ST-říjen 2013
ST-říjen 2013
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/10/2013
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 ŘÍJEN 2013
ALGORITMY
pro platební systémy
VÝZVY
pro regulátora
TANTALOVÉ
hybridní kondenzátory
IFA 2013
budoucnost je Smart
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/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-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013 1
EDITORIAL
Odvětví průmyslové automatizace používá obvykle nové technologie vyvinuté v jiných oborech.
Hodnotu inovace v tomto případě tedy přináší spíše příslušná aplikace, než nová technologie.
Prorůstové impulzy přinesly v automatizaci za posledních několik desetiletí některé významné
inovace. Programovatelný kontrolér PLC byl navržen, aby nahradil reléové logické obvody.
Byl spolehlivější než reléové kontakty, snadněji se programoval a přeprogramovával. Zhruba
ve stejné době jako PLC se v oblasti počítačů a řídicích systémů objevil další významný trend.
Minipočítače nahradily rozsáhlé sálové počítače a umožnily nástup distribuovaných řídicích systé-
mů DCS. Příchod osobních počítačů pak přinesl nízkonákladový hardware a software a snížil dále
náklady a složitost distribuovaných řídicích systémů.
Obrovským prorůstovým potenciálem disponuje průmyslová automatizace. Ve spojení s novými
technologiemi, mezi něž patří nanotechnologie, MEMS, nanosenzory a konečně všudypřítomný
Internet s komunikací M2M, nabízí množství inovací. Systémy pracující v reálném čase umožní
realizaci složitých adaptivních a multiprocesorových systémů. Významné nové softwarové aplikace
lze očekávat v oblasti bezdrátových senzorů a distribuovaných peer-to-peer sítí. Další vývoj přinese
droboučké operační systémy v uzlech bezdrátových senzorů a software, který umožní těmto uzlům
mezi sebou komunikovat jako rozsáhlý adaptivní systém. Prominentním pojmem se v průmyslové
automatizaci a aplikacích pro procesní řízení stává mechatronika. Představuje spojení strojního,
elektronického a softwarového inženýrství. Pro získání inženýrského titulu v oboru mechatroniky
bude třeba mít znalosti z matematiky, mechaniky, návrhu strojových částí, strojírenského designu,
termodynamiky, elektronických obvodů a systémů, elektroniky a komunikací, teorie řízení,
programování, digitálního zpracování signálů, energetického inženýrství a robotiky.
Existuje již i vize plně automatizované výroby. Zákazník podává svoji objednávku on-line,
elektronická transakce vyjedná velikost výrobní série (v některých případech tu nejmenší možnou),
cenu a další parametry výrobku. Inteligentní roboti a důmyslné stroje pak rychle vyrobí rozličné
zákaznicky přizpůsobené produkty.
Příslib dálkového řízení automatizovaného procesu představuje pokrok i v procesu seřizování
a údržby výrobních linek. Pryč jsou desítky let staré vize automatizace, kde centrální úlohu hrál
stroj, nad kterým se skláněli výkonní superroboti nahrazující lidskou obsluhu. Tato vize totiž zcela
podcenila význam elektronické komunikace. Automatizační procesy dnes mohou využívat komunikační
podporu na velmi vysoké úrovni – množství senzorů, velmi rychlé sítě, software pro diagnostiku
kvality a flexibilní rozhraní – to vše na vysoké úrovni. Velké centralizované výrobní závody jsou
minulostí. Továrna budoucnosti bude malá a pohyblivá směrem ke zdrojům i k zákazníkům.
Vývoj však jde ještě dál. Výše popsané technologie, inovace a procesy již překračují hranice
digitálních továren a začínají se uplatňovat v našich domovech. Chytré domácí spotřebiče (Smart
Appliances), díky konektivitě a automatizaci, umožní podobné postupy jako automatizovaný výrobní
proces. Ovládání gesty se stává součástí „dálkového“ ovládání. Robotické vysavače se zařazují jako
plnohodnotní příslušníci domácnosti. Elektronická kuchařská kniha v tabletu propojená s chladničkou
a pečicí troubou provádí plánování jednotlivých menu i potřebných nákupů. Servis domácích spotřebičů
on-line umožňuje pravidelnou údržbu a časově náročné návštěvy techniků se tak omezí na minimum.
Kuchyň, která podle posledních průzkumů hraje centrální
roli v moderním životním stylu 21. století, se tak stává
digitální továrnou našeho Smart Home.
Inovace, automatizace a Smart Home
K OBRÁZKU NA OBÁLCE
SolexDrive – vícekanálový programovatelný ovladač pro automobilová vstřikování a průmyslové
elektromagnety. Společnost EBV Elektronik opět rozšířila své portfolio v programu EBVchip o další
velmi zajímavý integrovaný obvod s názvem SolexDrive. Tentokrát jde o součástku vyvinutou spo-
lečností Freescale určenou k přesnému řízení v automobilové a průmyslové oblasti. SolexDrive je
integrovaný obvod pro řízení „high side“ a „ low side“ MOSFET konfigurací s víceúčelovým ovlá-
dáním a optimalizovanou odezvou. Buzení hradla, diagnostika a ochrana proti vnějším poruchám
jsou spravovány pomocí čtyř nezávislých a souběžných programovatelných digitálních řadičů
s integrovanou pamětí RAM. Součástka také obsahuje nábojovou pumpu a převodník DC/DC.
Veškeré informace, odborné znalosti o designu a aplikační podpoře získáte po kontaktování
místního partnera společnosti EBV Elektronik, vedoucího specialisty v distribuci polovodičů
v regionu EMEA, nebo je najdete na stránkách ebv.com/solexdrive.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/SDELOVACI_State of the Art.indd 1 9/10/13 8:40 AM
Nejmodernejší výkonové zesilovace
Jednopásmové stolní zesilovace s rozsahem 700 MHz až 6 GHz
a hybridní výkonové moduly v rozsahu 4 až 18 GHz
Trvalý výstupní výkon až 200 W
Společnost AR přichází s novou řadou polovodičových hybridních výkonových modulů a stolním zesilovačem, které
překvapí nejen svým kmitočtovým rozsahem, ale také výstupním výkonem.
Kromě polovodičových modulů pokrývajících kmitočtové pásmo 4 až 18 GHz a stolního zesilovače v pásmu 700 MHz
až 6 GHz nabízíme také výkonové moduly a zesilovače pokrývající kmitočtové pásmo 0,7 až 6 GHz.
Naše výkonové moduly využívají pro připojení konektory SMA a poskytují trvalý výstupní výkon až 30 W ve třídě A
a až 50 W ve třídě AB.
Stolní zesilovače ve třídě A, které jsou chlazené vzduchem, poskytují výstupní výkon až 200 W při vstupním signálu
súrovní0dBm.Stolnízesilovačeobsahujívlastníintegrovanýnapáječ,ovládacípanel,potřebnýsoftwareachráněnévstupy.
Výkonové moduly a stolní počítače ve tříděAse vyznačují zejména plochou charakteristiku zisku v celém kmitočtovém
pásmu, nízkým šumovým číslem a vysokou odolností.
Možnosti využití jsou velmi široké a závisí vlastně jen na vaší fantazii, např. rušičky, radary, ECM, ECCM, datové spoje,
rádiové systémy, TWTAapod.
www.ar-europe.ie
V Ceské republice kontaktujte H Test a.s., info@htest.cz
nebo volejte +420 235365207
ˇ
ˇ
ˇ
ˇ
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
OBSAH
3
Návrh algoritmů pro platební telematické systémy
Platební telematické systémy Pay As You Drive představují nástroj
internalizace škod z dopravních nehod. Ve světě jsou tyto systémy
zastoupeny minoritně a komplexně nezohledňují rozdíly ve stylu jízdy
řidičů a tedy v pravděpodobnosti vzniku dopravní nehody díky
agresivnímu stylu jízdy. Rozšíření o prvek chování řidiče tak nabízí
potenciál minimalizovat náklady provozovatele a nepřímo i pojišťovny,
u které je vozidlo pojištěno.
Další výzvy čekají na ČTÚ
Z rozhovoru s Ing. Mgr. Jaromírem Novákem, nově jmenovaným
předsedou Rady Českého telekomunikačního úřadu, vyplývají tři
důležité výzvy pro činnost tohoto regulačního orgánu – síťová
neutralita, druhá digitální dividenda a rozvoj optických sítí.
Jedním z předsevzetí nového pana předsedy je vtáhnout členy
Rady ČTÚ více do činnosti úřadu.
Tantalové hybridní kondenzátory
Nové pasivní součástky nacházejí své uplatnění v celé řadě náročných
aplikací, mezi něž patří například elektrooptické zaměřovací systémy,
napájecí zdroje pro elektronicky rozmítané antény moderních
radiolokátorů, letecký průmysl, a další. Poprvé byly tantalové
hybridní elektrolyticko-elektrochemické kondenzátory představeny
v roce 1994.
Budoucnost je Smart
Svět se dostal na pokraj nové digitální éry, kdy je vše propojeno –
vše nese přívlastek smart. Světová výstava IFA v Berlíně se na počátku
září stala centrem tohoto nového ekosystému označovaného
„smart world“, jenž přitahuje nejen vedoucí světové firmy z oblasti
spotřební elektroniky a domácích spotřebičů, ale také ze sektoru
informačních technologií a telekomunikací.
Skutečné náklady na eRecept
Od roku 2015 by mělo být používání elektronické preskripce povinné
pro všechny předepisující lékaře. Před zavedením systému ani
v současnosti nebyl proveden žádný odhad nákladů na zavedení
a provozování systému eRecept. Při hodnocení nákladů je třeba
je vztáhnout k celému životnímu cyklu projektu. Pro hodnocení
nákladů Státního ústavu pro kontrolu léčiv a dalších subjektů
je použit desetiletý cyklus.
Novinky z NI Week 2013
Téměř čtyři tisíce účastníků – inženýrů, vědců, profesorů, studentů,
odborných žurnalistů a technických nadšenců – navštívily 19. výroční
konferenci NI Week, která se konala v tradičním srpnovém termínu
v kongresovém centru v Austinu ve státě Texas. Bylo to tak dosud
nějvětší setkání odborníků používajících grafický systém LabVIEW
a další produkty společnosti National Instruments.
CONTENTS
Algorithms for telematic
payment transaction systems 5
Next challenges for CTU 8
Hybrid tantalum capacitors 10
The future is Smart 12
Real expenses of ePrescription 16
News from Ni Week 2013 24
INHALTSŰBERSICHT
Algorithmen für telematische
Zahlungssysteme 5
Weitere Aufforderungen für CTU 8
Hybrid-Tantalkondensatoren 10
Zukunft ist Smart 12
Die Realkosten des eRezepts 16
Neuigkeiten aus NI Week 2013 24
8
10
12
16
5
24
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
ZPRÁVY
4
Zemské vysílání v Česku obohatí tři nové
celoplošné televizní kanály – Relax, Rebel
a Retro, které společně tvoří skupinu
Pohoda. Relax je plnoformátová televizní
stanice, Rebel a Retro pak skladbu vhod-
ně doplňují jako specifické hudební kaná-
ly. Celkově tak tvoří jak komplexní nabídku
pro diváky, tak možnost cílení na vybrané
zákaznické skupiny pro zadavatele rekla-
my. V minulosti vysílající TV Pohoda pro-
chází významnou inovací a v podstatě se
nyní dělí na dva samostatné kanály –
rodinný a lifestylový Relax a hudební
Rebel.
Relax jako plnoformátová televize bude
plnit roli kanálu pro celou rodinu. Důležitou
součástí vysílání budou zábavné pořady,
které nejsou v současnosti příliš preferová-
ny. Jednou z hvězd stanice bude bavič
Petr Novotný, který naváže na svoji úspěš-
nou show a téma cestování přinese v pořa-
du s hosty a písničkami. Další výraznou
tváří bude Jiří Krampol, který pořadem
„Krampo voloviny“ volně naváže na svoji
dřívější show.
Rebel bude svým zaměřením typicky
rocková televize. Bude vysílat nejen rocko-
vou muziku, ale také pořady mapující její
jednotlivé žánry a jejich historii. Dále nabíd-
ne např. rockové zprávičky nebo motorkář-
ský magazín a dvakrát týdně přinese kon-
cert vybrané rockové skupiny. Obsahem
bude cílit na rockové fanoušky také z řad
vzdělanějších produktivních lidí. Druhý
hudební kanál Retro je zaměřen na největ-
ší hity posledních dekád. Divákům chce
přinést pohodu, zábavu, emoce a známé
hudebníky. Významný podíl v programu
bude tvořit česká a slovenská hudba.
Televize Relax a Rebel startují své vysílání
8. září, a to jak v DVB-T (multiplex 4), tak
v kabelových a satelitních sítích (UPC, Sky-
link a další). Kanál Retro je šířen v DVB-T
v multiplexu 1a (Regionální síť 7). ■
Na základě statistik z veřejně dostupných
údajů ITU vyplývá, že v současné době je
na světě 2,7 miliardy lidí připojeno k internetu,
což je asi jedna třetina z celosvětové popu-
lace. Roční nárůst připojení k internetu je
okolo 9 %. Takový trend je vzhledem k dneš-
ní globalizované společnosti celkem poma-
lý. Současně však existuje více než 6 mili-
ard mobilních připojení a je jisté, že i větši-
na budoucích připojení k internetu proběh-
ne právě přes mobilní telefon. Proto vznikl
globální projekt Internet.org, jehož cílem je
umožnit připojení zbývajícím dvěma třetinám
světa a nastavit jim tak stejné příležitosti.
Zakládajícími členy projektu internet.org
jsou Facebook, Ericsson, Qualcomm, Sam-
sung, Nokia, MediaTek a Opera. Partneři
projektu plánují investovat do nástroje, který
pomůže dramaticky zredukovat objem dat
potřebný pro využívání aplikací a práce
s internetem. Týká se to zejména vývoje da-
tových archivátorů, rozvíjením schopnosti
síti a budování systému efektivního ukládání
dat, jakož i projektování datově nenároč-
ných aplikací.
„Více než 100 let umožňuje Ericsson ko‑
munikaci pro všechny a dnes již více než 6
miliard lidí na světě má přístup k mobilnímu
připojení,“ řekl Hans Vestberg, prezident
a generální ředitel společnosti Ericsson.
„Jsme plně odhodláni podporovat vytváření
zasíťované společnosti. Je to taková spo‑
lečnost, kde jsou všichni připojeni v reálném
čase a jsou tak svobodni. Věříme, že ceno‑
vě dostupné připojení k internetu zlepšuje
životy lidí a pomáhá budovat udržitelnou
planetu, a proto jsme rádi, že se můžeme
účastnit internet.org iniciativy.“
„Vše, co pro tento projekt Facebook
udělal, je možnost dát všem lidem na
celém světě připojit se,“ řekl Mark Zucker-
berg. „V rozvojových zemích existují obrov‑
ské překážky připojení k internetu. Inter‑
net.org spojuje globální partnerství, které
bude usilovat o překonání těchto výzev,
včetně zajištění připojení na internet pro
všechny, kteří si to v současné době ne‑
mohou dovolit.“ ■
České Radiokomunikace rozšířily experi-
mentální vysílání ve standardu DVB-T2
o test vysílání placených televizních kanálů
v pozemním vysílání. Do experimentálního
vysílání jsou zařazeny programy Eurosport
a Film Europe Channel HD. České Radio-
komunikace dlouhodobě usilují o zpřístup-
nění frekvenčního spektra pro vysílání ve
standardu DVB-T2, který umožní rozvoj
nových televizních služeb v pozemním vy-
sílání, ať již se jedná o placenou televizi
(Pay TV), vysílání ve vysokém rozlišení (HD
TV) nebo hybridní televizi (HbbTV).
„Pozemní vysílání je díky vysokému po‑
krytí a pestré nabídce programů v České
republice nejrozšířenějším způsobem příjmu
televizního vysílání, a má proto potenciál stát
se nejvhodnější platformou pro šíření nejen
volných, ale i placených kanálů. Naším cílem
je pozemní vysílání neustále rozvíjet a oteví‑
rat tak nové možnosti pro rozšíření nabídky
pro diváky,“ vysvětluje Michal Čupa, gene-
rální ředitel Českých Radiokomunikací, proč
společnost zahájila testování vysílání place-
né televize v pozemním vysílání.
Společnost provozuje od července 2012
experimentální vysílání ve standardu DVB-T2,
v rámci kterého šíří HD vysílání programů
ČT 1, Prima a Barrandov TV. Nově byly do
experimentálního vysílání zařazeny zakó-
dované programy placené televize Film
Europe Channel HD a Eurosport.
Příjem zakódovaných programů v rámci
experimentálního vysílání DVB-T2 není v rám-
ci testu dostupný pro diváky. Primárním
účelem je v této chvíli technický výzkum
a ověření funkcí nových technologií. Expe-
rimentální vysílání kódovaných programů
placené televize ve standardu DVB-T2 pro-
bíhá v Praze ze Žižkovského vysílače.
Na projekt testu placené televize (Pay TV)
České Radiokomunikace spolupracují se
společnosti LICA, která po technické strán-
ce zabezpečuje kódování placeného obsa-
hu v rámci experimentálního vysílání ve
standardu DVB-T2.
„Jsem potěšen, že se spolupráce s Čes‑
kými Radiokomunikacemi na projektu pla‑
cené televize dostala až do současné fáze,
kdy bude možné otestovat, jak funguje pla‑
cená televize v pozemním vysílání. Naším
cílem je dlouhodobě spolupracovat s Čes‑
kými Radiokomunikacemi a technologicky
zabezpečit kódování placených programů.
Věříme, že se tím nově otevře prostor pro
vysílání dalších televizních kanálů,“ uvedl
k novému projektu testu placené televize
v pozemním vysílání Petr Link, jednatel
společnosti LICA.
■
Facebook s Ericssonem chce připojit 5 miliard lidí k internetu
České Radiokomunikace zahájily historicky první test placené televize v zemském vysílání
Začínají vysílat tři nové televize Relax, Rebel a Retro
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
TECHNOLOGICKÉ TRENDY
5
Úvod
Platební telematické systémy Pay As You Drive/ Pay How You Dri‑
ve představují velmi silný nástroj internalizace škod z dopravních
nehod založený na principu „jezdíš málo, platíš méně“, což před‑
stavuje v době nárůstu silniční dopravy pozitivní trend.
Ve světě jsou systémy Pay How You Drive zastoupeny minoritně
a komplexně nezohledňují rozdíly mezi stylem jízdy řidičů a tedy
i vyšší pravděpodobností vzniku dopravní nehody díky agresivní‑
mu stylu jízdy řidiče, apod. Rozšíření o prvek chování řidiče tak má
potenciál minimalizovat náklady provozovatele a nepřímo i pojiš‑
ťovny, u které je vozidlo pojištěno.
Systém PAYD/PHYD dnes nabízí pojišťovny po celém světě. Jen
v Evropě jich je více než 18, v USA více jak 15. Majorita pojišťoven
však kalkuluje výši pojistného pouze na základě počtu ujetých kilo‑
metrů a nevyhodnocuje chování a styl jízdy řidiče.
Sběr dat potřebných k funkci těchto systémů může probíhat
manuálně nebo automaticky za pomoci palubního zařízení insta‑
lovaného ve vozidle. V případě manuálního sběru dat potřebných
pro výpočet výše pojistného nejsou generovány dodatečné nákla‑
dy v podobě instalačního poplatku a i z pohledu soukromí tedy
nelze identifikovat legislativní překážky. Tento způsob je však
poměrně rizikovým ve smyslu možného podvodného jednání ze
strany provozovatele vozidla a nemožnosti rozlišovat, kdy a kde
bylo vozidlo řízeno (např. o víkendu nebo v dopravní špičce, na
dálnici či ve městě, apod.). Automatický sběr dat nabízí větší vari‑
abilitu, a to například z hlediska možnosti nastavení různých koe‑
ficientů odpovídajícím odlišným denním dobám, komunikacím,
po kterých se řidič pohybuje, atd. Díky zabudovanému GNSS
polohovacímu modulu mohou pojišťovny nabízet i další služby,
jako je vyhledávání odcizených vozidel apod. Za negativní dopad
lze při automatickém sběru dat uvažovat potenciální zneužití zís‑
kaných dat, tj. možnost zjistit kdy a kde se daný řidič nacházel –
tedy tzv. otázku soukromí.
Ve světě mají většinové zastoupení systémy PAYD, a to z důvo‑
dů, že nevyžadují takové nároky na telematiku, inteligenci a nasta‑
vení vstupních parametrů, které jsou závislé na mnoha proměnných
a ovlivňují výsledné vyhodnocení stylu jízdy. Protipólem jsou systémy
PHYD, které skýtají široký potenciál svého uplatnění, ale z důvodů
vysokých požadavků na algoritmizaci a celkovou vnitřní logiku
palubních zařízení jsou využívány v současné době pouze v omeze‑
ném počtu. Důležitým faktem je, že v současné době žádný z imple‑
mentovaných a využívaných systémů nepokrývá danou problema‑
tiku skutečně komplexním způsobem, ale spíše okrajově.
Pokud bude na výše popsaný současný stav nahlédnuto z po‑
hledu matematicko‑algoritmického, můžeme hovořit o následujícím
obecném, zjednodušeném výpočtu. Poslední člen výrazu odlišuje
standardní Pay As You Drive od systémů Pay How You Drive.
cena k2
· % DDEN
+ ··· + kn
· % DN
pojištění = C + k1
· Pkm (–––––––––––––––) ·
vozidla
100
k3
· % P1
+ ··· + kn
· % Pn
· (–––––––––––––––) · (styl jízdy řidiče)
100
Kde C = paušální poplatek za pojištění; k1,
..., kn
= konstanta;
Pkm
= počet ujetých kilometrů; DDEN/NOC
= jízda přes den/noc;
Dn
= jízda v libovolnou denní dobu; P1
, ..., Pn
= poloha vozidla a typ
komunikace po které se vozidlo pohybuje.
Algoritmus pro vyhodnocení stylu jízdy
Algoritmus pro vyhodnocení stylu jízdy řidiče je složen ze šesti dílčích
algoritmických kroků. Posloupnost a vazby mezi jednotlivými kroky je
patrná ze schématu č. 1. První nastává krok 1, ve kterém probíhá sběr
dat. Následně mohou začít naráz či postupně kroky 2–4, kdy po skon‑
čení těchto kroků dojde k vykonání kroku 5 tj. k vyhodnocení stylu
manévru na základě zpracovaných vstupních parametrů. Po kroku 5
následuje poslední krok č. 6, ve kterém probíhá přiřazení počtu trest‑
ních bodů a stanovení poplatků za styl jízdy.
Krok 1 – Sběr dat
Prvním krokem vedoucím k vyhodnocení stylu jízdy je sběr dat
a informací, které budou vstupovat do jednotlivých dílčích výpočtů
a algoritmických operací. Jedná se o informace o vozidle (např. typ
a výkon vozidla), data z palubní jednotky (zrychlení, informace
o poloze vozidla), data ze sběrnice vozidla (např. informace o zapnu‑
tých stěračích a mlhových světlech). Všechna data a informace musí
být označeny časovým razítkem, umožňujícím následné párování
jednotlivých typů údajů.
Krok 2 – Vyhodnocení meteorologických podmínek
Důležitým faktorem, který velkou měrou ovlivňuje styl jízdy řidiče,
jsou meteorologické podmínky, které mohou významně zvyšovat
Návrh algoritmů
pro platební telematické systémy
Ing. Stanislav Kantor, Ing. Tomáš Stárek Ph.D., ČVUT v Praze
Článek svým předmětem spadá do oblasti platebních telematických systémů v doméně dopravy se spe-
cifickým zaměřením na vyhodnocení stylu jízdy řidiče. Cílem popisovaného výzkumu je návrh algorit-
mického postupu vyhodnocení stylu jízdy řidiče pro platební telematické systémy, což ve svém důsled-
ku umožňuje komplexně zohlednit rozdíly v chování řidičů a tedy i výši pravděpodobnosti vzniku
dopravní nehody. Výstupem algoritmu je průmět vyhodnocení do výše pojistného. Článek poukazuje
na slabiny a nedostatky Pay As You Drive systémů, které nepokrývají chování řidiče a zaměřují se de
facto jen na počet ujetých kilometrů.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
TECHNOLOGICKÉ TRENDY
6
rizika související s bezpečným řízením vozidla. Hlavní nebezpečí
plynoucí ze zhoršených meteorologických podmínek představu‑
je delší brzdná dráha, odhad rychlosti vzhledem k daným podmín‑
kám na komunikaci a odhad vzdálenosti vozidel jedoucích před
námi a v protisměru při předjíždění. Z pohledu pravděpodobnosti
vzniku dopravní nehody je velmi podstatné, jak se řidič chová
za dobrého, či za zhoršeného počasí.
Vyhodnocení meteorologických podmínek je provedeno pomo‑
cí modelu využívajícího metod fuzzy lingvistické aproximace
na základě kombinace tří vstupních parametrů. Jedná se o para‑
metr rychlost stírání stěračů, okolní teplota, zapnutá/vypnutá mlho‑
vá světla. Všechny tyto parametry lze získat ze sběrnic vozidla.
Výstup z fuzzy lingvistického modelu vyhodnocení meteorologic‑
kých podmínek představuje dva parametry – viditelnost a stav
vozovky. Tyto parametru slouží jako vstup do fuzzy modelu vyhod‑
nocující styl manévru (krok 5).
Krok 3 – Stanovení dynamických vlastností vozidla
Stanovení a vyhodnocení aktuálních dynamických vlastností
vozidla je ve svém důsledku sestavení trakčního diagramu roz‑
šířeného o hodnoty maximálního možného zrychlení vozidla
v daném jízdním režimu (po rovině, do kopce, při aktuální rych‑
losti apod.).
Parametry vstupující do výpočtu jsou popsány v kroku 1 a jedná
se především o kombinace dat ze sběrnice vozidla a informace
o vozidle.
Výstupem kroku stanovení dynamických vlastností vozidla je
poměr aktuálně využívaného výkonu vozidla a výkonu maximálně
dostupném v daném jízdním režimu. Výstupní hodnoty jsou stano‑
veny z vypočteného trakčního diagramu a dále prezentovány
v podobě maximálního možného a aktuálního zrychlení vozidla.
Výsledek výpočtu je potom v navazujících krocích vyhodnocení
stylu jízdy řidiče uváděn v binární podobě jako dostatek resp.
nedostatek výkonu v dané jízdní situaci.
Krok 4 – Stanovení typu manévru
Pro potřeby vyhodnocení stylu manévru jsou uvažovány manévry
jízda rovně, jízda do zatáčky, předjíždění, jízda nepovolenou rych‑
lostí, agresivní decelerace, neplynulá jízda (častá akcelerace
a decelerace).
Určení typu manévru je založeno na specifikaci parametrů, kte‑
ré definují daný typ manévru. Např. u manévru předjíždění vozidla
Obr. 1 Schéma algoritmu pro vyhodnocení stylu jízdy
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
TECHNOLOGICKÉ TRENDY
7
se de facto jedná o dvě zatáčky, resp. vybočení vlevo, následova‑
né jízdou rovně a dokončené zatočením vpravo.
Krok 5 – Vyhodnocení stylu manévru
Stanovení stylu manévru řidiče je primárně vyhodnocováno pomo‑
cí modelů fuzzy lingvistické aproximace typu Mamdani.
U fuzzy systém typu Mamdani je výstupní proměnná y definová‑
na na univerzu Y a vstupní proměnné xi
na universech Xi
.
Nechť universum Y je pokryto souborem fuzzy množin Bj
a uni‑
versa Xi
soubory množin Aj
. Potom lze nelineární funkci f aproxi‑
movat fuzzy systémem se souborem r pravidel následujícího typu.
If (x1
= Ajk
) and … and (x1
= Ajk
) then (y = Bjk
) k = 1, 2, …, r
Styl manévru je vyhodnocován pro manévry: jízda rovně, jízda do
zatáčky, předjíždění a agresivní brzdění. Parametry vstupující do
jednotlivých modelů jsou viditelnost, zhoršený stav vozovky, dosta‑
tek výkonu vozidla, zrychlení vozidla v osách x a y, překročení povo‑
lené rychlosti, směrově rozdělená/nerozdělená komunikace.
Jednotlivé parametry s různou měrou ovlivňují vyhodnocení stylu
manévru. Tento fakt lze demonstrovat např. na příkladu, kdy míra
rizika je při předjíždění za snížené viditelnosti vyšší než za viditel‑
nosti dobré.
Pro každý manévr byl sestaven samostatný fuzzy model, z jehož
výsledků získáme informaci, s jakou mírou agresivity byl daný mané‑
vr vykonán. Jednotlivé fuzzy modely byly nastaveny samostatně jak
z pohledu inferenčních pravidel, tak z pohledu nastavení jednotlivých
dílčích funkcí příslušnosti odpovídajícím jednotlivým fuzzy množinám.
Hodnoty výstupu fuzzy modelů mohou nabývat hodnot na inter‑
valu <1; 6>. Hodnota 1 reprezentuje styl manévru, kdy řidič neris‑
kuje a počíná si plynule. Hodnota 6 pak představuje velmi agresivní
styl vykonání daného manévru.
Krok 6 – Přiřazení počtu trestných bodů
a stanovení poplatků za styl jízdy
Závěrečný krok směřuje k možnosti vyměření poplatků souvisejí‑
cích se stylem jízdy, kterým se vozidlo pohybuje po silniční síti. Tyto
poplatky jsou uvažovány jako proměnná složka pojištění motoro‑
vých vozidel, která představuje další stupeň diversifikace hodno‑
cení jednotlivých řidičů. Výsledná výše poplatku se bude odvíjet
od přiřazení tzv. trestných bodů. Tyto trestné body jsou přenesením
výsledků hodnocení míry agresivity jednotlivých manévrů defino‑
vané na intervalu <1; 6>, tedy výstupů fuzzy lingvistické aproximace.
Hodnota 1 reprezentuje plynule vykonaný manévr a hodnota 6
potom silně agresivní styl jízdy.
Z pohledu stanovení poplatku za styl jízdy je důležité, aby tato
„penalizace“ probíhala pouze u manévrů s jistou měrou agresivity.
Tzn., že úvodní bodovou hodnotou, která odpovídá výstupu fuzzy
modelu o hodnotě <0; 1>, je 0 trestných bodů. Výstupům hodno‑
cení manévrů spadajících do intervalu (1; 2> pak bude odpovídat
0–1 trestný bod, výstupům hodnocení manévrů spadajících do
intervalu (2; 3> budou odpovídat 1–2 trestné body, atd. až do
maximální hodnoty 5 trestných bodů.
Celkový součet trestných bodů musí být následně vztažen k počtu
ujetých kilometrů nebo časovému období. Výsledná výše poplatku
souvisejícího se stylem jízdy se pak odvíjí od poměru počtu trest‑
ných bodů na počet ujetých kilometrů nebo časového období. Sta‑
novení tohoto poměru a souvisejícího poplatku však nebylo před‑
mětem práce. Tento poměr si stanoví pojišťovna sama ve vztahu
ke svému obchodnímu modelu a může sloužit i jako motivační pro‑
středek pojišťovny k získání nových klientů. Pojišťovny mohou více
penalizovat jízdu překročení rychlosti za zhoršených povětrnostních
podmínek, které dle statistiky přináší o 25% vyšší finanční plnění,
oproti dopravní nehodě za dobrých povětrnostních podmínek.
Vyhodnocování stylu jízdy může ve své podstatě probíhat dvě‑
ma na sobě nezávislými způsoby, které souvisí s metodou zpraco‑
vání vstupních dat a informací. První metodou je vyhodnocování
„během jízdy“. Tato metoda je zaměřena pouze na překročení
povolené rychlosti, překračování bočního zrychlení a agresivní
deceleraci. Řidič může být o překročení mezních hodnot informo‑
ván okamžitě (např. akustickým signálem) a má tedy možnost
upravit styl své jízdy. Důvodem pro zahrnutí pouze omezeného
množství parametrů je skutečnost, že pro komplexní vyhodnocení
stylu jízdy jsou potřebné informace a data z různých datových
zdrojů, která musí být vyhodnocena v delších časových řadách
(pro potřeby stanovení typu manévru apod.). Proto je klíčovou
metodou zpracování dat a informací o jízdě off‑line vyhodnocení,
které umožňuje provádět hlubší datové analýzy, které jsou pro
potřeby komplexního vyhodnocení stylu jízdy nevyhnutelné.
Shrnutí
V tomto příspěvku byl uveden návrh komplexního algoritmu pro pla‑
tební systémy vyhodnocující styl jízdy řidiče, což ve svém důsledku
umožňuje komplexně zohlednit rozdíly v chování řidičů a tedy i výši
pravděpodobnosti vzniku dopravní nehody. Výstupem algoritmu je
průmět vyhodnocení do výše pojistného. Navržený postup využívá
aparát fuzzy‑lingvistické aproximace, která je v případě nedostateč‑
ných exaktních znalostí a velkého množství kombinací vstupních
parametrů vhodným nástrojem. Hodnoty vstupních parametrů jsou
nahrazeny nastavením dílčích produkčních funkcí a expertními pra‑
vidly, které tyto funkce vhodně kombinují. Proces vyhodnocení stylu
jízdy řidiče byl zapracován do podoby komplexního algoritmického
postupu. Ve své podstatě se jedná o nastavení posloupnosti speci‑
fických kroků vedoucích k vyhodnocení dílčích částí jízdy, na jejichž
základě probíhá stanovení výsledného poplatku.
Přínosem je rozšíření systému Pay As You Drive o relevantní
prvek zohledňující výši platby za pojištění vozidla ve vztahu ke stylu
jízdy řidiče a tedy i vyšší pravděpodobnosti vzniku dopravní nehody.
Dílčí přínosy jsou: zohlednění rozdílu výše pojistného dle chování/
stylu jízdy řidiče, motivace provozovatele vozidla jezdit ohledupl‑
něji a méně riskovat, větší konkurence na trhu s pojištěním, snížení
nehodovosti.
LITERATURA
[1] Jura, P.: Základy fuzzy logiky pro řízení a modelování. VUTIUM, Brno
2003, 132 s. ISBN 80-214-2261-0.
[2] Kantor, S.: Návrh algoritmů pro platební telematické systémy vyhod-
nocující styl jízdy řidiče. Fakulta Dopravní, ČVUT, Praha 2013, 118 s.
[3] Troncoso, C.: PriPAYD: Privacy Friendly Pay-As-You-Drive Insurance,
IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing, Sept. –
Oct. 2011, vol. 8, no 5, pp. 742–755. ISSN: 1545–597.
1 n
i
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA
8
Tři měsíce po vašem nástupu se nabízí
hned první otázka. Už jste se stačil roz-
koukat?
Maximálně se snažím, ale stále objevuji
nová utajená zákoutí. Myslím si, že jsem
ani nemohl počítat s nějakou dobou háje‑
ní, když jsem nastupoval na ČTÚ, a to
i vzhledem k probíhající aukci. Ale mys‑
lím si, že se orientuji celkem dobře.
Jaké byly vaše první aktivity na úřadě?
Tím prvním krokem bylo formální i prak‑
tické seznámení se s činností úřadu.
Zjistil jsem, že radní – a i Rada ČTÚ jako
taková – nemají o vlastní exekutivě příliš
informací. Kompetence a tím i materiály,
se kterými je Rada seznamována, jsou
sice dány ze zákona, ale rád bych Radu vtáhl více do činnosti
úřadu. To je jedna z věcí, které bych rád změnil. Ať už při přípra‑
vách materiálů které se na Radu dostávají, nebo i v jiných činnos‑
tech.
V jednom z dřívějších rozhovorů jste si postěžoval, že smlouvy
s operátory ve vztahu k zákazníkům jsou neprůhledné.
Pokud chceme, aby v této oblasti dobře fungovala hospodářská
soutěž, tak spotřebitel, který se rozhoduje, jaký operátor je pro
něho nejlepší, by měl dostat dostatečné a transparentní informa‑
ce. Hloubková analýza smluvních dokumentů provedená u vel‑
kých operátorů zjistila, že tyto informace nejsou poskytovány v dik‑
ci zákona. To znamená, že nejsou přehledné a snadno dostupné.
Myslím si, že jednou z činností úřadu v oblasti ochrany spotřebite‑
le je vytváření neustálého tlaku na to, aby smlouvy byly přehledné
a bez vedlejších průvodních znaků (malá písmenka, nepřehledné
odkazy apod.). Pokud budou dodržena zákonná ustanovení,
nemůžeme operátorům předepisovat, jak mají jejich smlouvy
vypadat co do obsahu. Na druhé straně je přehledná a jednodu‑
chá smlouva svým způsobem konkurenční výhodou pro každého
operátora. Pokud to přeženu tak spotřebitel
bude mít určitě dobrý pocit, když smlouvu
dostane na dvou listech A4, nebudou tam
žádná malá písmenka a podobně. ČTÚ tímto
tlakem naplňuje svoji zákonnou povinnost
prosazovat zájmy koncových uživatelů.
Pokud se týká aukce, myslíte si, že její úspěš-
ný průběh a zakončení posílí konkurenční
prostředí, nebo to vyvolá nějaké taktické hry
největších operátorů?
Osobně mohu se vší zodpovědností prohlásit,
že finální podmínky aukce tak, jak jsou vypsá‑
ny, sledují konzistentně cíle, které jsme si
v roce 2011 dali. Podporu hospodářské soutě‑
že, podporu rozvoje nových služeb a no‑
vých sítí a efektivní využívání spektra. Finální
podmínky jsou podle mého názoru nastaveny férově tak, že nedis‑
kriminují stávající hráče, ale naopak jim umožňují rozvíjet jejich byz‑
nys, který zde již mají. A posilují hospodářskou soutěž, protože zvou
na trh nový subjekt, byť za určitých podmínek.
Nakonec všichni operátoři u nás jsou se zahraniční účastí
a naše kmitočty jsou vlastně naše národní bohatství.
Přesně tak. Myslím si, že Česká republika má zcela legitimní prá‑
vo říct za jakých podmínek distribuuje kmitočty, které jsou národ‑
ním bohatstvím, a co od toho chce dostat zpátky.
Co vidíte jako nejdůležitější podmínku pro úspěšný průběh aukce?
Pro mě jako pro spotřebitele bude úspěšným výsledkem to, že zde
bude poskytována služba, která je kvalitativně někde jinde než ty,
které nyní stávající operátoři poskytují. To je podle mého názoru
jeden z přínosů, který by měli pocítit občané České republiky.
A nová služba bude poskytovaná za plně konkurenčních podmínek.
Když se nad tím zamyslíte, vidíte v aukci některá úskalí, která
by mohla úspěšný výsledek aukce narušit?
Síťová neutralita, druhá digitální dividenda,
rozvoj optiky – další výzvy čekají na ČTÚ
RNDr. Petr Beneš, Vratislav Horák
Narodil se v roce 1979 ve Vysokém Mýtě. Vystudoval právo na Právnické fakultě Masarykovy
univerzity v Brně a Fakultu informačního managementu na Univerzitě v Hradci Králové. V roce 2005
nastoupil na Ministerstvo informatiky do odboru elektronických komunikací a po zrušení tohoto
ministerstva přešel na Ministerstvo průmyslu a obchodu, kde působil v pozici ředitele odboru
elektronických komunikací a následně ředitele sekce digitální ekonomiky. Do jeho kompetence patřila
problematika poštovních služeb, služeb informační společnosti a agenda odboru elektronických
komunikací. Aktivně se podílel mimo jiné na vyjednávání tzv. telekomunikačního balíčku v době
českého předsednictví v Radě EU v roce 2009 a byl členem týmu pro implementaci nových regulačních
pravidel do českého právního prostředí. V říjnu 2012 byl vládou jmenován do funkce člena Rady ČTÚ
do roku 2017. Předsedou Rady Českého telekomunikačního úřadu byl Ing. Mgr. Jaromír Novák vládou
jmenován 15. května 2013. Mezi jeho záliby patří literatura a moderní technologie.
Předseda Rady ČTÚ Ing. Mgr. Jaromír Novák
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA
9
Máme zpracovanou analýzu rizik, které s sebou celý proces nese.
Záleží samozřejmě na všech účastnících, jestli berou aukci jako
možnost rozvíjet své podnikání v České republice nebo jako mož‑
nost vyzkoušet si své právní týmy.
V tom případě máte dobrou přípravu, protože jste vystudovaný
právník.
Já jsem sice vystudoval práva, ale velmi záhy jsem začal praco‑
vat ve státní správě.
A to je podle mého soudu další dobrá zkušenost. Působil jste
jako ředitel sekce digitální ekonomiky MPO. Využíváte těchto
zkušeností?
Veškerá zkušenost z činnosti v české státní správě je jedinečná
a nepřenositelná. Myslím si, že je to mé veliké plus, že se dokážu
orientovat v tomto prostředí.
Pokud se týká pojmu digitální ekonomika, jak byste ho definoval?
Snažili jsme ho vymezit už v dokumentu Digitální Česko I. a II.
V podstatě je to ekosystém, který začíná na transportní vrstvě
v oblasti služeb elektronických komunikací a končí nad službami
informační společnosti. Například bych uvedl změny, které díky
rozvoji digitálních služeb, ovlivnily podmínky cestovního ruchu. Dří‑
ve jste si koupil mapu nebo prospekt, abyste viděl, jak místo poby‑
tu během vaší dovolené vypadá, co můžete očekávat. Dnes se
podíváte na Googlu na Streetview a vidíte ve 3D celou ulici a navíc
můžete i využívat uživatelské doporučení ohledně kvality ubytová‑
ní, restaurací a podobně. Přes globální službu – Google, je ovliv‑
ňována úspěšnost lokálních služeb – např. pohostinství, rodinný
hotýlek apod. Těch služeb elektronických komunikací až po služ‑
by informační společnosti je skutečně mnoho.
Jak se Vám daří vyřizovat agendy ohledně sporů o peněžní plnění?
Řešení přechodu tzv. účastnických sporů o vyúčtování podle para‑
grafu 129 zákona č. 127/2005 Sb., je v současné době, nutno podo‑
tknout, že ne naší vinou, omezeno. Vláda v roce 2011 správně
schválila to, že je naprosto nekoncepční, aby tuto problematiku řešil
ČTÚ, neboť podle evropského rámce se nejedná o činnost spjatou
s regulátorem. Podle usnesení vlády by tuto agendu měly řešit sou‑
dy, podobně, jako řeší jiná dlužná plnění. Součástí schváleného pře‑
chodu agendy byly i personální úpravy, tedy přesun tabulkových
míst z ČTÚ do resortu Ministerstva spravedlnosti. A to ve dvou
fázích. ČTÚ začalo usnesení vlády plnit. Stalo se však něco, co
nikdo dopředu nepředpokládal. V rámci projednávání v Poslanec‑
ké sněmovně se příslušný sněmovní tisk zadrhl. ČTU byl náhle
ve stavu, kdy měl na řešení předmětné agendy již jen polovičku lidí,
ale podání k nám přitom chodila ve stejném rozsahu jako předtím.
Celý problém se tím ještě více zkomplikoval a zvětšil. Proto jsme při‑
pravili materiál, v němž jsme vládu informovali o nastalém kritickém
stavu. Vláda následně rozhodla, že dočasně – do vyřešení změny
kompetence v této oblasti – posílí kapacitu ČTÚ tak, abychom byli
schopni tyto spory řešit. Proto jsme v současné době provedli nábor
lidí a nyní probíhá jejich školení. Do konce roku chceme vládě doká‑
zat, že řešení této agendy máme zase pod kontrolou.
Jakými partnery jsou pro vás ICT Unie nebo Asociace mobilních
operátorů. Existuje nějaká spolupráce?
Spolupracujeme s oběma oborovými organizacemi, ať už v rámci
získávání připomínek k našim jednotlivým návrhům opatření obec‑
né povahy, nebo v jiných oblastech naší činnosti. Při různých
setkáních se Rada pravidelně setkává se zástupci nejen těchto
oborových organizací. Je to pro nás i důležitá zpětná vazba.
Ten partnerský vztah nadále trvá a spíše se lepší a zdokonaluje
nebo spíše stagnuje?
Pro mne je v současné době důležité, že ten vztah existuje. Nechci
hodnotit, jestli je lepší, nebo horší, než tomu bylo v minulosti.
V podstatě jsme na začátku navazování nových vztahů a na tom
budeme stavět další úzkou spolupráci.
Napadne Vás nějaký další trend, který v blízké budoucnosti
začne ovlivňovat, nebo už ovlivňuje agendu ČTÚ?
Určitě je to příklon k datové komunikaci. Přesun části služeb ze
sektoru čistě elektronických komunikací do sektoru služeb typu
instant messaging. Podle některých prognóz by už na konci roku
2014 nebo na začátku 2015 měly tyto služby sebrat až 25 procent
provozu stávajících operátorů. Stále více lidí přechází díky lepší‑
mu pokrytí datovými sítěmi do sektoru OTT (Over the top). Což
vytváří zase konkurenční prostředí operátorům.
Je to vlastně aplikace, jež vám umožní komunikovat s vašimi
kontakty, posílat fotografie, lokalizovat a posílat vaši polohu, video,
hlas prostřednictvím datových sítí. To podle mne výrazně ovlivňu‑
je i byznys modely stávajících operátorů, kteří musí na tento trend
reagovat.
Jaké další výzvy na ČTÚ číhají?
Síťová neutralita, řešení druhé digitální dividendy, rozvoj optických
sítí a principy výběrového řízení pro digitální rozhlas ve třetím pás‑
mu. Těch témat je skutečně hodně.
Myslíte si, že je ekonomicky únosné provozovat sítě druhé, třetí
a čtvrté generace vedle sebe současně?
To by si měli vyhodnotit operátoři. Příděly jsou technologicky neut‑
rální, takže v současné době je to na jejich obchodním uvážení
(např. zda v pásmu 900 MHz začnou poskytovat služby čtvrté
generace).
Proslýchá se, že připravujete na závěr roku odborný seminář
Je to pravda. Připravujeme seminář, který by se měl konat 14. října
a kde by mělo být nějakým způsobem zviditelněno portfolio našich
aktivit. Jedná se o seminář „Digitální budoucnost krok za krokem“.
Seminář se bude skládat ze tří panelů. Jeden panel bude zaměře‑
ný na investice versus regulace, druhý na kmitočtové spektrum
a třetí se bude dotýkat digitálních služeb v širším pojetí.
Půjde o seminář uzavřený nebo volně přístupný?
Počítáme s kapacitou 120 účastníků. Pozvali jsme regulátory
z Visegrádské čtyřky i zástupce z Evropské komise. Pozvánky
zašleme i odborným asociacím.
Velice oblíbené bylo ze strany ČTÚ setkání s novináři, i když
v posledních měsících funkčního období bývalého předsedy se
od nich upouštělo. Budete v tomto projektu pokračovat?
Měli jsme pilotní setkání s novináři na začátku srpna a nyní plánu‑
jeme další na září. Chceme na to navázat a pokračovat, protože to
může být oboustranně velice úspěšná spolupráce.
Ve svém životopise uvádíte jako své záliby knihy a moderní tech-
nologie. Co zrovna čtete a jaký máte mobilní telefon?
Teď čtu severské detektivky od Jo Nesbo a aktuálně mám rozečte‑
nou knihu „Lítám v tom“ od amerického autora Waltera Kirna. Co
se týče telefonu, vlastním iPhone a je pravda, že k němu v uvozov‑
kách tlačím celou rodinu.
Děkujeme za rozhovor
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA
10
Základní princip tantalového hybridního kondenzátoru je zřejmý
z obr. 1. Tantalový hybridní kondenzátor představuje sériovou kom‑
binaci anodové dielektrické oxidové vrstvy Ta2
O5
a velké elektro‑
chemické kapacity na rozhraní elektrolyt – oxid ruthenia (RuO2
).
Výsledkem je polární kondenzátor, vrstva oxidu
tantaličného představuje kladnou elektrodu,
anodu, a vrstva oxidu ruthenia, RuO2
, vytváří zá‑
pornou elektrodu, katodu. Použitím anodové die‑
lektrické vrstvy se dosahuje relativně vysokých
provozních napětí (do 200 V), zatímco elektro‑
chemický kondenzátor, který využívá pseudoka‑
pacitních vlastností oxidu ruthenia, setrvává
na nízkém potenciálu. Výhody hybridních kon‑
denzátorů mohou být posouzeny při porozumě‑
ní běžným elektrolytickým kondenzátorům, např.
hliníkovým. U těchto součástek jsou oxidové
vrstvy vytvořeny na obou elektrodách. Tyto vrst‑
vy jsou ale zpravidla asymetrické. Anodová die‑
lektrická oxidová vrstva má větší tloušťku a urču‑
je provozní napětí součástky, zatímco katodová
oxidová vrstva je velmi tenká, má obrovskou plo‑
chu a její kapacita je podstatně větší než kapa‑
cita anodové oxidové vrstvy. V běžném elektrolytickém kondenzá‑
toru obě elektrody zaujímají ovšem přibližně stejný objem. V hyb‑
ridním kondenzátoru platí, že elektrochemická kapacita na rozhra‑
ní elektrolyt – oxid ruthenia má podstatně větší kapacitu než je
kapacita anodové dielektrické vrstvy, její rozměry jsou však
v porovnání s anodou minimální. Vzniklý objem je možné využít
k realizaci větší anody, což přináší větší kapacitu a napětí, nebo
mohou být hybridní kondenzátory realizovány menší v porovnání
s klasickými elektrolytickými kondenzátory [2].
Kladná elektroda tantalového hybridního kondenzátoru se vyrá‑
bí lisováním a sintrováním (tepelným spékáním) velmi čistých tan‑
talových zrn, jejichž průměry se pohybují v řádech jednotek popří‑
padě desítek µm. Součástky s větším provozním napětím vyžadu‑
jí větší tantalová zrna. Na povrchu sintrovaného tělíska se elektro‑
chemickým procesem (formováním) vytváří velmi tenká vrstva
dielektrika Ta2
O5.
Tloušťka dielektrické vrstvy je úměrná velikosti
formovacího napětí, které je větší, než provozní napětí součástky.
Formovací napětí je zhruba 1,3krát větší než jmenovité napětí sou‑
částky. Katodu kondenzátoru tvoří vrstva vodivého oxidu ruthenia,
který je nanesen na naleptaný povrch tenké tantalové fólie. Měrné
kapacity na rozhraní elektrolyt – oxid ruthenia se pohybují v rozme‑
zí 50–100 mF/cm2
. Rozměry takové katody jsou proto minimální.
Pracovním elektrolytem pro součástky s provozním napětím
do 125 V je 38% roztok kyseliny sírové a vody. Na katodě nesmí
být nikdy dosaženo většího napětí než je 1,2 V. V takovém přípa‑
dě by nastala dekompozice elektrolytu, kdy vznikají kladné ionty
vodíku a záporný kyslíkový zbytek. Kladné ionty
vodíku mají tendenci se pohybovat směrem
ke katodové tantalové fólii, kterou jsou absorbo‑
vány. Při absorpci kladných vodíkových iontů se
mění základní vlastnosti tantalové fólie, roste její
odpor a stává se křehčí. Jakmile dojde k satura‑
ci a fólie již není schopna absorbovat další ionty
vodíku, dochází na rozhraní elektrolyt – oxid
ruthenia k tvorbě plynových bublinek, které mají
tendenci zvětšovat svůj objem, a tím pádem
může dojít k rozpadu součástky [3].
Obr. 2 znázorňuje skutečné provedení tantalo‑
vého hybridního kondenzátoru typu THS (Tanta‑
lum Hybrid Square capacitor). Kondenzátor je
tvořen dvěma tantalovými anodami zapojenými
paralelně. Paralelní spojení minimalizuje vnitřní
ekvivalentní odpor kondenzátoru a zlepšuje frek‑
venční vlastnosti součástky – k poklesu kapacity
dochází při vyšších frekvencích. Katoda je tvořena třemi tantalový‑
mi fóliemi pokrytými z jedné nebo z obou stran vrstvou vodivého
oxidu ruthenia. Vzájemnému dotyku mezi anodami a katodami
zabraňuje speciální separátor na bázi polyolefinu. Tento separátor
je prosycen pracovním elektrolytem, kterým je, jak již bylo řečeno,
38% roztok kyseliny sírové ve vodě. Tento elektrolyt vyniká nej‑
větší vodivostí a je kapalný v celém rozsahu pracovních teplot kon‑
denzátoru (rozsah pracovních teplot pro popisovaný kondenzátor
činí –55 až +125 °C). Systém kondenzátoru je uzavřen v hermetic‑
kém tantalovém pouzdru. Vývod katody je k pouzdru bodově při‑
Obr. 1 Základní princip tantalového
hybridního kondenzátoru
Obr. 2 Řez tantalovým hybridním kondenzátorem typu THS
Tantalové hybridní kondenzátory
Bc. David Čespiva
Tantalové hybridní elektrolyticko-elektrochemické kondenzátory patří mezi relativně nové pasivní
součástky nacházející své uplatnění v celé řadě náročných aplikací, jmenujme například elektrooptické
zaměřovací systémy, napájecí zdroje pro elektronicky rozmítané antény moderních radiolokátorů,
aplikace v leteckém a vesmírném průmyslu, použití v těžebním průmyslu a jiné. Firma Evans Capacitor
Company tento druh kondenzátorů představila na konferenci CARTS v roce 1994 [1]. Je to tedy skoro
20 let, co jsou tyto součástky na trhu, ale vzhledem k tomu, že se používají zejména v náročných
aplikacích, a ne ve spotřební elektronice, nedostaly se do podvědomí široké veřejnosti. Tento příspěvek
si klade za úkol stručně přiblížit technologii a vlastnosti těchto kondenzátorů.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA
11
vařen, zatímco vývod anody je od pouzdra izolován skleněnou prů‑
chodkou. V pouzdru je navíc otvor, kterým se při výrobě součást‑
ka plní elektrolytem, po naplnění elektrolytem je otvor uzavřen spe‑
ciální čepičkou, která je k pouzdru následně odporově přivařena.
Rozměry kondenzátoru činí (strana ´ strana ´ výška) 35,6 ´ 35,6 ´
´ 12,7mm. Tabulka 1 uvádí příklad základních parametrů tantalo‑
vých hybridních kondenzátorů typu THS3. ESR představuje ekvi‑
valentní sériový odpor součástky. Rozměry kondenzátorů série
THS3 jsou 35,6 ´ 35,6 ´ 15,6mm.
Obr. 3 až 5 přibližují elektrochemickou impedanční spektrosko‑
pii moderního tantalového hybridního kondenzátoru TDD1050103
(10 mF, 50 V). Měření bylo realizováno ve firmě Evans Capacitor
Company pomocí měřicího systému CMS – 100 od firmy Gamry
Instruments. Měřilo se při teplotě +25 °C. Obr. 3 znázorňuje závis‑
lost kapacity na frekvenci přiváděného signálu. Jmenovitá kapacita
součástky činí 10 mF. Z obrázku je patrný pokles kapacity s ros‑
toucí frekvencí. Tento pokles je způsoben pórovitou strukturou anody
součástky. Při vyšších frekvencích totiž signál nestihne proniknout
do vnitřní struktury sintrované tantalové tablety a vnitřní kapacita
se v podstatě neuplatní. Uplatňuje se pouze kapacita blíže k povr‑
chu tantalové anody. Charakteristickou vlastností tantalových hyb‑
ridních kondenzátorů je to, že stejnosměrná kapacita součástky
může být i více než dvojnásobná než kapacita naměřená při
120 Hz. Obr. 4 přibližuje závislost fázového posunu mezi proudem
a napětím na frekvenci. Zde je vhodné poznamenat, že naprosto
ideální kondenzátor vykazuje fázový posun rovný –90°, proud
předbíhá napětí. Tohoto stavu ovšem tantalový hybridní konden‑
zátor nedosáhne. Je to způsobeno jeho neideálním chováním,
tedy svodem a parazitním sériovým odporem. O charakteristické
frekvenci kondenzátoru hovoříme tehdy, kdy se absolutní hodnota
reaktance rovná jeho ekvivalentnímu sériovému odporu. Toto
nastává při frekvenci přibližně 600 Hz. Rezonance nastává, když
je fázový posun roven 0°, k čemuž pro popisovaný kondenzátor
dochází přibližně při frekvenci 9 kHz. Při vyšších frekvencích pře‑
vládá parazitní indukčnost a fázový posun je kladný. Obr. 5 ukazu‑
je závislosti absolutní hodnoty reaktance, ekvivalentního sériového
odporu a impedance na frekvenci. Z počátku je patrný výrazný
pokles ekvivalentního sériového odporu s rostoucí frekvencí.
Ovšem od určité frekvence tento výrazný pokles ustává a další
změny sériového odporu jsou již minimální. Z obrázku je zřejmé,
že při frekvencích přibližně pod 600 Hz převládá vliv kapacitní
reaktance.
Článek přiblížil charakteristické vlastnosti tantalových hybridních
kondenzátorů, ukázku jejich provedení a dále uvedl příklad elek‑
trochemické impedanční spektroskopie. Tantalové hybridní kon‑
denzátory mají srovnatelné vlastnosti s běžnými elektrolytickými
kondenzátory například na bázi hliníku. Jejich objemová účinnost
(kapacita na jednotku objemu) je však podstatně větší (minimálně
čtyřnásobná). V porovnání s elektrochemickými kondenzátory
dosahují sice tantalové Hybridní kondenzátory menších kapacit
(o 1 až 2 řády), jejich frekvenční rozsah je ovšem nepřekonatelný
(o 2 až 3 řády). Tantalové hybridní kondenzátory se uplatní všude
tam, kde nevadí jejich vyšší cena a kde se mají využít jejich před‑
nosti, tedy velká objemová účinnost, spolehlivost a optimální frek‑
venční rozsah.
LITERATURA
[1] Evans, D. A.: High Energy Density Electrolytic-Electrochemical
Hybrid Capacitor, CARTS, 1994.
[2] Čespiva, D., Kejíková, Z., Evans, D. A.: Tantalum Hybrid Capacitors –
The Capacitors with the Highest Power Density in Medium Voltage
Range, 19th International seminar on Double Layer Capacitors and
Hybrid Energy Storage Devices, 2009, Deerfield Beach, Florida, USA.
[3] Zawacki, D., Evans, D. A.: Extended Life Tantalum Hybrid Capacitors,
15th International seminar on Double Layer Capacitors and Hybrid
Energy Storage Devices, 2005, Deerfield Beach, Florida, USA.
[4] www.evanscap.com.
Obr. 3 Závislost kapacity na frekvenci
Obr. 4 Závislost fázového posunu na frekvenci
Tabulka 1 Příklad základních parametrů
tantalových hybridních kondenzátorů typu THS3 [4]
Označení
kondenzátoru
Kapacita
[µF]
Jmenovité napětí
při 85 °C [V]
Jmenovité napětí
při 125 °C [V]
ESR [Ω]
THS3010204 200 000 10 6 0,025
THS3016124 120 000 16 9,5 0,025
THS3025753 75 000 25 15 0,035
THS3035503 50 000 35 20 0,035
THS3050303 30 000 50 30 0,035
THS3063163 16 000 63 38 0,035
THS3080103 10 000 80 48 0,040
THS3085902 9 000 85 51 0,050
THS3100752 7 500 100 60 0,050
THS3110602 6 000 110 65 0,065
THS3125422 4 200 125 75 0,065
Obr. 5 Závislosti impedance, absolutní hodnoty reaktance
a ekvivalentního sériového odporu na frekvenci
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA
12
Také v letošním roce ukázala IFA působivý nárůst. Nejvýznamněj-
ší světový veletrh spotřební elektroniky a domácích spotřebičů
zaplnil 142 tisíc čtverečních metrů výstavní plochy pod historickým
berlínským vysílačem. Znamená to dvouprocentní nárůst v porov-
nání s minulým rokem. Čtvrtý ročník po sobě tak byla veškerá
výstavní plocha IFA vyprodána a kromě výstavních hal byla zapl-
něna i otevřená plocha mezi nimi přechodně vystavěnými výstav-
ními prostorami, stánky vystavovatelů zaplnily i průchody mezi
halami. Není divu, bylo třeba uspokojit 1 493 vystavovatelů, což
představuje nárůst o 4% oproti minulému ročníku.
IFA slouží sektorům spotřební elektroniky a domácích elektro-
spotřebičů, které se na základě posledního vývoje na trhu diferen-
covaly. První polovina letošního roku odkryla některé růstové pro-
blémy v sektoru spotřební elektroniky, experti na vývoj trhu však
očekávají, že právě výstava IFA může přinést obrat, který bude
znamenat pozitivní vývoj pro rok 2013 jako celek, a to jak v celo-
světovém měřítku, tak v Evropě. Trh elektrických domácích spotře-
bičů v první polovině roku 2013 naproti tomu vykazoval pozitivní
výsledky v porovnání s rokem předchozím a nárůst prodeje je oče-
káván v celém dvanáctiměsíčním cyklu.
Podle průzkumu trhu lze v roce 2013 očekávat nárůst světové-
ho trhu spotřební elektroniky o 2,8% na celkový objem 836 miliard
EUR. Hans-Joachim Kamp, předseda dozorčí rady organizátora
IFA, gfu (Gesselschaft für Unterhaltungs- und Kommunikations
Elektronik), k tomu dodává: „Růst přichází jako výsledek inovací,
a IFA reflektuje inovace v tomto sektoru příkladným způsobem, což
pomáhá podpořit tento vývoj a nabídnout vystavovatelům z celé-
ho světa vynikající platformu pro jejich prezentaci.“
„Z globálního pohledu trh velkých domácích spotřebičů vykazu-
je podstatně odlišný vývoj. Celkově očekáváme expanzi mezi 3 až
4%, což znamená nárůst o 180 miliard USD díky pozitivnímu vývo-
ji v první polovině roku 2013,“ řekl Dr. Reinhard Zinkmann, předse-
da divize domácích elektrospotřebičů ve svazu ZVEI.
Inovace v řadě oborů
Ve své keynote se Pietr Nota, viceprezident a CEO společnosti Phi-
lips Consumer Lifestyle zaměřil na inovace – speciálně digitální ino-
vace. Philips investuje do oblasti, kde se inovace a člověk potká-
vají, protože lidé chtějí, aby inovace byly osobní, významně a výraz-
ně ovlivňovaly životní styl. „Věřím, že digitalizace může dát další sti-
mul inovacím. Pravidla se přitom nemění. Abychom byli úspěšní,
propojené produkty musí jasně přinášet výhody pro zákazníka.“
V letošním roce Philips uvádí novou řadu produktů – digitálních,
„připojených“ komunikujících produktů, které najdeme v každé
místnosti naší domácnosti.
„Chceme pomáhat zákazníkům, aby byli zdraví a žili dobře
v udržitelnějším světě“, komentoval Pietr Nota.
Svět se dostal na pokraj nové digitální éry – éry, kdy je vše pro-
pojeno – vše nese přívlastek smart. IFA je v srdci nového ekosys-
tému, kterému říkáme „smart world“. IFA dnes tedy přitahuje nejen
vedoucí světové firmy z oblasti spotřební elektroniky a domácích
spotřebičů, ale také klíčové osobnosti z oblasti IT a telekomunika-
cí, což podtrhla keynote CEO společnosti Sprint Dana Hesse.
„Chytrost“ (smartness) používají ve svém slovníku i zástupci auto-
mobilového průmyslu, jak ukázal v další keynote prezident a CEO
společnosti Ford Alan Mullay.
Vize Smart Home
„Budoucnost bude Smart“, pod tímto heslem prezentovala firma
Siemens trendy v oblasti moderního životního stylu a demonstrova-
la technologie, které jsme si zvykli označovat přívlastkem „smart“.
Centrální roli v moderním životním stylu 21. století hraje velká
kuchyň. Za důležitou ji považuje 57 % dotázaných v průzkumu, kte-
rý firma provedla. V porovnání s 29 % respondentů, kteří zvolili jako
tradiční prestižní položku automobil. Kuchyň je centrem moderní
domácnosti, kterou polovina respondentů označuje za hlavní mís-
to setkávání se členů domácnosti. Kuchyň se podle studie Siemens
změnila z pracovní místnosti na obytnou místnost a to díky promyš-
lenému designu a technologiím umožňujícím propojení zařízení
a spotřebičů.
Prosíťovaná domácnost již není jen vize. Na výstavě IFA 2013 fir-
ma Siemens prezentovala, jak může konektivita každodenní život
v domácnosti zefektivnit. Koncepci konektivity v domácnosti, kterou
firma představila, bude příští rok připravena pro postupné uvádě-
ní na trh a nabízí mobilní řízení domácnosti, interaktivní kuchařské
knihy nebo návody k obsluze využívající postupů rozšířené reality
(augmented reality).
Svoji vizi smart-home s mottem „Future Living“ představila firma
Siemens návštěvníkům IFA 2013 na ploše 3 100 m2
. Otevřená
architektura stánku zahrnovala např. prezentaci konektivity v inte-
ligentní domácnosti, kdy elektronická kuchařská kniha propojená
s chladničkou a pečicí troubou provádí plánování jednotlivých
menu a umožňuje tak mnohem snadněji sestavit seznam pro
nákup ingrediencí. Jiným příkladem je servis domácích spotřebi-
čů on-line zajišťující opravy a vzdálenou údržbu. Časově náročné
návštěvy techniků se tak omezují na minimum.
Společnost Deutsche Telekom v rámci své expozice zabírající
celou halu o výstavní ploše 3 000 m2
ukázala možnosti světa pro-
pojeného v komunikační síti budoucnosti. V rámci své expozice
propojil Deutsche Telekom pozoruhodně svoje technické inovace.
Budoucnost je Smart
RNDr. Petr Beneš
Průmysl i obchod se tradičně spoléhají na výstavu IFA v Berlíně, že poskytne globální podnět rozvoji
trhu. Stále se rozrůstající výstavní plocha pro zobrazovací zařízení a stoupající počet návštěvníků tento
životně důležitý impulz před koncem roku poskytují spolu s rozsáhlým doprovodným programem IFA
Think Tank poskytujícím prezentace trendů (keynotes) předními osobnostmi průmyslu, konferenční akce
a vystoupení specialistů, spolu s mimořádně rozsáhlou účastí tisku. Na veletrh IFA přijelo v letošním
roce více než 6 000 reprezentantů médií ze 70 zemí světa, což jej zařadilo mezi desítku nejdůležitějších
mediálních událostí na světě – do stejné ligy jako jsou letní Olympijské hry.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA
13
Zcela na vrcholu stály domácnosti propojené prostřednictvím
hardwarových a softwarových řešení, Smart-TV se stále působivěj-
šími schopnostmi a mobilní Internet. Hlavním tématem byla souhra
nabídky televizní zábavy na velkém TV displeji před křeslem a bez-
drátově propojeného smart telefonu nebo tabletu na klíně. Propojení
s TelekomCloud umožňuje navíc přístup k zajímavému obsahu. Dal-
ším významným tématem na stánku byla Smart Home platforma
Qivicom. Návštěvník se zde mohl seznámit s prvními aplikacemi
pro propojenou domácnost a vyzkoušet si je.
Také domácí spotřebiče firmy Miele (obr. 1) umožňují dálkové
řízení a ověřování jejich stavu prostřednictvím nové aplikace (app),
kterou od začátku roku 2014 nabídne platforma Qivicom. Centrální
řídicím hubem pokrývajícím všechny domácí spotřebiče a instalace
v domácnosti je Qivicom Home Base. Ta používá rozličné apps,
které umožňují inteligentní management spotřeby energie a nabíze-
jí řešení pro zvýšení pohodlí v domácnosti. Pro majitele domácích
spotřebičů Miele to znamená např. možnost zjišťovat na displeji
tabletového PC dobu, která ještě zbývá do skončení pracovního
cyklu sušičky prádla, nebo přijímat upozornění na potřebu obrátit
nebo podlít tukem pečeni v troubě. Mrazničku je možné od přeplněné-
ho košíku v supermarketu s předstihem upozornit, aby se přepnula
do funkce SuperFrost. Od pračky po kávovar, domácí spotřebiče
Miele všech kategorií mohou být integrovány do této aplikace. Vše,
co je třeba, je domácí spotřebič s označením Miele@
home, který
obsahuje komunikační modul ZigBee.
Qivicom je aliance předních průmyslových společností v Němec-
ku pod patronátem Deutsche Telekom. Miele je jedním ze zaklá-
dajících členů aliance. Platforma Qivicom je kompatibilní se širo-
kým spektrem produktů a apps různých značek.
Aplikace Smart Home se však neomezují jen na obytné místnosti.
Švýcarská společnost Koubachi (Zurich) představila svoji vizi
smart zahrady budoucnosti (obr. 2). Smart Garden by se s využitím
květinových WiFi senzorů měla stát novým standardem v péči
o zahradu, který nabízí interaktivitu a usnadňuje pravidelné činnos-
ti spojené například s pěstováním orchidejí.
Spotřební elektronika – růst v inovativních segmentech
Po mnoha letech nepřetržitého růstu je trh spotřební elektroniky
vystaven významným změnám. Smart telefony a mediální tablety
jsou mezi zákazníky nejpopulárnější, fakticky populárnější než
televizory s plochými displeji. Leč technologické inovace nabízejí
rostoucí příležitosti i v oblasti TV a audio zařízení.
Není to tak dávno, kdy za rok 2011 byl celosvětově (s výjimkou
Severní Ameriky) vykázán prodej 262 miliónů TV přijímačů. Na tom-
to výsledku se z 81 % podílely LCD TV. Podílel se na tom význam-
ně japonský trh, který reagoval na následky masivního zemětřese-
ní. V roce 2012 se trh v Japonsku a Asii jako celku podstatně scvr-
kl a celosvětově se tak v roce 2012 prodalo jen 242 miliónů televi-
zorů. Poptávka v Asii a Tichomoří poklesla o 16 %. Ve stejném roce
zaznamenala Evropa celkový prodej 63,5 miliónů televizorů, což
představuje pokles 8%. Německý trh v minulém roce posílilo defi-
nitivní vypnutí analogového vysílání. Ve stejné době evropské fot-
balové mistrovství UEFA posílilo odbyt televizorů ve střední
a východní Evropě. Naproti tomu poptávka po televizorech silně
poklesla ve Francii a Velké Británii.
V roce 2013 v Evropě chybí externí faktory, jako významné spor-
tovní události, nebo jiné stimuly, které by mohly přispět k podpoře
prodeje spotřební elektroniky. V prvním čtvrtletí 2013 byl v Evropě
zaznamenán šestiprocentní pokles v počtu prodaných TV přijíma-
čů v porovnání se stejným obdobím roku 2012. Ve druhém čtvrtle-
tí se objem snížil o 14 %. Nicméně poptávka po SmartTV a 3D TV
přijímačích ve stejném období vrostla, zejména v kategorii velkých
displejů. Přibližně jeden ze sedmi LCD TV přijímačů prodaných
v Evropě má úhlopříčku větší než 120 cm. A celkově 36 prodaných
TV přijímačů s plochým displejem má připojení na Internet. V sou-
sedním Německu podíl prodaných zařízení s technologií SmartTV
dosáhl více než 60 %. Téměř 27 % televizorů prodaných v prvním
pololetí 2013 v Evropě má funkčnost 3D.
Optimální využití televizorů s velkým displejem závisí na dostup-
nosti obsahu s rozlišením HD. Výsledkem toho je, že objem trhu
přehrávačů Blu-ray s integrovaným pevným diskem vzrostl
Obr. 1 Vize inteligentní domácnosti společnosti Miele
Obr. 3 Smart Viera TX-L65WT600, první Ultra HD TV se vstupem HDMI 2.0
Obr. 2 Koncepce smart zahrady Koubachi
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA
14
v západní Evropě o 10 %. Poptávka po tradičních přehrávačích
DVD se standardním rozlišením naproti tomu rychle klesá. V porov-
nání s minulým rokem dosahuje tento pokles 26 %.
Roste i význam audio segmentu pro zákazníky. Stále více plo-
chých televizorů je osazeno integrovanými reproduktory, jež spl-
ňují přání zákazníků, kteří očekávají prostorovou kvalitu reproduk-
ce zvuku kategorie Home Cinema. V tomto smyslu pak investují
i do externích zařízení jako jsou externí reproduktorové sloupy.
V Německu, Francii, Velké Británii, Itálii, Španělsku a Nizozemí si
tyto reproduktorové sloupy do června 2013 pořídil každý desátý
zákazník, který kupoval nový plochý televizor.
Krátké nahlédnutí do nabídky UHD TV
Společnost Panasonic představila na jedné z prvních tiskových kon-
ferencí před zahájením výstavy televizor Smart Viera TX-L65WT600
(obr. 3), celosvětově první model Ultra HD TV se vstupem 4K 50/60p
na bázi standardu HDMI 2.0 a s rozhraním DisplayPort 1.2a. Televizor
umožňuje přehrávání obsahu s rozlišením 4K při frekvenci až 60 sním-
ků za sekundu, čímž posouvá kvalitu domácí reprodukce obrazu na
úroveň vyhrazenou dříve pouze profesionálům v televizních studiích.
S certifikací THX 4K je tento televizor s úhlopříčkou 165 cm (65")
perfektně přizpůsoben fanouškům domácího kina. Díky využití
technologie 2 000 Hz BLS (Back Light Scanning) přináší velmi ost-
rý obraz i v těch nejrychlejších akčních scénách.
Čtyři z deseti prodaných TV v Evropě nesou značku Samsung.
Společnost Samsung Electronics vystoupila na své tiskové konferen-
ci na IFA 2013 pod heslem „Objevte svět možností”a představila
na světě první UHD OLED TV s polokruhově zakřiveným displejem
a „úhlopříčkou“ 140 cm (55"), obr. 4.
Společnost Philips představila UHD televizory nové řady 9000.
Spojení velkého UHD displeje LCD s 3 840 ´ 2 160 obrazovými
body (4K) s parametry umožňujícími dosáhnout špičkového zob-
razení přitahuje zájem zákazníků. V Evropě jsou nyní dostupní
dva zástupci nové řady – 65PFL9708 s úhlopříčkou 165 cm (65")
a 84PFL9708 s úhlopříčkou 213 cm (84"). Televizory používají tech-
nologii Ambilight firmy Philips se zadním osvětlením displeje
barevnými LED, které podporuje barevnou náladu zobrazení
na displeji (obr. 5). Zabudovaný senzor světla dodává informace
o okolním osvětlení pro algoritmus Micro Dimming Pro. Televizor
tak může dynamicky přizpůsobovat intenzitu osvětlení diodami
LED a zobrazovat s největším možným kontrastem.
Smartphone špičkovým fotoaparátem
Společnost Sony představila nový smarthone Xperia Z1, který
v sobě spojuje ty nejlepší technologie z různých segmentů spo-
třební elektroniky. Díky kombinaci širokoúhlého objektivu G Lens
27mm, velkému snímači CMOS 1/2,3" Exmor RS s rozlišením
20,7 megapixelů a obrazovému procesoru BIONZ nabízí srovna-
telnou úroveň kvality a výkonu jako kompaktní fotoaparát. Přináší
i široké spektrum inovativních aplikací Xperia Camera Applications,
které zajišťují maximální využití hledáčku fotoaparátu. Podporuje
připojení na sociální sítě, funkci vizuálního vyhledávání a spotřebi-
telům nabízí mnohé další funkce,
které budou dostupné ke staže-
ní. Uživatelé mohou díky nové
funkci All-sync snímky po nasní-
mání automaticky uložit s využi-
tím cloudové služby PlayMemo-
ries Online. K této knihovně pak
mají neustálý přístup ze smart
telefonu, tabletu nebo počítače.
Úplně nový přístup k fotogra-
fování prostřednictvím chytrých
telefonů však představuje exter-
ní bezdrátový objektiv vybavený konektivitou WiFi, který používá pro
ovládání technologii NFC. Objektivy DSC-QX10 a DSC-QX100 se
snímačem CMOS Exmor™ R s rozlišením 18 megapixelů a 10násob-
ným optickým zoomem představují zcela novou koncepci. Přemění
smartphone na profesionální fotoaparát nabitý funkcemi, který
umožní rovněž snímání videa v kvalitě HD. Jsou perfektním rozšíře-
ním i pro nový model Xperia Z1. Je možné je používat buď odděle-
ně anebo jako součást chytrého mobilního telefonu (obr. 6).
Konečně optimismus!?
Přes nejistou náladu na trzích po celém světě se vystavovatelé
z veletrhu IFA vrátili s určitým optimismem. Očekávání výrobců
byla překonána zejména v sektorech TV, telekomunikací a domá-
cích spotřebičů. Světovému trhu spotřební elektroniky a domácích
spotřebičů se dostalo silného povzbuzení. Média z celého světa
se výrazně zaměřila na inovace v těchto oborech.
Celková hodnota objednávek podaných během konání výstavy
dosáhla téměř čtyř miliard EUR. Na výstavu IFA 2013 se přišlo
podívat celkem 240 tisíc návštěvníků. IFA 2013 se tak stala nejdů-
ležitější výstavní akcí pro průmysl i prodejce vzhledem k blížícímu
se předvánočnímu období, a to platí jak pro sektor spotřební elek-
troniky, tak domácích spotřebičů.
Po obtížném období první poloviny roku 2013 se situace v oblas-
ti spotřební elektroniky obrátila. Velké množství objednávek bylo
podáno na nejnovější televizory UHDTV. Návštěvníky veletrhu IFA
zaujalo bodově ostré rozlišení těchto televizorů, takže prodejci jsou
si jisti jejich jasným úspěchem na trhu. V oblasti telekomunikací
veřejnost prokázala silný zájem o nové mobilní aplikace a nové
bezdrátové služby. Týká se to zejména průmyslu domácích spo-
třebičů, kdy byli návštěvníci fascinováni inovacemi v oblasti bílé-
ho zboží, které v tomto sektoru konektivita nabízí. ■
Obr. 4 Samsung představil první UHD OLED TV se zakřiveným displejem
Obr. 6 Elegantní Xperia Z1 s externím
digitálním objektivem připojeným pro-
střednictvím technologie NFC
Obr. 5 Philips uvedl UHD televizory nové řady 9000 s technologií Ambilight
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
TELEKOMUNIKACE/MULTIMÉDIA
15
Huawei Ascend P6
Společnost Huawei uvedla na trh nový vlaj‑
kový telefonu Huawei Ascend P6, který se
vyznačuje naprosto špičkovým vzhledem,
který uspokojí i nejnáročnější fanoušky. Po‑
vrch telefonu z kartáčovaného kovu s přiro‑
zeně zaoblenou základnou těla telefonu je
elegantní a díky uživatelskému rozhraní
Huawei Emotion jeho jeho ovládání ještě intu‑
itivnější a individuální nastavení snazší. Na
uživatelském rozhraní je aktualizovaná funkce
Uni‑Home včetně zvýšeného zabezpečení,
dále funkce Huawei Me Widget, MagicTouch
a SmartReading. Nově obsahuje rozhraní
Huawei Emotion fotografické funkce panora‑
matických fotek a rozpoznávání obličeje.
Telefon o rozměrech 132,7 ´ 65,5 ´ 6,2 mm
a hmotnosti 120g je vybaven čtyřjádrovým
procesorem Huawei K3V2 s taktem 1,5 GHz,
2GB RAM, 4,7palcovým IPS LCD dotyko‑
vým displejem s rozlišením 1 280 ´ 720 pixelů
a OS Android v4.2.2. Ty, kdo rádi fotografují,
potěší špičkový přední fotoaparát s rozlišením
5 megapixelů a funkce pro automatickou
retuš obličeje. Zadní 8megapixelový foto‑
aparát BSI s clonou F2.0 a funkcí 4 cm macro
view rovněž umožňuje nahrávání a přehrá‑
vání videa ve full HD rozlišení 1080P. Díky
vlastnímu softwaru IMAGESmart udělá
HUAWEI Ascend P6 profesionálního foto‑
grafa i z naprostého začátečníka.
Možnosti připojení zahrnují sítě GSM/EDGE
(850/900/1800/1900 MHz), UMTS/HSPA
(850/900/1700/1900/2100 MHz), datové rychlos‑
ti HSPA mohou být až 21,6 Mb/s směrem
k uživateli a 5,76 Mb/s směrem od uživatele.
Mimoto lze využít WiFi (802.11b/g/n), Blue‑
tooth 3.0 s A2DP, microUSB 2.0 a 3,5mm jack.
K dalšímu vybavení patří např. stereo FM rádio
s RDS, A‑GPS a GLONASS, geo‑tagging,
akcelerometr, gyroskop, senzor přiblížení,
digitální kompas, teploměr či barometr. Multi‑
mediální a další obsah lze ukládat na 8GB
interní paměť, kterou lze rozšířit kartou micro–
SD až o 32 GB. Napájení zajišťuje Li‑Pol bate‑
rie s kapacitou 2 000 mAh, jejíž výdrž dovolu‑
je až 28 h volání v síti 2G nebo 14,5 h volání
v síti 3G, v pohotovostním režimu pak vydrží
přístroj až 315 h (3G). Mobilní telefon Huawei
Ascent P6 je k dispozici od září 2013 za za
doporučenou cenu 9 990Kč vč. DPH. ■
Vývojová platforma
Freescale Freedom
Společnost Premier Farnell oznámila dostup‑
nost nové vývojové platformy Freescale
Freedom s označením FRDM‑KL46Z, která
využívá mikrokontroléry společnosti Kinetis
řady L společně procesorem ARM®
Cor‑
tex™‑M0+ a nabízí nejvyspělejší funkce.
Cena této vývojové platformy je pouhých 15
USD, což návrhářům poskytuje velmi levný
způsob, jak zjistit možnosti mikrokontrolérů
Kinetis KL46Z. Freescale Freedom FRDM‑
KL46Z je v Evropě k dispozici prostřednic‑
tvím webových stránek Farnell element 14.
Platforma je určena pro návrh dálkových
ovládání, termostatů, digitálních časovačů
a přenosné spotřební elektroniky, kde je vy‑
žadována dlouhá životnost baterií a dále
pro rozšíření vnitřní pamětí, displeje LCD
a pro rozhraní USB. Bohatý výběr funkcí,
které vývojová platforma nabízí, umožňuje
rychlý vývoj aplikací pokrývající vše od spo‑
třební elektroniky až po lékařské nástroje,
např. MCU I/O, připravenost baterií, úspor‑
ný provoz či vestavěné ladicí rozhraní pro
programování a řízení pamětí flash.
„Mikrokontroléry KL46Z MCU patří mezi
nejpokročilejší mikrokontroléry řady Kinetis L.
Rozšířené funkce vývojové platformy Frees-
cale Freedom umožňují návrhářům značně
rozšířit rozsah aplikací. Těšíme se na to,
jaké možnosti bude platforma v oblasti ino-
vací návrhářům poskytovat,“ uvedl technic‑
ký ředitel společnosti Premier Farnell.
Tvarově i uspořádáním pinů je FRDM‑KL46Z
kompatibilní s Arduino R3, což umožňuje
rozšiřování dalších funkcí. Rozhraní desky
zahrnuje čtyřmístný LCD displej, digitální
akcelerometr ve třech osách, magnetometr,
kapacitní dotykové klouzátko a senzor okol‑
ního světla. ■
První 20palcový tablet
na světě s rozlišením 4K
Společnost Panasonic představila na veletrhu
spotřební elektroniky IFA 2013 tablet Tough‑
pad 4K UT‑MB5, první 20palcový tablet
na světě s rozlišením 4K určený pro profe‑
sionály v oblasti prodeje, marketingu a médií.
Tablet je součástí revoluční řady produktů
Toughpad a disponuje Ultra HD rozlišením.
V prvním pololetí roku 2014 jej pak bude ná‑
sledovat specializovaný vysoce výkonný
model ideální pro 3D modelování a CAD apli‑
kace, vhodný pro technické profesionály jako
jsou konstruktéři, architekti a návrháři.
Tablet Toughpad 4K UT‑MB5 s poměrem
stran 15:10 váží 2,35 kg a jeho tloušťka je
12,5 mm. Je vybaven procesorem Intel Core
i5 vPros taktem 1,9 GHz, 4‑ nebo 8GB RAM,
256GB SSD, grafickým adaptérem NVIDIA
GeForce 745M, 20palcovým IPSα multidoty‑
kovým displejem s rozlišením 3 840 ´ 2 560
pixelů, vestavěnou přední kamerou s rozliše‑
ním 1 280 ´ 720 pixelů a OS Windows 8.1 Pro,
díky čemuž mohou firmy nyní i v budoucnu
využívat všechny své stávající aplikace
a kancelářské produkty.
Tablet Toughpad 4K UT‑MB5 je profesio‑
nální odolný přenosný tablet vydrží pád z výš‑
ky až 76 cm (na spodní stranu, za provozu)
a teploty v rozmezí +5 až +35 °C. Je doko‑
nalý pro zobrazování velkých obrazů, výkresů
ve formátu A3, brožur a multimediálních dat.
Díky pokročilému displeji a rozlišení 4K je
zvětšování, zmenšování a změna velikosti
okamžitá a obraz je křišťálově čistý. Součástí
tabletu je unikátní elektronické pero Pana‑
sonic, jehož ovládání je vysoce intuitivní
a umožňuje volné kreslení, přidávání pozná‑
mek a psaní jako na papíře. Pero dokáže po‑
mocí infračervených signálů přesně rozeznat
každý jednotlivý obrazový bod na displeji
a s tabletem komunikuje pomocí rozhraní
Bluetooth, čímž se odlišuje od běžně po‑
užívaných kapacitních digitizérů.
Možnosti připojení zahrnují Bluetooth,
WLAN, USB 3.0, 3,5mm jack, slot pro kartu
SDXC, a doplňkově i čtečku čipových karet.
Kolébka navíc zajišťuje konektivitu přes roz‑
hraní Ethernet a HDMI. Toughpad 4K UT‑MB5
bude dostupný od listopadu 2013 za maloob‑
chodní cenu od 4 509 eur bez DPH. ■
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE
16
Úvod
Systém eRecept spadá mezi systémy elektronické preskripce
(v literatuře také pod označením elektronický recept, ePreskripce,
ePrescribing, eRx). Tyto systémy jsou zaváděny se záměrem dopl-
nit či nahradit klasické papírové recepty. Snahou není pouze změ-
na nosiče informace (zvýšení čitelnosti, zabránění padělkům), ale
očekává se možnost celé řady dalších přínosů (hlídání interakcí
mezi léčivy, omezení návštěv pacienta u lékaře, elektronický sys-
tém účtování, atd.). První úspěšné použití elektronické preskripce
se uskutečnilo ve Švédsku již v roce 1983 [1], po několika pilotních
studiích a zavedení národní strategie je v současnosti více než
70 % všech receptů realizováno elektronickou formou [2].
Při zavádění systému elektronických knížek IZIP bylo zvažováno,
že by tento systém mohl obsahovat i elektronický recept – tato funk-
ce však nebyla nikdy zavedena. Legislativní rámec přináší až
vyhláška Ministerstva zdravotnictví (MZd) v roce 2006 (v praxi nere-
alizováno, vyhláška byla zrušena v roce 2008) a konečně zákonem
č. 378/2007 Sb. je elektronický recept postaven na roveň papírové
variantě a Státnímu ústavu pro kontrolu léčiv (SÚKL) je uloženo zří-
dit a vést centrální datové úložiště elektronických receptů (CÚER).
Rozvoj systému eRecept
Účinnost zákona č. 378/2007 Sb. byla stanovena k 31. 12. 2007, při-
čemž povinnost zřídit CÚER byla určena nejpozději do 31. 12. 2008.
SÚKL vypsal jednotlivá výběrová řízení VZ10/2008 až VZ12/2008
teprve v druhé polovině roku 2008. Všechna tato řízení se vyznačo-
vala velmi krátkou lhůtou mezi vypsáním a vyhodnocením a ještě
kratší lhůtou určenou k odevzdání hotového díla. Termíny jednotli-
vých výběrových řízení jsou vyznačeny v tabulce 1. Za zmínku sto-
jí také fakt, že v rámci VZ11 a VZ12 se přihlásil vždy pouze jediný
zájemce, v rámci VZ10 byli zájemci dva, ovšem jeden z nich (IZIP
a.s.) byl vyloučen pro nesplnění zadávacích kritérií.
K 31. 12. 2008 se podařilo CÚER zprovoznit. A přestože je v sou-
časnosti CÚER vnímán především jako základní prostředek pro
provoz eReceptu, bylo jeho primární použití odlišné. SÚKL totiž
svým předpisem LEK-13 verze 1 (platnost od 11. 3. 2009) ukládá
lékárnám povinnost poskytovat informace o vydaných léčivech
elektronickou cestou do CÚER. Šíře povinně poskytovaných infor-
mací vedle ke značnému nesouhlasu odborné i laické veřejnosti
a vyvrcholila zásahem Úřadu na ochranu osobních údajů (ÚOOÚ),
udělením pokuty SÚKLu a likvidací nasbíraných dat.
Teprve v květnu 2011 představuje SÚKL samotný systém eRecept –
široké funkce, stejně jako značné zapojení zdravotnických zařízení
slibuje SÚKL na léto 2011. Ve skutečnosti však i v následujících
dvou letech nabízí eRecept jen zcela základní funkce (datové úlo-
žiště, možnost sdělit pacientovi pouze kód místo předání papírové-
ho blanketu), naopak rozšířené funkce (například ochrana před
interakcemi mezi léčivy předepsanými různými lékaři) v provozu
nejsou a vzhledem k uplatněné ochraně osobních údajů ani být
zavedeny nemohou. Také využití eReceptu je zcela minimální, i když
všechny lékárenské systémy již umožňují eRecept přijmout.
Ze strany MZd či SÚKLu nebyl učiněn žádný pokus na identifi-
kaci skutečných příčin, proč eRecept není používán a proč se ne-
rozvíjí. Na politické scéně pak převládl velmi zjednodušující pocit,
že základní problém je v dobrovolnosti systému. Tento pohled se
zhmotnil začátkem roku 2013 v rámci novely zákona 387/2007 Sb.,
takže od roku 2015 by mělo být používání elektronického receptu
v ČR povinné. Prováděcí vyhlášky samozřejmě zatím nejsou stano-
veny, není tak například jasné, jak bude řešena možnost vydávání
nouzových receptů či zdali eRecept zahrne i recepty na opiátová
léčiva (u nich je zřejmě riziko falšování receptů největší, avšak stá-
vající eRecept je nezahrnuje).
Oficiálně udávané náklady na eRecept
Na první pohled je možné ocenit snahu SÚKLu o transparentnost.
Na webových stránkách [3] je v pravidelných intervalech (aktuál-
ně většinou měsíčně) publikován přehled čerpání nákladů na
CÚER. Vzhledem k tomu, že je CÚER ústřední komponentou
eReceptu, je na první pohled možné považovat náklady na
eRecept rovné nákladům na CÚER. Při bližším zkoumání se však
ukazuje, že způsob prezentace dat neposkytuje validní obraz sku-
tečných nákladů na CÚER, natožpak na celý systém eRecept.
Prvním problémem je dle mého názoru umělé rozdělení nákladů
mezi CÚER a mezi systém povinného sběru dat podle předpisu
SÚKLu LEK-13. Zde je však nutné zdůraznit, že LEK-13 zavedl SÚKL
výhradně ze svého rozhodnutí, na základě zmocnění stejným záko-
nem jako při vzniku CÚER
a při použití stejné infrastruk-
tury jakou využívá CÚER.
V tabulce 2 jsou přehled-
ně zpracovány aktuální ná-
Skutečné náklady na eRecept
MUDr. Jan Bruthans, Univerzita Karlova, 1. lékařská fakulta, Klinika anestézie, resuscitace a intenzivní medicíny,
Vysoká škola ekonomická, Národohospodářská fakulta, katedra hospodářské politiky
V ČR je postupně zaváděn systém elektronické preskripce eRecept. Od roku 2015 by mělo být jeho
použití povinné pro všechny předepisující lékaře. Před zavedením systému ani v současnosti nebyl
proveden žádný odhad nákladů na zavedení a provozování systému eRecept. Při hodnocení nákladů je
třeba tyto vztáhnout ne k aktuálnímu datu, ale k celému životnímu cyklu projektu. Při použití desetiletého
cyklu jsem hodnotil náklady zadavatele (Státní ústav pro kontrolu léčiv), ale také dalších subjektů
zdravotní péče (dodavatelé a uživatelé informačních systémů). I při použití velmi konzervativní metodiky
přesahují celkové náklady na systém eRecept během desetiletého životního cyklu částku 839 milionů Kč,
přičemž více než 50 % této částky nepochází od zadavatele, ale jde na vrub ostatním subjektům.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE
17
klady podle údajů SÚKLu k 31. 3. 2013 (nejnovější dostupná data).
Podle metodiky SÚKLu by se náklady na CÚER měly pohybovat
mezi 39 675 037Kč (při započtení pouze samostatných nákladů na
CÚER) a 116 668 950Kč (započteme-li náklady na CÚER a všech-
ny společné náklady na CÚER a LEK-13). Pokud však připočteme
i náklady na LEK-13, budou celkové náklady na CÚER činit
156 719 324 Kč.
Oficiálně udávané náklady vztažené
na životní cyklus eReceptu
Bližší studium údajů SÚKLu však odhalí další problém použité
metodiky. Náklady jsou totiž vyčíslovány vždy pouze k aktuálnímu
datu, zatímco část servisních smluv má pravidelné měsíční plnění.
Je tedy zjevné, že tak není možné stanovit celkové náklady na sys-
tém. Vzhledem ke specifikům nákladů na výpočetní systémy (vyso-
ké náklady na začátku, nižší v průběhu systému, na druhou stranu
omezená životnost celého systému) považuji však za vhodnější
vztáhnout udávané náklady na celý životní cyklus systému. Pro
účely posuzování jsem si zvolil desetiletý životní cyklus (jedná se
o serverovou aplikaci, delší životní cyklus
tak není na závadu, naopak při posuzová-
ní kancelářské techniky by bylo jistě třeba
stanovit životní cyklus kratší).
Změna se tedy dotkne položek v oblasti
servisních smluv (v tabulce 2 jsou to tedy
položky, označené jako „servis“). Všechny
servisní smlouvy jsou aktuálně vysoutěženy
na kratší období než mnou stanovený život-
ní cyklus. Nedá se však předpokládat, že by
po jejich vypršení nebyl ze strany SÚKLu
další servis poptáván a rovněž nepovažuji
za pravděpodobné, že by v budoucnosti
cena nových kontraktů klesla.
Proto jsem servisní smlouvy z tabulky 2
extrapoloval na celý desetiletý cyklus (při
SÚKLem udané ceně za celou příslušnou
servisní smlouvu a její aktuálně kontrakto-
vanou dobu). Tabulka 3 pak obsahuje ná-
klady na jednotlivé položky ve stejné struk-
tuře, jako předchozí tabulka, pouze po
vyčíslení na celý životní cyklus. Při započ-
tení i nákladů na LEK-13 tak vychází celko-
vé náklady na CÚER podle údajů SÚKLu
ve výši 397 209 300Kč za desetiletý životní
cyklus projektu.
Opomenuté náklady SÚKLu na eRecept
Při detailním studiu charakteristik jednotli-
vých výběrových řízení je však zjevné, že
tato řízení nepokrývají celé spektrum provo-
zu CÚER – v těchto řízeních není například
vůbec řešena hardwarová serverová část.
Při snaze získat informace o použitém hard-
waru mi bylo nejdříve ze strany SÚKLu vcel-
ku ochotně sděleno použití virtualizačního
softwaru VMware, další detaily mi však již
nikdo ze SÚKL sdělit nechtěl. V prvé řadě
jeho pracovníci přiznávali, že hardware byl
pořízen mimo vyjmenovaná výběrová říze-
ní (VZ10-12/2008), později naopak tvrdili,
že do těchto výběrových řízení spadá
(ačkoliv v jednotlivých zadávacích doku-
mentacích není o něm ani zmínka).
Proto jsem považoval za nutné projít veškerá výběrová řízení
vypsaná SÚKLem mezi lety 2008 a 2012 (řízení v roce 2013 zatím
nejsou na internetových stránkách k dispozici). U všech řízení jsem
analyzoval zadávací dokumentaci a vybral taková, která by se moh-
la týkat provozu CÚER včetně LEK-13. Při studiu těchto výběrových
řízení jsem navíc zjistil, že část řízení (například VZ48/2012) jsou
specifikována přímo jako zajištění systému eRecept.
U výběrových řízení zaměřených obecně na výpočetní techniku
jsem se komunikací se SÚKLem snažil zjistit, z jaké části jsou tato
zařízení používaná pro CÚER/eRecept. Tato snaha však nebyla
úspěšná, podle SÚKLu touto informací nedisponují. Proto jsem byl
nucen využití pro CÚER/eRecept odhadnout. Část řízení (např.
VZ18/2009) je vypsána na kratší období než mnou stanovený životní
cyklus, proto jsem byl nucen náklady extrapolovat na celé období.
Výsledky jsou shrnuty v tabulce 4 (podíl pro CÚER odhadnut,
index ceny extrapolován u kratších zakázek). Jak vyplývá z tabul-
ky, další náklady ze strany SÚKLu na CÚER/eRecept dosahují
částky 21 664 910Kč za desetiletý životní cyklus projektu.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE
18
Náklady dodavatelů informačních systémů
Ačkoliv tuto skutečnost SÚKL nikde nezdůrazňuje, není eRecept
úplný systém, ale spíše datové rozhraní. Koncové aplikace jsou
tak plně v režii jednotlivých uživatelů, respektive dodavatelů jejich
informačních systémů. To ovšem znamená, že jednotliví dodava-
telé byli nuceni upravit svým nákladem své informační systémy,
aby tyto zahrnovaly možnost komunikace s CÚER a zajistili tak
funkčnost eReceptu. Takovouto nucenou investici je jednoznačně
nutné zahrnout mezi náklady na pořízení systému eRecept – o to
více, že se jedná o náklad soukromých subjektů!
V ČR existují čtyři lékárenské informační systémy (Farmis, Lekis,
Mediox, Medico), ovšem celá řada informačních systémů pro lékaře
(pro praktické lékaře, ambulantní specialisty, zubaře, nemocniční
informační systémy …). Aktuální data nejsou dostupná – poslední
pocházejí z roku 2005 [4]. Takovýto přehled samozřejmě neobsahuje
ani proprietální řešení (část nemocnic například používá svépomocí
vyvinuté informační systémy). V rámci tohoto textu tak uvažuji pouze
33 firem, které se zabývají tvorbou informačních systémů pro lékaře
a čtyři firmy dodávající lékárenské systémy – celkem 37 subjektů.
Díky velké vstřícnosti firmy FaRMIS, s.r.o. a jejích zaměstnanců
mi byla poskytnuta podrobná rozvaha, jaké náklady pro firmu
vyplynuly ze zavádění eReceptu. Při tom bylo zdůrazněno, že dále
uveřejněný odhad je spíše podhodnocený a že zřejmě neobsahu-
je úplně všechny položky, které je třeba zohlednit. V rámci údajů
je kalkulováno s režijní cenou programátora 1 000 Kč/h a s režijní
cenou servisního technika 450 Kč/h.
Údaje od FaRMIS jsou shrnuté v tabulce 5. Stojí za povšimnutí,
že největší část nákladů nevychází z jednorázových zaváděcích
nákladů, ale z měsíčních nákladů na sledování změn a servis sys-
tému (podle pracovníků firmy dochází i v současnosti v rozhraní
eReceptu k vcelku nahodilým a neohlášeným změnám, kdy je
následně nutné tyto výpadky řešit).
Celkový náklad FaRMIS při zahrnutí desetiletého životního cyk-
lu tak bude činit 7 228 380Kč. Je racionální očekávat, že i nákla-
dy ostatních firem budou obdobné (v konkurenčním prostředí
nemohu očekávat, že by jiná firma měla náklady výrazně vyšší či
nižší – v prvním případě by nebyla konkurenceschopná, v druhém
by naopak nižšími provozními náklady byla schopná získat domi-
nantní postavení na trhu). Při zahrnutí všech 37 subjektů dodáva-
jících informační technologie do zdravotnictví tak budou činit
náklady těchto firem na zavedení a provozování systému eRecept
celkem 267 450 060Kč za životní cyklus systému.
Náklady uživatelů informačních systémů
Pro použití eReceptu je nezbytně nutné, aby byl každý, kdo recept
vystaví či přijme vybaven výpočetní technikou. Na druhou stranu
v současnosti jsou všechny lékárny již vybaveny a rovněž většina
lékařů disponuje funkčním PC, i když třeba bez připojení na inter-
net. Proto náklady na případné dovybavení výpočetní a spojovací
technikou nebudu hodnotit.
Dále je však pro použití eReceptu nezbytně nutný osobní elek-
tronický podpis (QCA – kvalifikovaný osobní certifikát), který musí
mít každý zdravotnický pracovník vystavující či přijímající elektro-
nický recept. Tento podpis je vydáván příslušnou certifikační agen-
turou (do současné doby zde existují pouze tři – Post signum, První
certifikační agentura a eIdentity) – cena za tento certifikát se mezi
jednotlivými agenturami příliš neliší.
Cena QCA pro velkoodběratele (například síť lékáren či velké
zdravotnické zařízení) bude jistě nižší než cena pro jednotlivce.
Proto nadále kalkuluji slevovou cenu, jakožto 66 % průměrné ceny.
Skutečnou cenu při velkém poptávaném objemu agentury samo-
zřejmě nezveřejní, nicméně 66 % jsem zvolil jakožto kvalifikovaný
odhad (zveřejněné storno poplatky se pohybují kolem 40 %, uvažo-
vaných 26 % považuji za adekvátní zisk v případě velkého objemu
zakázky). Náklad za vystavení jednoho QCA na rok
pro jednoho zdravotnického pracovníka jsem tak
stanovil na 300,30Kč – viz tabulka 6.
Podle posledních údajů [5] pracovalo k 31. 12. 2010
v ČR v oboru veřejné lékárenství 5 810 farmaceutů,
v oboru nemocničního lékárenství pak 174. Zbylé
kategorie (např. klinická farmacie, farmaceutická
technologie) jsou málo obsazené a nepředpoklá-
dám, že by takto pracující farmaceuti používali sys-
tém eReceptů. Podle stejného zdroje pracovalo
ke stejnému datu v ČR v rámci lékařských oborů cel-
kem 37 661 lékařů. Zde uvažuji všechny specializace,
protože naprostá většina lékařů i v současné době
(alespoň občas) recepty předepisuje. Ke stejnému
datu pracovalo v ČR také 7 263 zubařů (včetně spe-
cializací ortodoncie a maxilofaciální chirurgie). Pro
účely tohoto článku předpokládám, že počet lékařů,
zubařů i farmaceutů bude během životního cyklu
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE
19
eReceptu stabilní (i když, vzhledem k trendu předcházejících let je
možné očekávat spíše postupné zvyšování, minimálně u lékařů a far-
maceutů).
Při zahrnutí všech příslušných zdravotnických pracovníků a při
vztažení na desetiletý životní cyklus je tedy zřejmé, že náklady na
elektronické podpisy dosáhnou částky 152 876 724Kč (viz tabulka 7.).
Celkové náklady na eRecept
Při zahrnutí všech výše uvedených položek, tedy oficiálně udáva-
ných nákladů na CÚER (ovšem
včetně LEK-13 a s extrapolací
na celý životní cyklus), dále opo-
menutých nákladů SÚKLu, ná-
kladů dodavatelů a nákladů uži-
vatelů informačních systémů
dosahují celkové náklady a na
životní cyklus systému eRecept
částky 839 180 994Kč.
Jednotlivé kategorie nákladů
jsou shrnuty v tabulce 8, ilustra-
tivní je také pohled na obr. 1.
V něm je vyjádřená skutečnost,
že více než 50 % všech nákladů na eRecept nepochází ze státního
rozpočtu (byť SÚKL důsledně udává své zdroje jako mimorozpočto-
vé, fakticky by se při nespotřebování těchto prostředků SÚKLem jed-
nalo o příjem státu a tudíž o rozpočtové prostředky), ale z rozpočtu
zdravotního pojištění či dokonce z prostředků soukromých subjektů!
Diskuse
Nabízí se samozřejmě otázka, zdali je částka cca 839 milionů za
životní cyklus opravdu dobře vyčíslený náklad na systém eRecept.
V rámci celého výpočtu jsem vycházel z dostupných informací SÚKLu,
komunikoval jsem s jednotlivými aktéry systému a důsledně zane-
dbával některé obtížněji hodnotitelné a obhajitelné náklady (např.
nutnost vybavit koncové uživatele novou výpočetní technikou, ško-
lení uživatelů, atd.). Rovněž v případě systémů SÚKLu jsem odha-
doval jejich využitelnost pro CÚER/eRecept spíše v nižších rovinách.
Z tohoto důvodu se domnívám, že náklady na systém eRecept roz-
hodně nebudou nižší, než zmiňovaných cca 839 milionů Kč.
Nabízí se také srovnání s deset let budovaným systémem IZIP.
I když oficiální celkové náklady nejsou známy, existuje údaj Veřej-
né zdravotní pojišťovny [6], která za dobu mezi roky 2001 a 2011
(tedy shodou okolností za deset let fungování) zaplatila provozo-
vateli částku 1 975 076 000Kč. A i když není možné zjistit strukturu
nákladů IZIP, jeví se tato částka porovnatelnou se mnou uváděný-
mi náklady systému eRecept.
Případné výhrady by mohly rovněž směřovat proti mnou použi-
té metodice, kdy všechny náklady vztahuji na životní cyklus pro-
jektu. Druhou možnou alternativou by bylo vztáhnout náklady
k aktuálnímu datu, takovýto postup by však poskytl pouze informace
o již proinvestované částce, zatímco životní cyklus dokáže vyjádřit
celkovou cenu projektu a navíc eliminuje nestejnoměrné čerpání
prostředků v průběhu zavádění a používání systému.
Mnou vypočtené náklady by bylo vhodné konfrontovat s předpoklá-
danými náklady před zaváděním systému a s oficiálně uváděnými
náklady v současnosti. Před zavedením projektu však nebyla prove-
dena jakákoliv ekonomická studie (ani ze strany MZd, ani ze strany
SÚKLu), ani oficiální místa se tak nejsou schopná vyjádřit k otázce
předpokládaných nákladů. Jediné v současnosti oficiálně udávané
náklady jsou průběžné náklady na CÚER a LEK-13, jak byly popsány
v textu – SÚKL tak udává náklady mezi asi 40 a 116 miliony Kč, tyto
náklady ovšem nezahrnují všechny položky, jak jsem dokázal výše.
Závěr
Tento článek jako vůbec první práce vyčísluje skutečné náklady
na zavedení systému eRecept. Téma je velmi aktuální vzhledem k neu-
stávajícím debatám o efektivitě a úspěšnosti systému eRecept a nově
stanovenému povinnému užití elektronického receptu od roku 2015.
Oficiální údaje o předpokládaných nákladech na eRecept neexis-
tují (před jeho spuštěním nebyla provedena jakákoliv ekonomická
studie). Jediné oficiální údaje o aktuálních nákladech pocházejí ze
SÚKLu, udávané náklady nepřesahují 116 milionů Kč.
Naproti tomu, i při použití velmi konzervativní me-
todiky jsem vyčíslil celkové náklady na zavedení
a provozování systému eRecept během desetileté-
ho životního cyklu projektu na částku přesahující
839 milionů Kč (konkrétně 839 180 994 Kč).
Více než 50 % těchto nákladů pak nehradí objed-
navatel systému, tedy SÚKL, ale ostatní aktéři sys-
tému (zdravotnická zařízení, dodavatelé informačních
systémů, soukromé subjekty).
Budoucí informační systémy by tak měly být ješ-
tě před svou realizací podrobeny racionálnímu
odhadu budoucích nákladů a to včetně vynucených
nákladů ostatních subjektů!
LITERATURA
[1] Nilsson, S., Ockander, L., Dolby, J., Åstrand, B.: In: MEDINFO 83 pro-
ceedings of the Fourth World Conference on Medical Informatics;
22–27August 1983; Amsterdam. van Bemmel J, Ball M, Wigertz O,
editor. IFIP-IMIA, North Holland Pub.co; 1983. A computer in the phy-
sician‘s consultancy; pp. 1185–1186.
[2] Swedish: Elektronisk recepthantering, The Swedish Drug Therapy
Handbook, [ePrescribing]. Dostupné z: http://www.apoteketfarmaci.
se/NyheterOchFakta/Farmaci%20Lkemedelsboken/Elektronisk%20
recepthantering.pdf.
[3] Finance a centrální úložiště, Státní Ústav Pro Kontrolu Léčiv. Dostup-
né z: http://www.sukl.cz/lekarny/finance-a-centralni-uloziste.
[4] Dodavatelé Zdravotnických Informačních Systémů, INFOMED – nezá-
vislý server o zdravotnické informatice, červenec 2005. Dostupné z:
http://www.infomed.cz/ps/article.php?arid=25.
[5] ÚZIS, Lékaři, Zubní Lékaři a Farmaceuti 2010, Ústav zdravotnických
informací a statistiky, 2011.
[6] Všeobecná zdravotní pojišťovna, Poskytnuté informace podle zákona
106/99 Sb. – VZP, srpen 2012.
Obr. 1 Náklady na eRecept (podle plátce)
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Společnost Home Credit a.s., člen skupiny PPF,
byla založena v roce 1997 a je jedním z před‑
ních poskytovatelů spotřebitelského financová‑
ní v České republice. Nabízí širokou škálu úvě‑
rových produktů: nákupy na splátky u obchod‑
ních partnerů, úvěry na auta, hotovostní půjčky,
kreditní karty a revolvingové půjčky. V roce
2012 společnost poskytla úvěry v celkové výši
8,9 miliardy Kč. Společnost Home Credit má
zastoupení v České republice, na Slovensku,
v Rusku, Bělorusku, Kazachstánu, Číně, Viet‑
namu a Indii.
Stěžejním nástrojem podnikatelské činnosti
společnosti Home Credit je kontaktní centrum
určené ke komunikaci s klienty. Na výkonnosti
kontaktního centra závisí úroveň služeb posky‑
tovaných zákazníkům. Firma zpracovává pří‑
chozí hovory a realizuje odchozí kampaně, při‑
čemž celé kontaktní centrum se dělí do několi‑
ka skupin: služby klientské podpory, telemarke‑
ting, vymáhání pohledávek a obchodní linka.
V kontaktním centru Home Credit pracuje
celkem 190 operátorů, kteří obsluhují půl milio‑
nu zákazníků po celé České republice. Největ‑
ší část požadavků směřuje na klientskou pod‑
poru, kam přicházejí dotazy, reklamace a poža‑
davky klientů, na které je zapotřebí reagovat
tak, aby byl zákazník co nejdříve obsloužen.
Pro podporu interakce se zákazníky společ‑
nost Home Credit nasadila moderní řešení kon‑
taktního centra Aastra Solidus eCare. Klíčovým
požadavkem na nové řešení bylo poskytovat
zákazníkům služby v maximální dostupné kva‑
litě při efektivních celkových nákladech na pro‑
voz kontaktního centra.
„Důležitou výhodou řešení Aastra je fakt, že
umožňuje chod kontaktního centra v tzv. nou‑
zovém režimu, kdy v případě výpadku funkč‑
nosti systému mohou operátoři vyřizovat hovo‑
ry bez nutnosti provozu síťové infrastruktury
a softwarových nadstaveb. Tím můžeme našim
zákazníkům garantovat maximální dostupnost.
Rovněž oceňujeme tzv. „samoservisovatelnost“
řešení, která umožňuje provádět úpravy bez
asistence servisního partnera a tím šetřit ná‑
klady,“ uvedl Josef Mačica, ředitel odboru IT,
Home Credit a.s.
Implementaci a další rozvoj řešení řídila firma
Damovo, která je distribučním partnerem spo‑
lečnosti Aastra na českém trhu. Důležitými mil‑
níky dalšího rozvoje byla integrace řešení Soli‑
dus eCare do interního CRM systému a poté
jeho rozšíření z jedné lokality v Brně do více
lokalit v rámci České republiky, kdy vzniklo dis‑
tribuované řešení využívající IP telefonii. S pří‑
chodem trendů tzv. „home office“ došlo k další‑
mu posunu práce s kontaktním centrem smě‑
rem k vyšší flexibilitě, což operátorům umožnilo
pracovat z domova a firmě optimalizovat nákla‑
dy na pracovníky a na pronajaté prostory.
V současnosti poskytuje řešení Aastra Solidus
eCare týmu Home Credit potřebné funkce kon‑
taktního centra. Příchozí hovory jsou nejprve
směrovány na systém automatizovaných od‑
povědí IVR, operátoři pak vyřizují dotazy, které
jsou na ně přepojeny na vyžádání volajícího
nebo v případě výpadku části systému.
K dispozici jsou metriky sledující dovolatel‑
nost a spokojenost klientů, průměrnou délku
hovoru na klientském centru, počet volání
na vyřešení dotazu, vyřešení problému na prv‑
ní zavolání atd. Další metriky jsou sledovány
také v oblasti proaktivního telemarketingu.
Podle těchto metrik jsou pak hodnoceni
a odměňováni samotní operátoři. To vedlo
ke zvýšení jejich efektivity, snížení provozních
nákladů a zlepšení zákaznických služeb.
Díky segmentaci jednoho centra do dílčích
kontaktních center, lepšímu plánování a optimál‑
nějšímu rozložení zátěže v čase bylo dosaženo
vyšší celkové efektivity. K největším obchodním
přínosům ale došlo s nástupem telemarketingu.
Proaktivní volání a oslovování potencionálních
klientů bylo zlomem, který měl výrazný pozitivní
dopad na obrat společnosti.
Úpravy systému, mezi které patří správa
telefonního systému, programování skupin
a programování IVR, je v režii týmu Home Cre‑
dit. Možnost úprav vlastními silami je pro zá‑
kazníka velkou výhodou a představuje další
úsporu nákladů. Servisní partner je kontakto‑
ván pouze v případech složitějších technic‑
kých požadavků, nebo je‑li interní tým vytížen
jinými úkoly.
V současnosti používá společnost Home Cre‑
dit technologii Aastra Solidus eCare ve verzi 7.0
a připravuje přechod na vyšší verzi. Do budouc‑
na plánuje vedení firmy zprovoznit další kanály
multimediální komunikace, jako jsou e‑maily, SMS,
videotelefonie, propojení s webovou stránkou
atp. V rámci projektu inovace telefonní ústředny
probíhají přípravy na přechod na komunikační
server MX‑ONE. ■
Kontaktní centrum Home Credit
500000produktů
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/ww
Start-up Region
Zpravodaj o inovacích v jihomoravském regionu 28
StartupClub: Jak podnikat férově?
Udržitelné podnikání? Společenská odpovědnost firem?
Jasně – i startupy mohou ovlivnit podnikatelský eko-
systém – StartupClub vám ukáže jak.
Ve čtvrtek 21. listopadu se můžete na Jihomoravském ino‑
vačním centru zúčastnit další akce Startupclubu. Setkání
na téma „Jak podnikáte férově?“ povede zkušený podnika‑
tel Martin Hausenblas – zakladatel a výkonný ředitel spo‑
lečnosti Adler. Martin předsedá občanskému sdružení
„Podnikáme bez korupce“ a prostřednictvím Facebookové
skupiny „I love Ústí“ pozitivně ovlivňuje společenské
a kulturní dění v Ústí nad Labem. Založil stipendijní fond
Renaissance, který podporuje vzdělávání vysokoškoláků.
V současné době se intenzivně věnuje vlastnímu startupu
Liftago. Akce začíná v 18:00, více informací na stránkách
www.startupclub.cz.
Martin Hausenblas
zakladatel a výkonný ředitel společnosti Adler
Innovation park Jihomoravského inovačního centra se
zaměřuje na pomoc začínajícím technologickým firmám
s rychlým růstem obratu a expanzí na zahraniční trhy.
Z padesátky firem, které v Innovation parku sídlí nebo
s ním spolupracují, vyhlásili konzultanti JIC TOP deset
firem, které zaznamenaly za rok 2012 největší procentuál‑
ní nárůst obratu. Jsou to společnosti (v abecedním pořa‑
dí): 3Dim Laboratory, Bookhaus, Greenova, IDEA RS,
INVEA‑TECH, Lexical Computing CZ, Mautilus,
Meta IT, Phonexia a Safetica Technologies. Všechny firmy
obdržely certifikát a osobní gratulaci od ředitele JIC Jiřího
Hudečka.
JIC ocenil TOP10 firem
s nejrychlejším růstem obratu za rok 2012
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Startup program JIC připravil výběr nejzajímavějších akcí
pro startup firmy, které můžete stihnout do konce roku
2013. „Chtěli jsme dát dohromady jednoduchý přehled zajíma-
vých akcí do konce roku a vybírali jsme je tak, aby si tam něco pro
sebe našel každý startup. Jak ten, který stojí úplně na začátku
a potřebuje třeba zpětnou vazbu od mentorů, tak i startup, který
už hledá investora pro rozběhnutý projekt. Sepsat jen seznam akcí
s odkazy by byla nuda, takže z toho nakonec vznikla tahle info-
grafika,“ vysvětlil Michal Hrabí, manažer startup programu
JIC.
Představujeme infografiku akcí
pro startupy do konce roku 2013
Ověřte svůj nápad na StarCube Lite
Chcete mít dobře fungující firmu? Zformujte svůj nápad
a ověřte si reálnou poptávku na trhu po vašem řešení. Pro‑
gram StarCube Lite Jihomoravského inovačního centra
vás naučí poznat zákazníky a ověřit si u nich vaše navrho‑
vané řešení ještě předtím, než na něm začnete skutečně
pracovat. Devět z deseti startupů neuspěje a jedním z hlav‑
ních důvodů je právě nedostatečná znalost trhu.
Po StarCube Lite budete mít jasně definovaný projekt.
Budete si jisti, jaký řeší problém. Budete znát vaše zákazní‑
ky. Budete mít hotový průzkum trhu a ověřený zájem
trhu. A také budete vědět, kolik vám zákazníci zaplatí.
StarCube Lite je branou do startup akcelerátoru StarCube,
tříměsíčního programu, který vás dovede od prověřeného
projektu k vlastní firmě.
Pro koho je StarCube Lite určen?
Do StarCube Lite se můžete zapojit, pokud jste jednotlivec
i pokud už máte vytvořený tým. Další podmínkou je, že
máte zájem se aktivně zapojit a během StarCube Lite pra‑
covat na konkrétním projektu (svém nebo na projektu
někoho jiného). Důležité je, abyste uvažovali o pokračová‑
ní projektu i po skončení StarCube Lite. Pokud už máte
hotový produkt nebo službu a řešíte, jak na marketing, zís‑
kání zákazníků, založení firmy, potom se zapojte rovnou
do programu StarCube.
Příležitost aktivně se zúčastnit StarCube Lite bude mít
40 až 50 účastníků. Pro všechny účastníky je účast ve Star‑
Cube Lite zdarma. Program probíhá v češtině, základní
znalost angličtiny je ale nutná pro porozumění podklado‑
vým materiálům, přihlášce, představeným nástrojům apod.
Registrovat se můžete přes portál f6s do úterý 15. října
2013. Zaregistrováním přes f6s navíc získáte přístup k více
než 600 speciálním slevám a výhodám pro startupy. Více
na www.starcubelite.cz.
Termíny a program
StarCube Lite se uskuteční v těchto termínech: pátek
a sobota 1. a 2. listopadu 2013 (poznání trhu a zákazníků,
zdroje a nástroje), pátek a sobota 8. a 9. listopadu 2013
(zpětná vazba od mentorů, další nástroje a možnosti roz‑
voje), úterý 19. listopadu 2013 (jen odpoledne – vyhodno‑
cení projektů. Program bude probíhat v časových blocích:
9 až 12 a 13 až 17 hodin. Všechny moduly StarCube Lite
se uskuteční v prostorách JIC v Brně, U Vodárny 2.
Pokud máte jakékoliv otázky ke StarCube Lite, posílejte je
na krmicek@jic.cz. Partnerem StarCube je projekt SmartFrame.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/3500předn’chvùrobců
vás zvou na konferenci
9. října v 10.00 hod
Pavilon E, sál E4
MSV Brno
Technologické trendy
v automatizaci výroby
pomáhají obnově globální
ekonomiky a zajištění
požadavků udržitelného
rozvoje. Klíčem k tomu je
vytvoření integrovaných
výrobních podniků, které
dokážou rychle reagovat na stále se měnící požadavky trhů, na nichž
působí. Velké centralizované výrobní závody jsou minulostí. V novém,
měnícím se podnikatelském prostředí 21. století budou růst a mít
úspěch společnosti, které jsou schopny se přizpůsobit, inovovat
a zužitkovat globální zdroje. Továrna budoucnosti používá inteligentní
technologie digitálního věku, je malá a pohyblivá směrem ke zdrojům
i k zákazníkům.
Pojem digitální továrna zahrnuje rozsáhlé spektrum digitálních metod,
modelů a nástrojů, včetně simulace a 3D vizualizace, které jsou
integroványvrámciprůběžnéhořízenídat.Digitalizaceumožňujerychlejší
a pečlivější přípravu procesů. Simulace a optimalizace ve vývojové fázi
pak zajistí, aby byl výrobek bezchybný hned napoprvé, bez nutnosti
dodatečných, nákladných a časově náročných změn v reálné továrně.
Významným souvisejícím tématem je mechatronika. Nový obor, který
představuje multidisciplinární integraci technických disciplín za účelem
zlepšení výkonu a zdokonalení funkčnosti produktů a systémů.
Hlavní tematické okruhy:
• design, engineering a 3D modelování, vizualizace a simulace procesů,
• přesná robotika a rozpoznávání obrazu,
• mechatronika a ergonomie ve službách optimalizace,
• virtuální konstrukční nástroje – úspora nákladů i energií,
• měřicí, řídicí, automatizační a regulační technika a internet věcí,
• řízení výroby a logistiky, PLM (Product Lifecycle Management)
sledování zakázek v průběhu celého výrobního cyklu.
Informace o programu a podmínkách účasti získáte na www.stech.cz
nebo na konference@stech.cz
Mediální partneři:
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
VELETRHY/VÝSTAVY/KONFERENCE
24
K nově představeným produktům s již konkrétními aplikacemi
patřily:
– kontrolér NI cRIO-9068, který používá LocalGrid v energetické
síti smart grid v Kanadě,
– šasi NI cDAQ-9188XT, které používá projektový tým North Ame-
rican Eagel pro sběr dat v extrémně náročných podmínkách
souvisejících s překonáním rychlostního rekordu ve vozidle
s tryskovým pohonem,
– zařízení NI myRIO, které Quanser použil pro pohon minivrtulní-
ku, jež přiletěl na pódium během akademické keynote,
– LabVIEW 2013, které tým Google Lunar XPRIZE použil k řízení
lunárního modulu.
Podpora aplikací pro řízení a monitorování
Nový kontrolér cRIO-9068 (obr. 1) na bázi Linuxu zachovává plnou
kompatibilitu s NI LabVIEW a vstupně výstupními systémy platfor-
my CompactRIO pro návrh embedded aplikací zaměřených
na řízení a monitorování. Při jeho realizaci bylo použito špičkové
technologie SoC (system on a chip) Xilinx Zynq-7020, která spo-
juje dvoujádrový procesor ARM Cortex™-A9 a FPGA Xilinx.
„Do 24 hodin od obdržení kontroléru cRIO-9068 jsme bez pro-
blémů zprovoznili náš stávající aplikační software v LabVIEW,“ uve-
dl Bob Leigh, prezident a CEO společnosti LocalGrid Technolo-
gies. „Byli jsme příjemně překvapeni snadností přenosu softwaru
mezi jednotlivými systémy CompactRIO a také neuvěřitelným
nárůstem výkonu u tohoto nového kontroléru.“
Vlastnosti nového kontroléru cRIO-9068 lze shrnout do následu-
jících bodů:
– čtyřikrát vyšší výkon oproti předchozím generacím, dvoujádrový
procesor ARM Cortex-A9 s taktem 667 MHz a FPGA Xilinx Artix-7,
– nový operační systém na bázi Linux nabízí vyšší flexibilitu pro
vývojáře aplikací v LabVIEW Real Time i v C/C++,
– větší rozsah provozních teplot od –40 °C do 70 °C,
– konzistentní přístup k programování v LabVIEW, který zaručuje,
že stávající i nové aplikace dokážou využít výhody aktualizova-
né technologie naplno a bez velkého úsilí.
„Vzhledem k tomu, že do technologie CompactRIO investovalo
již tak velké množství zákazníků, vzali jsme její aktualizaci velice
vážně,“ řekl David Fuller, viceprezident společnosti National Instru-
ments pro aplikační a embedded software. „Naše vývojové týmy
se postupně zaměřily na jednotlivé součásti kontroléru a provedly
jejich vylepšení, při současném zachování plné zpětné kompatibi-
lity.“
Kontrolér cRIO-9068, který se programuje v prostředí LabVIEW
Real-Time, umožňuje technikům používat jedno grafické vývojové
prostředí, pokud chtějí využít zvýšený výkon hardwaru. Podpora
operačního systému na bázi Linux v LabVIEW 2013 pak poskytu-
je vývojářům přístup k bohaté sadě knihoven a aplikací, o které
mohou obohatit své systémy pro řízení a monitorování. LabVIEW
2013 má také rozšířené možnosti konektivity, včetně vylepšené
tvorby webových služeb a standardního protokolu WebDAV pro
správu souborů prostřednictvím prohlížeče.
„Ačkoliv se tento kontrolér podobá dalším zařízením Com-
pactRIO, technologie, kterou skrývá, je revoluční,“ řekl Wolfram
Koerver, výkonný ředitel společnosti S.E.A. „S touto platformou
můžeme našim zákazníkům poskytovat softwarové technologie,
které byly dříve takřka nedostupné nebo by vyžadovaly příliš dlou-
hý vývoj a vysokou investici.“
Měření v náročných podmínkách
Další představenou novinkou bylo šasi NI cDAQ-9188XT, které je
určeno pro distribuovaná či vzdálená měření v náročném prostře-
dí. Šasi cDAQ-9188XT (obr. 2) nabízí osm pozic a je schopno pra-
covat v teplotním rozsahu od –40 do 70 °C, odolává nárazům do
50 G a vibračním rázům do 5 G. Uživatelé v automobilovém,
obranném a v leteckém průmyslu jej úspěšně používají k zázna-
mu dat a předcházejí tak nutnosti opakovat nákladné testy.
Obr. 1 Nový kontrolér NI cRIO-9068
využívá špičkovou technologii SoC Xilinx Zynq-7020
Obr. 2 Šasi cDAQ-9188XT
pro bezchybnou práci v náročném prostředí
Novinky z NI Week 2013
RNDr. Petr Beneš
Téměř čtyři tisíce účastníků – inženýrů, vědců, profesorů, studentů, odborných žurnalistů a technických
nadšenců – navštívily 19. výroční konferenci NI Week, která se konala v tradičním srpnovém termínu
v kongresovém centru v Austinu ve státě Texas. Bylo to tak dosud největší setkání odborníků
používajících grafický systém LabVIEW a další produkty společnosti National Instruments.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
VELETRHY/VÝSTAVY/KONFERENCE
25
„Používáme cDAQ-9188XT k měření tlaku, vibrací, rychlosti
a dalších veličin v našem vozidle s tryskovým pohonem, se kterým
se snažíme překonat světový rychlostní rekord na pevnině,“ řekl
Steve Wallace, odborník na sběr dat v rámci projektu North Ame-
rican Eagle. „Zatím toto zařízení přežilo všechny zkoušky, kterým
jsme ho vystavili, a poskytlo nám skvělé výsledky.“
Šasi je prvním produktem pro platformu NI CompactDAQ, který
obsahuje vložený obvod watchdog s definovanými bezpečnými
stavy, které pomáhají ochránit testy i vybavení. Platforma zahrnu-
je 10 volitelných šasi, tři sběrnice a přes 50 modulů řady C s širo-
kými možnostmi z hlediska konektivity a nabídky vstupně výstup-
ních kanálů. Platforma nabízí také nativní integraci do vývojového
prostředí NI LabVIEW.
„Je neuvěřitelné, jak se vyvinuly aplikace našich zákazníků
za posledních 25 let, od měření jednotlivých signálů v laboratoři až
po robustní distribuované samostatné měřicí systémy, pracující v těch
nejnáročnějších podmínkách“, řekl Chad Chesney, ředitel marketingu
pro oblast sběru dat v National Instruments. „Tím, že budeme i nadá-
le investovat do platformy NI CompactDAQ, přispějeme v průběhu
příštího čtvrt století k mnoha ještě úžasnějším technickým řešením.“
Dalším příkladem zhodnocení vytrvalých investic do platformy NI
CompactDAQ, je podpora pro LabVIEW Electrical Power Suite. Tato
sada nástrojů umožňuje uživatelům NI CompactDAQ integrovat
do svých monitorovacích systémů funkce pro analýzu elektrické
energie – měření kmitočtu, kolísání napětí či detekci událostí v síti.
Podpora studia technických oborů
Pro další podporu technickému vzdělávání je určen systém NI myRIO
(obr. 3), který je založen na stejné výkonné technologii, jako jeho prů-
myslová varianta NI CompactRIO.
Systém NI myRIO má menší roz-
měry a je pro studenty lépe do-
stupný. Také NI myRIO využívá
nejnovější technologii SoC Zynq
společnosti Xilinx spojující dvoujá-
drový procesor ARM Cortex-A9
a programovatelné hradlové pole
FPGA s 28 tisíci programovatel-
ných logických bloků. Studenti
mohou obvod FPGA programovat
prostřednictvím grafického vývojo-
vého prostředí NI LabVIEW a mají
tak možnost vyvíjet svůj systém
v reálném čase a v průběhu vý-
voje rychle upravovat prototyp.
Nick Morozovsky, student ma-
gisterského studia na University of California v San Diegu, říká:
„Kompaktní rozměry systému NI myRIO, spolu s jeho výkonem
a flexibilitou představovanou obvodem FPGA, z něj činí ideální kon-
trolér pro embedded aplikace v oblasti robotiky.“
Systém NI myRIO nabízí 10 analogových vstupů, šest analogo-
vých výstupů, vstupně výstupní audio kanály a až 40 kanálů pro
digitální vstupy a výstupy. Zahrnuje také WiFi adaptér, tříosý akce-
lerometr a několik programovatelných indikátorů LED, to vše
v podobě uzavřeného odolného systému.
„Kdybych měl vytvořit seznam všech svých požadavků na pře-
nosné vstupně výstupní zařízení, vypadal by téměř shodně s tech-
nickou specifikací NI myRIO,“ řekl Dan Dickrell III, vyučující tech-
nické předměty na University of Florida. „Toto malé zařízení je
úžasným technickým kouskem.“
Rozšíření architektury rekonfigurovatelných vstupů a výstupů
(RIO) ještě dále posiluje schopnost NI poskytovat uživatelům všech
úrovní, od studentů technických oborů až po inženýry, nástroje pro
návrh těch nejvýkonnějších systémů. NI myRIO přichází s bezplat-
ně dostupnými výukovými materiály, je kompatibilní se všemi sys-
témy z řady NI miniSystems a lze k němu připojit i senzory a akční
členy jiných výrobců. Kromě širokého hardwarového ekosystému
nabízí NI myRIO také možnost programování v různých prostře-
dích, včetně LabVIEW a C/C++. Učitelé tak mají možnost zařadit
tento systém do svých stávajících předmětů zabývajících se říze-
ním, mechatronikou a embedded systémy. Studenti dokážou pomo-
cí NI myRIO navrhnout sofistikovaný systém za jediný semestr.
„Ze všech sil se snažíme o to, aby studenti měli přístup ke stej-
ným technologiím, které budou používat i později v praxi,“ řekl Dave
Wilson, ředitel marketingu pro akademickou oblast u NI. „Chceme
zajistit, aby jak studenti, tak jejich budoucí zaměstnavatelé byli při-
praveni na inovace od samotného začátku jejich spolupráce.“
Revoluční platforma pro podporu inovací
Tradiční událostí NI Week je každoroční představení nové verze
NI LabVIEW (obr. 4). Hlavním cílem, na který se zaměřuje LabVIEW
2013, je pomoci uživatelům soustředit se na inovace namísto infra-
struktury. Prostředí LabVIEW 2013 podporuje programovatelný
kontrolér NI cRIO-9068, který používá operační systém NI Linux
Real-Time, nabízí nové nástroje usnadňující správu, dokumentaci
a odlaďování stále složitějších systémů. Prostřednictvím vylepše-
ných webových služeb a nástroji NI LabVIEW Application Builder
usnadňuje implementaci rozsáhlých systémů. Uživatelé mohou
využít výhody nejpokročilejších technologií, aniž by museli přepi-
sovat své aplikace, či se učit pracovat s novými nástroji. LabVIEW
2013 také nabízí nepřeberné množství ukázkových projektů a roz-
šířenou výukovou knihovnu, která poslouží jako pevný základ pro
jakýkoliv plánovaný projekt.
„LabVIEW 2013 využívá nejnovější a nejvýkonnější technologie,
čímž se stává nepostradatelným pro všechny vývojáře“, řekl při
slavnostním uvedení Ray Almgren, viceprezident pro marketing
společnosti National Instruments. „Podporuje také operační systém
NI Linux Real-Time, díky kterému mají vývojáři přístup k rostoucí-
mu počtu knihoven vyvíjených komunitou uživatelů. Tento operač-
ní systém je také základem již zmíněného, nového programovatel-
ného kontroléru cRIO-9068.“
A na závěr citujme jeden z prvních ohlasů po uvedení: „Už
samotná práce s webovými službami ve verzi 2013 je dostateč-
ným důvodem pro její pořízení,“ řekl Jack Dunway, zakladatel
Wirebird Labs. „Používám je neustále pro nástroje, které v LabVIEW
vytvářím, a díky změnám představeným v této verzi je tvorba slo-
žitých webových systémů snazší a intuitivnější, než kdy dříve.
V průběhu posledních let byla vylepšení LabVIEW spíše evoluční.
Tento rok jde o revoluci.“ ■
Obr. 4 Revoluční platforma grafického prostředí LabVIEW 2013Obr. 3 Pomocí NI myRIO dokážou
studenti navrhnout sofistikovaný
systém za jediný semestr
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
VELETRHY/VÝSTAVY/KONFERENCE
26
Ve dnech 8. až 10. října se v Norimberku usku-
teční pátý ročník celoevropského veletrhu
it-sa, který představuje významné mezinárod-
ní setkáním zástupců odvětví informační bez-
pečnosti. V roce 2012 se veletrhu zúčastnilo
334 vystavovatelů a navštívilo jej 6 308 od-
borníků. Počet vystavovatelů vzrostl z 257
prvním ročníku v roce 2009 na 334, což před-
stavuje nárůst 30 %. Počet návštěvníků v porovnání s rokem 2011
se zvýšil o 9 %.
Profesionálové z oblasti bezpečnosti IT ze soukromých společnos-
tí, státní správy, vědy a výzkumu také letos budou diskutovat o téma-
tech, jako jsou např. prevence ztráty dat, ochrana biometrického pří-
stupu, bezpečnost aplikací a zabezpečení terminálů.
Návštěvníci, specialisté na bezpečné IT infrastruktury a pracov-
níci ze všech úrovní managementu podniků si budou vyměňovat
informace o současných otázkách a přístupech k řešení problémů
v oblasti bezpečnosti IT. Doprovodný konferenční program poskyt-
ne také v letošním roce informace o specifických výzvách pro pro-
fesionály z oblasti bezpečnosti IT. Jeho součástí bude Den základ-
ní ochrany IT, pořádaný německým Spolkovým úřadem pro bez-
pečnost informačních technologií, a další konference, semináře
a školení. V roce 2012 přinesl konferenční program na dvě stovky
prezentací zaměřených na technická řešení pro bezpečnost IT
i na základní strategické a ekonomické aspekty bezpečnosti IT.
Congress@it-sa 2013 nabídne specifické know-how zaměřené
na bezpečnost IT pro úřady i podniky, bude se zabývat hlavními
body specifických otázek bezpečnosti IT a poskytne odborné
informace o ústředních bezpečnostních problémech. Doprovod-
ný kongresový program veletrhu it-sa 2013 se bude konat od
7. do 10. října 2013 a k hlavním tématům, na která se mohou účast-
níci těšit, bude patřit Bezpečnost průmyslových IT systémů, první
výroční zasedání osob pověřených bezpeč-
ností IT na úrovni států či obcí a také bezpeč-
nost IT v interaktivním obchodě.
Těžištěm setkání Congress@it-sa je v letoš-
ním roce bezpečnost průmyslových IT systémů
označovaných kategorií 4.0. V tomto kongreso-
vém bloku, který nabízí bavorský IT-Sicherhe-
itscluster, se účastníci dozvědí novinky z oblasti
integrovaných systémů řízení a seznámí se s výzvami, které před-
stavuje zajištění bezpečnosti IT ve výrobních podnicích za provozu.
Vrcholným bodem budou živé ukázky hackingu.
Sdružení Fraunhofer-Verbund IuK-Technologie přinese spolu se
spolkovým svazem Deutscher Versandhandel aktuální informace
o problematice zajištění kybernetické bezpečnosti v den zahájení
veletrhu, 8. října. Účastníci InnoVisions Day IT-Security zde získají
ve dvanácti přednáškách přehled o potenciálních hrozbách
a ústředních otázkách bezpečnosti IT z oblastí, jako jsou např.
bezpečná řešení mobilního přístupu nebo vývoj bezpečného soft-
waru. Uživatelé elektronického obchodování se dozvědí, jaké sto-
py na síti zanechávají.
Přihlášení na Congress@it-sa je možné prostřednictvím webových
stránek www.it-sa.de/congress. Paralelně s veletrhem it-sa 2013 se
budou konat četná zasedání a semináře. V průběhu veletrhu se na
otevřených i uzavřených akcích budou tématem bezpečnosti IT cíleně
zabývat např. svaz uživatelů IT VOICE (Verband der IT-Anwender e.V.),
svaz BITKOM, průmyslová a obchodní komora, Sicherheitsnetzwerk
München, it-sa Benefiz nebo společnost Symantec.
Veletrh it-sa 2013 je příležitostí pro setkání profesionálů z oblas-
ti IT a vedoucích pracovníků firem. Jako jediný specializovaný
veletrh v německy mluvících zemích pokrývá velmi obsáhle široké
spektrum problematiky bezpečnosti IT. Další informace k veletrhu
naleznete na adrese www.it-sa.de. ■
Veletrh it-sa 2013
pětiletá tradice v oblasti bezpečnosti IT
Součást odborného doprovodného programu ELECTRON 2013
Konference o 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 jejich faktickým
zapojením do Internetu věcí. To pomáhá snižovat náklady, zvyšovat příjmy a poskytovat
kvalitnější služby zákazníkům.
20. 11. 2013
Informace o programu a podmínkách účasti získáte na www.stech.cz nebo na konference@stech.cz
60let
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
VELETRHY/VÝSTAVY/KONFERENCE
27
Veletrh Productronica, který se koná od 12. do 15. listopadu 2013,
jako jediný veletrh svého druhu ukazuje celý řetězec výroby elektro-
niky – od softwaru až po řízení procesů, od techniky k aplikacím,
od výrobků až po systémová řešení. Kolem 1 200 vystavovatelů
z více než 35 zemí poskytnE přehled o všech segmentech elektro-
nického průmyslu, pokrývající různé světové trhy.
Na veletrhu budou vystavovatelé prezentovat různé technické
možnosti, jak zvládnout a překonat úkoly v elektrotechnickém prů-
myslu. Zvláštní význam klíčových oblastí se odráží také v obsaze-
nosti veletrhu, haly pro montáž a pájecí technologie jsou plně
obsazeny. Veletrh navíc opět zvyšuje podíl zahraničních vystavo-
vatelů. Již nyní je přihlášeno o 10 % více zahraničních vystavova-
telů než v roce 2011. Estonsko, Maroko, Nizozemsko a Česká
republika mají poprvé registrovány společné národní expozice
a spolu s Francií, Velkou Británií, Japonskem, Rakouskem a Maďar-
skem je přihlášeno devět národních expozic. Českým vystavovate-
lům přispívá na účast agentura CzechTrade finančním příspěvkem
až do výše 120 000,- Kč. Na veletrh je stále možné se přihlásit
(info@expocs.cz ).
„Registrujeme silnou poptávku ze zahraničí,“ uvedl Christian
Rocke, projektový manažer veletrhu. „Další nárůst podílu meziná-
rodních společností zdůrazňuje postavení veletrhu jako nejdůleži-
tější událost v odvětví.“
Své nejnovější osazovací technologie zde představí mimo jiné
přední světové společnosti jako ASM Assembly Systems, Fuji Machi-
ne, Yamaha, Panasonic nebo Samsung.
Vedle perspektivních témat a zavedených segmentů jsou zvý-
razněna ještě tato témata veletrhu:
– výrobní technologie pro kabely a konektory,
– výroba magnetů a LED,
– efektivní řízení výroby,
– elektronické výrobní služby (Electronic Manufacturing Services,
EMS).
Díky své úspěšné platformě PCB a EMS posiluje veletrh Productro-
nica 2013 témata PCB a elektronické výrobní služby (EMS). Celá hala
B1 je věnována inovativní výrobě elektroniky. Vystavovatelům a ná-
vštěvníkům je tak poskytnuta centrálně celá řada informačních zdrojů
na téma PCB a EMS výroby. Novinkou letošního ročníku veletrhu bude
interaktivní koutek, který je určen návštěvníkům pro intenzivní a přímou
výměnu informací. Na Speakers Corner pak naleznete mnoho před-
nášek a diskusí ohledně novinek z oboru. Průmysl PCB a EMS se na-
chází v mírném růstu, hlásí hlavní německý odborný svaz ZVEI: Ně-
mecký trh PCB v roce 2013 poroste o 1,3 % na zhruba 1,3 miliard EUR.
Bližší informace vč. přihlášených vystavovatelů a doprovodných
akcí naleznete na www.productronica.de.
www. productronica.de ■
Veletrh Productronica 2013 – svět inovativní
výroby elektroniky se setká v Mnichově
20. vedoucí světový veletrh pro
inovativní elektronickou výrobu
messe münchen
12.–15. listopadu 2013
www.productronica.com
EXPO-Consult + Service, spol. s r. o.
Tel. +420 545 176 158, 545 176 159
info@expocs.cz
electronic manufacturing services
tematické těžiště 2013
více informací
www.productronica.com/en/2013
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
VELETRHY/VÝSTAVY/KONFERENCE
28
ELECTRON+4_13_185X260_QR.indd 1 3.9.13 15:05
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/A new intuitive experience in DC source measure testing
Model 2450 Touchscreen SourceMeter®
SMU Instrument
Learn Faster, Work Smarter, Invent Easier
Výhody analyzátoru, měřiče charakteristik a I-V systému za zlomek ceny
Klíčové vlastnosti modelu 2450
n 5palcový kapacitní dotykový displej
n Pracuje ve všech 4 kvadrantech (zdroj/zátěž)
n Základní přesnost měření 0,012 % s 6 ½ místným rozlišení
n Vylepšená citlivost s novými 20mV a 10nA rozsahy (napájení/měření)
n Klasické vstupy z předního panelu, ze zadního panelu triaxiální konektory
n USB paměťový port pro data / programování / konfiguraci
n S přístrojem jsou dodávány měřící kabely, USB kabel, TSP-Link®
/Ethernet
kabel, startup software, LabVIEW®
a IVI drivery, dokumentace na CD
a startup-guide.
Změna rozsahu, nastavení
hodnot napájení a limitních
(ochranných) hodnot na
displeji, přímo na úvodním
displeji měření a napájení.
Model 2450 v sobě kombinuje vysoce flexibilní,
čtyřkvadrantový napěťový a proudový zdroj/zátěž
a přesný měřič napětí a proudu.
Model 2450 v sobě kombinuje vysoce flexibilní,
+20V-20V-200V +200V
+100mA
+1A
-100mA
-1A
Quad. II Quad. I
Quad. III Quad. IV
Dotykové ovládání eliminuje
těžkopádné, vícevrstvé
strukturované menu
Zobrazení dat, grafů a export
do tabulek.
A Greater Measure of Confidence
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-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
VELETRHY/VÝSTAVY/KONFERENCE
30
Na pražském Výstavišti v Holešovicích se v novém termínu ve dnech
23. až 25. října 2013 uskuteční jubilejní 20. setkání odborníků v obo-
ru zabezpečovací techniky, systémů a služeb. Již podruhé se k nim
přidají také zástupci z oboru chytrého bydlení a inteligentních tech-
nologií budov.
Odborná výstava s názvem PRAGOALARM/PRAGOSMART se
bude opět konat uprostřed pracovního týdne a po tři dny nabídne ideál-
ní prostředí pro organizované i náhodné setkávání zástupců výrob-
ců, importérů a dodavatelů daného odvětví se svými obchodními
partnery, potenciálními investory a zákazníky nejen na expozicích
vystavovatelů, ale také v chillout zónách a v přednáškových sálech.
Úspěšné propojení bezpečnostního oboru s inteligentními tech-
nologiemi na minulém veletrhu bude pokračovat i letos, tentokrát
s mnohem větším důrazem na tematickou a návštěvnickou syner-
gii, jíž přináší. To se projeví i na bohatém odborném doprovodném
programu veletrhu.
První den veletrhu proběhne úvodní konference pod patronací
Odboru prevence kriminality MVČR Prevence kriminality ve výstavbě.
Druhý den proběhne ve znamení chytrého bydlení a odborného semi-
náře Perspektivy bydlení IV organizovaného vydavatelstvím FCC Pub-
lic. Asociace Grémium Alarm vyzve na veletrhu odborníky k diskuzi
u kulatého stolu. Řešit budou problematiku zadávání VŘ na dodávku
kamerových systémů pro města a obce.
Nový odborný partner veletrhu Česká rada pro šetrné budovy zajistí
odbornou konferenci s názvem Šetrné stavebnictví a energeticky
úsporné budovy. Zajímavé přednášky budou na veletrhu probíhat po
celou dobu jeho konání. Každý den veletrhu bude také možné navští-
vit krátký seminář připravený Cechem mechanických zámkových sys-
tému ČR. Partner veletrhu se v rámci projektu Bezpečná země zaměří
nejen na poradenství zákazníkům, ale také na představení nového sys-
tému klasifikace výrobků podle stupně zabezpečení nebo představení
Katalogu doporučených výrobků. Oba projekty usnadní zákazníkům ori-
entaci na trhu se zabezpečovací technikou a pomůžou s výběrem kva-
litních certifikovaných produktů splňujících náročná kritéria kvality.
Vstupné na veletrh je 150 Kč, zlevněné vstupné po registraci na
stránkách veletrhu je 80 Kč. Vstupenka opravňuje držitele k návště-
vě doprovodného programu zdarma. Každý den bude také probíhat
soutěž pro návštěvníky o hodnotné ceny – bezpečnostní výrobky.
Cílem podzimního veletrhu je společně s odbornými partnery
vytvořit v rámci doprovodného programu hodnotnou vzdělávací
platformu s aktivním zapojením vystavujících firem a zvýšit tak pří-
nos veletrhu pro odborné návštěvníky i širší veřejnost. Informace
o kompletním přehledu doprovodného programu, seznam vystavo-
vatelů, další novinky a překvapení veletrhu jsou k dispozici na webu
www.pragoalarm.cz nebo www.pragosmart.cz.
www.incheba.cz ■
Zabezpečení a technologie inteligentních
budov opět na Výstavišti v Holešovicích
20. ROČNÍK MEZINÁRODNÍHO VELETRHU ZABEZPEČENÍ A POŽÁRNÍ OCHRANY
23. - 25. 10. 2013
www.pragosmart.cz
2. ROČNÍK VELETRHU CHYTRÉHO BYDLENÍ, ŠETRNÝCH BUDOV A SMART TECHNOLOGIÍ
Chytré bydlení
Šetrné budovy
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/33
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
SOUČÁSTKY A SYSTÉMY
32
Výzkumníci z Massachusettského techno‑
logického institutu (Massachusetts Institute
of Technology, MIT), Harvardovy univerzity
v Bostonu a Vídeňské technické univerzity
vyvinuli prototyp optického přepínače, který
lze ovládat pomocí jediného fotonu, a který
je ekvivalentem tranzistoru v elektronickém
obvodu. Takový tranzistor by mohl snížit
spotřebu standardních počítačů a mohl by
mít významný dopad i na vývoj efektivního
kvantového počítače. Výrobci čipů jsou ne‑
ustále pod tlakem, aby co nejvíce snížili
spotřebu energie. Čelí ovšem různým ome‑
zením v oblasti elektroniky, protože energie
spotřebovaná procesorem je zhruba úměrná
jeho frekvenci a druhé mocnině jeho napě‑
tí, přičemž velká část spotřebované energie
se mění na teplo.
Jedním ze slibných řešení by mohlo být
vytvoření obvodů, které pro ukládání a zpra‑
cování dat využívají fotony namísto elektro‑
nů. To by výrazně snížilo spotřebu energie,
protože jeden foton postačuje k uložení
bitové informace i aktivaci tranzistoru. Plně
optický počítač by také díky optickým vlák‑
nům mohl při přenosu dat dosahovat mno‑
hem vyšších rychlostí.
Ačkoliv to není zdaleka první pokus o vy‑
tvoření optického tranzistoru, tento návrh
v sobě skrývá obrovský potenciál, protože
tranzistor lze ovládat jedním jediným foto‑
nem. Optický tranzistor se skládá z dvojice
vysoce reflexních zrcátek, mezi nimiž se
nachází dutina, která je naplněná atomy
vysoce podchlazeného cesiového plynu.
Vzdálenost mezi zrcátky je nastavena tak,
aby odpovídala určité vlnové délce světla.
Celý systém pak funguje jako optický rezo‑
nátor, v němž se světlo odráží při zachová‑
ní fáze.
V zapnutém stavu optický přepínač do‑
voluje světlu určité vlnové dálky projít obě‑
ma zrcadly i plynem. Pokud chceme přejít
do vypnutého stavu, vystřelíme hradlový
foton do cesiového plynu. Výsledkem je, že
jeden atom cesia přejde do vyššího ener‑
getického stavu, čímž se změní fyzikální
vlastnosti dutiny a pětinásobně zvýší útlum,
takže rezonátorem projde už jen asi 20 %
fotonů. V praxi to funguje jako optický pře‑
pínač, který je sám řízen světelným signá‑
lem („hradlovým fotonem“), v podstatě stej‑
ným způsobem, jako u klasického tranzistoru
může napětí báze řídit proud procházející
mezi kolektorem a emitorem. ■
Plně optický tranzistor řízený jedním fotonem
Shulin, 2. září 2013 – Společnost Everlight
Electronics CO., LTD, globální lídr v oblasti
LED, rozšiřuje nabídku vysoce svítivých
LED modulů řady JU. K dosud nabízenému
modulu LED s výkonem 4 W přibývají modu‑
ly s výkonem 7, 10 a 15 W. Tyto nové modu‑
ly LED využívají technologii COB (Chip On
Board), tj. jsou tvořeny jednotlivými čipy,
umístěnými na plošném spoji a pokryty vrst‑
vou luminoforu, vytvářející dohromady
homogenní svítící plochu. LED COB jsou
vhodné zejména pro aplikace vyžadující
směrované osvětlení, které vyžadují silný
zdroj světla jako GU, MR a PAR pro účinné
osvětlení podhledů a členitých povrchů
Moduly řady JU se skládají ze čtyř bloků
JU1215 (15 ´ 12 ´ 1,6 mm) a jednoho blo‑
ku JU2024 (20 ´ 24 ´ 1,6 mm) s výkonem
v rozsahu 4–15 W. Všechny bloky posky‑
tují měrný výkon 110 lm/W, chromatickou
teplotu (CCT) > 3 000 °K, index podání
barev (CRI) >80 a teplotu substrátu 25 °C
a jsou k dispozici ve verzích ANSI BIN
v rozsahu 2 700–6 500 °K.
LED COB řady JU jsou na desce umístě‑
ny přímo bez krytů, aby byl zajištěn efektiv‑
ní odvod tepla. Keramický substrát umož‑
ňuje tepelný odpor pod 2 °C/W s největším
zatížením COB 0,8 °C/W. Nízký tepelný od‑
por a vynikající odvod tepla zajišťuje vyso‑
kou spolehlivost a mnohem vyšší životnost.
Jedinečné vlastnosti každého COB vychází
z konfigurace pečlivě spočítané s ohledem
na co nejoptimálnější poměr světelný tok/cena
(>400 lm/USD) a kompaktnost světelného
záření pro efektivní párování se sekundární
optikou.
Na základě specifických potřeb zákazníků
lze dojednat další možnosti modulů LED
COB jako výběr barvy, napájení v rozsahu
45–250 V pro různé regiony či vyšší index
podání barev (>90). Všechny moduly byly
testovány podle směrnice LM80 a jsou nabí‑
zeny s různým příslušenstvím, jako jsou stan‑
dardizované držáky, vhodné reflektory apod.
Pro 4. čtvrtletí 2013 jsou připravovány
další produkty řady JU s výkonem 25, 35
a 50 W pro různé aplikace (např. osvětlení
výklenku či podlahy.). ■
Společnost Cornell Dubilier představila více‑
vrstvé polymerové kondenzátory typu CS,
které jsou určeny pro aplikace s teplotou do
125 °C, a které plně odpovídají požadavkům
směrnice ROHS. Díky tomu, že mají nízký
sériový odpor, jsou vhodné zejména pro pře‑
pínače napájecích okruhů a měniče DC/DC.
Jmenovité hodnoty kondenzátorů jsou do‑
stupné v rozsahu 2 až 10 m F pro napětí 50,
100, 250, 400 a 500 VDC a efektivní proud
až 18 A. Kondenzátory typu CS se využívají
pro různé aplikace filtrování DC ve výkonové
elektronice, kde jsou vyžadovány vysoké
hodnoty kapacity a proudu. Díky zapouzdře‑
ní UL94V‑O zalitém v epoxidu navíc vyhovují
požadavku RH (85 °C / 85 %), takže jsou
vhodné i pro náročné aplikace ve vojenských
vozidlech a letectví. ■
Everlight rozšiřuje nabídku modulů LED COB řady JU
Vícevrstvé polymerové kondenzátory
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
SOUČÁSTKY A SYSTÉMY
33
Společnosti HUMUSOFT s.r.o. MathWorks uvádějí na trh České
republiky a Slovenska nové vydání výpočetního, vývojového
a simulačního prostředí MATLAB R2013b. MATLAB R2013b přiná-
ší dvě nové nadstavby a další novinky v mnoha oblastech, včetně
zajímavých změn v základních modulech MATLAB a Simulink.
Do MATLABu byla přidána nová třída proměnných typu „Table“
určená pro snadnou správu a vizualizaci tabulárních dat. Simulink
byl obohacen o automatické zobrazení náhledů obsahu subsysté-
mů a nový editor pro tvorbu jejich masek. Oblast fyzikálního mode-
lování byla rozšířena o termo-hydraulickou doménu a Simulink 3D
Animation umožňuje vzdálené zobrazení simulované virtuální scény
pomocí internetových prohlížečů. Mnoho funkcí z oblasti zpracování
obrazu, zpracování signálu, komunikačních systémů, neuronových
sítí a dalších je nyní možné urychlit pomocí vestavěné podpory GPU
výpočtů. Novými produkty jsou pak Polyspace Bug Finder
a Polyspace Code Prover, které slouží k identifikaci, resp. k proká-
zání absence chyb ve zdrojovém kódu v jazyce C.
V MATLABu byla vytvořena nová reprezentace tabulárních dat
pomocí proměnných typu „Table“. Proměnná „Table“ je cílená na data,
kde sloupce přestavují veličiny (vlastnosti) a řádky jednotlivé prvky,
které jsou hodnotami veličin popsány. Proměnná typu „Table“umožňuje
přístup k datům jak pomocí číselných indexů, tak pomocí pojmenová-
ní řádků a sloupců, což je často přehlednější a intuitivní. Data můžete
do proměnné „Table“ vkládat ručně, zadávat je jako výsledek výpočtů
nebo je snadno importovat z tabulek ve formátu Microsoft Excel
a datových souborů. Zajímavé novinky přináší i Simulink. V novém edi-
toru pro tvorbu dialogů maskovaných subsystémů snadno vytvoříte
i složité GUI s mnoha grafickými prvky, jako jsou rámy, záložky, různě
rozmístěná editovací políčka, seznamy, zaškrtávací tlačítka a podobně.
Rozšířena byla také podpora přímého spouštění vytvořených modelů
na výukovém hardware, která nyní obsahuje i platformu Arduino®
Ethernet Shield a Arduino®
Nano 3.0.
Mezi další novinky v MATLABu R2013b patří: nové funkce Map-
ping Toolboxu pro zobrazení mapových podkladů z OpenStreetMap
a dalších internetových zdrojů, urychlení více než dvaceti funkcí
Image Processing Toolboxu pomocí podpory GPU výpočtů, grafic-
ké rozhraní pro spouštění paralelních workerů v Parallel Computing
Toolboxu, nový nativní ODBC driver v Database Toolboxu, bloky pro
modelování termo-hydraulických systémů v nástroji Simscape, pod-
pora generování zdrojového kódu v jazyce C pro algoritmy Phased
Array System Toolboxu, integrovaná podpora generování kódu
(C a HDL) pro platformu Xilinx Zynq a Zedboard, generování opti-
malizovaného kódu pro platformu ARM Cortex-M z algoritmů pro
DSP systémy. Zajímavým rozšířením jsou funkce nástroje Simulink
3D Animation pro 3D vizualizaci simulovaných modelů v interneto-
vých prohlížečích s podporou HTML5, které umožní vzdálené zob-
razení simulované scény.
Nový produkt Polyspace Bug Finder slouží k identifikaci softwa-
rových chyb pomocí statické analýzy. Druhou novinkou je produkt
Polyspace Code Prover, jehož hlavním úkolem je prokázání absence
run-time chyb v software. Samozřejmostí nové verze jsou aktuali-
zace všech stávajících aplikačních knihoven. ■
MATLABa Simulink – Release 2013b
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
SOUČÁSTKY A SYSTÉMY
34
Překotný vývoj v oblasti mikroelektroniky se nevyhnul ani obvodům
zajišťujícím napájecí napětí pro aplikace. Vzhledem k obrovské šíři
typů obvodů pro spínané zdroje je rozumné je rozdělit do menších
skupin, ovšem nikoliv podle vnitřního zapojení, ale typu a velikos-
ti vstupního napětí. Hlavními skupinami budou tedy obvody pro
AC/DC zdroje a druhou skupinou budou obvody pro DC/DC zdro-
je. Představme si novinky z druhé zmíněné skupiny, tj. obvody pro
snižující (step-down) spínané zdroje DC/DC, které lze rozdělit
do tří skupin podle maximálního vstupního napětí.
První skupinu tvoří obvody, jejichž maximální vstupní napětí je
18 V. Prvním zástupcem této úzké skupiny je obvod ST1S10, kte-
rý, ač je zapouzdřen v malých pouzdrech HSOP8 či DFN-8L, je
schopen dodávat výstupní proud až 3 A. Je to díky dvěma integro-
vaným tranzistorům MOSFET s nízkým odporem kanálu v sepnu-
tém stavu přičemž druhý tranzistor MOSFET je použit jako syn-
chronní usměrňovač namísto standardně používané Schottkyho
diody. Typická účinnost spínaného zdroje s ST1S10 se pohybuje
kolem 90 % při výstupním proudu 1 A. Další výhodou toho obvo-
du je vysoký pracovní kmitočet, díky jemuž lze použít malé hodno-
ty indukčností, které jsou jednak rozměrově malé a jednak laciněj-
ší než indukčnosti s většími hodnotami. Při výčtu výhod nelze
zapomenout na jednoduché zapojení. Funkční spínaný zdroj s tím-
to obvodem je tvořen totiž jen sedmi součástkami včetně samot-
ného obvodu. Obdobnými obvody jsou L5988 a L5989, které se
od výše popsaného obvodu liší zejména vyšším maximálním prou-
dem, který může být kontinuálně až 4 A a špičkově až 5 A. Oba
obvody jsou zapouzdřeny v pouzdru HTSSOP16, které poskytuje
potřebný větší počet vývodů. Větší počet vývodů umožňuje mno-
hem sofistikovanější nastavení pracovních podmínek těchto obvo-
dů, což znamená, že zapojení s tímto obvodem bude o něco slo-
žitější, ale návrhář má možnost nastavit optimální pracovní pod-
mínky pro obvod. Použití spínacího MOSFET tranzistoru s kanálem
typu P umožňuje obvodu pracovat i se 100% střídou, což zname-
ná, že obvod má propojen vstup s výstupem. Účinnost zdrojů
s L5988 či L5989 bude vyšší než 80 %, typicky vyšší než 85 %,
i v případě plné zátěže. Výjimku tvoří zdroje, jejichž výstupní napě-
tí je nižší než 3,3 V. Výhoda vysokého pracovního kmitočtu a z toho
plynoucích menších hodnot indukčností zůstává zachována.
Obvod dokáže pracovat na frekvenci až 1 MHz, přičemž tento je
možné nastavit externím rezistorem, případně lze kmitočet obvo-
du synchronizovat s druhým obvodem.
Druhou skupinu zahrnují obvody pro snižovací spínané zdroje,
jejichž maximální vstupní napětí je 38 V. Mezi tyto obvody patří
např. L7985 a L7986 s maximálním výstupním proudem 2 A resp.
3 A. Oba typy jsou, až na maximální výstupní proud, totožné. Na
rozdíl od první skupiny, nedisponují tito zástupci synchronním
usměrněním, ale používají externí diodu. To by mohlo být při níz-
kých výstupních napětích důvodem nižší účinnosti. Výstupní napě-
tí lze nastavit v rozsahu 0,6 V až 38 V, neboť obvody dokážou pra-
covat na 100%. Vyšší účinnost díky synchronnímu usměrnění by
měly přinést nové obvody L6984 a L6986, které jsou právě vyvíje-
ny a měly by být na trh uvedeny v první polovině příštího roku.
V poslední skupině jsou obvody, jejichž vstupní napětí může být
vyšší než 38 V. Do této kategorie patří např. ST1S14. Obvod doká-
že dodat výstupní proud až 3 A, a to i přes fakt, že je zapouzdřen
v malém pouzdru HSOP8. Výrobce zachoval i u tohoto obvodu
vysokou spínací frekvenci, konkrétně 850 kHz, která umožňuje
použití malých hodnot indukčností.
Výše zmíněné typy jsou vybranými zástupci rodin s velkým
počtem obvodů přizpůsobených určitým typů aplikací, takže kon-
struktéři mají možnost si vybrat ten správný typ pro jejich aplikaci.
Aby byla implementace obvodů co možná nejsnazší, výrobce dal
k dispozici na svých stránkách aplikaci usnadňující návrh spína-
ných zdrojů s obvody STMicroelectronics. Aplikace je dostupná
na www.st.com/edesignsuite.
Aktuální informace o novinkách od firmy STMicroelectronics
nejen z této, ale i mnoha dalších oblastí, můžete najít na webových
stránkách www.st.com. Cenové nabídky je pak možné vyžádat
u distributorů.
www.st.com ■
Obvody pro spínané zdroje
od STMicroelectronics
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
SOUČÁSTKY A SYSTÉMY
35
Více informací poskytne Amtek spol. s r. o.
www.amtek.cz
Vídeňská 125, 619 00 Brno tel. 547 125 560 fax 547 125 556
e-mail: amtek@amtek.cz
Borského 989/1, 152 00 Praha 5 tel. 251 681 111–13 fax 251 681 114
e-mail: praha@amtek.cz
official representative of
Průmyslový programovatelný zdroj EVA2400
Napájecí jednotka v příhodné skříňce
pro systémovou integraci
Společnost TDK-Lambda uvádí na trh průmyslový progra-
movatelný zdroj EVA2400 s výstupním výkonem 2,4 kW,
výškou 2U, jenž může pracovat jako zdroj konstantního
proudu nebo zdroj konstantního napětí při napájení
z jednofázového zdroje napětí 170–265 Vstř (47–63 Hz).
Díky kompaktní skříňce o rozměrech 250 ´ 86 ´ 445 mm,
hmotnosti do 7,5 kg a integrovaným chladicím ventilá-
torům nabízí EVA2400
velkou pružnost při vol-
bě umístění a orientace
v koncovém zařízení.
Mezi typické aplikace
patří průmyslové systé-
my pro nabíjení baterií,
nabíjecí systémy pro ba-
terie Li-Ion, další inte-
ligentní nabíjecí systé-
my, systémy pro čištění
vody, rentgenové ske-
nery, testování a měření,
automatizovaná testova-
cí zařízení, zahořování
polovodičů a testování
součástek.
Modely řady EVA se dodávají s výstupním napětím
v rozsazích 15–150 V, 30–300 V a 60–600 V a jim odpo-
vídajících proudových rozsazích 0–16 A, 0–8 A, 0–4 A tak,
že u každého z nich je dosaženo jmenovitého výstupní-
ho výkonu 2,4 kW. V případě potřeby lze výkon dodaný
do zátěže dále zvýšit paralelním zapojením až čtyř jed-
notek v režimu master/slave.
Zvláštní pozornost si zaslouží skutečnost, že TDK-Lambda
EVA2400 dosahují účinnosti typicky 88 % naprázdno,
výjimečné v kategorii programovatelných zdrojů, což
nejenom snižuje množství ztrátového tepla na minimum,
ale samozřejmě také spotřebu energie. Dále, řízení rych-
losti otáček chladicího ventilátoru (v závislosti na míře
zatížení výstupu a teplotě okolí) přispívá k prodloužení
životnosti ventilátoru a značně snižuje hladinu slyšitel-
ného hluku za provozu při pokojové teplotě.
Všechny modely EVA2400 jsou programovatelné pro-
střednictvím zabudovaného rozhraní RS232/485 nebo
rozhraní analogového, přičemž grafické uživatelské roz-
hraní pro PC je rovněž k dispozici. Na zadním panelu se
nalézají tři LED pro indikaci dvou provozních režimů –
konstantního napětí,
konstantního proudu
a připojení výstupu.
Čtvrtá – varovná LED
začne blikat, pokud
nastane chybový stav,
jakým je např. aktivace
přepěťové nebo tepel-
né ochrany, odpojení
výstupu nebo ztráta
napájení vstupu. Práh
spouštění přepěťové
ochrany je nastavitelný
v pásmu 10% až 110%
jmenovitého výstupní-
ho napětí prostřednic-
tvím komunikačního
portu, přičemž stejným způsobem lze definovat i dolní
omezení pásma nastavení výstupního napětí.
V souladu se směrnicemi EU LVD, RoHS i normami pro
elektromagnetickou kompatibilitu zdroje TDK-Lambda
EVA2400 splňují požadavky EN55022-A, FCC část
15-A a VCCI-A pro rušení vyzařováním i po přívodech
a IEC61000-4-2/-3/-4/-5/-6/-8/-11/ pro imunitu. Zdroje
rovněž odpovídají bezpečnostním normám UL/EN/
/IEC60950-1 Edition 2. Výrobce poskytuje na všechny
modely pětiletou záruku. Další informace naleznou
zájemci na stránkách www.uk.tdk-lambda.com/eva.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Tým vědců ze Stanfordovy univerzity nalezl
způsob, jak vytvořit grafenové nanoproužky
pomocí řetězců DNA. Tento výzkum by mohl
položit základní kámen pro masovou výrobu
grafenových tranzistorů, které by byly o několik
řádů menší, rychlejší a energeticky efektivnější,
než současné křemíkové tranzistory. Grafen je
rovinná síť jedné vrstvy atomů uhlíku uspořáda-
ných do šestiúhelníků a může být lepším polo-
vodičem než křemík, pokud se povede vytvořit
proužky o šířky 20 až 50 atomů,
a zde může pomoci DNA.
Grafenové tranzistory
Výrobci čipů vynakládají ročně mili-
ardy dolarů, ve snaze, aby tranzisto-
ry byli stále menší, rychlejší a ener-
geticky efektivnější. Jednotlivě se
tyto roční změny sice mohou zdát
nevýznamné, ale když je sečteme
za několik let, zjistíme, že jsou hlav-
ními faktory, které řídí exponenciální
nárůst výkonnosti současných
mikročipů.
Křemíkové tranzistory prošly vel-
mi dlouhou cestou, ovšem existují meze, které
nelze překročit, aby je bylo možné dále zmen-
šovat či aby mohli pracovat na ještě vyšších
kmitočtech. Rovněž pokud jde o odpadní tep-
lo a svodový proud už nelze žádné větší zlep-
šení očekávat. Není tedy žádným překvape-
ním, že vědci hledají alternativní materiály, kte-
ré by umožnily další pokrok. V tomto ohledu
nabízí velký potenciál grafen. Díky vynikající
elektrické vodivosti mohou být tranzistory
na bázi grafenu mnohem rychlejší, energetic-
ky efektivnější a také levnější a podstatně men-
ší než současné tranzistory. Grafenové tranzis-
tory lze vyrobit pomocí nanoproužků, což jsou
velmi úzké proužky grafenu široké pouze 20 až
50 atomů, ovšem masová výroba takových
nanoproužků se zatím ukazuje jako velmi
obtížný úkol.
Experiment podle vzoru DNA
Řetězce DNA jsou dlouhé a tenké a jejich veli-
kost odpovídá přibližně velikosti grafenových
nanoproužků. Pokud jde o chemické složení,
jsou součástí DNA mimo jiné také atomy uhlíku,
z kterých je grafen vytvořen. To vnuknulo profe-
soru Zhenan Baovi a jeho kolegům ze Stanfordo-
vy univerzity nápad poskládat grafenové nano-
proužky podle vzoru DNA, jako podle šablony.
Nejdříve vědci vzali křemíkový plátek, který
posloužil jako substrát pro experimentální tran-
zistor, namočili ho do roztoku DNA získaného
bakterií a potom pomocí známé techniky„rozče-
sali“ DNA do relativně rovných proužků. Poté byl
látek s DNA vystaven roztoku měděné soli, což
mělo za následek, že ionty mědi byly absorbo-
vány do DNA. Dalším krokem bylo obklopit plá-
tek s DNA metanovým plynem (CH4
), který rov-
něž obsahuje atomy uhlíku a zahřívat ho. Teplo
uvolňuje atomy uhlíků jak z DNA, tak z metano-
vého plynu, které se pak chemickou reakcí rych-
le uspořádají do grafenových proužků podle
vzoru DNA. Obr. 1 ukazuje tento proces, napra-
vo jsou atomy uhlíku uspořádané do grafenu,
nalevo jsou dva řetězce DNA. Bílé kuličky před-
stavují ionty mědi, které jsou integrální součástí
chemického procesu, a oheň představuje teplo,
které je základem celé metody. Tato technika je
velmi unikátní, protože využívá DNA jako efek-
tivní šablonu pro řízený růst elektronicky aktiv-
ních struktur.
Aplikace
Po úspěšném dokončení experimentu se tým
vědců posunul o krok dále a použili tuto techni-
ku pro výrobu skutečných grafenových tranzis-
torů. I když proces vytváření grafenových prouž-
ku ještě potřebuje doladit, protože atomy uhlíku
se na sebe někdy shlukují, místo aby vytvořily
pouze jednu vrstvu o tloušťce atomu. Výsled-
kem pak je, že místo grafenu vznikne grafit. Nic-
méně dosavadní výsledky jsou velkým příslibem
pro levný, přesný a vysoce škálovatelný způsob
masové výroby grafenové elektroniky.
V současné době vědci zkoumají možnosti
a mechanismy, které by dovolovaly lépe regu-
lovat růst grafenových vrstev. Vědci věří, že
jejich technika by nakonec mohla být využita
přímo k vytváření grafenových integrovaných
obvodů. Očekávají, že během dvou let se gra-
fen stane vážným soupeřem křemíku. ■
Obr. 1 Proces vytvoření grafenových nanoproužků
Zdroj: Stanford University
Grafenový tranzistor
podle vzoru DNADod‡n’do24h
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
SOUČÁSTKY A SYSTÉMY
37
Tato architektura vykonává až 70 % instrukcí
v jednom nebo ve dvou strojových cyklech. Pro-
cesory v této řadě se vyrábí s flash pamětí od
2 do 8 kB a s 256- nebo 512bajtovou RAM. Po-
čet GPIO pinů je 13, 16 nebo 18 a je dán typem
pouzdra 16-SOIC, 20-QFN nebo 24-QSOP. Tato
nová řada zároveň nabízí široký výběr analogo-
vých periferií, rychlý 12bitový 200 ksps nebo
10bitový 800 ksps SAR ADC s přesnou vnitřní
napěťovou referencí, komunikační rozhraní I2
C,
SPI, UART, dva analogové komparátory s pro-
gramovatelnou hysterezí a časem odezvy pro
zjednodušení návrhů řízení motorů a možnost
volby mezi dvěma vnitřními oscilátory. První
možností je přesný nízkopříkonový oscilátor ka-
librovaný na 24,5 MHz s přesností ±2%, který
vyhovuje i pro komunikaci bez nutnosti použití
externího krystalu, druhou možností je nízkofre-
kvenční 80kHz oscilátor. Procesory mohou pra-
covat buď ve standardním teplotním rozsahu
(–40 až +85 °C) nebo rozšířeném až do +125 °C.
Tato řadanavíc podporuje tři nezávisle konfigurovatelné PWM ka-
nály s rozšířeným rozlišením, hardwarovou nadproudovou ochra-
nou a detekcí chyb.
Patentovaná propojovací matice vstupů, výstupů a periferií je dal-
ším přínosem pro zjednodušení návrhu aplikací a přináší flexibilitu
pro případné změny. V kombinaci s vysoce kvalitními analogovými
obvody, vysokým výkonem, malým pouzdrem a nízkou cenou nabí-
zí ideální řešení pro embedded aplikace. Dále jsou tyto procesory
optimální pro aplikace řízení stejnosměrných motorů, jako napří-
klad dálkově ovládané modely, PC a elektrické ventilátory, elektric-
ká nářadí, set-top boxy, projektory a osvětlovací technika.
Od července tohoto roku navíc Silabs ke svým procesorům na-
bízí časově a kódově neomezenou vývojovou sadu Keil®
PK51 ob-
sahující kompilátor, linker a assembler v hodnotě okolo 2 500 USD.
Jeho použití je omezeno pouze na procesory Silabs a je volně do-
stupný na: http://pages.silabs.com/lp-keil-pk51.html.
Podrobnější informace získáte u distributora, společnosti HT-Eurep
Electronic, případně na stránkách https://www.silabs.com/produ-
cts/mcu/smallmcu/Pages/c8051f85x-86x.aspx.
HT-Eurep Electronic, spol. s r.o.
Světova 1041/9, 180 00 Praha 8
Tel.: +420 / 266 313 053
Fax: +420 / 284 810 202
Nová řada 8bitových procesorů
Silabs C8051F85x/6x
Výrobce integrovaných obvodů společnost Silabs, uvádí na trh novou řadu levných a zároveň vysoce výkonných
8bitových procesorů s taktem 25 MHz, programováním ISP a architekturou Pipeline.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
SOUČÁSTKY A SYSTÉMY
38
Co mají společného vstřikovací systém, motor motocyklu a lékař-
ský robot? Všechny mohou obsahovat EBVchip k vysoce přesné-
mu, ekonomickému řízení cívek pohonů (elektromagnetů). Tento
článek vás seznámí s tím, jak byl tento čip nazvaný SolexDrive
vyvinut a co všechno dokáže.
Ve spolupráci se dvěma velkými firmami z oblasti automobilové
techniky vyvinula společnost Freescale čip pro vysoce přesné říze-
ní cívek pohonů. Tento produkt je nyní také komerčně k dostání
pod názvem SolexDrive u společnosti EBV Elektronik.
Snahou při vývoji SolexDrive bylo vytvořit co možná nejlepší inte-
grovaný obvod (IC) pro řízení vstřikovacích trysek pro naftové
a benzínové motory s mimořádně nízkými emisemi. V této automo-
bilové aplikaci čip SolexDrive řídí externí tranzistory MOSFET, které
ovládají vstřikování. Tyto vstřikovače jsou v podstatě cívky aktuá-
toru, které zajišťují velmi přesné vstřikování.
Na první pohled se může zdát zvláštní, že čip, který našel uplat-
nění ve vysoce specializované automobilní aplikaci, je nyní částí
řady EBVchip, ale společnost EBV Elektronik zaregistrovala vysokou
poptávku po přepínačích pro velmi přesné řízení cívek aktuátoru
nejen pro automobily, ale i v mnoha dalších odvětvích. Konec kon-
ců, základním principem čipů řady EBVchip je otevřít nové, dříve
nevyužívané trhy a příležitosti a SolexDrive je přesně to, čím toho
společnost EVB Elektrik může dosáhnout.
Oblast využití cívek aktuátoru v různých průmyslových aplika-
cích představuje pro čip SolexDrive také zajímavé příležitosti.
U průmyslových aplikací se neklade takový důraz na úsporu ener-
gie, jako automobilových aplikacích, což znamená, že možnost
úspory energie navíc ke zvýšení přesnosti je pro zákazníky EVB
vítanou přidanou hodnotou.
Plynulá regulace – nejen zapnutí nebo vypnutí
V mnoha aplikacích bylo často možné nastavit ventil pouze do sta-
vu „zapnuto“ nebo „vypnuto“. Dosáhnout přesného dávkování bylo
pomocí jednoduchého digitálního ON/OFF regulátoru velmi obtíž-
né. Zvlášť, když je digitální ON/OFF regulátor vypnut, může malé
množství dávkované látky (např. vody nebo technického plynu)
ventilem stále ještě snadno unikat. To způsobuje buď nepřesné
dávkování anebo opotřebení, což má za následek další náklady
nebo plýtvání dávkovanou látkou. Plynulá regulace umožňuje
mnohem přesnější dávkování.
Cívky bylo možné obvykle řídit pouze pomocí funkce ON/OFF,
ovšem díky čipu SolexDrive je přesné řízení cívky umožněno vysoce
precizní pulzně šířkovou modulací. V závislosti na způsobu použi-
tí to může zahrnovat řízení lineární cívky nebo regulátoru otáček
motoru ve stejnosměrných motorech. Kombinací přesného řízení
s „high side“ a „low side“ regulátory nabízí toto řešení řadu zajíma-
vých příležitostí.
Zlepšeni EMC, přesnější dávkování
S výjimkou specifických případů není obecně nutné ventily regulo-
vat velmi rychle. V případě digitálních ON/OFF regulátorů, kdy je
cívka vystavena vysokým proudům, je tomu ale přesně naopak. Vel-
mi vysoké spínací proudy mohou vést k řadě problémů spojených
se spínáním: ovládací prvky musí být včetně svých ochranných
obvodů nejen dostatečně vysoce dimenzované, ale vysoké proudy
také způsobují vážné problémy s elektromagnetickou kompatibili-
tou. Tyto vysoké spínací proudy mohou dále způsobovat vysokou
(a zbytečnou) spotřebu energie, jež může dokonce někdy vyžado-
vat kompenzaci. Při použití digitálního ON/OFF regulátoru jsou cívky
aktuátorů extrémně zatěžovány velmi vysokými a závěrnými proudy,
takže je třeba poměrně často během provozu cívky vyměňovat.
Při použití čipu SolexDrive se lze těmto špičkovým proudům
vyhnout díky plynulému PWM regulátoru. Snižuje se tak zátěž spo-
jená s EMC, zároveň se zvyšuje přesnost a výrazně se prodlužuje
životnost cívek aktuátoru.
SolexDrive v průmyslovém využití
Typické využití čipu SolexDrive zahrnuje roboty vybavené několika
pohony, stejně jako celou řadu dalších uplatnění, při kterých je třeba
cívky regulovat elektronicky – od čerpacích stanic po lékařská zaří-
zení. Kdykoli jsou zapotřebí ovladače pro cívky aktuátoru, ventily,
indukční bodové pohony, regulátory kapalin a plynů, průmyslové
průtokoměry, distribuované ventilační regulátory, lineární pohony,
profesionální roztřikovače v zahradnictví atd., čip SolexDrive může
být přesně tím IC, který potřebujete.
I když ne všechny aplikace vyžadují plnou, komplexní funkčnost,
kterou tato součástka nabízí, stále může být velmi užitečná, proto-
že na plošných spojích zabírá velmi málo prostoru a díky svým
ochranným a diagnostickým obvodům poskytuje větší spolehlivost.
Kromě automobilového sektoru lze čip SolexDrive využít v řadě
dalších aplikací, při nichž je vyžadován vyšší stupeň účinnosti moto-
rů. Dobrým příkladem jsou námořní aplikace, lodě, sněžné skútry,
komerční vozidla, motocykly či stavební a zemědělské stroje.
Je známo, že i relé obsahují cívky, které ze systémových důvo-
dů pracují pouze ve dvou stavech: „zapnuto“ nebo „vypnuto“. Díky
své atraktivní ceně je čip SolexDrive dokonce vhodným modulem
pro řídicí relé, vyžadující zpětnou vazbu nebo diagnostický signál
a odpovídající ochranný obvod. V těchto aplikacích čip EBVchip
také výrazně snižuje nejen elektrickou zátěž relé, ale i spínací prou-
dy. Čip SolexDrive lze použít k regulaci až jedenácti relé najednou:
pět v „high side“ a šest v „low side“ konfiguraci.
SolexDrive
vícekanálový programovatelný ovladač
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
SOUČÁSTKY A SYSTÉMY
39
Řídicí centrum: čtyři mikrojádra
Čip SolexDrive funguje s dvěma nezávislými kanály, z nichž kaž-
dý obsahuje dvě mikrojádra (tj. čip obsahuje celkem čtyři mikrojá-
dra). Tato mikrojádra jsou základními mikrokontroléry, ale mohou
pracovat zcela na sobě nezávisle. To znamená, že lze naprogra-
movat čtyři zcela odlišné a nezávislé sekvence pro regulaci vstři-
kovacích ventilů čtyř nebo šestiválcového motoru.
Mikrojádra pracují nezávisle a řídí proud ovladače pulzně šířko-
vou modulací v rozsahu 0–65 535 kroků. Čip SolexDrive dostává
požadovanou cílovou hodnotu, jako 16bitovou hodnotu prostřed-
nictvím rozhraní SPI ze standardního mikrokontroléru, který se běž-
ně využívá v řídicích jednotkách motoru. Z tohoto signálu pak čip
SolexDrive vygeneruje příslušnou sekvenci pro regulaci tranzisto-
rů MOSFET.
Čip je vybaven dvěma kanály, z nichž každý obsahuje dva řadi-
če a dvě mikrojádra. Čip SolexDrive může řídit pět „high side“
ovladačů a zároveň šest „low side“ ovladačů s příslušnou dia-
gnostikou.
Mikrojádra jsou pouze typu RAM, což znamená, že během inici-
alizace lze do paměti RAM nahrát mikrokód a zároveň zde existu-
je možnost dynamické změny parametrů.
Inteligentní řešení
To, co činí z čipu SolexDrive tak elegantní řešení, je skutečnost, že
integrovaná mikrojádra pracují ve všech řídicích úkolech v reálném
čase během celé provozní doby: od vypnutí do startovací fáze,
nastavení v souladu s maximální hodnotou a jejím poklesem.
Dynamicky také udržuje všechny fáze řízení. Různé maximální
a minimální hodnoty lze definovat během všech těchto fází. Mikro-
jádra zajišťují udržování těchto hodnot, např. neustálým srovnává-
ním skutečných hodnot s individuálně předem programovanými
maximálními cílovými hodnotami ON/OFF, udržovací cílovou hod-
notou ON/OFF i různými časovými parametry.
Výsledkem je, že se vývojáři nemusí starat o komplexní proces
jako takový; pouze musí zajistit, aby mikrokontrolér přes rozhraní
SPI dodával čipu SolexDrive příslušné proudové a časové speci-
fikace. Čip EBVchip se postará o ostatní nastavení proudů podle
chování jednotlivých cívek aktuátoru.
PWM proudový puls generovaný do cívky začíná na náběžné
hraně spouštěcího signálu mikrokontroléru a končí na sestupné
hraně tohoto signálu. Čip SolexDrive měří proud, který skutečně
cívkami prochází, což znamená, že je k dispozici přesná zpětná
vazba z obvodu cívky. Čip má také nezbytné ochranné obvody
s přidruženými diagnostickými funkcemi.
Integrovaný přepínač umožňuje vývojáři přiřadit jednotlivé kanály
jednomu ze čtyř integrovaných řadičů, které umožňují, aby čip
SolexDrive pracoval pro různé kanály jen s jedním řadičem. K dispo-
zici jsou čtyři digitální řadiče a každý z nich může řídit různé kanály.
Tento čip má také měnič DC/DC, umožňující řízení „high side“
tranzistorů MOSFET. Díky tomu pak mohou být všechny tranzisto-
ry MOSFET – s nulovou diodou – připojeny přímo k výstupu IC;
nezbytné ochranné prvky jsou již integrovány do čipu SolexDrive.
Čip SolexDrive poskytuje signály s pulzně šířkovou modulací až
do 100 kHz na výstupu, čímž regulace tranzistoru MOSFET vyža-
duje náboj 30 nC (maximálně 50 nC).
www.ebv.com ■
Informace o programu a podmínkách účasti získáte na www.stech.cz nebo na konference@stech.cz
60let
Témata:
• Internet věcí a optimalizace výrobních procesů,
• komunikace M2M a její obchodní příležitosti,
• aplikace technologií GPRS, NFC, WiFi a ZigBee,
• inteligentní etikety RFID a sběr dat,
• dálkové monitorování a správa zařízení,
• rádiová komunikace v oblasti měření a regulace,
• dálkové odečty a řízení odběru v rámci smart grid,
• bezkontaktní platby a mobilní platební terminály,
• fenomén „big data“.
Machines Communicate
8. října od 9.00 hodin, Pavilon P, sál P3 – MSV Brno
Konference Machines Communicate je již tradiční doprovodnou akcí 55. Mezinárodního strojírenského veletrhu v Brně.
Tato konference se soustředí na všudypřítomný fenomén skrývající se pod akronymem M2M, tj. komunikaci mezi stroji a systémy,
sběr dat a jejich další zpracování. Obsahem diskuse budou hlavní aspekty propojení výrobků a zařízení v průmyslu, energetice,
dopravě, logistice a dalších oborech.
Konference Machines Communicate bude obsahově bezprostředně propojena s hlavním tématem strojírenského veletrhu, kterým
je průmyslová automatizace. Témata konference byla volena tak, aby poskytla ucelený přehled specializovaným odborníkům
z oblasti vývoje, projekce, systémové integrace, dodavatelům a uživatelům zařízení pro sběr dat a řízení procesů v průmyslu,
energetice, dopravě i inteligentních investičních celcích, a samozřejmě všem dalším zájemcům o uvedené technologie.
Mediální partner:
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
SOUČÁSTKY A SYSTÉMY
40
Měřicí převodníky AD4RS, AD4USB a AD4ETH (viz obr. 1) převá‑
dějí analogové signály v rozsahu 4–20 mA či 0–10 V do digitální
podoby. Jsou určeny především pro zpracování výstupních signá‑
lů z různých snímačů a čidel. Naměřené hodnoty jsou dále předá‑
vány v digitální podobě do nadřízeného systému. Převodníky AD4
jsou dodávány ve třech variantách – modul AD4RS přenáší namě‑
řené hodnoty linkou RS485 nebo
RS232, verze AD4USB se připojuje
k počítači přes rozhraní USB a verze
AD4ETH je určena pro přenos dat
přes Ethernet.
Měření i přepočet hodnot
Vlastnosti všech variant AD4 jsou až
na detaily stejné. Měřicí převodníky
řady AD4 mají čtyři vstupy určené
podle typu pro měření proudu či
napětí. Tyto vstupy jsou galvanicky
oddělené od ostatních částí. Maxi‑
mální rychlost měření je 1x za sekun‑
du, hodí se tedy především pro
měření fyzikálních veličin. Společ‑
ným znakem modulů AD4 je robust‑
ní provedení, široký rozsah napájení
8–30 V a možnost uchycení na lištu
DIN. Převodník AD4USB vystačí jen
s napájením z portu USB.
Vstupní rozsah je vždy rozdělen
na 10 000 dílků, ale pro každý vstup
je možné zadat lineární přepočet.
Převodník pak tedy zasílá či zobra‑
zuje hodnoty přímo v jednotkách
měřené veličiny.
Pro komunikaci je používán buď protokol Spinel (firemní stan‑
dard Papouch s.r.o), nebo široce rozšířený MODBUS RTU či TCP.
Komunikační protokoly jsou dobře popsány, takže začlenění pře‑
vodníků AD4 do měřicího systému je jednoduché.
Přímé připojení na Ethernet
Zajímavý je AD4ETH, tedy měřicí modul s rozhraním Ethernet.
Umožňuje číst měřené hodnoty stejně, jako ostatní varianty, navíc
má však řadu dalších funkcí, které přináší ethernetová konektivita
(viz obr. 2). Modul AD4ETH obsahuje vnitřní webovou stránku
s naměřenými hodnotami po přepočtu a s měřenou jednotkou. Tím
se může stát zcela samostatným měřicím systémem. Pro každý
kanál je možné nastavit hlídanou hodnotu, při které bude odeslán
email na zadanou adresu. Další možností je čtení naměřených
hodnot v XML formátu, který umí zpracovávat stále více programů.
Kromě zmíněných protokolů Spinel a MODBUS TCP umí AD4ETH
i protokol SNMP včetně odeslání TRAPu při
vybočení hlídané veličiny ze zadaných
hodnot. V některých situacích je také vý‑
hodné odeslání naměřených hodnot meto‑
dou http GET.
Zobrazení programem Wix
Naměřené hodnoty z modulů AD4 budou
pravděpodobně použity jako vstupní data
pro nadřízené systémy. Je ale také možné využít program Wix
(wix.papouch.com), který umožňuje každý vstup pojmenovat
a zobrazovat i ukládat měřené hodnoty v zadaném intervalu. Ulo‑
žený soubor lze otevřít v programu MS Excel a výsledky dále zpra‑
covávat – tuto možnost ocení všichni, kteří z naměřených hodnot
sestavují zprávy či tiskové dokumenty.
Měřicí moduly řady AD4 je možné zapůjčit k vyzkoušení a tech‑
nici společnosti Papouch (viz inzerát dole) jsou připraveni poradit
s jejich aplikací.
www.papouch.com ■
Obr. 1 Měřicí modul AD4ETH
Obr. 2 Uspořádání měření s využitím internetu
A/D převodníky signálů 0–10 V, 4–20 mA
s výstupem na RS232/485, USB a Ethernet
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA
41
Velká část výrobních podniků v ČR, obzvláště v automobilovém
průmyslu, pracuje v režimu MTO/ATO (Manufacture-To-Order,
Assembly-To-Order). Pro tyto režimy je charakteristická široká vari-
abilita vyráběného sortimentu, proměnlivá sériovost a modularita
výroby i montáže. V takových výrobních provozech je velmi obtíž-
né udržet způsobilost výrobního procesu na standardní úrovni.
K tomu přispívá i skutečnost, že získávání statistických dat nutných
pro vyhodnocení způsobilosti výrobního procesu je díky široké
variabilitě výrobků a výrobních postupů nákladné, obtížné a je
samo zdrojem chyb. Cílem projektu ROMESY (robotický měřicí
systém) je automatizovat většinu práce metrologického oddělení
výrobního provozu a odstranit nedostatky ručního měření a zpra-
cování dat (obr. 1).
Robotické kamerové měřicí systémy se běžně využívají při pro-
vozní kontrole chyb výrobní operace. Tyto kontroly však nemají
charakter zjišťování znaků kvality. Jde o jednoúčelové kontroly
používané při totální kontrole sériové nebo hromadné produkce,
které jsou použitelné pouze pro jeden typ výrobků, popř. několika
jeho modifikací. Naším záměrem je vyvinout univerzální robotický
měřicí systém, který je schopen samostatně, bez kvalifikované
obsluhy provádět zjišťování kvalitativních i kvantitativních znaků
kvality nutných pro sledování způsobilosti výrobního procesu. Jeho
základním úkolem je tedy nahradit práci lidí, kteří v provozní met-
rologické laboratoři vyhodnocují na vzorcích z výroby znaky kvali-
ty předepsané kontrolním plánem.
Kontrolní plán je dokument, který určuje, ve kterých místech
výrobku a jakým způsobem se má provést vyhodnocení znaku
kvality (obvykle kvantitativní měření nebo zjištění stavu kvalitativní-
ho parametru typu vyhověl/nevyhověl). Pro robotický měřicí sys-
tém musí být na základě kontrolního plánu vytvořena sada dat,
podle kterých robot najíždí do měřicích pozic, spouští senzory
a vyhodnocuje jejich výsledky. Měření je ve většině případů bez-
dotykové, založené na principech strojového vidění a videometrie.
Kamery snímkují měřené části výrobku a pomocí algoritmů pro
zpracování obrazu provádí vyhodnocení znaků kvality. Lze vyhod-
nocovat znaky kvalitativní, hlavně měřením kritických rozměrů,
i znaky kvalitativní, například poškození povrchu a další podobné
vady. Výsledky měření jsou odesílány do databází oddělení řízení
kvality, kde jsou statisticky vyhodnocovány a interpretovány jako
obvyklé parametry způsobilosti výrobního procesu, regulační dia-
gramy a další nástroje pro statistické řízení výrobního procesu.
Nedílnou součástí robotického pracoviště je softwarový simulá-
tor, který umožňuje rychlý a pohodlný vývoj řídicích programů pro
kontrolu libovolného výrobku. Simulátor pracuje s modelem výrob-
ku (3D výkresem), 3D modelem robota a jeho součástí je i vývojo-
vé prostředí pro algoritmy vyhodnocení obrazu.
Skutečný přínos automatického měření vynikne v případě, kdy
sortiment kontrolovaných dílů představuje desítky či stovky růz-
ných výrobků, a na každém z nich je nutné provádět až desítky
měření. Jediný stroj se soupravou univerzálních měřicích rámů
dokáže pořídit všechna data pro kontinuální vyhodnocování způ-
sobilosti výrobního procesu.
Robotický měřicí systém je vyvíjen i s ohledem na snadnou inte-
graci do výrobního informačního systému MES (Manufacturing
Execute System).
Společnost FCC průmyslové systémy s.r.o. společně s Centrem
strojového vnímání při Elektrotechnické fakultě ČVUT řeší tento
projekt č. TA03010398 s finanční podporou TA ČR pod názvem
Robotický měřicí systém pro sledo-
vání způsobilosti výrobního procesu.
www.fccps.cz ■
Obr. 1 Robotický měřicí systém ROMESY
ROMESY – projekt robotického systému
pro automatizaci řízení kvality výroby
Zveme Vás
k návštěvě
robotického
parku
na veletrhu
MSV Brno 2013
hala Z
7. – 11. 10. 2013
FCC průmyslové systémy s.r.o.
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
www.strojove-videni.cz
Robotický měřicí systém
pRo sledování způsobilosti
výRobního pRocesu
Robotický
pR
vývý
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA
42
Definice říká že „Internet věcí“ jsou všechny síťově připojitelné pří‑
stroje, čidla, senzory a systémy. Internet věcí je pojetí sítě, a to
zpravidla té rádiové, mezi nejrůznějšími zařízeními. Každá takováto
„věc“ je tedy připojena do rozsáhlé celosvětové sítě, která se
zjednodušeně skládá ze tří úrovní: vrstva snímačů,
síťová vrstva a aplikační vrstva.
Úroveň snímačů zahrnuje zařízení,
která jsou vybavena snímači či čteč‑
kami a mají komunikační a výpočet‑
ní schopnosti, které umožňují shromaž‑
ďovat informace a data z okolního prostředí.
Příkladem jsou čtečky RFID a zároveň RFID karty
a tagy, čtečky čárových kódů a samotné kódy, senzory
a pohony, GPS a kamery.
Po úrovni snímačů následuje vrstva síťová, která funguje jako propo‑
jení informací mezi jednotlivými objekty v Internetu věcí. Tato konektivi‑
ta se skládá z různých IP adres a WAN rozhraní, včetně kabelových
a mobilních sítí poskytovaných různými operátory. Funkcí síťové vrstvy
je tedy přenos shromážděných informací ze snímačů do nejvyšší úrov‑
ně aplikační, kde dochází ke zpracování a analýze.
Poslední úrovní je aplikační vrstva, kde jsou všechny získané
údaje zpracovány, analyzovány a transformovány do smyslupl‑
ných informací, které je možné zobrazit uživatelsky přívětivě, a to
pomocí grafu nebo souhrnných tabulek.
Významnou roli v Internetu věcí hraje inovativní výrobce IEI
Integration, který poskytuje celou řadu průmyslových tabletů,
PDA zařízení a počítačů určených pro automobily. Jedná se
o portfolio IEI Mobile zařízení určených do nepříznivých podmí‑
nek, což v praxi znamená mechanickou odolnost, houževnatost
vůči vibracím a rozšířeným pracovním teplotám. Odolná mobilní
zařízení z portfolia IEI Mobile mají integrovány funk‑
ce pro sběr dat, jako jsou čtečky 1D/2D čáro‑
vých kódů, RFID čtečky a kamery, a pro
rádiovou komunikaci jsou vybaveny
GPRS nebo HSPA modemy.
IEI mobile má ve své řadě dva výrazné
a úspěšné produkty, které jsou držiteli ocenění
v komunikační oblasti „Best choice award Computex”.
V roce 2011 získal toto ocenění mobilní počítač iKarPC
určený pro automobilovou přepravu, jeho účelem je maximalizo‑
vat výkon řidičů a zlepšit produktivitu vozového parku. V loň‑
ském roce obdržel stejné ocenění medicínský tablet ICEFIRE.
Mobilní asistent pro medicínu ICEFIRE zlepšuje přesnost zadá‑
vaných dat o pacientovi a nabízí rychlý přístup k úplné databázi
informací o nemocném a referenčních materiálech v místě léč‑
by. Výsledkem je bezpečnější, efektivnější a kvalitnější péče
o pacienta.
Více podrobnějších informací o mobilních počítačích z řady IEI
mobile, které jsou součástí „Internetu věcí“ získáte na interneto‑
vých stránkách společnosti ELVAC (www.elvac.eu), která firmu IEI
Integration na českém trhu zastupuje.
www.elvac.eu ■
Mobilní průmyslové počítače v Internetu věcí
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA
43
Počítačové sítě se neustále vyvíjejí, což zvyšuje požadavky jak
na uživatele, tak i na síťové komponenty. Zabezpečit kvalitu na-
bízených služeb a rychle odstranit poruchy není možné bez pe-
riodické kontroly a měření síťových parametrů.
Zajímavým rozšířením nabídky síťových
testerů, která potěší i administrátory s ome-
zeným rozpočtem je novinka firmy IDEAL In-
dustries, tester UniPRO MGig1. V porovná-
ní se svými předchůdci byl tento přístroj
rozšířen o nové funkce a možnosti pro tes-
tování na metalických a optických linkách
podle doporučení ITU-T Y.1564 (NetSAM,
EtherSAM). Tester UniPro MGig1 se tak stal
velmi vhodným zařízením pro testování
vlastností a kvality současných sítí.
Přístroj UniPro MGig1 umožňuje provádět
měření na dvou metalických portech s přenoso-
vou rychlostí 10/100/1 000 Mb/s a dvou optic-
kých portech s rychlostí 1 Gb/s (SFP transcei-
very na 1 300 nm a 1 550 nm pro jednovidová
vlákna a na 850 nm pro multividová vlákna).
Pracuje podle metodologie dle RFC 2544
a Y.1564 (NetSAM) s vyhodnocením parame-
trů jako je propustnost, jitter, ztráta paketů,
zpoždění a mnoho dalších. Tento přístroj je vy-
užívaný techniky hlavně v sítích, kde je po-
třebné ověřit vlastnosti a funkčnost metalic-
kých a optických linek, v sítích podporujících
IPv4, VLAN, QinQ, MPLS a taktéž v poslední době stále častější
nasazení IPv6 (obr. 1). Je vhodný i na klasické testy jako jsou Ping,
Trace Route, Hub blink, testování PoE/PoE+ (proud, napětí, výkon),
BERT (L1-L4) a SLA-Tick. Tester může pracovat v režimu koncové-
ho bodu (end point), nebo při dvouportové verzi v průchozím režimu
(pass through mode), kde je možné získat statistické vyhodnocení
nejvíce komunikujících uživatelů (Top ten talkers).
Jak už bylo zmíněno, tester UniPro MGig1 podporuje i standard
Y.1564 (NetSAM), který umožňuje testování až osmi nezávislých
toků např. pro ověření implementace QoS. Pokud má uživatel
k dispozici dva přístroje může provádět obousměrné měření
(downstream/upstream) – což je vhod-
né zejména pro testy konektivity přes
ADSL/VDSL. V ostatních případech, kdy
je potřeba testovat ve smyčce je k dis-
pozici přístroj UniPRO SEL1 představu-
jící samostatnou inteligentní jednotku
pro smyčkové testy jako doplněk nejen
k testeru UniPro MGig1, ale i k ostatním
zátěžovým testerům.
Přístroj UniPRO SEL1 umožňuje vytvo-
řit logickou smyčku, kdy je datový tok
(na vrstvách 1 až 4) z UniPro MGig1 vy-
sílán zpět bez dalšího zpracování nebo
úprav, a to po jednom metalickém portu
s přenosovou rychlostí 10/100/1 000 Mb/s
nebo jednom optickém portu s rychlostí
1 Gb/s (SFP transceivery na 1 300 nm
a 1 550 nm pro jednovidová vlákna a na
850 nm pro multividová vlákna). Při mě-
ření jej uživatel může ovládat buď přímo,
nebo dálkově pomocí přístroje UniPro
MGig1 přes měřenou linku.
UniPro MGig1 nabízí dostatečnou
vnitřní paměť pro záznam naměřených
výsledků, ale také je možné použít USB rozhraní pro přenos dat do
PC. Oba přístroje mohou být napájeny z elektrické sítě, nebo
z akumulátoru.
Více informací o nabízených přístrojích, nejen z oblasti testerů
linek, je možné získat u firmy TR instruments, spol. s.r.o.
www.trinstruments.cz ■
Tester ethernetových linek UniPro MGig1
Obr. 1 Použití testeru UniPRO MGig1
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA
44
Po zahájení výroby dvojice nových ručních přístrojů pro měření odpo-
rů, o kterých jsme na tomto místě informovali začátkem letošního roku,
HIOKI doplňuje třetí, nejvyspělejší model s označením RM3545. Zásad-
ními rozdíly proti ostatním modelům v sérii RM354x jsou zejména vyš-
ší přesnost (a tedy i maximální rozlišení měřených hodnot) a možnost
instalace jedné nebo dvou 10kanálových zásuvných karet Z3003 pro
přepínání měřicích míst. Rovněž předpokládanou hlavní oblastí použi-
tí ve srovnání s dříve představenými modely není pouze sériová výro-
ba nebo případně údržba, ale primárně výzkum a vývoj. Všechny tři
modely ovšem shodně používají čtyřbodovou metodu (u nového
modelu se dvěma instalovanými přepínacími kartami Z3003 lze pro
měření až 42 různých míst použít dvoubodovou metodu) měření a tep-
lotní kompenzaci. V tabulce 1 je stručné srovnání základních parame-
trů všech tří modelů:
Nový tester je vybaven 6,5místným displejem a řadou funkcí
a vlastností pro velmi přesná měření – jako jsou např. teplotní kom-
penzace, kompenzace elektromotorického napětí nebo možnost
volby rozsahu měřicího proudu. Vedle toho model RM3545 nabízí
mnohé další funkce, více či méně obvyklé u přístrojů této kategorie;
contact check, autokalibraci, komparátor výsledků s automatickou
komunikací s nadřazeným PC/PLC, škálování odporu na jiné fyzi-
kální veličiny, zvukový/světelný alarm, statistické výpočty aj. Pro
dálkovou komunikaci jsou standardní modely s označením
RM3545 osazeny analogovým rozhraním EXT I/O a kombinací
RS-232/Print/USB rozhraní, případně lze zvolit rozšíření –01 s GPIB
nebo –02 se dvěma sloty pro 10kanálovou přepínací kartu Z3003.
Základním příslušenstvím testeru pro základní ovládání a export dat
do PC je zdarma ke stažení na webu výrobce jednoduchý software.
www.teste.cz ■
Obr. 1 Uspořádání
čelního panelu testeru RM3545
Vícekanálové testery
pro velmi přesné měření odporu
Nový unikátní datalogger
s rádiovým přenosem dat
Tabulka 1 Srovnání základních parametrů
RM 3544 RM3548 RM3545
Oblast použití sériová výroba údržba
R&D,
sériová výroba
měřicí rozsahy
1 µΩ
až 3,5 MΩ
0,1 µΩ
až 3,5 MΩ
0,01 µΩ
až 1,2 MΩ
základní přesnost 0,02 % 0,02 % 0,006 %
maximální rozlišení 1 µΩ 0,1 µΩ 0,01 µΩ
Obr. 2 Zadní panel varianty RM3545-02
se dvěma instalovanými
přepínacími jednotkami
Souběžně s výše představenou novinkou japonský výrobce uvedl do
prodeje zcela unikátní, multikanálový datalogger s funkcí rádiového
přenosu dat ze vstupních modulů do hlavní jednotky přístroje. Přenos
dat probíhá pomocí spojení přes Bluetooth a je možný podle konkrét-
ních podmínek až na vzdálenost 30 m (tzn. viditelnou vzdálenost).
Jedna hlavní jednotka – s označením LR8410-20, tedy samotné srdce
systému s barevným displejem a klávesnicí pro kompletní ovládání log-
geru, může být spárována až se sedmi vstupními moduly. Každý
tento modul disponuje 15 kanály, celkem tedy může být vytvořen sys-
tém se 105 nezávislými kanály. Moduly s 15 kanály jsou navíc k dis-
pozici ve dvojím provedení, a to jako model LR8510 Voltage/Tempe-
rature Unit pro záznam napětí a teplot pomocí termočlánků, a jako
model LR8511 Universal
Unit s možností záznamu
napětí, teplot (termočlánky
a Pt100/JPt100 senzory),
odporu a vlhkosti.
Pro snadné použití nového dataloggeru je vestavěna funkce
Quick Set Navigator, umožňující i minimálně zkušené obsluze
snadné a rychlé nastavení požadovaných parametrů měření
v sestavě několika následných kroků. Pro každý jednotlivý krok je
navíc vždy v části displeje zobrazena kontextová nápověda. Sou-
částí dodávky dataloggeru je software pro snadné zpracování
měřených dat na PC. Díky funkci ovládání přes http server lze log-
ger kompletně řídit také vzdáleně přes
webový prohlížeč. Datalogger je možno
napájet z vestavěné baterie, pomocí AC
síťového adaptéru nebo externího DC
zdroje. Základní parametry dataloggeru
jsou v tabulce 1.
Detailní technické informace nejen
o těchto přístrojích si můžete vyžádat u spo-
lečnosti TESTOVACÍ TECHNIKA s.r.o.
(www.teste.cz) nebo je naleznete přímo
na stránkách výrobce www.hioki.com.
www.teste.cz ■
Tabulka 1 Základní parametry dataloggeru
Vstupní jednotka LR8510
Voltage/Temp Unit
Vstupní jednotka LR8511
Universal Unit
Měřené veličiny napětí, teplota (termočlánky)
napětí, teplota (termočlánky + Pt100/JPt100),
odpor, vlhkost
napětí 10 mV až 100 V (10 rozsahů, max. 300 V, všechny kanály izolované)
teplota podle typu termočlánku – K, J, E, T, N, R, S, B, W
teplota (Pt100/JPt100) – –100 °C až +800 °C
odpor – 10 až 200 Ω (4 rozsahy)
vlhkost – 5,0 až 95,0 % rh
vzorkování maximální rychlost 100 ms/všechny kanály současně
paměť vnitřní 16 MB, externí (SD karta Z4001) 2 GB
rozhraní LAN, USB, slot pro SD kartu
operační doba až 120 h z baterie (1 min. vzorkování)
Obr. 1 Datalogger se dvěma bezdrátovými
15kanálovými vstupními jednotkami
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/www.farnell.com/cz
Předplatné časopisu
Sdělovací
technika
si můžete objednat na adrese:
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-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA
46
K průmyslové revoluci došlo proto, že si výrobci uvědomili, že
pokud několik řemeslníků spolupracuje, je jejich práce efektivněj-
ší, než když každý z nich pracuje samostatně. Toto průlomové zjiš-
tění je i základem moderní průmyslové automatizace. Ale nové
objevy v oblasti efektivity a spolupráce jsou stále možné a proto
probíhá v oblasti průmyslové automatizace nová revoluce. V sou-
časné době si provozovatelé průmyslových automatizačních sys-
témů uvědomují, že integrací správy dat, řízení procesů, zabezpe-
čení, video dohledu a dalších automatizačních úloh je možné
dosáhnout vyšší efektivity, bezpečnosti a kvality.
Sjednocování podsystémů je základem moderní revoluce v prů-
myslové automatizaci. Podstatou je připojení řady automatizač-
ních podsystémů k jedné průmyslové ethernetové infrastruktuře
místo několika oddělených průmyslových sběrnic. Komplexní
řešení Moxa pro průmyslový Ethernet je klíčovým stavebním kame-
nem pro propojování podsystémů v průmyslu a zajišťuje jejich bez-
problémovou konektivitu a spolupráci. Místo dělení pozornosti
mezi více systémů se mohou provozovatelé průmyslové automa-
tizace zaměřit na jedno univerzální komunikační rozhraní. Taková
konvergence umožňuje různorodým podsystémům sdílet data
a optimálně využívat svůj výkon.
Podívejme se na dvě případové studie, detailněji demonstru-
jící jak řešení Moxa plní požadavky na šířku pásma, bezpečnost
a správu, což přináší schopnost plně využívat možnosti a pro-
vozní výhody propojování podsystémů v průmyslové automati-
zaci.
První případová studie:
Jednotný SCADA a dohledový zabezpečovací systém
Při přepravě ropy a plynu jsou dálková potrubí monitorována pro-
střednictvím dvou systémů: real-time I/O systémy typicky řízené
prostřednictvím SCADA aplikací a kamerové systémy typicky spra-
vované prostřednictvím odděleného systému CCTV. Při řízení pro-
vozu lukrativního potrubního vedení není prostor pro chyby a počí-
tá se každá sekunda při reakci na kritické události, jako jsou alar-
my od I/O signálů ve SCADA systému. Integrace SCADA a video
systémů umožňuje operátorům snadné propojení SCADA událos-
ti s příslušným videozáznamem a výrazně zvýší jejich informova-
nost o aktuální situaci na odlehlém úseku potrubí.
Výzvy
Síť integrující SCADA a video systémy musí být dostatečně robust-
ní, aby obsloužila dálkový ropovod v různorodých a náročných
venkovních podmínkách. Samotná integrace systému musí být
natolik jednoduchá, aby nevytvářela víc problémů, než sama řeší.
Oba systémy musí být integrované do takové míry, že je provozo-
vatelé mohou používat společně bez toho, aby si to uvědomovali
a okamžitě reagovali na SCADA události bez plýtvání časem pro
hledání příslušného videozáznamu.
Řešení
Moxa řešení vynikají v potrubních aplikacích při integraci SCADA
a dohledových systémů propojených robustní ethernetovou infra-
strukturou. Hardwarová řešení Moxa jsou robustní a reálně testo-
vaná v terénu i v nejnáročnějších podmínkách. Moxa OPC řešení
a softwarové nástroje pro vizuální dohled usnadňují integraci video
dohledu do systémů SCADA. S technologiemi Moxa mohou mít
SCADA/HMI rozhraní okamžité zobrazení okna s videem při výsky-
tu alarmu ve SCADA systému.
Výhody propojeného systému
V integrovaném SCADA a dohledovém systému mohou operáto-
ři současně sledovat stav aplikace ve SCADA rozhraní a sledo-
vat video z aplikace v reálném čase s přístupem k záznamům ze
situace před událostí. Gigabitová řešení Moxa a technologie pro
optimalizaci šířky pásma při přenosu videa dovolují vyhradit pri-
Obr. 1 Propojení systému SCADA a video dohledu
Průmyslové ethernetové sítě optimalizované
pro propojování automatizačních systémů
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA
47
oritní pásmo pro kritické I/O nebo video přenosy tak, že se oba
systémy navzájem neovlivňují, což je důležité. Propojení dohle-
dových a SCADA systémů je důležité, protože dálkový monito-
ring ropovodů je díky němu mnohem efektivnější, produktivnější
a bezpečnější.
Druhá případová studie: Propojování PLC sítí
Výzvy
Mnoho distribuovaných automatizačních systémů používá síťové
protokoly, které byly vyvinuty pro použití se specifickými PLC řídi-
cími systémy. Pro vytvoření efektivnějšího řízení a monitoringu musí
automatizační systémy propojit různé typy sběrnic PLC do jedné
centralizované platformy pro společné řízení.
Hlavní dodavatelé PLC urychlili přechod svých řídicích systémů
na síť Ethernet přijetím protokolů PROFINET and EtherNet/IP. Orga-
nizace PI vyvinula PROFINET jako kompatibilní variaci Ethernet
sběrnice Profibus a EtherNet/IP je ethernetový protokol vyvinutý
organizací ODVA.
Řešení
Průmyslové ethernetové přepínače a komunikační brány Moxa
jsou vybaveny inteligentními funkcemi pro snadnou konfiguraci,
zpracování a bezproblémové propojení průmyslových protokolů
EtherNet/IP, PROFINET a Modbus TCP/IP. Projektanti systémů
mohou jednoduše zařadit tyto přepínače kompatibilní s protokoly
a komunikační brány do SCADA systémů Rockwell RSLogix nebo
Siemens Step7 a jejich PLC/HMI zařízení pak mohou přímo dete-
kovat a spravovat síťové prvky.
Výhody propojeného systému
Díky integrovanému systému se mohou automatizační technici
soustředit jen na jedno SCADA rozhraní. Z tohoto jediného uživa-
telského rozhraní je možné přímo ovládat a monitorovat jak auto-
matizační, tak i síťová zařízení, provádět analýzu dat a rozhodovat
o co nejoptimálnějším provozu systému. Díky podpoře protokolů
EtherNet/IP a ProfiNet ze strany Moxy a ethernetovým přepínačům
a komunikačním branám s podporou těchto protokolů mají systé-
moví integrátoři široký výběr zařízení, která mohou použít a nemu-
sí se detailně starat o problematiku propojování různých sítí.
Jak Moxa přispívá
ke sjednocování automatizačních systémů
Řešení Moxa pro průmyslové sítě zahrnuje jedinečné technologie
a funkce, které zjednodušují konvergenci sítí a jejich provozova-
telé se tak mohou soustředit na lepší využití výhod těsněji prová-
zaných automatizačních systémů místo starostí se systémovou
integrací.
Ve výše uvedených případových studiích jsme si popsali jak
snadněji propojit systémy používající průmyslové protokoly a video
dohled včetně inteligentního řízení využití šířky pásma do jednotné
komunikační sítě založené na prvcích Moxa. To je ale jen začátek
toho co Moxa může nabídnout. Moxa zařízení pro průmyslový Ether-
net jsou vybavena redundancí, jsou výkonná, bezpečná a jednodu-
še použitelná, čímž přispívají k trendu propojování technologických
subsystémů. Mezi charakteristické vlastnosti zařízení patří:
– Vysoký výkon: vysoká hustota portů 10GbE/Full GbE pro roz-
šíření aplikací do budoucna.
– Dostupnost: milisekundová obnova provozu pro trvalý provoz.
– Bezpečnost: spolehlivé zabezpečení přístupu přes fyzické i vir-
tuální sítě.
– Správa: Snadné použití od konfigurace po diagnostiku a údržbu.
– Propojitelnost: Podpora průmyslových sběrnicových technolo-
gií pro propojení automatizačních sítí.
– Spolehlivost: ověřená spolehlivost pro produktivitu a ziskovost
aplikací.
Široký sortiment společnosti Moxa pro průmyslový Ethernet
zahrnuje přepínače, směrovače, mediakonvertory, komunikační
brány a bezdrátové prvky. Dodavatelem zařízení Moxa v Česku je
společnost ELVAC. Podrobnější informace je také možné získat
na internetových stránkách www.moxa.cz.
www.elvac.eu ■
Obr. 2 Využití průmyslového Ethernetu
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA
48
Společnost VeEX uvolnila v srpnu letošního roku novou verzi fir-
mware do přístrojů řady TX300, která kromě odstranění některých
drobných závad přináší i velmi zajímavou funkci měření jedno-
cestného zpoždění (One Way Delay measurement) mezi dvěma
vzdálenými lokalitami. Jedná se o měření mezi dvěma zařízení-
mi, které jsou synchronizovány ke stejnému zdroji přesného
času.
Měření bylo poprvé provedeno a výsledky ověřeny na následu-
jící sestavě umožňující přesnou časovou synchronizaci:
– GPS (Trimble Thunderbolt-E),
– CDMA (EndRun Technologies, Praecis II).
Kvůli větší přesnosti je doporučováno používat GPS přijí-
mač. Když jsou vnitřní hodiny testeru synchronizovány, zob-
razí se uživateli oznámení, že může pokračovat v měření pro-
pustnosti (throughput) s možností měření jednocestného
měření.
Jednocestné zpoždění je měřeno pro každý datový tok samo-
statně. Zobrazuje se aktuální, průměrná, minimální a maximál-
ní hodnota jednocestného zpoždění. Jednocestné zpoždění
může být zobrazeno také pomocí histogramu, kde jsou zazna-
menávány jednotlivé vzorky včetně grafické prezentace výsled-
ků. Červená čára v grafu indikuje nastavené mezní hodnoty
(threshold).
Předvedení a zapůjčení přístrojů řady TX300 je kdykoli možné
domluvit u společnosti HKE s.r.o. – www.hke.cz, kde je trvale k dis-
pozici dostatečný počet přístrojů na ukázku.
www.hke.cz ■
Obr. 2 Zobrazení jednocestného zpoždění pro konkrétní datový tok
Obr. 3 Graf jednocestného zpoždění s mezními hodnotami
Obr. 1 Měření jednocestného zpoždění mezi dvěma zařízeními, které jsou synchronizována v čase
Měření jednocestného zpoždění
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA
49
Při konstruování nové výrobní linky je nutné vycházet z předem
známých a zpravidla pevně daných požadavků výrobních procesů.
Tento článek poskytne konstruktérům výrobních linek inspiraci, jak
zjednodušit jejich návrh a ulehčit montáž i údržbu.
Když pohony – pak serva
Volba vhodného pohonu podléhá mnoha parametrům a potřebám
konkrétní aplikace. Dopravník se rozjíždí, zastavuje, zpomaluje nebo
zrychluje přesně podle potřeb výroby. Definování počtu motorů podle
os volnosti či délky dopravníku je úplný začátek. Dalším faktorem je
četnost spouštění, způsob náběhu či zastavování a rychlost otáčení.
Provoz při nízkých otáčkách pod zatížením, častá změna režimu či
nutnost využít funkce STO (Safety Torque Off) jsou atributy, které
mohou hrát roli při výběru vhodného pohonu a určitě právě servomoto-
ry jsou pro tento náročný druh provozu vhodnější než jiné typy motorů.
V portfoliu společnosti Panasonic Electric Works (PEW) jsou ser-
vomotory různého výkonu, setrvačnosti, krouticího momentu, s brz-
dou či bez a dalšími volitelnými parametry. Jednofázové i třífázové
motory s výkonem do 5 kW nacházejí uplatnění v největším měřít-
ku v dopravnících a manipulátorech, ale také jako pohony automa-
tických dveří, balicích linek, čerpadel, vzduchotechniky či výtahů.
S výběrem optimálního pohonu pomůže softwarový nástroj MSelect
(zdarma na stránkách výrobce), který parametrizací a výběrem
z širokého množství předpřipravených aplikací vybere vhodnou
kombinaci použitelných motorů. Každý typ motoru je osazen buď
absolutním anebo inkrementálním kodérem a díky 10pólovému
rotoru dosahují motory nízkého točivého momentu, velmi stabilní
rychlosti a mimořádně rychlého a přesného polohování (dvaceti
bitové ovládání – 1,04 milionů pulsů na jednu otáčku).
Servo motory řady Minas A5 mají téměř neomezené možnosti
nastavení včetně antivibračních filtrů a alternativní volbou pohonu je
řada LIQI, která se uplatní v méně náročných projektech citlivých
na cenu. Menší variabilita nastavení při-
náší naopak výrazně jednodušší zpro-
voznění.
Senzorika
detekční i bezpečnostní
Pro získání vstupních informa-
cí o vzdálenosti, barvě, pohy-
bu, tlaku, intenzitě statické
elektřiny atd. stačí osadit pří-
slušná místa linky správnými sen-
zory. Jsou k dispozici senzory foto-
elektrické, indukční, měřicí, sen-
zory měření tlaku, průtoku, úniku
kapaliny atd. Ať se jedná o senzo-
ry v miniaturním provedení, lasero-
vé senzory pro velmi přesné měření vzdálenosti či detekci barvy –
všechny mají jedno společné – lze je jednoduše připojit k programo-
vatelným automatům (Programmable Logic Controller, PLC) Panasonic.
Podle způsobu detekce se připojují na digitální nebo analogový vstup
a v případě inteligentních senzorů je možné s nimi komunikovat
po sériovém rozhranní. Jedná se o komunikaci oboustrannou, a tak
lze i v průběhu měření měnit v senzoru základní parametry.
Kvalita a přesnost vstupních senzorů ovlivní celé další zpraco-
vání. Pokud něco nezměříme nebo změříme nepřesně, chybu se
nám nepodaří eliminovat sebelepším následným výpočtem. Příkla-
dem přesného měřicího laserového senzoru HL-G1 s rozlišením
0,5 mikronů.
Další skupinou snímačů, která se „dívá“ kolem nás jsou bezpeč-
nostní senzory. Nejznámějším příkladem jsou bezpečnostní závo-
ry pro ochranu paží, rukou či prstů, používané v rizikových částech
výrobní linky průmyslových provozů. Při přerušení světelného
paprsku se vydává signál a během několika ms dojde k zastave-
ní stroje. Vzdálenost těchto bezpečnostních opatření musí být
správně spočítána mj. s ohledem na setrvačnost stroje. Alternati-
vou k závorám jsou samostatná optická bezpečnostní čidla, která
mohou být osazena i do miniaturních prostor nebo jimi lze chránit
nestandardní tvary přístupů. Posledním zástupcem této kategorie
je laserový bezpečnostní skener, u kterého je nasazení prakticky
bez omezení. Prostřednictvím obslužného programu lze definovat
zóny s dosahem až patnáct metrů.
Celé řešení je postaveno na zařízení Panasonic, což garantuje
funkčnost a dobrou komunikaci všech komponent. Do portfolia pat-
ří i zde nezmíněné produktové řady jako např. PLC, laserové popi-
sovače, ionizery, inteligentní měřiče elektrické energie a mnoho
dalších. V případě potřeby vám podporu poskytnou odborníci spo-
lečnosti Panasonic nebo lze zmíněné technologie integrovat na klíč.
www.panasonic-electric-works.cz ■
Obr. 1 Dotykové panely s podporou vývojového prostředí
s uživatelskými knihovnami
Obr. 2 Měření průtoku
je součástí technologie
sofistikované evidence spotřeby
elektrické i dalších energií
Postavte linku jako ze „stavebnice“
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA
50
Zvýšení přesnosti měřicího systému
pomocí metodické kalibrace
National Instruments (Czech Republic), s.r.o.
Dokončení z čísla 09/2013
Nejistota měření měřiče výkonu
Pro kalibraci, při které se používá měřič výkonu, je velice důle-
žité porozumět celkové nejistotě měření, kterou takový měřič
vykazuje. V této části jsou popsány proměnné veličiny, které
způsobují nejistotu měření měřiče výkonu a jsou zdůrazněny ty
nejdůležitější z nich. Budeme se zabývat měřičem výkonu NI
USB-5680, nicméně popsané principy se vztahují i na další pří-
stroje z této kategorie. Kompletní analýzu nejistoty měření pří-
stroje USB-5680 a odkaz na stažení nástroje pro její výpočet
naleznete v [4].
Prvním krokem při výpočtu celkové nejistoty měření přístroje
USB-5680 je výpočet nejistot plynoucích z jednotlivých zdrojů chyb
měření. Na obr. 7 jsou uvedeny různé zdroje chyb měření pro USB-
5680 při frekvenci 1 GHz na dvou úrovních výkonu, a to 0 dBm
a –35 dBm. Třemi nejvýznamnějšími zdroji chyb jsou impedanční
nepřizpůsobení, linearita a kalibrace, přičemž největší roli hraje
obvykle impedanční nepřizpůsobení. Ve spodní části rozsahu měři-
če výkonu k celkové nejistotě měření výrazněji přispívají také šum
a chyba nuly. Měřiče výkonu jsou navíc nejčastěji kalibrovány pro
úroveň 0 dBm, takže tato úroveň se také používá při kalibraci rádi-
ového systému.
Důležitou částí je normalizace všech nejistot podle jejich stan-
dardních odchylek. K tomu je potřeba vědět, jaký typ pravděpodob-
nostní distribuční funkci mají jednotlivé nejistoty. Tabulka 3 shrnuje
jednotlivé nejistoty, jejich distribuční funkce a konstantu, kterou
musíte podělit nejistotu pro konverzi na shodný rozptyl.
Tabulka 3 Distribuční funkce nejistot
měření pro USB-5680 a konverzní faktory
Nejistota Distribuční funkce Dělitel
Linearita obdélníková √3
Faktor kalibrace normální (2s) 2
Šum normální (2s) 2
Nastavení nuly obdélníková √3
Kolísání nuly normální (2s) 2
Kompenzace teploty obdélníková √3
Vliv digitální modulace obdélníková √3
Nepřizpůsobení ve tvaru U √2
Kombinovaná standardní nejistota scb je potom vypočtena jako
kombinace jednotlivých složek podle následujícího vztahu:
scb = √si
2
(6)
Při použití [4] a hodnoty VSWR 1,9 pro NI PXIe-5673 při úrovni 0 dBm
a frekvenci 1 GHz, dojdeme k následující hodnotě celkové nejistoty:
– linearita senzoru = 0,075 dB,
– faktor kalibrace = 0,030 dB,
– šum = 0,001 dB,
– kolísání nuly = 0,001 dB,
– nepřizpůsobení = 0,090 dB.
scb = √si
2
= 0,12 dB
Výše vypočtená kombinovaná standardní nejistota představuje
standardní odchylku nejistoty měření. Pro dokončení analýzy nejis-
toty je proveden výpočet rozšířené nejistoty sex:
scb = k ´ s (7)
Hodnota k představuje požadovaný interval spolehlivosti měření.
Normální distribuce s hodnotou k = 1 definuje spolehlivost 68 %,
což je interval spolehlivosti pro počáteční výpočet kombinované
standardní nejistoty. Hodnota k = 2 definuje interval spolehlivosti
95 % s normálním rozdělením. Při použití hodnoty k = 2 získáme
rozšířenou nejistotu měření, do které spadá údaj z měřiče výkonu
v 95 % případů. Obr. 8 ukazuje grafickou reprezentaci intervalů
spolehlivosti pro normální distribuční funkci.
Obr. 7 Zdroje nejistoty měření pro USB-5680 při frekvenci
1 GHz a úrovních 0 dBm a –35 dBm
Obr. 8 Intervaly spolehlivosti
pro normální distribuční funkci
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA
51
Detaily kalibračního postupu
Obr. 9 ukazuje testovací sestavu pro následující pokročilý kalibrač-
ní postup. Na vstup i výstup testovaného zařízení byly připojeny
atenuátory, aby se snížil vliv chyby způsobené rozdílnou impedan-
cí, jak bylo popsáno dříve. Pro následující rozbor budeme předpo-
kládat, že se v zapojení používá vektorový signálový generátor NI
PXIe-5673, vektorový signálový analyzátor NI PXIe-5663 a měřič
výkonu NI USB-5680. Vycházíme z následujících předpokladů:
– Jsou použity kvalitní SMA atenuátory s útlumem odrazu větším
než 30 dB.
– Chyba způsobená rozdílnou impedancí mezi vysokofrekvenčním
generátorem a měřičem výkonu je zanedbána, jelikož senzory
výkonu mají obvykle útlum odrazu větší než 25 dB. Celkový příspě-
vek je velice malý ve srovnání s chybou kvůli rozdílným impedan-
cím mezi vysokofrekvenčním generátorem a testovaným zařízením.
– Útlum odrazu na kabelech a adaptérech nehraje roli, v úvahu se
bere pouze hodnota VSWR a impedance vysokofrekvenčního
generátoru a testovaného zařízení.
Kalibrační procedura má tři hlavní kroky:
– Přenesení referenčního signálu měřiče výkonu na signálový
generátor při konstantní úrovni výkonu.
– Přenesení referenčního signálu ze signálového generátoru
na signálový analyzátor při různých úrovních výkonu v lineární
oblasti číslicově analogového převodníku (DAC) NI PXIe-5673.
– Přenesení referenčního signálu ze signálového analyzátoru při
různých úrovních výkonu zpět na signálový generátor.
– Rozbor těchto kroků obsahuje snímky obrazovky testovací sek-
vence v prostředí NI TestStand pomocí LabVIEW, NI PXIe-5673,
PXIe-5663 a USB-5680. Uvedeny jsou také výsledné hodnoty
z této testovací sekvence.
Krok 1 – přenos referenčního signálu
z měřiče výkonu na signálový generátor
Obr. 10 ukazuje zapojení pro první krok kalibračního procesu.
Cílem tohoto kroku je v podstatě přenos přesnosti měřiče výko-
nu na signálový generátor pro určitou frekvenční oblast při kon-
stantní úrovni výkonu. Místo testovaného zařízení je zapojen
adaptér s konektory SMA, který je připojen ke kabelu ze signá-
lového generátoru za atenuátor, který by byl za normálních okol-
ností připojen přímo k testovanému zařízení. K druhému konci
adaptéru je připojen měřič výkonu. Předpokládejme, že adaptér
má ideální parametry bez impedančního nepřizpůsobení či vlož-
ného útlumu.
V tomto kroku použijeme signál o úrovni 0 dBm, jelikož
měřič výkonu USB-5680 je také kalibrován při 0 dBm. V pod-
statě jde o stejný proces, který byl popsán na počátku tohoto
rozboru, pouze spektrální signálový analyzátor byl nahrazen
USB-5680.
Toto zapojení zná téměř každý, kdo někdy použil měřič výkonu
pro kalibraci svého signálového generátoru. Rozdíl je v tom, že vět-
šinou není potřeba generovat signály v tak širokém rozsahu úrovní,
obvykle postačuje provozovat generátory v rozsazích, které se sho-
dují s rozsahem měřičů výkonu. Za těchto předpokladů lze tedy
používat měřiče výkonu jako měřicí zařízení. Kalibraci lze jednodu-
še provádět pro každou výkonovou úroveň a frekvenci testovacího
signálu. Uvedený postup přenáší přesnost měřiče výkonu na sig-
nálový generátor při konstantní úrovni výkonu. Další kroky popisují
postup při přenosu této přesnosti dále na signálový analyzátor při
různých úrovních výkonu. Zopakujme, že motivací pro tento postup
je získat přesnost měření výkonu srovnatelnou s měřičem výkonu
v širokém frekvenčním rozsahu signálového generátoru a signálo-
vého analyzátoru.
Obr. 11 ukazuje obrazovku automatizované kalibrační sekvence
v NI TestStand, která uživateli dává pokyn, aby připojil USB-5680
na druhý konec adaptéru SMA-SMA. Obr. 12 ukazuje hodnoty
naměřené během kroku 1 ve frekvenčním rozsahu 1,8 až 2,1 GHz.
Krok 2 – přenesení referenčního signálu
ze signálového generátoru na signálový analyzátor
Druhým krokem je přenesení referenčního signálu, který byl efektiv-
ně mapován z měřiče výkonů na signálový generátor, zpět na sig-
nálový analyzátor (zapojení na obr. 13). Jde o unikátní část celé pro-
cedury, protože se používá linearita průběhu DAC převodníku
v generátoru libovolného průběhu (Arbitrary Waveform Generator,
AWG) v základním pásmu, pro přenesení naměřeného referenční-
ho signálu na signálový analyzátor.
Obr. 12 Kalibrační hodnoty signálového generátoru při kroku 1
Obr. 13 Zapojení pro krok 2
Obr. 9 Zapojení testu pro pokročilou kalibraci
Obr. 10 Zapojení pro první krok
Obr. 11 Dialogové okno kalibrační sekvence v NI TestStand – krok 1
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA
52
Dvoukanálový AWG generátor NI PXIe-5450 je generátorem
signálu v základním pásmu, který je součástí vektorového signálo-
vého generátoru NI PXIe-5673 (další části tvoří I/Q vektorový modu-
látor NI PXIe-5611 a vysokofrekvenční generátor NI PXI-5652).
V kroku 1 jsme získali referenční měření NI PXIe-5673 při úrovni
výkonu 0 dBm. Naměřené úrovně výkonu a související ofset pro
každou frekvenci představují nejistotu signálového generátoru při
určité frekvenci a úrovni výstupního signálu. Intuitivním přístupem
v tomto kroku by bylo naprogramovat NI PXIe-5673 tak, aby pro-
šel stejné frekvenční pásmo s požadovaným souborem úrovní
výkonu, které se používají při testování. Nicméně pokud při nasta-
vování výstupu NI PXIe-5673 na různé úrovně použijeme stejné
kompenzační konstanty, ignorovali bychom dodatečnou nejistotu,
která je způsobena nelinearitou výstupu signálového generátoru,
a také nejistotu, kterou způsobují různé stavy atenuátoru na výstup-
ním členu.
Protože linearita převodníku DAC 16bitového I/Q signálového
generátoru NI PXIe-5450 je lepší než linearita koncového stupně
NI PXIe-5673, můžeme využít funkci attenuator hold v modulu NI
PXIe-5673. Lineární průběh výstupu získáme tak, že budeme
nastavovat výstupní výkon digitálně v základním pásmu, místo
nastavování ve vysokofrekvenční oblasti prostřednictvím atenuá-
torů a zesilovačů. NI PXIe-5673 udržuje všechny atenuátory nasta-
vené ve stejném stavu, v jakém bylo provedeno měření referenč-
ního signálu z měřiče výkonu v kroku 1. Poté je pomocí DAC pře-
vodníku NI PXIe-5450 výkon na výstupu postupně snižován. Při
každém z těchto kroků je na analyzátoru nastavena nová referenč-
ní úroveň, takže referenční signály naměřené NI PXIe-5663 zachy-
cují aktuální nastavení atenuátoru a také útlum kabelů propojují-
cích atenuátor a signálový analyzátor.
Výsledkem tohoto kroku je, že referenční signál přenesený
z měřiče výkonu na signálový generátor, je nyní přenesen ze sig-
nálového generátoru na signálový analyzátor, a to při různém
nastavení úrovní referenčního signálu a útlumu. Na konci tohoto
kroku je signálový analyzátor kalibrovaný pro různé úrovně sig-
nálu a signálový generátor kalibrovaný pro jednu vysílací úroveň.
Obr. 14 ukazuje obrazovku automatizované kalibrační sekvence
v NI TestStand, která uživateli dává pokyn, aby připojil NI PXIe-5663
k druhému konci adaptéru SMA-SMA, pomocí kabelu mezi atenu-
átorem a signálovým analyzátorem.
Krok 3 – přenesení referenčního signálu
ze signálového analyzátoru na signálový generátor
V posledním kroku zůstává zapojení stejné, jako v kroku 2
(obr. 13). Krok 3 zahrnuje kalibraci signálového generátoru pro
různé výkonové úrovně pomocí signálového analyzátoru, který
je kalibrovaný pro různé úrovně referenční signálu v kroku 2.
Důvodem je, že signálový generátor byl během kroku 1 kalibro-
vaný pro jednu výstupní hodnotu a v kroku 2 byl signálový ana-
lyzátor kalibrovaný tak, že jsme měnili výstup generátoru digitálně
prostřednictvím DAC převodníku. Nicméně je třeba ještě provést
kalibraci signálového generátoru, když je naprogramován pro
generování různých výkonových úrovní a může se měnit nasta-
vení atenuátorů.
Obr. 15 ukazuje některé hodnoty kalibrovaného systému, když
jsou kabely signálového generátoru a signálového analyzátoru
propojeny přímo přes adaptér SMA-SMA, jak ukazuje obr. 13.
Teplotní stabilita
Důležitým parametrem, který musí být brán v úvahu při každé kali-
braci, teplotní drift. Když se mění teplota, dochází k fyzikálnímu
ovlivnění celého systému. Mění se délky kabelů a spojů na des-
kách plošných spojů, mění se velikost tepelného šumu a další
parametry. V ideální situaci je systém provozován v prostředí, kte-
ré má teplotu zcela shodnou s teplotou, při které probíhala kalibra-
ce. Podívejme se na potenciální nejistotu, která se může projevit
v naší testovací sestavě zahrnující platformu NI pro měření rádio-
vých signálů do 6,6 GHz a měřič výkonu USB-5680:
Obr. 16 Teplotní ustálení
Obr. 17 Hodnoty před kalibrací
Obr. 14 Dialogové okno kalibrační sekvence v NI TestStand – krok 2
Obr. 15 Zbytková chyba
po kalibraci systému pro různé frekvence při –10 dBm
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
MĚŘICÍ/TESTOVACÍ TECHNIKA
53
– NI PXIe-5673 má teplotní drift <0,2 dB/10 °C.
– Měřič výkonu NI USB-5680 má teplotní drift <0,06 dB/50 °C.
– NI PXIe-5663 má teplotní drift <0,2 dB/10 °C.
Protože jde o malé hodnoty, lze teplotní drift v podstatě zanedbat (v závislosti na apli-
kaci), pokud se teplota prostředí liší minimálně od (±2 °C) teploty při kalibraci.
Dalším faktorem souvisejícím s teplotou je doba ustálení. Každé testované zařízení
a každý přístroj má určitou dobu ustálení související s teplotou. Obr. 16 ukazuje časovou
závislost měřené výkonové úrovně signálu. Popsaná kalibrační procedura počítá s opa-
kovanými měřeními, dokud rozdíl mezi dvěma po sobě jdoucími měřeními neklesne pod
prahovou hodnotu (výchozí nastavení je 0,05 dB).
Opakovatelnost
Navrhovaná metoda zvyšuje přesnost měření, protože testovací sestava byla jasně charakte-
rizována. V daném kmitočto-
vém pásmu a požadovaném
rozsahu výkonových úrovní,
ve kterých byl testovací sys-
tém charakterizován, byly
zjištěny následující experi-
mentální výsledky.
Obr. 17 ukazuje, jak vypa-
dá celková chyba měření
při definovaných výkono-
vých úrovních a frekvencích
před provedením charakte-
rizace systému. V grafu jsou
kombinovány vlivy útlumu
kabelu, impedančního ne-
přizpůsobení a přesnosti
systému. Na obr. 18 je his-
togram hodnot před kali-
brací, střední hodnota je
přibližně –1,5 dB (průměrný
útlum kabelu). Standardní
odchylka je 0,25 dB a roz-
sah zhruba 1,23 dB.
Výpočtem rozptylu zbyt-
kové chyby z obr. 15 získá-
me histogram na obr. 19.
Tento histogram má střední
hodnotu 0,008 dB, standardní odchylku 0,01 dB a rozsah 0,145 dB. Prezentované hod-
noty jsou změřenou (kombinovanou) chybou všech dalších proměnných, které mají růz-
ný rozptyl. Tento model lze použít ke zjištění, která chyba ovlivňuje nejistotu nejvíce
a odhalit tak problémy u různých zapojení.
Závěr
Článek popisuje jednoduchou a současně komplexní metodu kalibrace měřicí sestavy
složené z měřicích přístrojů společnosti NI. Cílem bylo zlepšit přesnost měřicí sestavy.
Abychom získali absolutní hodnoty, byla sestava kalibrována pomocí měřiče výkonu.
Jsou uvedeny hodnoty celkové nejistoty a experimentální měření vykazují zlepšení
typické absolutní přesnosti.
Uvedenou testovací sekvenci pro NI TestStand si lze stáhnout na webových stránkách
https://decibel.ni.com/content/docs/DOC-5919.
LITERATURA
[1] Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) International Organization for
Standardization (1995), Geneva, Switzerland. ISBN 92-67-10188-9.
[2] NIST Reference on Uncertainty. Dostupn� z� http�//physics.nist.gov/cuu/Uncertainty/interna-Dostupn� z� http�//physics.nist.gov/cuu/Uncertainty/interna-
tional1.html.
[3] NI USB-5680 RF Power Meter Specifications. Dostupn� z� http�//www.ni.com/pdf/
manuals/374789a.pdf.
[4] NI USB-5680 Uncertainty Calculator. Dostupn� z� http�//www.ni.com/white-paper/6785/en.
Obr. 18 Histogram hodnot před kalibrací
Obr. 19 Histogram hodnot po kalibraci
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
ANGLICKÉ LISTY
54
Each layer has its purpose and does not need to be directly
separated from other layers:
– Linux kernel – Kernel serves as a communicator between
hardware and software of specific device using drivers.
In addition, drivers manage processes, memory or batte-
ry output.
– Libraries – Libraries provide access to system compo-
nents and means to work with various data types, e.g.
media libraries (audio, video and pictures), libraries for
web content, telephony or location services.
– Android runtime – Android runtime contains Dalvik Virtual
Machine. DVM is an application virtual machine in which
applications are run. DVM runs separately for each appli-
cation.
– Application framework – Application framework is the
most important layer for application development. It pro-
vides access to classes and interfaces needed to access
device hardware, graphical layout or various services.
– Applications – Applications are the highest functional
layer of OS Android. Standard application list of applica-
tions is preinstalled on the device along with the OS (e-mail cli-
ent, SMS application, calendar, etc.). Device manufacturers
also preinstall some applications to their devices. Besides that,
applications can be obtained from other sources like Google
Play.
Security architecture
From the beginning, OS Android was being developed as an open
mobile platform. It enables applications to use built-in hardware
and software along with both local and remote data to grant users
desired comfort and functionality. Along with all this, the OS must
provide means to secure user data, applications and the whole
device.
Securing an open platform requires a robust security architectu-
re and precisely designed security system. Multi layer architectu-
re of Android provides necessary flexibility in development and
also a certain level of protection. Security measures were desi-
gned with regard to developer community - experts can easily
work with these mechanisms, while beginners are protected by
default settings. Users have the ability to track how applications
work and have control over them. This approach however allows
conducting simple attacks such as social engineering and fol-
lowing malware installation. Android architecture reduces possi-
bilities of such attacks and limits their impact in case of success-
ful conduct. Basic security mechanisms can be separated by the
layer of Android on which they are applied (illustrated on Fig. 2):
On the OS level, Android provides security of Linux kernel,
along with secure inter-process communication between applica-
tions running in different processes. These security features on
OS level make sure that even native applications are subjected to
application sandboxing. This way, system prevents harmful appli-
cations from damaging other applications, device or OS itself.
As was mentioned above, Android is based on Linux kernel.
The kernel itself is widely spread and used for many years also in
sensitive environments. It’s being constantly researched and opti-
mized by the community of professional users. It provides Andro-
id with several key security mechanisms:
– User-based permission model – Each application contains list
of permissions which are needed for its functionality and user
can accept or decline them.
– Process isolation – Separation of application and assignment of
resources and data.
– Mechanisms for secure IPC – Mechanisms used for secure
communication between applications (between processes).
– Possibility to remove unused or potentially dangerous parts of
kernel – Linux kernel is modular, apart from basic parts all others
are separable and containing components will not be used
when separated.
Since Android is a multi-user OS, each application is run as an
individual user. Its main target is mutual separation of system
resources. This is why kernel:
– Ensures that user A cannot read and manipulate data of user B
without permission.
– Ensures that A does not exhaust memory of B.
– Ensures that A does not exhaust CPU time of B.
– Ensures that A does not exhaust system resources of B (GPS,
Bluetooth).
Moreover, Android uses Linux feature Completely Fair Scheduler
(CFS), which ensures that CPU time is equally distributed between
the processes. Specific processes can be given a larger amount of
time but this system still prevents them from monopolizing the CPU.
Android is an operating system built on Linux architecture. Due to the fact that mobile devices have
limited hardware resources, this architecture had to be modified to fit this situation.
OS Android is divided into five functional layers, which are presented in Fig. 1.
Fig. 1 Layers of OS Android [3]
OS Android – Architecture and Security
Ing. Juraj Varga, RNDr. Eva Kostrecová, PhD.
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
ANGLICKÉ LISTY
55
Application sandbox
Each application in Android is given a unique user identification UID
and each application is run as an independent user in a separate pro-
cess. Each user is assigned specific system resources and space in
the file system. This way, separation of system resources and files of
other users, in this case other applications, can be guaranteed rather
simply. This approach is different from other operating systems, whe-
re multiple applications can run with the same user privileges.
This principle serves as a basis of application sandbox on ker-
nel level. Kernel ensures security between applications and the
system on a process level using standard Linux capabilities, e.g.
assigning UIDs and Group IDs to applications. Applications in
default settings cannot communicate between each other and
have limited access to OS. Since each application has its data
and resources separated from other applications, every attack is
limited to the infected application only.
Application sandbox is located in kernel and is therefore extended
to native code and system applications by security model. Essentially
all software runs in the sandbox, including OS libraries, application
framework and runtime. There are no restrictions to achieve security
in form of specific framework, API or programming language. Native
code is equally secure as interpreted code. There cannot be cases
of damaging the whole operating memory because each application
has access only to a restricted part of it. Although application sand-
box is not perfect, to crack it on a properly configured device, an
attacker needs to crack the security of Linux kernel.
System partition and Safe mode
System partition contains kernel of OS, its libraries, application
runtime and applications. It is set to read-only. When a user boots
the device to safe mode, they can only use basic Android applica-
tions. This ensures that the user boots to an environment without
third-party applications.
During normal running system, image is set to read-only. All
important executable and configuration files are stored in RAM drive
or in system image. This way, it is ensured that even if an attacker
gains the possibility to write to files on the disk, they are still not
allowed to change or replace critical files.
File system and permissions
All files in OS Android are subjected to Linux-based permission
mechanism – Read Write and eXecute (rwx), which are based on
UID or GID.
System files belong to user ‘’system’’/’’root’’, but application files
belong to respective applications. In Linux, environment file sys-
tem permissions ensure that no user can read or change files of
other user without a permission. In our case, each application
represents one user. If the developer does not explicitly reveal
files of his application to other applications, these files cannot be
accessed by other applications.
Cryptographic libraries
Android provides several cryptographic APIs for applications to
use. These contain implementations of standard and commonly
used cryptographic primitives like AES, RSA, DES a SHA. Moreover
these APIs provide protocols of higher layers
such as SSL and HTTPS. In Android version 4.0
was introduced KeyChain – class providing possi-
bility for applications to save their private keys
and certificates in the system storage of sensitive
data.
Memory management
and security improvements
Many modern operating systems including Linux
require Memory Management Unit – a hardware
component ensuring the separation of proces-
ses into different address spaces (virtual memo-
ry). MMU guarantees that one process cannot
read memory pages of another process or cor-
rupt its memory. This reduces the possibility of
privilege escalation attacks, because a process
cannot run its code in privileged mode by rewri-
ting private memory of the operating system.
Android contains many features which make exploiting frequent
security flaws difficult. Over time, these features were successfully
implemented and distributed through system updates:
– Various protections against buffer overflow.
– Mechanisms for correct memory allocation.
– Protection against string format vulnerabilities.
– Address Space Layout Randomization (ASLR) – randomization
of key saving in memory.
– Protection against null pointer dereferencing.
Conclusion
Current security model of OS Android provides a very high level
of security comparable with other operating systems which are
running on mobile telecommunication devices. However, the vul-
nerability of running applications is still high. This is why research
laboratories and teams from software companies are still develo-
ping new security measures for a better protection of work, data
and privacy of users of devices running on OS Android.
The support of the grant VEGA 1/0173/13 is kindly announced.
Reviewer: Alexandra Strelcova, Jitka Pavlikova
REFERENCES
[1] Vojvoda, M.: A survey of security mechanisms in mobile communica-
tion systems. In Tatra Mountains Mathematical Publications. Vol. 25,
no. 3 (2002), p. 109–125.
[2] Jókay, M., Baroš, J.: On the suitability of the internet multimedia stora-
ge for steganographic information transfer in MP4 files, Kybernetika,
Volume 48, Issue 3, 2012, p. 522–535.
[3] http://elinux.org/images/c/c2/Android-system-architecture.jpg.
Fig. 2 Security architecture of OS Android
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/Sdělovací technika • www.stech.cz • 10/2013
TIRÁŽ
56
Příští čísla přinesouPříští čísla přinesou
n
SDĚLOVACÍ TECHNIKA
telekomunikace – elektronika – multimédia
Vydává RNDr. Petr Beneš
v nakladatelství Sdělovací technika, s. r. o.
ŠÉFREDAKTOR RNDr. Petr Beneš
OBCHODNÍ ZASTOUPENÍ Bc. Jan Jiříček
(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 23. 9. 2013, expedice 2. 10. 2013.
Objednávky inzerce přijímá redakce.
Číslo 11/2013 vyjde 4. LISTOPADU
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 28
AMTEK 35
AR Europe 2
EBV Elektronik I. obálka
ELEX Brno 45
Elnec 45
ELVAC 42, 47
EXPO-CONSULT+SERVIS 27
Farnell element14 20, 23, 31, 36, 45
FCC průmyslové systémy 41
HKE IV. obálka
HT-Eurep Electronic 37
Incheba 30
National Instruments 53
Panasonic 49
Papouch 40
ROHDE & SCHWARZ II. obálka
RS Components III. obálka
STMicroelectronics 34
TEDIA 37
TESTOVACÍ TECHNIKA 29
TME 33
TR instruments 43
n
n
nn Frekvenční korektory s operačními zesilovači
n Doprava a radary
n Možnosti potlačení asymetrické EMI
v pásmu jednotek až desítek MHz
n Konfigurace fázově koherentních
rádiových měřicích systémů
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/DAR INVENCE
My, ve společnosti RS Components, rádi pomáháme technikům vytvářet revoluční výrobky.
Chceme přispívat k inovaci a vývoji, a proto je naším zájmem, aby každý konstruktér využíval výhody
návrhářských nástrojů světové úrovně.
DesignSpark Mechanical je výkonný software pro 3D modelování, se kterým se snadno naučíte pracovat.
Nabízí vysoce intuitivní uživatelské rozhraní, které pomáhá vytvářet úžasné koncepty rychleji než kdykoli dříve.
Jedinečný nástroj od
Objevte svoji příští invenci na
www.designspark.com/mechanical
STÁHNĚTE SI DESIGNSPARK MECHANICAL ZDARMA
DESIGNSPARK MECHANICAL
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/60
http://www.floowie.com/cs/cti/st-rijen-2013/