy. Několik stovek multiplexů PCM30U ve spojení s metalic-
kým traktem MT1-U znásobilo kapacity propojení venkovských
a městských ústředen po stávajících metalických kabelech. Pro
splnění požadavků kontraktu bylo nutné přizpůsobit 3dr přená-
šeče specifické sovětské normě. Přenášeče se pak uplatnily
i v dodávkách do ruské veřejné telefonní sítě nebo v síti moskev-
ského metra. Za zmínku stojí také nasazení systému PCM30U na
ruské železnici v okolí Volgogradu, s novou funkcí propojení stá-
vajících dispečerských zařízení.
Vývoj a nasazení systému PCM30U-OCH v síti ČEZ
Rozvoj přenosové soustavy sítě ČEZ v druhé polovině devadesá-
tých let podstatně ovlivnil směr vývoje systému PCM30U-OCH.Obr. 1 Vývojový vzorek 1. generace zařízení PCM30U
Historie vývoje systému PCM30U-OCH
pro využití v energetice
Pavel Vavroušek, Jiří Němec, TTC TELEKOMUNIKACE
Článek přehledově shrnuje historii vývoje systému PCM30U společnosti TTC TELEKOMUNIKACE
(původně TESLA – Výzkumný ústav telekomunikací) od jeho počátků až po současný stav.
Jsou zde představeny hlavní oblasti a projekty jeho nasazení, specifika jednotlivých zemí,
zejména se zaměřením na síť FSK Ruské federace a nástin prognózy jeho dalšího vývoje.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA
17
Historie výstavby sítě ČEZ
V 70 letech 20. století byla pro řízení energetické soustavy vybu-
dována analogová přenosová síť provozovaná po dálkových sdě-
lovacích kabelech, nf zařízení a po vedeních vysokého napětí, vf
zařízení (PLC). Rychlost přenosů byla 50 Bd. Později byla síť
modernizována na rychlost 200 Bd.
V roce 1994 začala výstavba optické sítě a digitalizace přenosů.
Koncepce výstavby optické sítě byla založena na požadavku, aby
všechny transformovny 440/110 kV byly propojeny optikou v kru-
hové topologii (čtyři kruhy) a z každé elektrárny byly do vývodové
transformovny provedeny dvě nezávislé optické spojové cesty.
Výstavba magistrální optické sítě (OPGW) proběhla v letech
1994 až 2000 a celková délka je 2 600km. Mimo této magistrální
optické sítě probíhala výstavba optických sítí na úrovni osmi regi-
onálních energetických podniků po vedeních 110 kV pro přenos
informací z transformoven 110/22 kV na regionální dispečinky.
Na magistrální optické síti bylo jako základní nasazeno přenoso-
vé zařízení SDH STM-4, ale se zvyšujícími se požadavky na veli-
kost a rychlost přenosů dat došlo k modernizaci na STM-16
a v některých úsecích k instalaci DWDM. Požadavky rostly od rych-
lostí 64 kb/s a 2 Mb/s až do 2,5 Gb/s. V současné době jsou i úse-
ky s rychlostí 10 Gb/s, je zde provozováno datové zařízení WAN
s protokolem IP se základní rychlostí gigabitového Ethernetu.
Komplex přenosových telekomunikačních prostředků zajišťuje
hlasové, datové a informační služby např. propojení LAN/WAN,
informace z terminálů elektráren, řídicích systémů transformoven,
přenos signálů ochran, dálkového ovládání transformoven, obchod-
ního měření, videokonference atd.
Modifikace systému PCM30U pro nasazení v sítích energetiky
Po dokončení digitalizace veřejné telefonní sítě se rychle snížila
potřeba převodníků mezi analogovým a digitálním prostředím. Dal-
ší vývoj zařízení PCM30U se proto zaměřil na specifické potřeby
přenosu informací v energetice, v počátku pro síť ČEZ. K teleko-
munikační variantě zařízení PCM30U tak byly postupně doplněny
„energetické“ moduly pro přenos binárních stavů, povelů a signá-
lů ochran vedení vvn, dodnes ve světě unikátní technologie pře-
nosu 50 Hz pro fázování ostrovního provozu nebo propojení srov-
návacích ochran a později také moduly pro připojení diferenciál-
ních ochran na optickém rozhraní.
Od roku 1997 se tak zařízení s upraveným názvem PCM30U-OCH
(obr. 2, obr. 3) začíná používat v síti české energetiky pro přenos
povelů přímého vypínání, strhávání distančních ochran, propojení
srovnávacích ochran s komunikací 50 Hz, fázování elektrárenských
bloků a propojení diferenciálních ochran výrobců ABB, SIEMENS
a SEL. Postupně si zařízení PCM30U-OCH vydobylo výsadní posta-
vení v celé přenosové soustavě a také v distribuční síti části kraj-
ských energetik. Nejprestižnější instalací zařízení PCM30U-OCH
v ČR je od roku 2001 přenos ochran v jaderné elektrárně Dukovany,
později přibyly také jaderné elektrárny Jaslovské Bohunice V1 a V2
(SR) a Kozloduj (Bulharsko). Za zmínku stojí také použití pro fázová-
ní ostrovního provozu v uhelné elektrárně Ledvice, v plynové elekt-
rárně Vojany v SR nebo v elektrárně na spalování biomasy v Dánsku.
Rozšíření systému PCM30U-OCH v jiných zemích
Vedle české energetiky se zařízení PCM30U-OCH začalo postupně
prosazovat také na dalších trzích. Po rozdělení Československa
v roce 1993 lze tak mezi zahraniční projekty počítat i nasazení sys-
tému ve Slovenské republice v síti ZSE, VSE, v telekomunikační síti
VE Trenčín a později také v síti SEPS. Po nasazení na mezistátních
linkách mezi Moravou a Polskem se zařízení PCM30U-OCH prosa-
dilo také v příhraničních oblastech polské energetiky, zejména v nej-
větší evropské uhelné elektrárně Belchatów. V menších množstvích
pak zařízení PCM30U-OCH našlo uplatnění i v energetické síti Ukra-
jiny, Rumunska, Indonésie, Laosu a v některých afrických zemích.
Největším exportem minulého desetiletí ale byla dodávka několika
stovek zařízení do sítě NEK v Bulharsku, po roce 2010 převzalo
pozici největšího odběratele FSK Rusko. Celková mapka exporto-
vaných systémů PCM30U do různých zemí je uvedena na obr. 4.
Nasazení systému v síti ruské energetiky – FSK
Specifičnost sítě FSK Ruské energetiky vyplývá zejména z jejích
značných geografických rozměrů. Na rozdíl od sítě např. ČEZ, kde
proces přechodu na optické kabely OPGW byl již prakticky zakon-
čen, je v současné době, vzhledem k rozsáhlosti sítě FSK, hotov jen
asi z 20 %. Přenosové systémy v energetice proto z větší části musí
využívat jiných přenosových systémů (PLC, rádiové, družicové a pro-
Obr. 2 Systém PCM30U-OCH
1. generace s přenosy ochran pro nasazení v sítích energetiky
Obr. 4 Přehled nasazení systémů PCM30U/-OCH/ v jednotlivých zemích
Obr. 3 Systém PCM30U-OCH
2. generace s přenosy ochran pro nasazení v sítích energetiky
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA
18
najaté okruhy jiných provozovatelů). Proces „optikalizace“ vedení vvn
ale pokračuje a perspektiva nasazování digitálních přenosových sys-
témů pro optická vlákna je zde značná. Konkurenčním dodavatelem,
který na tomto poli trh víceméně monopolisticky ovládnul, se stala
firma ABB se systémem FOX515. Nicméně příležitost uplatnění sys-
tému PCM30U-OCH je zde rovněž nezanedbatelná vzhledem
k potřebě provozovatele mít alternativního dodavatele. Aby systém
PCM30U-OCH byl i na tomto trhu úspěšný, musel víceméně splnit
parametry, které byly předem stanoveny systémem FOX515, a to
z hlediska kapacity, univerzálnosti, sortimentu služeb, spolehlivosti
a odolnosti. Všechny tyto požadavky vedly k rekonstrukci systému
do jeho stávajícího provedení 3. generace (obr. 5) z hlediska:
– Robustnosti a splnění požadavků elektromagnetické kompatibi-
lity (EMC).
– Spolehlivosti přenosu zálohováním a zdvojováním modulů.
– Zvýšení kapacity (digitálního rozváděče, počtu rozhraní na
modul a celkové přenosové kapacity).
– Doplnění o SDH optickou konektivitu až do úrovně STM-4.
– Přenosu širokopásmových služeb s rozhraním Ethernet až do rych-
losti 1 Gb/s.
Stávající provedení systému však zdaleka ukončeno není. Jed-
nak neustále probíhá optimalizace systému z hlediska funkčních
možností, ceny a konstrukčních požadavků, a jednak jeho další
vývoj musí sledovat nové trendy.
Nové trendy v oblasti přenosové technologie pro energetiku
Dosavadní přenosové kapacity, kterými systém PCM30U-OCH
ve své 2. generaci disponoval, byly vhodné pro přenosy vesměs
úzkopásmových služeb včetně všech typů přenosu ochran. Jed-
nalo se o přenosy do úrovně PDH 2. řádu. Systém PCM30U-OCH
3. generace rozšiřuje tyto možnosti až do úrovně STM-4 a umož-
ňuje tak širokopásmové přenosy zejména pro rozhraní Ethernet.
Za druhé, současný trend přenosových sítí, založených na pře-
nosu digitálního signálu s časovým dělením, vede k tzv. „konver-
genci“ s počítačovými sítěmi, založenými na přenosu paketů IP. Je
nezbytné, aby vývoj systému PCM30U-OCH tento směr rovněž
sledoval. V současné době již existuje rozšíření o modul pro pake-
tové přenosy přes IP síť a jeho první probíhá ve zkušebním provo-
zu sítě PRE. Jedná se o postupný přechod od přenosových sítí
typu SDH k sítím paketovým, a to jak pro přenosy standardních
hlasových a datových služeb, tak i pro přenosy signálů ochran.
Dalším předpokládaným trendem blízké budoucnosti je přechod
k integrovanému propojení všech systémů v rámci rozvodny
pomocí průmyslového ethernetu. Doporučením se zabývá soubor
norem IEC 61850 – metody komunikace a komunikační protokoly
pro oblast energetiky a elektrizačních soustav. Pro pokračování
úspěšných projektů v sítích FSK je rovněž nutné, aby systém
respektoval standardy řady IEC 60870, které umožňují jeho začle-
nění pod společný řídicí systém typu ASŘ. Obě rodiny standardů
jsou předmětem dalšího vývoje systému PCM30U-OCH.
Závěr
Systém PCM30U-OCH patří k nejúspěšnějším produktům společ-
nosti TTC TELEKOMUNIKACE a TTC MARCONI. Doposud bylo
vyrobeno a do různých sítí distribuováno několik tisíc systémů
PCM30U-OCH.
Výrobce sice nepatří ke strategickým světovým dodavatelům
přenosových systémů, nicméně otevřený a zákaznicky orientova-
ný přístup otevírá jeho možnosti pružnému přizpůsobování se spe-
cifickým požadavkům. Například unikátní vlastnost systému digitál-
ního přenosu fáze signálu 50 Hz je v současné době využívána
v projektu společnosti MOESK Moskva jako „nahrazení spojovací-
ho jedno-párového metalického kabelu pro ochrany DZL2 přeno-
sem přes digitální sítě“. V této souvislosti probíhají ověřovací zkouš-
ky, po jejichž zakončení bude následovat rekonstrukce systému do
zákaznického jednoúčelového provedení.
Konkrétním zaměřením vývoje je dále, zejména z pohledu pokračo-
vání v projektech ruské energetiky, integrovaná koncepce tří základních
systémů společností TTC TELEKOMUNIKACE a TTC-MARCONI:
– PCM30U-OC pro přenosy po optických vláknech.
– PLC42-OCH pro PLC přenosy po fázových vedeních vvn.
– Dispečerský komunikační systém KONOS.
Finálním cílem je uvedení na trh tohoto kompletu s vyhovující odolnos-
tí, EMC, standardizací a s jednotným dohledovým systémem. ■
Obr. 5 Systém PCM30U-OCH stávající
3. generace pro zálohované přenosy s linkovým rozhraním SDH
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE
19
Budoucnost našich dětí se tak s pokrokem v oblasti vědy stane
na pochopení moderních technologií ještě závislejší. Na to, aby
mohly v budoucnu vyniknout nebo prostě přežít, budou potřebo-
vat alespoň koncepčně porozumět vědeckým postupům a tech-
nologickým trendům.
Před dvěma lety vznikl projekt VĚDA NÁS BAVÍ, který poskytuje
dětem zkušenosti s bádáním již v mladém věku, což povede
k podnícení jejich zájmu o vědní obory i v budoucnu.
VĚDA NÁS BAVÍ je nezisková organizace, která v současnosti
působí již na více než 180 školách v České republice. Organizuje
zájmové kroužky pro děti a seznamuje tak žáky s vědními obory,
jako je fyzika, matematika, chemie, biologie, vědy o Zemi, kosmic-
ké vědy a aplikované vědy. To vše interaktivním a zábavným způ-
sobem, v rámci kterého si děti mohou vědecké poznatky vyzkou-
šet v praxi. Cílem je podnítit zájem žáků o vědu a o svět kolem
nich.
Na projektu VĚDA NÁS BAVÍ spolupracují lektoři zejména z řad
vysokoškolských studentů, absolventů a doktorandů, kteří prošli
interním školením. Projekt podporují osobnosti z řad odborníků
jako např. prof. RNDr. Václav Pačes, DrSc., PaedDr. Tomáš Houš-
ka, předseda České pedagogické komory, Mgr. Ondřej Lochman,
Ph.D., Mgr. Michal Urban, ředitel odboru pro mládež MŠMT,
RNDr. PhDr. Zdeněk Hostomský, CSc., prof. Mgr. Tomáš Tyc, Ph.D.
a další.
V rámci projektu VĚDA NÁS BAVÍ se ve spolupráci s ČVUT,
VŠCHT, Ústavem organické chemie a biochemie AV a Domem dětí
a mládeže uskuteční 18. září 2013, krátce po zahájení školního roku
2013/2014 v prostorách parku na Vítězném náměstí v Praze 6, Dej-
vicích, již 3. ročník Vědeckého jarmarku určeného pro žáky základ-
ních a středních škol. Akce je pořádána pod záštitou Městské čás-
ti Prahy 6 a MŠMT ČR. Posláním Vědeckého jarmarku je inspirovat
děti a mladé lidi ke studiu vědecko-technických a přírodovědných
oborů a přispět tak k výchově a rozvoji budoucích odborníků
v oblasti vědy a techniky. Načasování krátce po zahájení školního
roku umožní učitelům a profesorům přivést své žáky na motivační
výukovou akci ještě před odstartováním školního programu.
Na jednotlivých stanovištích Vědeckého jarmarku budou prezento-
vány interaktivní formou různé oblasti vědy a výzkumu. Žáci a stu-
denti budou mít příležitost se účastnit různých experimentů, pokusů,
budou mít možnost sledovat nezvyklé jevy a hledat řešení k neob-
vyklým otázkám. Každý návštěvník bude zapojen do dění a může tak
získávat vědomosti neformální cestou při rozhovorech s odborníky.
První a druhý ročník navštívilo více než 8 000 zájemců. S letoš-
ním rozšířením Vědeckého jarmarku o technické obory, IT a elektroni-
ku počítají organizátoři se zvýšeným zájmem škol i samotných žáků.
Časopis Sdělovací technika, který 60 let oslovuje studenty střed-
ních a vysokých škol, je hlavním mediálním partnerem Vědeckého
jarmarku pořádaného v rámci projektu VĚDA NÁS BAVÍ. ■
Věda nás baví…
Daniela Enström
Mnoho sociologů a antropologů tvrdí, že technologický rozvoj je primárním faktorem, který pohání
vývoj lidské civilizace. Technologický pokrok postupuje rychlým tempem. Představte si, že 80 procent
všech vědců, kteří kdy mezi námi žili, jsou aktivní právě v současnosti. Věda je všude kolem nás,
je součástí našich každodenních životů. Jednotlivé pokroky ve vědě a technologiích mění náš svět
neuvěřitelnou rychlostí a budoucnost našich dětí bude ještě více záviset na technologických objevech,
které si dnes můžeme jen představovat.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE
20
Významným zahraničním hostem konference byla Patricia A. P. Fisher,
prezidentka a CEO společnosti JANUS Associates, Inc., nejstarší
americké firmy zaměřující se na informační bezpečnost, která
poskytuje řešení pro své klienty z oblasti státní správy a vládních
organizací, z řad ko‑
merčních subjektů i ne‑
ziskových organizací již
více než 24 let. JANUS
Associates je nezávis‑
lá poradenská společ‑
nost, jež nabízí širokou
škálu služeb v oblasti
informační bezpečnosti,
řízení rizik, bezpečnosti
cloudových služeb, vý‑
běru a hodnocení po‑
skytovatelů cloudových řešení, zotavení podnikání po bezpeč‑
nostním útoku a splnění zákonných požadavků.
Mezi klienty společnosti patří některé z nejvíce respektovaných
vládních institucí v USA, jako například City of Los Angeles, Com‑
monwealth of Virginia, NY State Integrated Justice Advisory Board,
Oregon State Lottery, Port Authority of New York & New Jersey,
State of Texas, Virginia Dept. of Medical Assistance a další.
Z komerčního sektoru najdeme mezi zákazníky JANUS Associates
takové společnosti jako 3‑Com, ABC Television, AT&T, Exxon
Mobil, GTE, IBM, Microsoft, TRW, Xerox Technology, ale také ban‑
ky, finanční instituce a pojišťovny (např. GE Capital, Citibank, Price‑
WaterhouseCoopers, Visa International).
Před svým působením v JANUS Associates strávila paní Fisher
jedenáct let ve společnosti IBM, kde pracovala jako Manager of
Country Operations pro oblast Kanady a Latinské Ameriky. V roce
2007 byla finalistkou ženské ceny za inovace, je držitelkou oceně‑
ní Outstanding Contribution Award asociace Fairfield County
American Heart Association a též ocenění Outstanding Service
Award od Fairfield County Cub Scouts. Byla též vybrána jako
zvláštní zmocněnec konference National Science Foundation ve
Washingtonu DC, zaměřené na roli komunitních vysokých škol ve
vzdělávání v oblasti kybernetické bezpečnosti.
Paní Fisher pravidelně vystupuje na odborných konferencích
a publikuje odborné články určené pro manažery i technologické
organizace. Je spoluautorkou dvou knih o bezpečnosti v informač‑
ních technologiích – „Securing Client/Server Networks” a „Opera‑
ting System Controls”.
Na konferenci SIP’2013 vystoupila s vyzvanou přednáškou „Efek‑
tivní řízení informační bezpečnosti”. Za zásadní problém při přípra‑
vě a realizaci kybernetické bezpečnostní politiky, legislativy a pří‑
slušných zákonů či vyhlášek považuje paní Fisher nedostatečný
důraz na komplexní přístup k řízení informační bezpečnosti. Bez
komplexního přístupu veřejné správy je kybernetická bezpečnost
často spravována ad‑hoc, což má za následek neefektivní a poten‑
ciálně neúčinné řešení. Důležitým státním složkám, armádě, finanč‑
ní správě a kritickým infrastrukturám tak hrozí napadení škodlivým
malwarem, kybernetická kriminalita a ztráta důležitých dat.
Bohužel, celosvětovým trendem, podle paní Fisher, bývá spíše
ošetřovat symptomy, nikoliv však příčiny hrozeb. Většina komerč‑
ních řešení se zaměřuje na nákup dalšího hardwaru či softwaru.
Tímto způsobem lze vyřešit specifický problém nebo zavést kon‑
krétní proces, například sledování jednotlivých komponent v rám‑
ci počítačové sítě. Ačkoliv je tento přístup dobře míněný, často
znamená zavedení dalších problémů při řízení rizik. Řešením je
vhodně nastavený přístup k informační bezpečnosti umožňující
řízení množství výdajů a implementaci programu informační bez‑
pečnosti tak, aby byl účinný, efektivní a přinášel výhody celé
organizaci.
S paní prezidentkou Patricií Fisher
a jejím doprovodem, panem Morey
Kogul, viceprezidentem pro meziná‑
rodní operace, a panem Matthew J.
Lane, viceprezidentem a CIO, jsme se
následně setkali v Praze, kde vznikl
i následující rozhovor.
Jaký byl účel Vaší návštěvy v ČR, je
to Vaše první návštěva?
Ano jsem v České republice poprvé.
Přednášela jsem zde na vědecko‑
technické konferenci v Brně. Moje
přednáška se zabývala efektivní sprá‑
vou a řízením bezpečnosti informací,
souvisejícími procesy, nastavením systému bezpečnosti.
Jak efektivně chránit prostředí,
v němž se vyměňují informace
RNDr. Petr Beneš
V květnu letošního roku se v Brně uskutečnil 7. ročník konference SPI (Security and Protection
of Information) zaměřené na bezpečnost a ochranu informací. Konference SPI 2013 byla tradiční
součástí sady konferenčních akcí CATE (Community – Army – Technology – Environment),
které proběhly jako doprovodný program 12. mezinárodního veletrhu obranné a bezpečnostní
techniky a speciálních informačních systémů IDET 2013. Pořadatelem konference byla Univerzita
obrany, která do přípravy zapojila další brněnské vysoké školy, které se stávají stále významnějším
centrem bezpečnostního vědeckého výzkumu České republiky. Příkladem je hned několik zajímavých
vědeckých příspěvků mladých talentovaných autorů z Masarykovy univerzity v Brně.
Patricia A. P. Fisher,
prezidentka a CEO společnosti
JANUS Associates MSc.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE
21
Uskutečnila se v průběhu Vaší návštěvy některá zajímavá setkání?
Ano měli jsme domluvená jednání, i když hlavním důvodem mé
návštěvy bylo vystoupení na konferenci. Byla to velmi pozitivní jed‑
nání, zejména na Právnické fakultě Masarykovy univerzity v Brně.
Nyní dokončujeme memorandum o spolupráci s touto univerzitou
a její Právnickou fakultou, s níž chceme dále spolupracovat.
Bude se tato spolupráce týkat také implementace zákona o kyber-
netické bezpečnosti v ČR?
Chtějí nás mít jako partnera, protože máme praktické zkušenosti
v oblasti kybernetické bezpečnosti. Oni mají praktické zkušenosti
v oblasti práva, takže pokud budeme schopni naše zkušenosti
dát dohromady, přinese to užitečné výsledky.
Jaké jsou největší hrozby v oblasti kybernetické bezpečnosti,
s nimiž budeme konfrontováni?
To co pozorujeme v USA, stejně jako v ČR, jsou problémy s bez‑
pečností informací, s tzv. cyber security, v oblasti správy a řízení,
protože organizace nakupují nástroje, hardware, to vše používají
a nestarají se o to, jak to funguje. Dochází tak ke zbytečným inves‑
ticím a strach z úniku osobních dat zůstává. Odhlédneme‑li
od peněz, které utrácíme za nástroje, to co nemáme, je nastavení
procesů správy a řízení (governance framework) celého prostředí,
tak, aby nástroje byly používány efektivně. A ne jen efektivně, aby
se zvýšila kvalita, aby to pomohlo lidem dělat to, co chtějí a nemu‑
seli stále řešit problémy. Aby mohli lépe využívat svých schopnos‑
tí. Když mluvím o procesech správy a řízení, to, co pozoruji ve vět‑
šině organizací v zemi, stejně jako v americké státní správě, je
špatné nastavení procesů, které se začínají teprve vyvíjet a zavá‑
dět. A to je to, na co se specializuji.
Takže stejné problémy jsou i v USA?
Samozřejmě. Jsme sice trochu dále, protože na tom déle pracuje‑
me a investovali jsme pravděpodobně více peněz… a také jsme
udělali více chyb, ze kterých se ostatní mohou poučit.
Nejintenzivnější jsou vaše aktivity samozřejmě v USA, a co aktivi-
ty v jiných zemích?
Ano, naše aktivity se v minulých letech soustředily primárně
na USA. Nyní se je snažíme globalizovat. Máme svoje metodiky
v oblasti vývoje postupů, školení, penetračních testů. Jde to veli‑
ce rychle dopředu, protože světové potřeby v oblasti informační
bezpečnosti rostou.
Podíváme-li se na bývalou střední a východní Evropu, jaké jsou
Vaše zkušenosti?
To, co jsem se tento týden dozvěděla na té konferenci v Brně, uka‑
zuje na řadu aktivit a Češi mohou produkovat dobré programy. Je
zde i podpora ze strany evropských fondů.
Máte v ČR nějaké zastoupení nebo kancelář?
Nemáme zatím zahraniční kanceláře, avšak máme intenzivní
mezinárodní aktivity – jak pro multinárodní korporace, tak pro míst‑
ní organizace v řadě zemí. S tím jak se naše obchodní aktivity roz‑
růstají, budeme otevírat kanceláře také v dalších částech světa,
včetně Evropy.
Zde předává paní Patricia Fisher slovo svému viceprezidentovi
pro mezinárodní vztahy, panu Morey Kogul.
Zatím nemáme obchodní model fyzicky exitujících kanceláří
řídících podnikání mimo USA, veškeré mezinárodní obchodní akti‑
vity řídíme z USA. Ale naše strategie růstu si může eventuálně
vyžádat kanceláře v různých částech světa, abychom mohli řídit
naše podnikání tam, kde je poptávka, klientská základna. Mnoho
našich multinárodnostích zákazníků pro nás hledalo možnosti,
abychom byli schopni poskytovat služby, které potřebují a to si
možná vyžádá místní společnosti, lokální partnery.
Teď trochu filozofická otázka. Nemůže být hrozba kybernetické-
ho útoku zneužita proti technologickému pokroku? V ČR napří-
klad probíhá dlouhou dobu diskuze o „elektronickém zdravotnic-
tví“. Lékaři nejsou velkými příznivci sdílení informací. Někteří
z nich tedy zneužívají problematiku kybernetické bezpečnosti
jako argument k brzdění iniciativ směřujících k implementaci eHe-
alth. Jaký je Váš názor ohledně propagování záležitostí cyber
security na jedné straně a na druhé straně určité opatrnosti, aby-
chom tím nebrzdili budoucí technologický vývoj? Jak najít rovno-
váhu?
Pokud tomu rozumím, osobní informace pacientů se stávají
předmětem rostoucí pozornosti. Do té doby než se před čtyřmi
lety v USA zákon HIPAA (Health Insurance Portability and
Accountability Act) změnil na zákon HITECH (Health Information
Technology for Clinical and Economic Health), byl to zde také
hlavní problém. Nyní se zákonem HITECH stále více organizací,
včetně ordinací lékařů, klinik, nemocnic a smluvních partnerů,
kteří poskytují služby všem těmto organizacím, musí aktivovat
procesy, které zajistí, že nemocnice nebo organizace pracuje
v souladu s bezpečnostními opatřeními podle amerických stan‑
dardů. Z rozhovorů, které jsem zde měla, vím, že se ohledně
kybernetické bezpečnosti připravuje něco podobného i v ČR.
Měli jsme zde tento týden jednání o tom, jak budeme v České
republice činní.
Dalším konzervativním sektorem je energetika… Tady je třeba
dodat, že velmi konzervativním. Jaké jsou vaše zkušenosti se
zaváděním Smart Grids a s jejich kybernetickou bezpečností?
Jedná se o oblast energetiky, tedy v principu o kritickou infrastruk-
turu…
Energetický sektor a smart technologie jsou v plenkách, pokud jde
o kybernetickou bezpečnost. Řada energetických společností
nastavila dobré hranice v oblasti fyzické bezpečnosti. Nainstalova‑
ly firewally, ale nenastavily řízení rizik kybernetické bezpečnosti.
Jakmile se tedy jednou dostanete dovnitř, nabízí se vám volný pří‑
stup. A zvláště s daty souvisejícími s operacemi v oblasti přenosu
a distribuce musíme být nyní velmi opatrní, neboť můžeme opravdu
zasáhnout životy lidí – výpadkem topení v zimě nebo klimatizace
v létě. Co se týče energetických sítí, musíme být velice opatrní.
Mluvíme-li o aktivitách JANUS Associates v ČR, máte zájem se
podílet na zabezpečení kritické infrastruktury?
Ano máme velký zájem. Pracuji v oblasti bezpečnosti informací
více než 25 let a velmi mně znepokojuje kritická infrastruktura. Je
to velmi důležitá oblast, na kterou je třeba se soustředit. Jedná se
o zásobování energií, vodou, o finanční sektor, zdravotnictví,
o všechny tyto kritické složky. A samozřejmě existují snahy někte‑
rou z těchto složek narušit a ovlivnit život země. Sledujeme spo‑
lečnosti a organizace, které se snaží proniknout do sítě a zazna‑
menali jsme, že přicházejí z určitých míst. Můj zájem zde v ČR se
soustředí na kritickou infrastrukturu a spolupráci s příslušný‑
mi organizacemi a se státní správou.
Já jen dělám svoji celoživotní práci, kterou je bezpečnost infor‑
mací a snaha chránit prostředí, v němž se vyměňují. To je moje
poslání.
Děkuji za rozhovor. ■
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE
22
Úvod
V éře, kdy doménou RFID byly takřka výhradně logistické procesy
(boom označování logistických jednotek odstartovaly projekty ame-
rického maloobchodního řetězce Walmart kolem roku 2005) a prů-
myslové aplikace, žádné kontroverze nevznikaly. Technologie se
s koncovým zákazníkem míjela.
První, silně medializované kauzy týkající se „ohrožování soukro-
mí“ v souvislosti se zaváděním rádiové identifikace se objevily ješ-
tě několik let před tím, než dostala ochrana osobních dat a soukro-
mí v Evropě legislativní rámec. Týkaly se oděvů a módy. „V té době
nešlo o reálné projekty, byly to spíše zatím úvahy o využívání RFID
na úrovni spotřebitelských jednotek s cílem lepšího řízení sklado-
vých operací a zajištění větší dostupnosti všech druhů vysoce roz-
manitého sortimentu na prodejní ploše,“ upřesňuje Ing. Tomáš
Martoch, zástupce sdružení GS1 Czech Republic. Jako příklad
udává iniciativy společností Benetton a Adidas (lídrem ve využívá-
ní RFID na úrovni spotřebitelských jednotek je sektor fashion
dodnes), které vyvolaly protestní kampaň nepočetných, ale o to
hlasitějších skupin. Upozorňovaly na nebezpečí ze strany orwel-
lovského „Velkého bratra“.
Rámec pro ochranu osobních údajů aplikací RFID
Technologie RFID tak trochu neprávem začala vyčnívat mezi
ostatními technologiemi, které mohou určitým způsobem identifi-
kovat konkrétního lidského jedince či asociovat neživý předmět
s jeho majitelem či uživatelem. Všechny tyto technologie mají
potenciál pro zneužití, proto jejich užívání upravuje příslušná legis-
lativa.
Příprava legislativního rámce upravujícího implementace RFID
z hlediska ochrany osobních dat byla zahájena na sklonku minulé
dekády. Za společný stůl zasedli zástupci Evropské komise, před-
stavitelé průmyslových a obchodních asociací a činitelé z normo-
tvorných organizací v čele s globální standardizační organizací
GS1, která spravuje RFID standard EPC (Electronic Product Code).
V květnu 2009 Evropská komise vydala doporučení pro všechny
subjekty, které nakládají s technologií RFID (ve znění dokumentu
označováni jako operátoři RFID), aby vyhodnotily, zda jsou jejich
aplikace v souladu s evropskými nařízeními o ochraně osobních
údajů a soukromí. Za tímto účelem byl vytvořen Rámec pro ochra-
nu osobních údajů aplikací RFID – „EPC/RFID Privacy Impact
Assessment“. V roce 2011 byl Rámec schválen Evropskou komisí
a publikován (http://ec.europa.eu/information_society/policy/rfid/
index_en.htm).
Pro snadné odhalení rizik z hlediska ochrany osobních údajů při
aplikaci RFID vypracovala GS1 jednoduchý online nástroj – GS1
EPC/RFID Privacy Impact Assessment Tool, který schválila pra-
covní skupina pro ochranu osobních údajů při EK. „S jeho pomo-
cí operátoři RFID snadno vyhodnotí, zda jejich aplikace není ve
střetu s legislativou chránící soukromí,“ vysvětluje Ing. Petra Fuch-
síková, Ph.D., Paed IGIP, produktová manažerka EPC/RFID GS1
Czech Republic.
Operátoři bezpečně zjistí, jak mají postupovat, aby dodržovali
schválená pravidla, a získají nástroj pro vytvoření formálního výstu-
pu, který v případě potřeby mohou poskytnout příslušným kontrol-
ním orgánům.
Nejen koncoví zákazníci, ale také zaměstnanci výroby
mají právo na ochranu soukromí
Zmíněná ustanovení se v praxi mohou týkat všech aplikací, kde je
RFID tag asociován se spotřebitelskou jednotkou, dále různými
docházkovými systémy na bázi RFID, systémy pro evidenci majet-
ku a pochopitelně řešeními RTLS např. pro sledování pohybu
osob na pracovištích. S masivním rozšiřováním RFID do mnoha
sfér lidské činnosti je spektrum oblastí a produktů, kde může být
PIA relevantní, velmi široké a pestré.
Obr. 1 Počáteční analýza – rozhodnutí o úrovni PIA
(Zdroj: GS1 Czech Republic)
RFID a PIA
Mgr. Mikuláš Černý
Technologii rádiové identifikace si oblíbili různí konspirátoři spekulující o sledování osobních údajů,
„čipování lidí“ apod. Trochu neprávem, RFID nijak nevybočuje z řady technologií, které jsou různým
způsobem asociovány s konkrétními uživateli, především z oblasti mobilní komunikace. Subjekty,
které nakládají s technologií RFID, by přesto měly mít legislativu o ochraně osobních údajů a soukromí
na paměti! Jak zjistí, zda jsou jejich aplikace RFID v souladu s evropskými nařízeními upravujícími ochranu
osobních dat a soukromí? Pomůže jim nástroj PIA – GS1 EPC/RFID Privacy Impact Assessment Tool.
PIA je nástroj, s jehož pomocí operátor RFID vyhodnocuje
případná rizika ochrany osobních údajů při aplikaci RFID.
Online PIA Tool najdete na adrese http://www.gs1.org/epc-
global/pia/, zatím pouze v anglickém jazyce. Dokument je pře-
ložen do českého jazyka a bude volně ke stažení na stránkách
GS1 Czech Republic.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE
23
Příkladů je možné nabídnout nesčetné množství. Zákazník by
měl být obchodníkem obeznámen, jaké RFID tagy byly aplikovány
na výrobek na počátku výrobního cyklu a mohou být dále využívá-
ny: typicky jde o čipy na bicyklech, které – pokud si to kupující vylo-
ženě přeje – nemusejí být z výrobku v momentu prodeje odstraně-
ny a mohou sloužit dál jako evidenční prvek či např. ochrana proti
odcizení. Může to být čip RFID nesoucí informaci o jednotlivých
kusech oděvů z hlediska instrukcí pro jejich praní, využívaný (zatím
spíše jen na technologických přehlídkách a veletrzích) tzv. chytrý-
mi pračkami. Dále věrnostní systémy na bázi RFID atd.
Vysoce rizikovou a přitom opomíjenou oblastí je sféra výroby,
kde dochází k propojení informačního toku na ose zakázka – výro-
bek – pracovník. Vzhledem k tomu, že průmyslové aplikace RFID
v ČR aktuálně patří k nejrychleji se rozšiřujícím projektům, a při-
tom jde o interní řešení, která „nejsou vidět“, jejich uživatelé by
měli vědět o existenci PIA. Aby se nedostali do konfliktu s legisla-
tivou upravující ochranu osobních údajů. ■
Organizace GS1 byla založena v roce 2005 spojením EAN Interna-
tional a americké UCC a navázala tím na jejich třicetiletou úspěš-
nou existenci. GS1 je neutrální globální organizace, která řídí vývoj,
údržbu a implementaci standardů a řešení pro vyšší efektivitu
a přehlednost logistického řetězce napříč různými sektory. Systém
GS1 je nejrozšířenějším globálním standardem pro identifikaci,
automatický sběr dat a jejich komunikaci mezi obchodními partne-
ry. Aktuálně je plně integrovaným souborem čtyř základních stan-
dardů pro oblasti automatické identifikace a komunikace:
– GS1 BarCodes, globální standard pro automatickou identifi-
kaci; jednotlivé číselné struktury a čárové kódy;
– GS1 eCom, globální standard pro elektronickou výměnu
dat, GS1 EANCOM, GS1 XML;
– GS1 GDSN, globální síť pro datovou synchronizaci, GDSN;
– GS1 EPCglobal, globální standard pro rádiovou identifikaci;
EPC (Electronic Product Code).
Vědci z Illinoiské univerzity v Urbana-Champaign (University of
Illinois at Urbana-Champaign, UIUC) vyvinuli mikrobaterie, které
i při velikosti několika milimetrů jsou schopny poskytovat dosta-
tečné napájení pro mobilní telefony.
Možnosti jakékoliv baterie ukládat a poskytovat energii obec-
ně limituje několik základních omezení, protože samotný zdroj
energie je chemické povahy. Konstrukce klasické baterie zahr-
nuje v podstatě dvě destičky z různých kovů, které odděluje
elektrolyt, jenž dovoluje pohyb elektronů a iontů mezi nimi. Tako-
vá konstrukce však vede ke třem významným omezením, které
ovlivňují většinu baterií:
– množství uložené elektrické energie je závislé na fyzické veli-
kosti baterie a energii chemických reakcí,
– zatížení určuje přibližně vnitřní odpor baterie, takže větší des-
ky znamenají větší výkon,
– díky tomu, že je baterie zapouzdřena v několika vrstvách, je
obvykle problém zbavit se rychle nadměrného tepla genero-
vaného vnitřními články.
Tyto faktory pak vcelku jasně určují omezení výkonnosti prak-
tických baterií pro mobilní zařízení. V současné době je nejběž-
nější a nejvýkonnější dobíjecí baterie lithium-iontová baterie
s hustotou energie okolo 300 mWh/cm3
. Pro srovnání spálení
jedno cm3
benzínu vyprodukuje 9 700 mWh. Výkonová hustota
takové baterie znamená, že rychlost s jakou může být energie
dodávána je asi 100 mW/cm3
.
U některých aplikací je ovšem důležitější kolik energie a jak
rychle je baterie schopna dodat, nežli kolik energie je schopna
uložit. Například napájení 100kW elektromobilu pomocí kon-
venčních lithium-iontových baterií vyžaduje baterie o objemu
metru krychlového a hmotnosti zhruba 2,75 tuny. To je také
důvod, proč jsou takové problémy při návrhu lithium-iontových
baterií pro pohon elektrických vozidel. Pokud tedy převažuje
okamžitá potřeba většího množství energie, jsou častým řešením
superkondenzátory. Tyto dvouvrstvé kondenzátory umožňují do-
dat velmi rychle větší množství energie (až 40 W/cm3
– stokrát
rychleji než Li-Ion baterie), má ovšem menší energetickou kapa-
citu (pouze několik mWh/cm3
).
Výzkumný tým z Illinois se snažil dosáhnout výhodnější rovno-
váhy mezi energetickou a výkonovou hustotou. Pro zajištění
energetické hustoty pro své baterie využili výzkumníci lithium-
iontové chemické reakce a pro zajištění velké výkonové hustoty
maximalizovali povrch elektrod pomocí vysoce porézní 3D struk-
tury uspořádané ve formě vzájemně propojených plátků s meze-
rou okolo jednoho milimetru.
Díky tomuto uspořádání mohou tyto 3D mikrobaterie poskyto-
vat větší výkonovou hustotu (až 100 W/cm3
), než nejlepší super-
kondenzátory a téměř stejnou energetickou hustotu (až 15 mWh/
cm3
) jako konvenční Li-Ion baterie. Potenciál pro využití takových
baterií je obrovský od rádiových aplikací přes zdravotnické
a počítačové zařízení až pro spotřební elektroniku.
Vzhled 3D mikrobaterie je vhodný zejména pro malé fyzické
obvody, např. pro kardiostimulátor nebo defibrilátor, kde je v sou-
časné době potřeba poměrně velká baterie, aby dostatečně pokry-
la proudové špičky při napájení zařízení. Tyto špičky lze snadno
pokrýt malou 3D mikrobaterií. Nové baterie lze navíc velmi rychle
nabíjet i vybíjet – dobíjení trvá necelou minutu. To do značné míry
kompenzuje energetický nedostatek jakékoliv malé baterie.
„Nyní můžeme přemýšlet mimo zavedené koleje,“ říká James
Pikule, hlavní autor článku publikované v časopise Nature. „Nejde
totiž jen o další zlepšení současné technologie, jedná se o úplně
novou technologii, která překonává dosavadní omezení současných
bateriových technologií, což nám nabízí zcela nové možnosti.“ ■
Nové mikrobaterie kombinují výhody
lithium-iontových baterií a superkondenzátorů
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Poslední přírůstek do rodiny STM32L je STM32L100. Tento
procesor se hodí do aplikací, které potřebují procesní výkon při
nízké spotřebě a to za příznivou cenu.
U STM32L100 najdeme standardní periférie: hodiny reálného času
(RTC), 16-bit čítače, komunikační rozhraní (SPI, I²C, USART, USB),
12-bit ADC a LCD řadič (až 8 x 28 segmentů).
Celá rodina STM32L1 sdílí stejnou architekturu, stejné mapování
paměti a je pinově kompatibilní.
STMicroelectronics
představuje
Value Line řadu
STM32L100
www.st.com/stm32
STM32L100
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Start-up Region
Zpravodaj o inovacích v jihomoravském regionu 25
JIC oslavil 10 let výstavou v Galerii Vaňkovka
Již 10 let pomáhá Jihomoravské inovační centrum
(JIC) lidem tvořit firmy, které mění svět. Jubileum osla-
vila organizace výstavou v brněnské Galerii Vaňkovka.
Expozici s názvem „Jak brněnské nápady mění svět“ si
prohlédlo od 13. do 30. června 2013 zhruba 800 000
Brňanů i Jihomoravanů, kteří galerií denně prochází.
Výstava představila 16 zajímavých nápadů, ze kterých
vznikly či vznikají úspěšné jihomoravské firmy. Jedná se
o firmy, které sídlily či v současnosti sídlí v JIC, a se svými
nápady úspěšně pronikají do zahraničí. Výstava, do které
se zapojil i Jihomoravský kraj, město Brno, Masarykova
univerzita a Vysoké učení technické v Brně, bude v Galerii
Vaňkovka k vidění do 30. června. Doprovodným progra-
mem byla dvacítka akcí, na většině z nich si návštěvníci
různé technologie přímo vyzkoušeli.
„Výstavou jsme chtěli ukázat, že na jižní Moravě existují firmy,
na které mohou být místní lidé hrdí, že mladí úspěšní podnikatelé jsou
obyčejní lidé „od vedle“, nejsou to žádní Rotschildové, ani jim úspěch
nespadl sám do klína. Jen se nebáli si jít za svým,“ vysvětluje záměr
výstavy ředitel JIC Jiří Hudeček. „Tím vším jsme chtěli inspirovat
návštěvníky výstavy, aby uvažovali o rozjezdu vlastního podnikání,“
dodává Hudeček.
Za deset let fungování JIC prošlo centrem již 150 firem,
které tu sídlily nebo sídlí. Na výstavě si návštěvníci pro-
hlédli pestrý výběr šestnácti z nich – od vyspělých firem
po začínající projekty, které běží pár měsíců.
Největší expozicí na téma
šetření papíru se prezentovala
firma Y soft, jedna z prvních
společností, které na JIC začí-
naly. Dnes je světovou dvojkou
v oboru managementu tisku
s pobočkami po celém světě.
Dále si návštěvníci zahráli hry na robotovi Advee, prohlédli
si designové bydlení Freedomek, seznámili se s operačním sys-
témem pro seniory Celebrio nebo se speciálními videem Spo-
teee, které při běhu na pásu promítá scenérie z celého světa.
Kromě inspirace si lidé odnesli také stručných 10 tipů
pro podnikání, které je mají přiblížit tomu, aby uskutečni-
li své sny a rozjeli vlastní byznys.
Prezentace Jihomoravského kraje, města Brna, Masaryko-
vy univerzity a VUT v Brně, které byly také součástí výsta-
vy, názorně ukázaly, že JIC nefunguje v podpoře podnikání
samostatně, ale v rámci celého regionu. Systematická a širo-
ká podpora podnikání tak umožňuje, aby v Brně a na jižní
Moravě vznikaly s podporou JIC firmy, které mění svět.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Brno podpoří vývoj přírodních antibiotik
či vzdělávací aplikace o lidském těle
Město Brno rozdělilo firmám čtyři miliony korun na ino-
vační vouchery, za které mohou nakoupit výzkum na míst-
ních univerzitách a vědeckých centrech. Celkově tuto pod-
poru letos získá 42 podniků, žádalo jich 187. Na základě
veřejného losování, které se uskutečnilo 27. května, získalo
voucher 41 firem. Jeden bonusový voucher byl udělen pří-
mo bez losování firmě Corinth Investment, komise oceni-
la mimořádnost jejího projektu na vývoj vzdělávací aplika-
ce o lidském těle, na kterém se bude podílet Pedagogická
fakulta Masarykovy univerzity.
Mezi dalšími firmami, které v losování voucherů uspě-
ly, jsou např. společnosti ABB, TOS Kuřim či PSI. Ze
zahraničních žadatelů měla štěstí rakouská firma CISC
Semiconductor i další dva slovenské podniky. Nejvíce
voucherů poputuje na Vysoké učení technické v Brně, kte-
ré jich získalo 36. Se třemi vouchery je na druhém místě
Masarykova univerzita, po jednom voucheru získala Men-
delova univerzita v Brně, Ústav přístrojové techniky Aka-
demie věd ČR a CzechGlobe. Výzkumy financované vou-
cherem musí být do 30. června 2014 dokončeny a vyúčto-
vány Jihomoravskému inovačnímu centru, které projekt
organizačně zajišťuje.
Hodnotící komise složená ze zástupců univerzit a vědec-
kých center vybrala letos jeden projekt, který získal dotaci
formou voucheru přímo bez losování. Jedná se o vzdělávací
aplikaci firmy Corinth Investment, důvodem byl mimořád-
ný přínos projektu i fakt, že se jedná o první inovační vou-
cher pro Pedagogickou fakultu Masarykovy univerzity.
„Vytvoříme osm unikátních vzdělávacích 3D interaktivních apli-
kací pro žáky základních škol, aplikace budou z cyklu lidské tělo,“
vysvětluje Jaromír Homola, marketingový ředitel firmy Corinth
Investment. „Zapojením odborníků z Masarykovy univerzity
získáme přesné, originální, odborně vybrané a popsané snímky
včetně námětů na detailní scénáře,“ doplňuje Homola.
Dalším z projektů, které se budou za podpory vouche-
ru realizovat, je např. přesná analýza antibiotických látek
z vaječného bílku. Tyto látky slouží firmě Helvetia Pharma
jako základ pro výrobu antibakteriálních pastilek proti
bolestem a zánětům v krku. Analýzu vaječných proteinů
pro ni zpracuje Vysoké učení technické.
Více informací o projektu najdete na www.inovacni-
vouchery.cz.
Bonusový voucher získala firma Corinth Investment
a Pedagogická fakulta Masarykovy univerzity
Firma Helvetia Pharma bude ve spolupráci
s brněnským VUT zkoumat antibiotické látky ve vaječném bílku
Firma TSE a VUT budou pracovat
na inovaci vyhřívaných lůžek pro novorozence
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
VELETRHY/VÝSTAVY/KONFERENCE
27
Náměstek Plíšek (obr. 1) se zmínil
o „Soutěži o návrh – hospodárné
a funkční elektronické zdravotnictví“,
kdy koncepce vítězného návrhu spo-
lečnosti Microsoft je založena na sdí-
lení dat, a to, pouze a jenom tehdy,
je-li to nezbytné k poskytování péče.
Základní idea Ministerstva zdra-
votnictví spočívá:
– ve využití stávajících informačních
systémů (NIS, PACS),
– ponechání elektronické formy do-
kumentace u primárního zdroje
(původce vzniku),
– zajištění prostředí pro sdílení elek-
tronické dokumentace,
– navázání na základní registry (eGovernment),
– vytvoření legislativních a technických předpokladů pro funkční
sdílení.
Jaká jsou rizika návrhu? Většina identifikovaných rizik neprame-
ní z technické složitosti projektu, jakkoliv je vysoká. Rizika mají spí-
še společenský, politický a organizační kontext.
Za nejvýznamnější rizika lze považovat:
– nízkou motivaci jednotlivých zainteresovaných skupin podílet
se na realizaci změn,
– možnou nedůvěru v projekt jako takový, tedy v principy elektro-
nického zdravotnictví (možnost zneužití informací apod.),
– organizační náročnost implementace,
– nedodržení návaznosti a logiky jednotlivých kroků.
Záměrem MZ ČR bylo vytvoření návrhu řešení systému hospo-
dárného a funkčního elektronického zdravotnictví. Bez soutěže
by žádné návrhy, které se stanou součástí budoucí koncepce
elektronického zdravotnictví, nezískalo. Soutěž o návrh byla
vyhlášena dne 18. 9. 2012, do 17. října 2012 MZ ČR obdrželo
jedenáct návrhů. Nezávislá komise jedenácti odborníků zpraco-
vala v průběhu třech týdnů fundovaný názor na jednotlivé návr-
hy. Tento názor byl založen na analýzách, diskuzích a vstupech
dalších dvaceti specialistů ve čtyřech pracovních skupinách
(informační technologie a procesy, datová standardizace, ekono-
mika a statistika, legislativa). Byl ustanoven Řídicí výbor, Výkonný
výbor a pracovní skupiny složené z externích a interních odborní-
ků. Komise na základě shody doporučila vyhlásit vítězem návrh
společnosti Microsoft s.r.o.
Odborná veřejnost byla o průběhu informována sérií seminářů.
První seminář se uskutečnil dne 11. 12. 2012 na téma Výsledky
soutěže o návrh konceptu Hospodárného a funkčního elektronic-
kého zdravotnictví. Druhý seminář se uskutečnil dne 19. 12. 2012
na téma Elektronické zdravotnictví a standardy. Další semináře
následují v průběhu roku 2013.
K již realizovaným projektům elektronického zdravotnictví v ČR
patří úprava rezortních registrů a konsolidace rezortních dat v ná-
vaznosti na základní registry veřejné správy. Druhým realizova-
ným projektem je ePreskripce. Připravují se čtyři projekty zahrnu-
jící, výměnu elektronické zdravotnické dokumentace, vytvoření
portálu elektronického zdravotnictví, vytvoření registru radiační
zátěže a vytvoření manažerského informačního systému. Termín
realizace těchto projektů, je však ze současného pohledu spíše
v nedohlednu.
Nezávislost
a akademická svoboda
Návrhem organizační struktury pro
implementaci eHealth do každoden-
ní klinické praxe se ve své prezenta-
ci zabýval doc. MUDr. Miloš Tábor-
ský, Ph.D., FESC, MBA z Národního
telemedicínského centra (NTMC)
v Olomouci (obr. 2).
Za klíčová plus platformy NTMC
označil nezávislost a akademickou
svobodu. Partnery NTMC jsou totiž
Fakultní nemocnice Olomouc, Uni-
verzita Palackého v Olomouci, dále
pak společnosti Vodafone, Mdt,
Innera, Stimcare, Biotronik, IBA,
SPEV a Heart Solution s.r.o. Mediálním partnerem je společnost
Sdělovací technika. NTMC se aktivně podílí na implementaci
vybraných telemedicínských postupů do klinické praxe a jejich
vyhodnocováním. K těmto postupům patří zejména monitorování
hypertenze, srdečního selhání, INR, srdeční arytmie, diabetes,
monitorace matky a plodu v posledním trimestru a komunikace
s pacientem.
Obr. 1 Mgr. Martin Plíšek,
náměstek pro legislativu MZ ČR
se zamýšlel nad perspektivou
elektronického zdravotnictví v ČR
Obr. 2 Doc. MUDr. Miloš
Táborský, Ph.D., FESC, MBA
z NTMC v Olomouci představil
platformu Czech eHealth
České eHealth v evropském kontextu
RNDr. Petr Beneš
Ve dnech 14. a 15. května 2013 se v Brně uskutečnila tradiční konference eHealth Days 2013.
Elektronické zdravotnictví z pohledu Ministerstva zdravotnictví představil Mgr. Martin Plíšek, náměstek
pro legislativu MZ ČR. Jaké jsou tedy perspektivy elektronického zdravotnictví v ČR? Elektronizace
zdravotnictví je pro Ministerstvo zdravotnictví ČR důležitým krokem, který posune české zdravotnictví
blíže k vyspělým členským státům EU. eHealth představuje důležitý nástroj rychlé a efektivní
komunikace i v rámci celoevropského prostoru. Elektronizace zdravotnictví přináší také nové výzvy
spojené s novými riziky existence citlivých osobních údajů v kyberprostoru. Elektronické zdravotnictví
musí být budováno dostatečně rychle ale především správně, tedy postupně, po zralé úvaze
a v logicky navazujících krocích a musí přinášet jednoznačné přínosy svým uživatelům. Zkrátka chytře.
Elektronické zdravotnictví musí být dlouhodobě udržitelné.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
VELETRHY/VÝSTAVY/KONFERENCE
28
Aktuálně došlo podle doc. Táborského ke zpomalení procesu
elektronizace zdravotnictví ze strany MZ ČR. Zájem relevantních
subjektů směrem „ze zdola“ na realizaci elektronizace zdravotnic-
tví však trvá. Převážná většina vyspělých zemí EU již s elektroni-
zací dávno začala na národní nebo regionální úrovni. V současné
době v oblasti eHealth v ČR omezeně fungují datové standardy,
lokální systémy v nemocnicích a laboratořích (skupinách), data-
báze RTG/CT/MR snímků a izolované ambulantní projekty. Chybí
však systémové řešení napříč.
Cílem aktivit NTMC je definice české národní politiky eHealth.
Zřejmá je přitom nutnost koncepčního přístupu. Součástí tohoto
přístupu je zpracování souhrnu zahraničních zkušeností. V dubnu
letošního roku uspořádalo NTMC na VŠE v Praze Kulatý stůl k elek-
tronizaci zdravotnictví, kde došlo ke shodě na vytvoření platformy
a zpracování strategie. Vznikla tak společná platforma Czech eHe-
alth a NTMC připravuje její organizační zajištění. Zastřešujícím
subjektem zpracování a implementace strategie je Nadační fond
při Univerzitě Palackého v Olomouci ve spolupráci s Českou lékař-
skou společností JEP. Hlavním cílem platformy Czech eHealth je
na základě spolupráce a celospolečenské shody všech zaintere-
sovaných stran připravit koncepci implementace dlouhodobě udr-
žitelného strategického návrhu elektronizace zdravotnictví v Čes-
ké republice s využitím zahraničních zkušeností a aktuálních
poznatků z této oblasti.
Rámcový postup soustředilo NTMC do deseti bodů:
– Vytvoření společné nadace Czech eHealth akade-
mického sektoru reprezentovaného Univerzitou Pa-
lackého v Olomouci (UPOL) a České lékařské spo-
lečnosti J. E. Purkyně (ČLS JEP).
– Identifikace a analýza relevantních zainteresova-
ných subjektů v ČR a jejich přizvání k činnosti plat-
formy Czech eHealth.
– Zajištění nezávislého facilitátora pro tvorbu a imple-
mentace strategie.
– Analýza vlivu a vazeb jednotlivých subjektů v rámci
systému zdravotnictví ČR.
– Analýza potřeb jednotlivých skupin subjektů.
– Vytvoření společné vize elektronizace českého zdra-
votnictví.
– Vytvoření pracovních skupin pro jednotlivé domény
eHealth.
– Syntéza návrhů jednotlivých skupin a finalizace strategie.
– Vytvoření implementačního plánu strategie.
– Implementace strategie elektronizace zdravotnictví v ČR.
K průřezovým aktivitám platformy budou podle návrhu NTMC
patřit zajištění finančních prostředků nadace Czech eHealth,
oslovení potenciálních dárců, hledání a definice zdrojů financo-
vání elektronizace zdravotnictví. Součástí těchto aktivit bude
také inicializace a realizace výzkumné činnosti v oblasti eHealth
a transfer potřebného know-how ze zahraničí. Samozřejmostí je
přitom komunikace s Ministerstvem zdravotnictví ČR a vytváření
relevantních podkladů pro implementaci elektronického zdravot-
nictví na jedné straně a prezentace výsledků aktivit platformy
Czech eHealth směrem k odborné i obecné veřejnosti na straně
druhé.
Medtel a evropské aktivity v oblasti eHealth
Projekty pro eHealth a nové aktivity EU představila Judita Kinkoro-
vá z Technologického centra AV ČR. Systémy zdravotní péče v EU
ve snaze poskytovat špičkovou péči se stávají rostoucí měrou
závislé na využívání technologií ICT. Jasný postup v sektoru sta-
novuje akční plán eHealth, který se zabývá interoperabilitou zdra-
votních informačních systémů, identifikátory pacienta, interopera-
bilitou elektronických zdravotních záznamů, mobilitou pacientů
a zdravotnických profesionálů, rozvojem infrastruktury a technolo-
gií, testováním shody a akreditací pro trh eHealth, problematikou
investic a právními a regulačními záležitostmi.
Službami eHealth pro evropské občany se v EU zabývá projekt
epSOS (european patients Smart Open Services). Po více než
třech letech intenzivní práce na vývoji přeshraničních služeb eHe-
alth byl v dubnu 2012 odstartován rozsáhlý pilotní projekt, který
tyto služby testuje v reálném prostředí.
Samostatný programový blok konference byl věnován aktivi-
tám obecně prospěšné společnosti MEDTEL, o.p.s. (založena
10. dubna 2003). Úvodní prezentace jejího ředitele, Ing. Jiřího
Ochozky se zabývala problematikou identifikace ve zdravotnictví
reprezentovanou projekty NETLINK (1999 až 2001), NetC@RDS
(2004 až 2010), ENED (od roku 2010) a NewS4EESSI (2011 až
2013). Systém EESSI (Electronic Exchange of Social Security
Information) je klíčovým prvkem nařízení 883/2004 a 987/2009
zabývajících se koordinací služeb sociálního zabezpečení. Cílem
je lepší zabezpečení sociálních práv mobilních občanů. Systém
zahrnuje 27 států EU, čtyři země EFTA plus Chorvatsko.
Zavedení efektivního systému identifikace uživatele a poskyto-
vatele, resp. poskytnutí péče, je klíčovým předpokladem budová-
ní elektronického zdravotnictví. Tématem k zamyšlení je pak potře-
ba zřízení jednotného koordinačního a poradenského centra pro
elektronické zdravotnictví v ČR.
Se stavem a postupy u sousedů se účastníci mohli seznámit
v prezentacích zahraničních hostů konference. Alexander Meindl
z AOK (Allgemeine OrtsKrankenkasse) Bayern představil projekt
evropské sítě pro elektronickou výměnu dat v sektoru zdravotnic-
tví ENED (European Network for Electronic Data exchange in the
health care sector), který byl ustaven v červenci 2011 partnery
předchozího evropského projektu NetC@RDS. Elena Světlovská
a Peter Stropko zastupující slovenskou VšZP (Všeobecná zdravot-
ná poisťovňa) se ve své prezentaci zabývali projektem NewS4E-
ESSI a s ním spojenými očekáváními, mezi něž patří, mimo jiné,
zjednodušení přístupu občanů EU k přeshraniční zdravotní péči
prostřednictvím EESSI (obr. 3). Projektem NewS4EESSI se zabý-
val rovněž Wolfgang Kreutzer z HVOS (Hauptverband der öster-
reichischen Sozialversicherungsträger) v Rakousku.
České národní řešení projektu EESSI v oblasti zdravotnictví s označe-
ním AP CMU představil Ladislav Švec z Centra Mezinárodních Úhrad
(CMU). Na základě zmocnění z nařízení 883/2004 a 987/2009 je CMU:
– styčným místem ČR, které zastupuje český systém poskytování
zdravotní péče, poskytuje informace, zajišťuje správní pomoc
Obr. 3 Architektura EESSI – koordinační uzel, přístupové body a kompetentní instituce
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
VELETRHY/VÝSTAVY/KONFERENCE
29
lidem i institucím, spravuje závazky a pohledávky
českého systému veřejného zdrav pojištění,
– pověřenou institucí, jež rozhoduje a spolurozhodu-
je o otázkách příslušnosti k pojištění,
– přístupovým místem spravujícím aplikaci, přes kte-
rou budou procházet všechna data mezi ČR a EU.
AP CMU nyní postupně podporuje osm institucí
zdravotního pojištění a jejich informační systémy. Je
společným nástrojem pro každodenní administraci
pro cílových asi 1 300 pracovníků. V další fázi by mělo
dojít k propojení s dalšími českými institucemi sociál-
ního zabezpečení (ČSSZ, OSSZ, ÚP). V cílové fázi se
pak předpokládá přímá elektronická komunikace
s několika tisíci partnerskými zahraničními institucemi.
Nabídka moderních řešení pro eHealth
V rámci konference představily svoje řešení v oblasti eHealth spo-
lečnosti Atos IT Solutions and Services GmbH, ANECT, HP, NTC
(Biotronik) a IMA.
Společnost Atos je v České republice známa pod svým dřívěj-
ším jménem Siemens IT Solutions and Services. V oblasti CEE
patří mezi první tři špičkové poskytovatele služeb IT, v Rakousku
je číslem jedna. Má více než 300 konzultantů a svoje projekty má
v sektorech sociální péče, zdravotnictví, státní správy i průmyslu.
V oblasti eHealth realizovala svoje projekty ve Francii, Velké Britá-
nii, Skotsku, Itálii, Dánsku. V Bruselu realizovala centrální komuni-
kační uzel EESSI. Na konferenci v Brně představila svůj projekt
e-card v Rakousku, který zahrnuje 8,4 miliónu elektronických karet
pro pojištěnce a 24 tisíc karet pro zdravotnické profesionály. Dal-
ším představeným projektem byl rakouský pilotní projekt eMedi-
catiom. Atos je rovněž autorem referenční architektury pro ELGA
(obr. 4) – rakouský systém elektronických zdravotních záznamů
(Electronic Health Record, EHR)., jehož novou éru odstartovalo
v minulém roce přijetí zákona o používání rakouských EHR.
Společnost ANECT, která v letošním roce slaví 20 let od svého
vzniku, představila inovativní řešení v oblasti telemedicíny (obr.
5). Tato řešení zahrnují nástroje pro komunikaci pacient–lékař pro
domácí péči, implementaci hardwaru speciálně navrženého pro
přenosy z operačních sálů a řešení pro komunikaci pacienta
s rodinou určená pro dlouhodobě hospitalizované pacienty (LDN,
onkologie apod.). Přirozenou součástí vystoupení společnosti
ANECT byla prezentace trendů a řešení v oblasti bezpečnosti
ICT.
Zástupci společnosti HP ve své prezentaci deklarovali zásadní
doporučení poukazující na potřebu široké společenské shody,
jako klíčového prvku úspěšné elektronizace zdravotnictví. Elektro-
nické zdravotnictví představuje rozsáhlý socio-technologický pro-
jekt, který by měl být velmi detailně plánován, řízen a vyhodnoco-
ván. Pro úspěšnou realizaci projektu je potřeba zajistit několik stra-
tegických rolí:
– strategické řízení,
– operativní řízení jako výkonný článek,
– odborné oponentní řízení, audit,
– věcnou realizaci, provozní podporu.
Druhý konferenční den eHealth Days 2013 představilo Národní
Telemedicínské Centrum (NTC) funkční
systém Home Monitoring (HM) pro včas-
nou detekci potenciálních problémů paci-
entů s kardiostimulátory (arytmie, změna
technických parametrů). Zatímco data ulo-
žená v PM/ICD jsou dostupná pouze při
ambulantních kontrolách, v systému Biotro-
nik Home Monitoring (obr. 6) jsou dostupná
celosvětově každý den prostřednictvím
internetu a automatického zabezpečeného
rádiového přenosu GPRS.
IMA Praha pak představila projekt osobní-
ho senzorového systému a senzorové sítě
pro sledování kvality ovzduší. Dalším projek-
tem, který IMA Praha prezentovala, byl
AsTeRICS (Assistive TechnologyRapid Inte-
gration & Construction Set) pro rychlou inte-
graci a realizaci systémů na bázi asistivních technologií zahrnují-
cích moduly senzorů, embedded výpočetní systém, komunikační
moduly, moduly akčních členů včetně služeb na bázi mobilních
telefonů, osobní výpočetní techniky a prostředí Smart Home.
Kompletní soubor detailních prezentací z eHealth Days 2013
najdete na www.stech.cz. ■
Obr. 4 ELGA – rakouský projekt elektronického zdravotního záznamu EHR
Obr. 5 Řešení pro telemedicínské konzultace od firmy ANECT
Obr. 6 Biotronik Home Monitoring
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
VELETRHY/VÝSTAVY/KONFERENCE
30
Dne 11. června 2013 se v pražském hotelu Dorint konala další celo-
denní konference NI LabVIEW Developers‘ Day. Systémoví integrá-
toři a zkušení programátoři vedli odborné technické prezentace,
aby prohloubili znalosti a dovednosti techniků a inženýrů v oblas-
ti vývoje aplikací v LabVIEW. Věnovali se tématům, jako je výběr
vhodné architektury, techniky programování a podělili se s účast-
níky o další tipy a triky, které mohou pomoci při vývoji aplikací.
Seminář byl určený pro pokročilé uživatele s cílem kontinuálně
prohlubovat jejich znalosti a udělat z nich ještě větší profesioná-
ly, kteří pracují s LabVIEW a nástroji od společnosti National
Instruments ve všech aplikačních oblastech. Samozřejmostí
semináře byla příprava na zkoušku CLD. LabVIEW se zcela jistě
stává součástí znalostí pro specifické pracovní pozice.
NI kromě svých seminářů nabízí vzdělávání formou využití NI
LabVIEW Skills Guide na webu, on-line tréninky, 25 hodin ukáz-
kových videí. Uvědomují si ale, že velkým přínosem jsou prak-
tické ukázky možností využití vývojového prostředí – praktické
ukázky a případové studie představili Pavel Houška z NETME
Centre VUT v Brně a Mark Jonas ze společnosti ANV Technolo-
gies.
Společnost National Instruments připravuje další prestižní
setkání – NI Days, které se budou konat v ČR opět na podzim
tohoto roku a dozvíte se více o produktech NI, uživatelských apli-
kacích, trendech v oboru, a získáte odborné technické znalosti
od inženýrů z National Instruments i od dalších účastníků. Může-
te zde případně prezentovat svou nejlepší aplikaci. Chopte se
příležitosti a přihlaste svůj nejinovativnější projekt do soutěže NI
Days Graphical System Design Case Study Contest – soutěže
technických příspěvků, které ukazují nejinovativnější použití vir-
tuální instrumentace a grafického návrhu systémů. ■
Konference NI LabVIEW Developers‘ Day
Časopis Sdělovací technika se stal partnerem již tradičního škole-
ní pro uživatele a integrátory komunikačních zařízení Moxa, které
se konalo 29. května v Brně-Rozdrojovicích.
Hlavní část programu školení se týkala představení novinek,
mezi které letos patřily nové modely IP kamer s velkou teplotní
odolností a certifikací pro montáž do kolejo-
vých vozidel. Mezi zařízeními pro průmyslové
ethernetové sítě byly představeny nové DSL
extendery včetně jejich výhod v porovnání
s běžnými DSL modemy a jejich konfigurace.
Rovněž byla představena nejnovější verze soft-
waru pro centrální správu ethernetových sítí
MXview. Tento software vyniká vizuální repre-
zentací sítě s možnosti vizuálního přehrávání
historických událostí a je oblíbený mezi provo-
zovateli průmyslových sítí pro nenáročnost
z hlediska znalosti síťových technologií a proto-
kolů. Součástí softwaru MXview je OPC server,
díky kterému je možné integrovat dohled nad
sítí i do vizualizačních systémů SCADA. Druhá
část školení se věnovala novým komunikačním
branám pro sítě Profinet a média-konvertorům
pro sběrnici PROFIBUS. Na závěr se účastníci seznámili s opti-
málním přístupem k návrhu vhodných typů vestavných počítačů
podle požadavků různých typických aplikací a s technologiemi
vyvinutými společností Moxa pro nepřetržité a zabezpečené při-
pojení k sítím WiFi v mobilních aplikacích a s funkcemi pro udrže-
ní trvalého připojení přes mobilní telefonní sítě.
Oblíbenou součástí školení jsou praktická cvičení doplňující jed-
notlivé tématické bloky. Během cvičení si mohli účastníci samostat-
ně na případových studiích v praxi vyzkoušet nastavení a diagnos-
tiku provozu některých zařízení Moxa. Tyto zkušenosti jsou později
výhodou pro rychlejší instalaci sítí v reálných aplikacích případně
pro diagnostiku a zajištění potřebných informací pro technickou
podporu v případě potíží, které se v praxi mohou vyskytnout.
Školení se zúčastnili zástupci systémových integrátorů a uživa-
telů z různých průmyslových odvětví, mezi které patří petroche-
mie, doprava, energetika, zabezpečovací technika, služby apod.
Společnost Moxa působí již 26 let v oblasti průmyslové komuni-
kace a za tuto dobu se stala dominantním výrobcem prvků pro
průmyslový ethernet, rádiové sítě, převodníků pro přímé připojení
sériových zařízení k počítačům nebo vzdáleně přes síť ethernet.
Součástí produktové řady jsou rovněž zařízení pro IP video do-
hledové systémy, síťové I/O jednotky, odolné vestavné počítače
a softwarové nástroje usnadňující vývoj zákaznických aplikací,
konfiguraci a monitorování zařízení. Důraz je kladen na komplexní
řešení vyvíjená na míru požadavkům různých průmyslových od-
větví včetně potřebných certifikací.
Pořadatelem školení byla společnost ELVAC a.s., která je auto-
rizovaným distributorem a certifikovaným střediskem technické
podpory zařízení Moxa pro Českou republiku. Podrobnější infor-
mace o nabízeném portfoliu a službách je možné získat na inter-
netových stránkách www.moxa.cz. ■
Technické školení pro uživatele
a integrátory produktů Moxa
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/33
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
SOUČÁSTKY A SYSTÉMY
32
Společnost Renesas Electronic Europe
představila obvod µPD720115 pro realiza-
ci hub kontroléru USB 2.0, který umožňuje
přes jedno rozhraní USB současně komu-
nikovat i dobíjet mobilní zařízení jako smart-
phony nebo tablety. Nejdůležitější vlastnos-
tí obvodu µPD720115 je funkce dobíjení
baterie přes rozhraní USB podle specifika-
ce USB Battery Charging, Revision 1.2
(USB BC 1.2), tj. nabíjet lze proudem až 1,5
A. Protože nový obvod umožňuje součas-
ně komunikaci i dobíjení, bude možné sní-
žit náklady na vývoj i zjednodušit a urychlit
realizaci nových produktů.
Komunikace přes USB se v posledních
letech rozdělila do dvou segmentů. První
zahrnuje paměťová zařízení, např. pevné
disky, které vyžadují rychlý přenos dat, tak-
že se využívá standard USB 3.0 s přeno-
sem dat rychlostí až 5 Gb/s Druhý segment
zahrnuje spotřební elektroniku jako digitál-
ní televizory, tiskárny, audio komponenty
nebo PC a průmyslová zařízení. Zde se
využívá starší standard USB 2.0, které pod-
poruje přenos dat rychlostí až 480 Mb/s.
Kromě toho Evropská Komise přijala roz-
hraní microUSB jako standardní rozhraní
pro nabíjení mobilní telefonů, smartphonů
a tabletů prodávaných v Evropě. Díky tomu
neustále roste počet aplikací, kde je rozhra-
ní USB 2.0 využíváno. Odpovědí Renesas
na tento trend byl vývoj obvodu µPD720115,
který je vhodný pro široký rozsah systémů
vyžadujících funkce USB a také pro rozší-
ření počtu portů USB MCU.
Napájení obvodu je 5 V, systémové hodi-
ny 24 MHz a provozní rozsah –40 až +85 °C.
Obvod µPD720115 je dodáván ve 40pino-
vém pouzdru QFN, na trhu je dostupný od
června. ■
Společnost Dialog Semiconductor přišla
se zajímavým řešením Bluetooth 4.0 jako
inteligentním systém na čipu (SoC), který
využívá speciální architekturu napájení
SmartBond.
DA14580 se vyznačuje tím, že během
vysílání nebo příjmu odebírá pouze 3,8 mA,
což je prozatím nejúspornější řešení Blu-
etooth na světě. Obvod je určen pro zaří-
zení, která potřebují komunikovat přes
Bluetooth, aby mohly využívat nové apli-
kace. To zahrnuje mobilní telefony, peri-
ferní zařízení pro PC a tablety, náramkové
hodinky, dálkové ovládání, či různá zaří-
zení pro monitorování zdravotního stavu
apod.
Využití takového obvodu např. u smart-
phonu umožňuje v porovnání s konkurenč-
ními řešeními snížit spotřebu o 50% a tím
zvýšit výdrž baterie. S tím rovněž souvisí
odběr v režimu hlubokého spánku, který je
méně než 600 nA. Například zařízení vysí-
lající každou sekundu 20 bajtů vydrží nyní
knoflíková baterie s kapacitou 225 mAh
napájet čtyři roky a pět měsíců, zatímco
s předchozí generací napájení by to bylo
pouze dva roky.
Součástí bloku řízení napájení je také
měnič DC/DC a potřebné LDO, čímž se
snižuje počet externích součástek. Obvod
má až 32 GPIO pinů a jeden pin pro rozhra-
ní antény. Provozní napájení je v rozsahu
0,9 až 3,3 V, vysílací výkon Bluetooth je 0 dBm
a citlivost –93 dBm. DA14580 je dodáván
ve třech různých pouzdrech nejmenší
WL-CSP34 o rozměrech 2,5 ´ 2,5 ´ 0,5 mm
a dále QFN40 (5 ´ 5 ´ 0,9 mm) a QFN48
(6 ´ 6 ´ 0,9 mm). ■
Společnost Suyin Optronics představila
miniaturní kamerový modul CM 8013 AF05
OV01 s rozlišením 8 megapixelů, který je
určen pro průmyslové PC, mobilní zařízení
a aplikace automobilní a průmyslové elek-
troniky. Minikamera o rozměrech 8,5 ´ 8,5 ´
´ 5,91 mm zahrnuje automatické zaostřo-
vání a s vysoce výkonným objektivem, kte-
rý se skládá z pěti plastových prvků. Výsled-
kem je kvalitní a vždy ostrý obraz, bez ohle-
du na nastavenou vzdálenost.
Obrazový snímač CMOS OV8825 je do-
dáván v PLCC pouzdře ve formátu 1/3,2
nebo 1/4 palce a velikost jeho aktivní plo-
chy (efektivní rozlišení) je 3 296 ´ 2 460
pixelů. Pomocí standardní sériové řídicí
sběrnice kamery (Serial Camera Control
Bus SCCB) jsou jednotlivé snímky načte-
ny jako 10bitové RAW RGB soubory (full-
frame, sub-sampled, windowed). Uživatel
tak má naprostou kontrolu nad výstupem
obrazových souborů s ohledem na kvalitu
obrazu a formátování. Formáty rozlišení
zahrnují 8 megapixelů, EIS1080p, 1080p,
EIS720p, EISQ 1080p, Q 1080p, EISVGA,
VGA, QVGA atd. Maximální počet snímků
za sekundu je 24 pro 8megapixelové roz-
lišení, 30 pro EIS 1080p, 60 pro EIS720p,
atd.
Všechny potřebné editační funkce, jako
nastavení expozice, vyvážení bílé nebo
maskování vadných pixelů lze programo-
vat přes rozhraní SCCB. Kalibrace úrovně
černé se provádí automaticky (ABLC).
Součástí kamerového modulu je také
256bajtová jednorázově programovatelná
paměť pro ukládání sériových čísel a po-
dobných detailů, fázový závěs Locked
Loop (PLL) a regulátor napětí 1,5 V pro
hlavní napájení.
K propojení signálů a napájení slouží
24pinový konektor o rozměrech 3 ´ 2 mm,
k jehož propojení s modulem je využíván
vysoce flexibilní miniaturní PCP (Port Con-
trol Protocol). ■
USB 2.0 hub kontrolér s možností dobíjení
Bluetooth s nejnižší spotřebou
Miniaturní kamerový modul s rozlišením 8M
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Společnost Microchip uvedla na trh obvod
OS1118, první inteligentní síťový kontrolér s tech-
nologií MOST150, který podporuje rozhraní USB
2.0 a koaxiální fyzickou vrstvu. Technologie
MOST je de facto standardem v automobilovém
a průmyslu v oblasti digitální zábavy, informací
a sítí ADAS (Advanced Driver Assistance Sys-
tem). MOST150 se používá jako řídicí centrum
zábavy a sdílení informací v automobilu ve více
než 140 modelech vozů na celém světě.
Synchronizovaná síťová technologie MOST
přináší cenově efektivní a účinné řešení pro
přenos audia, videa, dat a informací mezi
všemi připojenými zařízeními. Vel-
mi nízká latence, vysoká kvalita služby a mini-
mum hardwaru jsou k dispozici ve třech stup-
ních rychlosti přenosu 25, 50 a 150 Mb/s.
MOST podporuje optické a metalické vedení.
Se šířkou pásma 150 Mb/s a fyzickou vrst-
vou protokolu Ethernet na úrovni automobilu
se jedná o nejvyšší hodnotu rychlosti. MOST
150 přináší podporu internetu, e-mailové ko-
munikace, spojení se sociálními sítěmi a připo-
jení ke cloudu na palubě vozidla.
Pro zjednodušení vývoje nové úrovně automo-
bilového infotainmentu uvedla firma Microchip na
trh nejnovějšího člena své rodiny MOST 150 INIC
(Intelligent Network
Interface Controller)
OS1118 s vysoko-
rychlostním portem
USB 2.0 integrovaným na čipu a umožňujícím
snadné připojení ke standardním modulům
WiFi/3G/LTE a k vícejádrovým uživatelským systé-
mům SoC (System-on-a-Chip). Integrovaný vy-
sílač pro koaxiální připojení navíc nabízí cenově
dostupnou fyzickou vrstvu. ■
Kontrolér s technologií MOST
Společnost Freescale Semiconduct uvedla
na trh novou řadu 32bitových mikrokont-
rolérů KINETIS KL02, které nabízí
novou úroveň procesního výko-
nu a zejména energetické
účinnosti (15,9 CM/mA).
Díky své malé velikosti a níz-
ké spotřebě, která je šestkrát niž-
ší než u konkurenčních produktů,
jsou tyto mikrokontroléry vhodné pro
celou řadu aplikací Internetu věcí, tj. malá
z Li-Ion baterií napájená zařízení. To zahrnuje
např. přenosnou spotřební i průmyslovou
elektroniku (smartphony, tablety, kamery
apod.), různé senzory nebo přenosná zdra-
votnická zařízení.
Mikrokontroléry KINETIS KL02 zahrnují
32bitový procesor ARM Cortex-M0 s tak-
tem až 48 MHz, vysokorychlostní 12bitový
analogově-digitální převodník, vysokorych-
lostní analogový komparátor, programovací
paměť flash 32 kB, RAM 4 kB, výkonné
časovače pro různé aplikace, interní
oscilátor 32 MHz a také rozhraní
UART, SPI a dvou I2
C. Mikro-
kontroléry jsou zapouzdřeny
v pouzdrech různé velikosti
od 16pinového až po 32pinový
QFN a vyznačují se zejména nízkým
provozním napětím (v rozsahu 1,71 až 3,6 V),
nízkou spotřebou v modu RUN (36 µA/MHz)
a širokým teplotním rozsahem –40 až 105 °C.
Na trhu jsou nyní dostupné mikrokontroléry
MKL02Z32VFM4 MCU (48 MHz, 32 KB, kus
za 2,38 EUR) a MKL02Z16VFM4 (48 MHz,
16 KB, kus za 2,12 EUR) v pouzdrech QFN32.
Verze v pouzdrech QFN16 a QFN24 budou
dostupné během 3. čtvrtletí 2013. ■
Mikrokontroléry KINETIS KL02 od Freescale
500000produktů
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
SOUČÁSTKY A SYSTÉMY
34
Operátorské panely WOP jsou panelové počítače specializované
pro použití jako HMI (Human Machine Interface, rozhraní člověk-
stroj). Využívají se nejčastěji pro vizualizaci a parametrizaci dat
z programovatelných automatů PLC. Aplikace vyvinutá ve společ-
nosti FCC průmyslové systémy však ukazuje, že výhod WOP, hlav-
ně nízké ceny při vysoké užitné hodnotě dané výkonným proceso-
rem, dotykovou obra-
zovkou a možnostmi
vestavěného softwa-
ru WOP-Designer lze
využít i jinde, než v kla-
sické vizualizaci úda-
jů z PLC.
Sestava WOP byla
použita v systému mo-
nitorování a řízení la-
boratoře pokusných
zvířat ve firmě API-
GENEX s.r.o., která
se specializuje na výzkum v oblasti farmacie a biochemie. V sou-
časné době je to nejmodernější laboratoř svého druhu v České
republice.
Jde o soustavu devíti laboratoří s pokusnými zvířaty se společ-
nou materiálovou vpustí, která zaručuje, že se dovnitř nedostane
žádný kontaminovaný materiál. Naše aplikace zajišťuje zobrazení
informací o probíhajícím experimentu u dveří do každé laboratoře,
doplňuje autonomní řízení klimatu uvnitř laboratoře o možnost pro-
gramovat cykly osvětlení a řídí společnou materiálovou vpusť.
Obr. 1 ukazuje příklad obrazovky operátorského panelu WOP
instalovaného u vchodu do každé laboratoře. Kromě údajů o tep-
lotě, vlhkosti je na ní i obrázek pokusného zvířete a údaje o virtu-
álním času uvnitř laboratoře. Ten je určen cyklem osvětlení simu-
lujícím libovolně posunutý cyklus střídání dne a noci. Na panelu je
možné zobrazit i historii sledovaných parametrů (tlačítko log).
Materiálová vpusť je průchozí sterilizační místnost mezi nesteril-
ním a sterilním prostředím. Její dvoje dveře nesmí být nikdy ote-
vřeny současně. Aplikace zajišťuje korektní provedení sterilizace
materiálu uvnitř vpusti. Ovládá UV zářiče a výměnu kontaminova-
ného vzduchu za sterilní.
Blokové schéma řídicího systému laboratoří se zvířaty ukazuje
obr. 2. Základem monitorovacího systému každé laboratoře je ope-
rátorský panel WOP-2070V se sedmipalcovou dotykovou obrazov-
kou. Nízká cena WOP umožnila instalovat jej ke dveřím každé
laboratoře. Navíc v ceně WOP je i software WOP-Designer. Umož-
ňuje připojit WOP k mnoha různým zařízením, mimo jiné i k 300 růz-
ným typům PLC. Zde je této konektivity využito k připojení vzdále-
ných I/O ADAM-6000 a jednotky DALI (Digital Addressable Light
Interface) pro ovládání světel pracující na sběrnici Modbus TCP.
Stejně jednoduše umožňuje WOP-Designer i programování apli-
kace. Údaje z komunikačního protokolu lze přímo přiřadit ke gra-
fickým prvkům na obrazovce. Vybrané bity protokolu lze spojit se
zobrazenými tlačítky, signálkami a alarmy. Datová pole pak s uka-
zateli, displeji, grafy a dalšími grafickými prvky, které lze na obra-
zovce snadno vytvořit pomocí grafického WYSIWYG editoru. Tím-
to způsobem byla vytvořena i obrazovka na obr. 1. V WOP-Desi-
gneru je vytvořeno i cyklické makro běžící za pozadí, které zajišťu-
je detekci poplachových stavů a jejich logování i ovládání světla
na základě časového schématu vztaženého k virtuálnímu času
v laboratoři.
Informace o řízení materiálové vpusti budou v příštím čísle.
Jakékoliv informace o aplikaci nebo o průmyslových operátor-
ských panelech WOP si vyžádejte v libovolné kanceláři společ-
nosti FCC průmyslové systémy.
www.fccps.cz ■
Obr. 1 Příklad obrazovky operátorského panelu WOP
Obr. 2 Blokové schéma řídicího systému laboratoří se zvířaty
Operátorské panely WOP
v biologické laboratoři
Praha 8, tel.: +420 266 052 098
Ústí nad Labem, tel.: +420 472 774 173
PLzeň, tel.: +420 603 247 675
bratisLava, tel.: +421 2 591 040 67
email: info@fccps.cz
PRŮMYSLOVÉ POČÍTAČE
A SERVERY
PANELOVÉ POČÍTAČE, LCD
POČÍTAČE PRO VESTAVBU
MĚŘENÍ A SBĚR DAT
MODULY ŘADY ADAM
PRŮMYSLOVÁ KOMUNIKACE
WOP-2000
PRŮMYSLOVÁ KOMUNIKACE
FCC průmyslové systémy s.r.o. – spolehlivé komponenty pro průmyslovou automatizaci a průmyslové komunikace
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Společnost Fujitsu zavítala 5. června 2013
do Prahy se svojí roadshow pod názvem Fujitsu
IT Future 2013, která se odehrála v Kongreso-
vém centru Praha. Motto akce „Přetváříme IT,
přetváříme byznys” samo naznačuje podstatu
této akce – ukázat změny a zefektivnění role ICT
v podnikání pomocí nejnovějších řešení, služeb
a produktů Fujitsu. „Nové informační technolo-
gie otevírají nové obchodní příležitosti. Fujitsu IT
Future představilo naše produkty a technologie,
které zákazníkům výrazně usnadní podnikání
a zajistí jim potřebnou konkurenční výhodu,“
uvedl Radek Sazama, Generální ředitel společ-
nosti Fujitsu Technology Solutions pro Českou
republiku, Slovensko a Maďarsko.
K vidění bylo takřka celé produktové portfo-
lio Fujitsu pro rok 2013, např. nová řada podni-
kových notebooků LIFEBOOK E, tablet STY-
LISTIC M702, „all-in-one“ počítače, nejnovější
pracovní stanice CELSIUS, skenery dokumen-
tů, nová generace serverů PRIMERGY S7
a služby a řešení pro firmy jako Fujitsu Palm-
Secure a Fujitsu Eco Track.
Během dne proběhlo
několik odborných bloků
přednášek, diskuzí a work-
shopů určených pro zá-
kazníky a partnery spo-
lečnosti Fujitsu. Témata
byla pro Fujitsu typická –
big data, inovace, cloud,
palm secure, bezpečnost
ultrabooků, monitorování
bezpečnosti sítí v prostře-
dí kybernetických hrozeb
a další – tedy oblasti, ve
kterých se Fujitsu profiluje.
Fujitsu Technology Solu-
tions ČR patří do stejnojmenné divize, která je
součástí globální skupiny Fujitsu Limited. V Čes-
ké republice společnost nabízí kompletní portfo-
lio IT produktů, řešení a služeb, včetně koncepce
dynamických infrastruktur (cloud computing).
K jejím klientům se řadí největší společnosti
a instituce, pro které zajišťuje správu datových
center, infrastrukturu a infrastrukturu jako službu
(IaaS). Pro střední, malé firmy a jednotlivce zajiš-
ťuje servis prostřednictvím sítě svých obchod-
ních partnerů. ■
Společnost Fujitsu předvedla
v Praze novinky roku 2013
Jaké je přesné označení produktu spo-
lečnosti Fujitsu, se kterým se připojují
notebooky, počítače, set-top boxy, přehrá-
vače BD/DVD, herní konzole, tablety nebo smartphony pomocí
technologie MHL?
Svoji odpověď pište na adresu: info@stech.cz
Pro první a druhou nejrychlejší správnou odpověď jsou připraveny 4GB USB flash disky.
Pořadatelem soutěže je Sdělovací technika, spol. s r.o.
SOUTĚŽ
3500předn’chvùrobců
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Společnost AVG Technologies provedla na toto
téma výzkum mezi českými matkami, které
využívají mobilní telefony a tablety připojené
k internetu. Výzkum byl proveden ve spolupráci
s prestižní agenturou IPSOS na reprezentativ‑
ním vzorku 525 matek žijících v domácnosti
alespoň s jedním dítětem. Cílem výzkumu
bylo zjistit, zda české matky tyto přístroje půj‑
čují svým dětem a zda své děti chrání před
mobilními hrozbami a nebezpečnými obsahy
internetových stránek, jako je pornografie, či
násilí.
Společnost AVG se na matky zaměřila z toho
důvodu, protože v mobilním životě svých rodin
hrají klíčovou roli. Pokud jde o ochranu dětí
a vytváření digitálních návyků, které si děti osvo‑
jí na celý život, musí matky čelit velkým výzvám.
Průzkum zjistil, že 62 % českých matek svým
dětem půjčuje mobilní zařízení, aby je zaměst‑
nalo a zabavilo. Ovšem 35 % z dotázaných ma‑
tek nemá nastavené bezpečnostní heslo, které
by jejich dětem zabránilo před nekontrolovaným
použitím mobilního zařízení a 32 % matek nemá
nastavené heslo vůbec žádné. Na druhé straně
více než devět desetin českých matek nemá
ve svých přístrojích takový obsah, který by
dětem nedovolily vidět. Ještě větší část českých
matek, konkrétně 96 %, nikdy nenašla v mobil‑
ním přístroji, které jejich dítě používá, žádný
nevhodný obsah, jako je pornografie, násilí atd.
Pouhých 5 % dotázaných připouští, že by se
v jejich mobilním přístroji mohl nacházet nevhod‑
ný obsah, který ale nemažou ani přes to, že
svým dětem dovolují přístroj používat.
Téměř polovina (44 %) českých matek má
přehled o tom, jaké stránky jejich děti vyhledá‑
vají a navštěvují, a také o čase, který stráví onli‑
ne. 28 % dotázaných nemá tušení o online obsa‑
hu, ani o čase, který jejich děti stráví surfováním
na internetu. Pro kyberzločince je to bohužel
dobrá zpráva. Tři čtvrtiny českých matek své
děti poučují o hrozbách a zločinech mobilního
přístupu, z nich 39 % dětem poskytuje detailní
informace, 30 % jim dává jen základní informace
jako prevenci a 6% děti informuje o hrozbách,
jen když se stanou jejich obětí. V porovnání
s USA jsou to skvělé výsledky, protože v Ameri‑
ce informuje o mobilních hrozbách a zločinech
své děti pouhých 41 % matek.
Co se týče používání mobilního přístupu k inter‑
netu a snahy vyvarovat se online mobilních hro‑
zeb čekajících na jejich děti, jsou podle výsled‑
ků výzkumu české matky stále zodpovědnější.
Pořád je ale co vylepšovat. Stejně jako používá‑
ní počítače připojeného k internetu, i používání
mobilního přístroje s přístupem k internetu může
být nebezpečné, protože množství mobilních
hrozeb neustále narůstá a kyberzločinci se stále
více soustředí na mobilní svět. Proto se AVG
zaměřuje na mobilní bezpečnost a vyvíjí mobilní
aplikace pro rodinnou ochranu, jako je AVG
Family Safety, která je nyní dostupná také pro
iOS a Windows Phone. Jedním z cílů AVG je
pomoci matkám ochránit jejich dětem při surfo‑
vání na internetu, a zároveň pro ně tuto ochranu
zjednodušit. Průzkum navazuje na Digitální
deníky, probíhající mezinárodní studii o tom, jaký
vliv má technologie na dětství. ■
Mobilní hrozby a české děti
Otravuje vás, že váš fotoaparát není scho‑
pen za šera nebo obecně při špatném osvět‑
lení udělat slušné fotky? Zdá se, že to se
brzy změní, protože švýcar‑
ští vědci vyvinuli molybdeni‑
tový snímací čip, který má
údajně pětkrát vyšší citli‑
vost, než jakákoliv současná
technologie.
U běžných CCD čipů, ge‑
neruje světlo dopadající na
jednotlivé obrazové body (pixely) elektrické
signály. Ty jsou následně zpracovány kom‑
presním zesilovačem a pomocí AD převodní‑
ku a mikroprocesoru zpracovány a převede‑
ny do zvoleného grafického formátu. Výhoda
molybdenitu neboli disulfidu molybdeničitého
(MoS2
) spočívá v tom, že k vyvolání elektrické‑
ho signálu je potřeba mnohem méně světelné
energie. To vedlo tým profesora Andrase Kise
z Federální polytechnické školy v Lausane
(Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne,
EPFL) k vyvinutí prototypu
světlocitlivého čipu, který
místo křemíku využívá jedno‑
atomovou vrstvu molybdeni‑
tu. Při testování pak zjistili, že
jednotlivé pixely molybdeni‑
tového senzoru generovaly
stejný elektrický signály pou‑
ze při jedné pětině světelné energie, než
vyžadují pixely CCD senzoru.
Molybdenit je podobně jako křemík v příro‑
dě poměrně hojně zastoupen a je tedy relativ‑
ně levný. „Naším hlavním cílem bylo dokázat,
že molybdenit je pro tento druh využití doko-
nalým kandidátem,“ uvedl Kis. „Takto by bylo
možné fotografovat i při svitu hvězd.“ ■
Molybdenitový senzor umožňuje vyšší citlivost
Dod‡n’do24h
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
SOUČÁSTKY A SYSTÉMY
37
Na český trh přichází první zástupce nové řady tabletů společ-
nosti Lenovo se systémem Android. Jedná se o „kapesní stu-
dio“ IdeaTab A1000 nabízející dokonale vyladěný zvuk, kvalit-
ní obraz s živým podáním barev a ergonomicky zaoblený
povrch, který umožňuje jeho pohodlné používání. Je snadno
přenosný a díky své velikosti ideální pro nošení v kapse saka
nebo kabelce.
Tablet IdeaTab A1000 přináší přirozený zvuk bez zkreslení, kte-
ré je obvyklé u tabletů vyšších cenových kategorií. Integrovaná
technologie Dolby Digital Plus a velké čelní stereo reproduktory
z tabletu činí zařízení, jenž se perfektně hodí pro hudební nadšen-
ce. Tablet je vybaven dvoujádrovým procesorem Cortex A9 s tak-
tem 1,2 GHz, 1GB RAM, 7palcovým kapacitním TFT displejem
s rozlišením 600 ´ 1 024 pixelů a operačním systémem Android
Jelly Bean 4.1. Vestavenou paměť o velikosti 16 GB, lze rozšířit
pomocí microSD slotu až na 32 GB, což umožňuje nahrát multi-
mediální soubory a vzít si je s sebou do kanceláře nebo posilovny.
Napájení zajišťuje Li-Pol baterie s kapacitou 3 500 mAh, což
postačuje zhruba na osm hodin provozu. Další zařízení lze k table-
tu připojit přes port microUSB 2.0, 3,5mm jack, Bluetooth 3.0 nebo
WiFi 802.11 b/g/n. Tablet je navzdory velmi dostupné ceně kvalit-
ně navržen a vyroben ze špičkových komponentů, což není v této
třídě tabletů standardem.
„Lenovo IdeaTab A1000 využijí zejména mladí aktivní uživatelé,
kteří tráví hodně času na cestách. Díky dlouhé výdrži na baterii je
navržen pro optimální mobilitu a současně přináší dostatečně
vysoký výkon pro poslech hudby, hraní jednoduchých her, sledo-
vání filmů nebo surfování na internetu,“ uvádí Pavel Janich, pro-
duktový manažer produktů Idea společnosti Lenovo. „Tento nový
tablet je navíc koncipován jako cenově dostupný, takže vyhoví
i těm, kteří uvažují o koupi svého prvního tabletu nebo plánují
obdarovat své děti.“
Tablet IdeaTab A1000 o rozměrech 199 ´ 121 ´ 10,7 mm a hmot-
nosti 340 g poskytuje široké možnosti využití na různých místech,
snadno se totiž vejde do kapsy nebo příruční tašky. Uživatelé ho
mohou využít k poslechu hudby již při snídani, chatovat nebo pro-
cházet webové stránky v kavárně, sledovat filmy ve vlaku nebo
letadle, vyhledávat informace ve škole nebo číst knihy v pohodlí
domova. Integrovaný software zahrnuje např. audio přehrávač
MP3/WAV/WMA/AAC, video přehrávač MP4/H.264/H.263, prohlí-
žeč dokumentů nebo prohlížeč/editor fotografií.
IdeaTab A1000 se může pochlubit také stylovým vzhledem
v černé nebo bílé barvě s tlačítky a reproduktory v metalickém
provedení. Jeho tenký profil se navíc postará o to, že se okamži-
tě stane centrem pozornosti celého okolí. Tablet Lenovo Idea-
Tab A1000 bude dostupný od konce června za cenu 3 500Kč
s DPH. ■
Hudební mistr Lenovo IdeaTab A1000
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
SOUČÁSTKY A SYSTÉMY
38
Systém Workmonitor je určen k okamžitému a přehlednému zob‑
razení stavu výrobních strojů, ke sledování jejich běhu a k počítá‑
ní jejich pracovních cyklů. Je tedy nástrojem určeným pro zvýšení
efektivity výroby a k minimalizaci prostojů.
Jak to funguje
U každého stroje je umístěna malý monitorovací modul Work‑
monitor (obr. 1), Má tři vstupy a podle typu stroje snímá monitoro‑
vané veličiny. Obvykle se monitorují:
– pracovní cykly,
– běh stroje,
– porucha (nebo jiná
důležitá veličina).
Tyto veličiny posílá mo‑
dul Workmonitor po Ether‑
netu (počítačové síti) na
firemní server. Zde jsou data archivována a distribuována ke klien‑
tům, tedy vedoucím pracovníkům výroby a manažerům. Data jsou
aktualizována každou minutu.
Přehledné zobrazení
Každý pracovník, pro kterého jsou data z výroby zajímavá, má na
svém poutači program Workmonitor. Může jej mít individuálně na‑
staven, tedy vidí jen stroje, veličiny a statistiky, kterého zajímají.
Nastaven není složité, uživatel si ze seznamu jednoduše vybere
stroje či jejich skupiny, směny, nebo časová období.
Základní okno programu je na obr. 2. Ukazuje přehledně aktuál‑
ní stav vybraných strojů. V okně je graficky znázorněn průběh
pracovního procesu po hodinách a začátky směn. Ve sloupečku
Celkem je souhrnné zobrazení a vyhodnocení za vybraný časový
úsek. Kliknutím na buňku v tabulce lze přejít na detailní zobrazení.
Pomocí tlačítek hod a den lze prohlížet data po hodinách, dnech
nebo směnách. Hodinový detail je na obr. 3.
Analýza a export dat
Složitější analýzy dat nebo například pravidelný export vybraných
dat a jejich zasílání vedoucím pracovníkům je možné v části Filtr.
Oblíbenou funkcí této části je export do Excelu. Nastavené filtry si lze
uložit a vytvářet pak jedním stiskem tlačítka požadované sestavy.
Zapojení a instalace
Modul Workmonitor je vhodné umístit do rozvaděče monitorova‑
ného stroje, např. na lištu DIN. Vstupy Workmonitoru se propojí s vý‑
stupy řídicího systému nebo s relé, které stroj ovládají. Konkrétní
zapojení záleží na typu stroje, není ale složité a obvykle to snadno
dokáže každý zkušenější pracovník údržby. Z druhé strany se
modul Workmonitor zapojí do počítačové sítě (Ethernetu). Ani to
není nijak složité, je to stejné, jako připojit do sítě počítač.
Systém je levný a vyzkoušení zadarmo
Líbí se Vám popsaný systém Workmonitor? Pak není nic jednoduš‑
šího, než si zdarma zapůjčit modul Workmonitor vše vyzkoušet. Pro
pokusy lze systém nainstalovat jednoduše na jakýkoliv počítač.
Celý systém je velmi levný – základní program je zdarma, platí
se pouze jednotky Workmonitor. Sledování výroby tedy lze pořídit
v ceně 3 490 Kč za každý monitorovaný stroj. Pokud je třeba do
programu doplnit specifické funkce (přehledy, propojení s podni‑
kovým ERP systémem, sledování neobvyklých strojů), je to řešeno
individuální nabídkou.
Neváhejte si tedy Workmonitor, který dodává Papouch s.r.o,
vyzkoušet, pracovníci dodavatele poradí s jeho aplikací.
www.papouch.com ■
Obr. 1 Snímací modul Workmonitor
Obr. 3 Hodinový detail práce strojeObr. 2 Základní okno programu ukazuje přehledně aktuální stav
Workmonitor: sledování efektivity výroby
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA
39
Společnost Hioki jako tradiční výrobce wattmetrů a výkonových ana-
lyzátorů v těchto dnech přichází s novou řadou stolních přístrojů pro
přímá měření stejnosměrného i střídavého elektrického výkonu až
do hodnot napětí 1 000 V a proudu 65 A ve frekvenčním rozsahu
DC; 0,1 Hz až 100 kHz. Na výběr jsou dva modely s označením
PW3336 a PW3337, a to jak pro jednofázová, tak třífázová měření.
Hlavním rozdílem mezi oběma modely je princip měření – zatímco
první z nich využívá metodu měření na dvou kanálech, druhý umož-
ňuje tříkanálové připojení. Kromě přímého měření proudů je možné
u obou variant použít pro měření vyšších hodnot proudové kleště,
s kterými lze dosáhnout v závislosti na použitém typu až 5 kA (AC).
Standardně jsou oba wattmetry vybaveny funkcí analýzy harmonic-
kých a měření spotřeby energie. Rovněž v základním provedení je
s přístrojem dodáváno komunikační rozhraní LAN a RS-232, doda-
tečně lze osadit rozhraní GPIB. Základní přesnost měření je 0,15 %.
Podrobnější technické parametry udává tabulka 1.
Detailní technické informace nejen o těchto wattmetrech si můžete
vyžádat u společnosti TESTOVACÍ TECHNIKA s.r.o. nebo je nalez-
nete přímo na stránkách výrobce www.hioki.com.
www.teste.cz ■
Nové stolní wattmetry HIOKI
Tabulka 1 Technické parametry PW3336 a PW3337
Technické parametry PW3336 (2k.) PW3337 (3k.)
Měřené systémy jednofázové: 2- nebo 3vodičové; třífázové: 3vodičové jednofázové: 2- nebo 3vodičové; třífázové: 3- nebo 4vodičové
Měřené veličiny
napětí, proud, činný/zdánlivý/jalový výkon, účiník, fázový úhel, frekvence, integrace proudu/činného výkonu/času,
špičky, účinnost, vrcholový činitel, v čase průměrované proud a činný výkon, činitel zvlnění, harmonické
Rozsahy napětí 15/30/60/150/300/600/1 000 V
Rozsahy proudu (měření napřímo) 0,2/0,5/1/2/5/10/20/50 A (resp. až 5 kA AC – proudové sondy)
Frekvenční rozsah DC; 0,1 Hz až 100 kHz
Měření harmonických do 50. řádu
Komunikační rozhraní standardně RS-232C, LAN; volitelně GPIB, D/A výstup (16k.)
Napájení síťové, 100–240 VAC
Obr. 1 Wattmetr PW3337
JAPONSKÁ KVALITA ZA PŘÍZNIVOU CENU
S TRADICÍ OD ROKU 1935
Výhradní zastoupení společnosti HIOKI v ČR a SR: TESTOVACÍ TECHNIKA s.r.o.,
Hakenova 1423, 290 01 Poděbrady, tel: 325 610 123, fax: 325 610 134, e-mail: teste@teste.cz, www.teste.cz
Ruční DMM
• Zcela nová řada AC/DC multimetrů
• Kompaktní design od kapesního po stolní použití
• Vysoká rychlost měření 0,6s
• Možnost připojení klešťových sond
LCR metry
• Řada přístrojů pro měření v rozsahu 1mHz až 120MHz
• Modely s frekvenčním rozmítáním, Cole-Cole plot aj.
• Ovládání z klávesnice nebo dotykově
• Široké možnosti komunikace s PC
Dataloggery
• Loggery s 1 až 600 vstupy
• S barevným displejem nebo bez displeje
• Rychlosti vzorkování od 50ns
• Model LR8410-20 s bezdrátovým přenosem dat
Wattmetry a analyzátory sítě
• AC/DC měření
• Ruční i stolní provedení
• Wattmetry s funkcí loggeru pro dlouhodobá měření
• Podle modelu 2 až 6 kanálů
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Inovativní doplňková funkce spektrálního
a signálového analyzátoru FSW firmy
Rohde & Schwarz (R&S) umožňuje analýzu
signálu v reálném čase pro kmitočty až
do 50 GHz a se šířkou pásma až 160 MHz.
Díky této nové funkci zajišťující detekci krát‑
kých a ojedinělých událostí v reálném čase
je možné odhalit rušivé signály na exaktní
úrovni bez přerušení pomocí jediného, vel‑
mi rychlého měřicího přístroje s vynikajícími
vf vlastnostmi.
Špičkový signální a spektrální analyzátor
R&S FSW získal nejlepší známky, pokud jde
o citlivost, dynamický rozsah a fázový šum.
Jedná se o ideální měřicí přístroj pro vývoj,
testování a výrobu součástek a zařízení pou‑
žívaných v aplikacích jako jsou radary, sate‑
litní zařízení a vojenské či civilní komunikační
systémy. Nová funkce FSW K160R současně
povyšuje R&S FSW na spektrální analyzátor
pracující v reálném čase. Uživatelům se tak
do rukou dostává unikátní nástroj, který může
být použit pro tradiční spektrální analýzu
s vynikajícími vf vlastnostmi, stejně jako měřit
parametry spektra bez časového zpoždění
a se šířkou pásma až do 160 MHz v režimu
reálného času. R&S FSW detekuje i krátké,
ojedinělé události, které by jinak bylo obtížné
identifikovat, aniž by si měření vyžádala příliš
mnoho času.
Tento měřicí přístroj najde své uplatnění
v letectví a obraně, telekomunikacích či
automobilovém průmyslu, a to pro své ne‑
sporné výhody analýzy sporadického ruše‑
ní nebo záchytu událostí v reálném čase,
které je nutné identifikovat se 100% spo‑
lehlivostí. Analýza v reálném čase nabízí
možnost monitorovat rychlé skokové sek‑
vence frekvenčně aktivních systémů a tes‑
tovat signály systémů, které spolu mohou
kolidovat a navzájem se ovlivňovat, jako
jsou např. WLAN a Bluetooth, jež používají
stejný frekvenční rozsah. Tato vlastnost může
být také využita k testování přechodové ode‑
zvy a frekvenčních skoků oscilátorů a frek‑
venčních syntezátorů, neboť i krátké chyby
signálu mohou vést k silnému rušení v řadě
komunikačních aplikací. Nová funkce K160R
analyzátoru FSW firmy Rohde & Schwarz
eliminuje potřebu dodatečného měřicího pří‑
stroje.
Spektrální a signálový analyzátor R&S FSW
s 600 000 FFT/s režimu reálného času má
v porovnání s ostatními přístroji na trhu dvoj‑
násobné časové rozlišení. Analyzátor pokrý‑
vá celý frekvenční rozsah od 2 Hz do 50 GHz.
V případě použití harmonického směšova‑
če od Rohde & Schwarz, můžeme rozšířit
frekvenci až na 110 GHz. Při komplikova‑
ných měřeních uživatel ocení velký dotykový
displej s úhlopříčkou 31cm, který umožňuje
snadné ovládání prostřednictvím blokových
schémat analytických funkcí.
Funkce FSW‑K160R pro analýzu signálu
v reálném čase bude dostupná v červenci
letošního roku.
www.rohde-schwarz.cz ■
Nová funkce pro analyzátor FSW
farnell.com
www.farnell.com/cz
Obr. 1 Spektrální a signálový analyzátor R&S FSW
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA
41
Společnost Tektronix je přední firmou v oblasti měřicí techniky už
řadu let a neustále pracuje na zkvalitňování a rozšiřování spektra
nabízených produktů. Běžný laboratorní stůl nebo stůl vývojáře
potřebuje většinou napájecí zdroj, multimetr, osciloskop, případně
generátor a teprve pak následují další, více specializované přístro-
je. Tektronix nabízí vysokou kvalitu a přitom přijatelnou cenu pří-
strojů právě do této oblasti pro základní použití.
Napájecí zdroje řady PWS2000 nabízejí ve čtyřech variantách čís-
licové ovládání DC zdroje s max. napětím 72 V a proudem 6 A. Mož-
nost nastavení limit pro nastavované veličiny je samozřejmostí.
Jejich vyspělejší programovatelná řada PWS4000 s max. výkonem
150 W nabízí lepší možnosti nastavení, kromě nastavených hodnot
jsou na displeji vidět i aktuálně měřené hodnoty. Unikátní vlastností
je List Mode – pro přístroj lze nastavit až 80 kroků napětí s libovol-
nou délkou trvání dané úrovně. Sense svorky či ovládání výstupu
TTL signálem předurčuje PWS4000 pro složitější testování.
Multimetry Tektronix začínají nejjednodušším modelem DMM4020,
což je pět a půl místný přístroj se základní přesností 0,015 % pro
DC napětí. Tento model obsahuje funkce pro automatické PASS/
FAIL testování a pro dva nejnižší proudové DC rozsahy nabízí uni-
kátní měření pomocí převodníku proud na napětí a minimalizuje
tak vliv zapojení multimetru k měřenému objektu a minimalizuje tak
vliv vlastního vstupního odporu měřicího přístroje. Nejlepším
modelem je DMM4050 – šest a půl místný přístroj se základní přes-
ností 0,0024 % pro DC napětí. Tento model nabízí automatické
ukládání dat na USB disk, histogramové funkce, zobrazení trendů
měřené veličiny na maticovém displeji, či měření dvou veličin
najednou. Všechny DMM Tektronix nabízí měření proudu až
do 10 A.
Osciloskopy jsou doménou firmy Tektronix a pro technika je mož-
nost vybrat si opravdu podle potřeb. Pro analogáře je v současné
době nejlacinější dvoukanálový osciloskop Tektronix TBS1022
s USB portem za cenu asi 10 000 Kč bez DPH. Pro vývoj digitál-
ních obvodů je zapotřebí delší paměť a analytické funkce, a zde je
nejlacinější DPO2012B s jedním milionem bodů záznamové pamě-
ti, automatickým prohledáváním paměti, možností dekódování
a spouštění na sériových sběrnicích za zhruba 27 000 Kč bez DPH.
Modely s šestnácti digitálními vstupy jsou k dispozici. Celé portfo-
lio osciloskopů končí na desítkách GHz, je tedy z čeho vybírat.
Pro generování signálu je nejdostupnějším produktem model
AFG2021, což je jednokanálový generátor libovolného průběhu
v rozsahu 1 m Hz až 20 MHz, s pamětí 128k bodů a 14bitovým pře-
vodníkem s vybavovací rychlostí 250 MSa/s. Signál lze připravit
na počítači nebo jej lze naimportovat z osciloskopů Tektronix.
Všechny programovatelné přístroje jsou dodávány včetně soft-
waru pro sběr dat a ovládání po sběrnici.
Při objednání více přístrojů lze využít slevu podle počtu přístro-
jů i různorodosti druhů.
Bližší informace o přístrojích Tektronix si můžete vyžádat u spo-
lečnosti TESTOVACÍ TECHNIKA s.r.o. nebo je naleznete přímo
na stránkách výrobce www.tek.com.
www.teste.cz. ■
Tektronix pro každé pracoviště
TESTOVACÍ TECHNIKA s.r.o.
Hakenova 1423, 290 01 Poděbrady
tel: 325 610 123, fax: 325 610 134
e-mail: teste@teste.cz, www.teste.cz
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA
42
Společnost Tektronix nedávno představila nízkošumové (Low Noi-
se TriModeTM
Probe) napěťové sondy se třemi režimy řady P7630
(obr. 1), které v kombinaci s odpovídajícími osciloskopy Tektronix
řady DPO/DSA umožňují zpracovávat signály s nízkou amplitudou
v kmitočtovém pásmu až do 30 GHz.
Kromě speciálního hardwarového a softwa-
rového provedení a volitelných možností při-
pojení k měřenému objektu se sondy vyzna-
čují jedním základním nastavením. Režimy
měření zahrnují: diferenciální (A – B), stan-
dardní (A – zem, B – zem) a společný Com-
mon Mode [(A+B)/2 – zem] lze volit bez nut-
ného dalšího – opětovného nastavení. Prá-
vě jednorázové nastavení umožňuje zrychlit
a zefektivnit měření v úlohách, kdy je nutno
provádět měření jak základní, tak v diferen-
ciálním nebo společném módu. Ovládání
sond s nastavitelnými režimy měření (Input
Mode) je zobrazeno na obr. 2.
Nízkošumové sondy P7630 lze připojit
k měřenému obvodu několika způsoby. Koaxiální 30 GHz adapté-
ry P76CA-xxx umožňují připojení konektory 2,92 mm (M, F) nebo
konektory SMP (F) . Adaptér Tektronix P5700 usnadňuje použití
nových sond P7630 v kombinaci se sondami (hroty) řady P5700.
Sondy P7630 obsahují specifické S-parametry, které jsou, po při-
pojení k osciloskopům Tektronix řady DPO/DSA7000D, přeneseny
do přístroje. V osciloskopu je vytvářen speciální systém filtrů DSP
založený na S-parametrech sondy a připojeného osciloskopu. Spe-
ciální DSP filtry umožňují korigovat hraniční měřené kmitočtové pás-
mo. Uvedená korekce (např. změna v signálové cestě může vést
k nežádoucím změnám frekvenční odezvy) není možná standardními
DSP filtry. Tato unikátní vlastnost, kromě ostatních technických para-
metrů, odlišuje sondy P7630 od podobných sond na trhu (obr. 3).
Aplikační měření jsou velmi široká, např. PCI Express Gen3, ATA
III, HDMI atd. Při testování vysokorychlostních sériových sběrnic
umožňují širokopásmové sondy Tektronix P7630 s nízkým šumem
a vysokou citlivostí provádět testování s odpovídající přesností
bez ztrát zašumělých průběhů s nízkou amplitudou. Například při
aplikaci koaxiálního adaptéru P76CA-xxx může být u osciloskopů
řady DPO/DSA 7000D nastavena citlivost pouze 3,48 mV/dílek při
šumových poměrech 1 mV RMS v kmitočtovém pásmu 30 GHz.
Vysoká citlivost sond umožňuje provádět velmi přesná měření
osciloskopem bez nutnosti použití funkce ZOOM (viz porovnání
se spektrálními analyzátory a omezením šířky pásma uživatelem).
Výrobce deklaruje u sond P7630 náběžnou hranu 12 ps (20 až
80 %), vstupní napětí 1,2 Vpp
, napětí proti zemi 2 Vpp
diferenciálně,
uváděný šum vztažený k doporučenému osciloskopu Tektronix
(DPO/DSA73304D 33 GHz) je menší než 1 mV RMS.
Bližší technické informace jsou k dispozici u přímého dovozce –
autorizovaného distributora měřicí techniky Tektronix v ČR a SR
společnosti T&M Direct, s.r.o.
www.tmdirect.cz ■
Obr. 1 Nízkošumová sonda P7630
Obr. 2 Volba
měřicího režimu
Obr. 3 Signál 12 Gb/s s amplitudou 200 mVpp
měřený sondami P7630 a P76CA-292C
Podle poslední údajů (květen) Asociace GSA (Global mobile
Suppliers Association), která monitoruje stav v oblasti mobilních
sítí a technologií, potvrdilo již 371 mobilních operátorů ze 116 ze-
mí světa zavádění technologie LTE, a to včetně 175 komerčních
sítí LTE v 70 zemích. Sítě, které využívají více kmitočtových
pásem, jsou započítány pouze jednou a nezahrnuje to virtuální
mobilní operátory (MVNO). Dalších 53 operátorů v dalších
10 zemích se nachází ve stádiu předběžného testování. Celko-
vě to znamená, že do technologie LTE investovalo 424 operáto-
rů ze 126 zemí.
LTE je historicky nejrychleji se rozvíjející mobilní technologie.
Během posledních 12 měsíců přibylo přes 100 komerčních sítí
a počet zemí se zdvojnásobil. Výhledově se na konci roku 2013
očekává 248 komerčních sítí v 87 zemích.
Většina komerční sítí LTE je v režimu FDD, pouze 16 sítí je
v režimu TDD. Nejčastěji využívaným pásmem je 1 800 MHz
(76 sítí), následuje pásmo 2 600 MHz (55) a pásma digitální
dividendy 700 MHz (21) a 800 MHz (18). Počet uživatelů LTE
v současné době již překročil 100 mil., pro srovnání na konci
roku 2012 to bylo 68,33 mil. a v 1. čtvrtletí 2013 90,2 mil, nicmé-
ně většina uživatelů (více než 87 %) pochází z USA, Jižní Kore-
je a Japonska. V březnu 2013 bylo na trhu 821 produktů LTE
od 97 výrobců, přičemž jenom za posledních 12 měsíců přiby-
lo 474 nových produktů. ■
Již 175 komerčních sítí LTE v 70 zemích
Nízkošumové sondy P7630 do 30 GHz
společnosti Tektronix
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA
43
Optimalizace hospodaření
s energií v podnicích
Ing. Miroslav Kocur, ELVAC a.s.
Účty za energie tvoří stále významnější část jak přímých výrob-
ních nákladů, tak také nákladů režijních, s výrobou spojených
nepřímo. Snížení nákladů za energie je přímou cestou ke zvýšení
zisku, případně snížení ceny výrobků, a tím zvýšení jejich konku-
renceschopnosti na trhu.
Aby bylo možno navrhnout opatření pro účinné snižování spotře-
by energií, musíme zjistit nejen kolik jakých energií či médií spotře-
bováváme, důležité je zasadit tyto údaje do časové osy, a podrobit
je přímé analýze ve vztahu k výrobnímu procesu. Toho lze docílit tak,
že kromě prostého měření spotřeby budeme také získávat data
o průběhu výroby, která položíme přes sebe, přičemž snadno zjistí-
me, jaké procesy jsou energeticky nejnáročnější, a hlavně kdy spo-
třebováváme zdroje zbytečně. Výsledkem je optimalizace procesů
vedoucí k úsporám.
Dobře vybudovaný systém monitorování spotřeby energií a výro-
by lze již velmi snadno a s minimálními náklady rozšířit o další funk-
ce, které zajistí kontrolu stavu a provozu výrobních zařízení, či vnit-
rofiremní infrastruktury. Toto ve svém důsledku přispívá ke zvýšení
kvality produkce a zejména k prevenci výpadků, či přinejmenším
k jejich významnému zkrácení.
Vhodně zvolená investice znamená, že zaplatíte pouze jednou
za jeden komplexní systém, který přinese výhody ve všech zmíně-
ných oblastech, a stane se jedním z jednotících prvků celé společ-
nosti. Proč utrácet za několik nezávislých systémů s omezeným pří-
nosem, když lze na základě energetického auditu navrhnout kom-
plexní systémové řešení.
Pořizovací náklady na komplexní systém se běžně pohybují v roz-
mezí od 0,5 do 5 mil. Kč v závislosti na velikosti podniku a rozsahu
instalace. Ekonomická návratnost vložené investice činí asi dva roky
od uvedení do provozu, kdy v prvním roce probíhá doladění systému
a zavedení optimalizačních opatření do praxe, plného efektu je dosa-
ženo v druhém roce provozu. Předpokládaná technická a morální
životnost systému bez nutnosti větších investic činí nejméně 10 let.
Firma ELVAC a.s. nabízí vypracování studie s návrhem optimalizace
spotřeby energie a komplexní systémové řešení pro výrobní podniky.
www.elvac.eu ■
Obr. 2 Řídicí jednotka RTU7MS pro dálkové ovládání rozvodny
Obr. 1 Řídicí a komunikační
jednotka RTU 7.4 pro dálkové
monitorování energetických objektů
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA
44
V červnu 2013 uvedla společnost Agilent Technologies na trh dvě
zásadní novinky z oblasti laboratorních přístrojů. První novinkou je
nová řada digitálních šest a půl místných multimetrů Agilent True�
volt (obr. 1), modelová čísla 34460A a 34461A. Tyto multimetry
navazují na legendární model HP/Agilent 34401A, kterého se
za posledních 20 let prodalo po celém světě několik stovek tisíc
kusů a stal se tak nejprodávanějším stolním šest a půl místným
multimetrem na světě. Ze svého předchůdce si nové modely Tru�
evolt berou to nejlepší a doplňují to celou řadou inovací. Pro zlep�
šení přesnosti jsou nové multimetry Agilent 34460A/34461A vyba�
veny technologií Truevolt, která zásadním způsobem potlačuje
šum a injektovaný proud do vstupu přístroje, dále jako jediné mul�
timetry ve své kategorii disponují technologií přímého digitálního
vzorkování pro měření střídavé efektivní hodnoty.
Model Agilent 34461A je přímou náhradou modelu 34401A (včetně
100% příkazové kompatibility) a umožňuje snadnou migraci stáva�
jících uživatelů modelu 34401A na novou platformu multimetrů.
Model 34460A je pak novým vstupním modelem v kategorii šest
a půl místných multimetrů s velice příznivou cenovou relací. Ve srov�místných multimetrů s velice příznivou cenovou relací. Ve srov�
nání s původním modelem 34401A má model 34461A rozšířený roz�
sah proudových měření od 100 µA do 10 A. Oba multimetry Agilent
Truevolt disponují funkcí měření teploty (RTD/PT100, termistor) a roz�
šířeným napěťovým rozsahem pro měření diod. Většina multimetrů
dostupných na trhu je vybavena pouze numerickým displejem s níz�
kým rozlišením. Multimetry Agilent Truevolt disponují barevným LCD
displejem s úhlopříčkou 4,3" a rozlišením 480 ´ 272 bodů, který
umožňuje přehledně zobrazovat číselné hodnoty, sloupcové grafy,
histogramy měřených veličin, statistické vyhodnocení měření a tren�
dové grafy (pouze model 34461A). Multimetry jsou standardně vyba�
veny rozhraním USB a LAN (pouze 34461A, u 34460A za příplatek)
a mohou být doplněny i o sběrnici GPIB. Díky implementaci stan�
dardního protokolu USB File Transfer mohou uživatelé jediným pohy�
bem myši přetahovat z multimetru výsledky měření, nastavení přístro�
je či kopie obrazovky bez nutnosti instalace jakéhokoliv ovladače.
Druhou červnovou novinkou od firmy Agilent Technologies jsou
pak nové precizní LCR metry řady Agilent E4980AL (obr. 2). Nové
LCR metry vychází z 2MHz precizního LCR metru Agilent E4980A,
který je de facto průmyslovým standardem pro rychlé a přesné
měření impedančních parametrů součástek a materiálů. Nová
řada E4980AL obsahuje celkem tři modely s frekvenčním rozsa�
hem od 20 Hz do 300 kHz, 500 kHz a 1 MHz. Všechna provedení
mají základní přesnost měření 0,05 %, rychlost měření 12 ms, kali�
braci Open/Short/Load, korekci délky přívodních kabelů, rozmítání
přes 201 bodů, měření DCR a mnoho dalších užitečných funkcí.
LCR metry Agilent E4980AL jsou standardně vybaveny rozhraními
GPIB, LAN a USB a mohou být rozšířeny i o speciální rozhraní pro
baličky a skenery testovaných součástek. Samozřejmostí je kom�
patibilita se standardními měřicími přípravky Agilent pro různé typy
součástek a materiálů (k dispozici přes 20 adaptérů).
Další informace o těchto i ostatních přístrojích Agilent Technolo�
gies získáte u společnosti H TEST a.s., autorizovaného distributo�
ra měřicí techniky Agilent pro Českou republiku a Slovensko, pří�
padně na www.htest.cz či www.agilent.com.
www.htest.cz ■
Obr. 1 Agilent Truevolt 34460A a 34461A
Nové digitální multimetry Agilent Truevolt
a precizní LCR metry Agilent E4980AL
Obr. 2 Agilent E4980AL
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA
45
Předplatné časopisu
Sdělovací
technika
si můžete objednat
na adrese redakce:
Uhříněveská 40,
100 00 Praha 10
% 274 819 625,
redakce@stech.cz
Nepřehlédněte nabídku knih
z nakladatelství
Sdělovací technika.
Objednávky knih můžete zasílat na:
knihy@stech.cz
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
ANGLICKÉ LISTY
46
Android Services
OS Android offers its users plenty of services, which can be divi�
ded into several categories, e.g. multimedia or business:
– Connection with all Google services and other companies. This
includes synchronization of email clients, calendars, Google
Drive storage system, contacts, YouTube and Picassa accounts,
Microsoft Exchange server accounts…
– Support of widgets – applications embedded into smartphone
screens, which are regularly updated (weather, news) and can
be of arbitrary design.
– Voice control usable also by vision impaired users.
– Support of current web technologies (HTML, JavaScript, Adobe
Flash).
– Support of secure data connection (HTTPS, SSL/TLS, VPN).
– In the latest devices NFC technology is being used for wireless
communication, e.g. for using a smartphone as a credit card.
The market share of Android in comparison with other OS used
in mobile devices is shown in the table 1.
Top Tablet Operating Systems, Shipment
and Market Share, 2013 Q1 (Shipments in Millions)
Properties of OS Android
The main properties of Android as a mobile platform are:
– Openness of OS and platform as a whole – source codes of
Linux kernel are freely distributed on the Internet. Every user
and researcher can customize the OS according to his capa�
bilities and preferences.
– Open source community – the OHA (Open Handset Alliance) con�Open source community – the OHA (Open Handset Alliance) con�– the OHA (Open Handset Alliance) con�the OHA (Open Handset Alliance) con�(Open Handset Alliance) con�con�
sortium as the owner of the OS license provides all its users unlim�
ited rights to create their own applications, their sharing and selling.
– System updates – OS Android is updated to a new version
roughly every 6 to 9 months. These updates contain improved
functionality or various fixes of security flaws detected since the
last update.
– Adaptability for various screen sizes and resolutions – since
there are many device manufacturers in OHA, systems must be
adaptable for devices from various manufacturers with various
parameters.
– High connectivity – Android devices support:
– All current communication technologies and standards (GSM,
EDGE, 3G, GPRS...).
– Connection to the Internet (either via cellular network or via
wireless networks).
– Video calls.
Operating system Android is currently the most widespread operating system (OS) for mobile phones,
tablets and other devices. Its development began in 2003 in Android Inc., which in 2005 was bought
by Google. In 2007 the first version of this OS was presented to the public. The first phone with
Android was released by HTC in 2008 in the USA and reached central Europe in summer 2009.
Fig. 1 Android smartphone
Fig. 2 Android tablet
Android – mobile telecommunication platform
Ing. Juraj Varga, RNDr. Eva Kostrecová, PhD.
Table 1 Market share of various mobile OS on global market
Vendor 1Q13 Unit Shipments 1Q13 Market Share 1Q12 Unit Shipments 1Q12 Market Share Year-over-Year Growth
Android 27.8 56.5 % 8.0 39.4 % 247.5 %
iOS 19.5 36.6 % 11.8 58.1 % 65.3 %
Windows 1.6 3.3 % 0.2 1.0 % 700.0 %
Windows RT 0.2 0.4 % 0.0 N/A N/A
Other 0.1 0.2 % 0.2 1.0 % –50.0 %
Total 49.2 100.0 % 20.3 100.0 % 142.4 %
Source: IDC
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
ANGLICKÉ LISTY
47
– Message sending (both text and multimedia).
– Data storage – devices with Android store data in database
(application data) or on memory card (user data). Access to this
data is simple and intuitive, they are easy to manipulate and
transfer between devices or to remote storage.
– User interface – devices are controlled by touch screen display,
which transfers user actions to real actions such as clicking.
Other control elements are embedded into other hardware parts
of the device, e.g. accelerometer or gyroscope. These parts
were originally meant to control games and multimedia, but in
time they will serve to control the whole device along with voice
commands.
– Memory management –since mobile devices are powered from
batteries, it is vital to reduce device consumption to the mini�
mum. Unused applications are therefore paused in RAM. This
way the reaction time of the device is improved, because appli�
cations don’t need to start again and the battery and system
resources are preserved as well. Memory management is auto�
mated, when the RAM is full, the system begins to kill unused
applications depending on the time of last usage (the last used
application will be the first to kill).
Data Communication
Android offers various possibilities of data communication. Howe�
ver, there are no exactly defined rules how to implement specific
communication mechanisms. Therefore unsanctioned data leaka�
ge can happen. This problem can be solved by implementing
secure connection by standard protocols SSL or TLS. In this case
the security of connection is guaranteed, but only in the case of
correct implementation of chosen protocol, and the data of appli�
cation are secured during the transfer.
Comparison with iOS
The main difference between these two platforms is that Andro�
id is open platform and iOS not, which has its pros and cons.
A Developer who creates an application for iOS must wait weeks
until his product is tested in Apple and published on AppStore. In
the case of Android it is a question of mere minutes. It only takes
to buy a developer license and application can be published in
a couple of minutes. The next difference is the number of avai�
lable devices. In the case of iOS the choice is limited to iPhone,
iPad or iPod. There is a lot more devices for Android from various
manufacturers for more reasonable prices. Other differences are
shown in the table 2.
Conclusion
Android OS provides users of mobile devices comfort to custom�
ize services or applications which suit them and which don’t need
to be provided in the standard package supplied by device man�
ufacturer or service provider.
Reviewer:
Gita Algerova, Bohumir Stedron
REFERENCES
[1] Vojvoda, M.: A Survey of Security Mechanisms in Mobile Communi-
cation Systems. Tatra Mt. Math. Publ. 25 (2002), p. 109–125.
[2] Jókay, M., Baroš, J.: On the suitability of the internet multimedia stor-
age for steganographic information transfer in MP4 files, Kybernetika,
Volume 48, Issue 3, 2012, p. 522–535.
[3] http://developer.android.com/guide/topics/manifest/uses-sdk-ele-
ment.html#ApiLevels.
[4] Štědroň B.: Technologické prognózy a telekomunikace (v tisku) Praha
2013.
Table 2 Comparison of Android and iOS
Android iOS
OS Extensions
HTC Sense (HTC)
Touchwiz (Samsung)
TimescapeUI (Sony)
There are no extensions since manufacturer of SW
and HW is the same. Innovations are mostly applied
in the next OS version.
Devices
Android is used by majority of mobile device manufacturers.
In the end of September 2012 it reached 500 million
activated devices.
iOS is found in devices by Apple Inc. It is very popular
in North America. Devices like iPhone,
iPad and iPod run with this OS.
Current versions of OS
Froyo (Android 2.2)
Gingerbread (Android 2.3)
Honeycomb(Android 3.0 /3.1 /3.2)
JellyBean (Android 4.1)
iPhone OS 3.1.3
iOS 4.0 (GSM model)
iOS 4.2.5 (CDMA model)
iOS 5.0
iOS 6.0.1
Access to applications
GooglePlay – Applications are not checked before uploading,
access to system resources is approved by user.
Applications from other sources can be installed after allowing
this option on device. Rooting of device is not necessary.
AppStore – every application is checked before uploading.
User does not interfere with installation process.
Applications from other sources can be installed
after jail breaking of device.
Application security
Application security is not verified, is guaranteed by its creator.
If the best practices were followed during development,
application can be labeled as secure.
Application security is verified during upload to AppStore, is
guaranteed by Apple.
OS security
Security of Android is being constantly verified and improved
by its developers and community.
Security of iOS is guaranteed by Apple (it is proprietary OS).
Communication security
Android provides publicly available methods of securing
communication between applications (or devices)
and between device and remote storage.
iOS provides proprietary methods to secure communication
between applications (or devices) and between device
and remote storage.
OS and user interface
customization
Possible and depending on user capabilities. Not possible.
Data transfer
between devices
There is no need for another application, connecting
to computer or swapping of memory cards is sufficient.
Possible only via connecting to computer
and iTunes application.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Sdělovací technika • www.stech.cz • 7/2013
TIRÁŽ
48
Příští čísla přinesouPříští čísla přinesou
n
n
n
n
SDĚLOVACÍ TECHNIKA
telekomunikace – elektronika – multimédia
Vydává RNDr. Petr Beneš
v nakladatelství Sdělovací technika, s. r. o.
ŠÉFREDAKTOR RNDr. Petr Beneš
OBCHODNÍ ZASTOUPENÍ Ing. Petr Vondrák
(tel.: 733 182 923)
ODBORNÍ REDAKTOŘI Jaroslav Hrstka
Ing. Jiří Kříž
GRAFICKÁ ÚPRAVA, DTP Ivana Svobodová
KONFERENČNÍ PROJEKTY, Daniela Enström
MARKETING (tel.: 734 201 212)
INTERNETOVÁ VERZE Vratislav Horák
SENIOR ÚČETNÍ Věra Jurasová
(tel.: 597 407 716)
ODBYT Olga Vachová
EXTERNÍ SPOLUPRACOVNÍCI Pavel Winkler
Ing. Martin Roztočil
Ing. Václav Udatný
REDAKČNÍ RADA:
Prof. Ing. Petr Moos, CSc., prorektor ČVUT, předseda
redakční rady; RNDr. Bohumír Štědroň, Ph.D., katedra
ekonomiky,managementu a humanitních věd ČVUT; Ing.
Petr Solil, CzechInvest; Ing. Jaroslav Chýlek, ELVAC a.s.,
Ostrava; Doc. Ing. Jiří Koziorek, CSc., VŠB-TU Ostrava;
Ing.IvoFerkl,Českátelevize;Doc.Ing.TomášKubálek,CSc.,
Fakulta mezinárodních vztahů VŠE v Praze; Doc. Ing. Václav
Jirovský, CSc., Ústav bezpečnostních technologií a inženýr-
ství, Fakulta dopravní ČVUT.
Odborný recenzovaný časopis. Otisk povolen jen s uvede-
ním původu. Za původnost, věcnou správnost nebo závaz-
ky ručí autoři příspěvků.
Předplatné zajišťuje jménem vydavatele firma SEND
Předplatné, spol. s r.o. Ve Žlíbku 1800/77, Hala A3, 193 00
Praha Horní Počernice, tel.: 225 985 225, 777 333 370,
fax: 225 341 425, send@send.cz. Smluvní vztah mezi
vydavatelem a předplatitelem se řídí všeobecnými obchod-
ními podmínkami pro předplatitele. Informace o předplat-
ném podá a objednávky z ČR přijímá redakce, každá
administrace ÚDS, a. s., doručovatel tisku a předpla-
titelské středisko. Předplatné na Slovensku zajišťuje
Slovenská pošta, SPT, Nám. slobody 27, 810 05 Bratislava.
Objednávky přijímá každá pošta a poštovní doručova-
tel; MEDIAPRINT – KAPA PRESSEGROSSO, a. s., odd. inej
formy predaja, P. O. BOX 183, Vajnorská 137, 830 00
Bratislava 3, tel.: 02/44458821, 44458816, 44442773,
fax: 02/44458819, predplatne@abompkapa.sk
a MAGNET--PRESS SLOVAKIA, s. r. o., Šustekova 10, 851 04
Bratislava, tel.: 02/67201931-33, predplatne@press.sk.
Objednávky do zahraničí vyřizuje MediaCall, s. r. o. –
Vídeňská 995/63, 639 63 Brno, tel: 532 165 165, fax:
541 616 160, export@mediaservis.cz. Cena časopisu na
Slovensku: 2,40 EUR. Sazba na redakčním systému Apple,
tiskne PRINTO, s. r. o., Generála Sochora 1379, 708 00
Ostrava--Poruba. Povoleno MK ČR E 4211.
61. ročník. Do tisku 22. 6. 2013, expedice 2. 7. 2013.
Objednávky inzerce přijímá redakce.
Číslo 8/2013 vyjde 3. SRPNA
ADRESA REDAKCE:
Uhříněveská 40, 100 00 Praha 10,
tel.: 274 819 625, fax: 274 816 490,
http://www.stech.cz, e-mail: redakce@stech.cz
SEZNAM INZERENTŮ
ABF 31
ELEX Brno 45
Elnec 45
ELVAC 43
Farnell element14 33, 35, 36, 40
FCC průmyslové systémy 34
FLAJZAR 37
HKE IV. obálka
H-TEST I. obálka
Papouch 38
ROHDE & SCHWARZ II. obálka
STMicroelectronics 24
TESTOVACÍ TECHNIKA 39, 41
T&M DIRECT 2
n Gigabitová místní rádiová síť
n Doprava a radary
n Návrh algoritmů pro platební telematické systémy
n Frekvenční korektory s operačními zesilovači
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/Inteligentní digitální domácnost
Součást odborného doprovodného programu veletrhu For Arch 2013
18. 9. 2013
Aktuální trendy zahrnující celkovou architektonickou i technologickou koncepci domácností, možnosti propojení inteligentních
zařízení v domácnostech, aktivní prvky ochrany inteligentních domácností, management energií.
Machines Communicate
Součást odborného doprovodného programu MSV Brno 2013
8. 10. 2013
Konference o M2M, Internetu věcí. Řešení chytrých a vysoce propojených systémů vyžaduje integraci komplexní řady různých
technologií, součástí, platforem a služeb, které musí být kompatibilní s množstvím průmyslových standardů. Zpracování dat ze
systémů M2M v průmyslových provozech je nedílnou součástí optimalizačních procesů plánování a řízení výroby, zajištění kvality
a podporu logistiky.
Vize v automatizaci
Součást odborného doprovodného programu MSV Brno 2013
9. 10. 2013
Současné trendy směřují stále více k řízení a automatizaci bez účasti člověka, proto je nezbytné, aby lidé, kteří navrhují, vyrábějí,
instalují, udržují, opravují a kalibrují tato řízení disponovali schopností integrovat mechanické, elektronické a počítačové řízení
a softwarové systémy. Automatizace je nástrojem optimalizace výroby, využívá inovací pro zajištění konkurenceschopnosti. Design,
robotika, mechatronika a ergonomie ve službách optimalizace.
Energetika s nadhledem
Říjen 2013
Živá a otevřená panelová diskuze nad současnými největšími problémy národní energetiky – vlivem její současné koncepce na
průmysl, možnou hrozbou ekonomické stagnace a pomalého rozvoje české ekonomiky jako následku omylů z minulosti. Dalšími
tématy budou: boj s problémy, které do energetického konceptu a životnosti průmyslových subjektů přinesl rozvoj a financování
OZE; kroky a záměry národní politiky ke zmírnění dopadů špatných rozhodnutí na budoucí národní energetickou koncepci
a ekonomický růst; požadavky, návrhy a budoucnost velkých průmyslových subjektů v návaznosti na složitou situaci.
RFID a NFC Future
Součást odborného doprovodného programu ELECTRON 2013
20. 11. 2013
Konference o bezdrátové rádiové identifikaci a výměně informací v každodenním životě. Informace o rozvoji technologií RFID a NFC
a jejich aplikací v řadě oblastí. Revoluční technologie, které umožňují efektivní dohled a správu fyzických aktiv a movitého majetku
jejichfaktickýmzapojenímdoInternetuvěcí.Topomáhásnižovatnáklady,zvyšovatpříjmyaposkytovatkvalitnějšíslužbyzákazníkům.
Zelená elektronika
Součást odborného doprovodného programu ELECTRON 2013
21. 11. 2013
Tématem je elektronika a životní prostředí – vliv aplikací elektroniky na životní prostředí, snižování spotřeby elektrické energie
a produkci emisí v dodavatelském řetězci, vývoj nových materiálů a technologií, které nahradí materiály, jež nejsou z dlouhodobého
hlediska trvale udržitelné. Zelená elektronika je trend, který se stále více bude projevovat směrem ke koncovým zákazníkům.
Díky partnerství na našich konferencích dostanete zajímavý prostor pro prezentaci: direct e-mail, prezentace na webu www.stech.cz
a v doprovodném programu veletrhů, prezentace v časopise Sdělovací technika.
Rezervujte si včas partnerství na vybrané konferenci! Kontaktujte nás pro podrobnější informace na e-mailové adrese: info@stech.cz
nebo na telefonním čísle 733 182 923. Změny vyhrazeny.
2013
E ERGETIKA
s nadhledem
ZELENÁ
ELEKTRONIKA
60let
Konference II. pololetí 2013
NEPŘEHLÉDNĚTE!!
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/52
http://www.floowie.com/cs/cti/st-cervenec-2013a/