Elektronik 8-2021.pdf

(9331 KB) Pobierz
8
/
2021
www.elektronikaB2B.pl
MAGAZYN ELEKTRONIKI PROFESJONALNEJ
Elektronik
10,00zł (w tym 8%VAT)
ISSN -1428-4030
INDEKS 340 731
sierpień
Wywiad: Maciej Merek, dyrektor generalny
firmy Phoenix Contact sp. z. o.o. – str. 18
Wyświetlacze do urządzeń
elektronicznych
Trudno przekonująco stwierdzić, czy
szeroki dostępny asortyment wyświe-
tlaczy kreuje nowe aplikacje, czy też roz-
wój elektroniki i ekspansja na nowe ryn-
ki powoduje, że potrzeba ich coraz wię-
cej. W sumie sprowadza się to do tego
samego: mamy coraz większy asorty-
ment jednostek, są one coraz tańsze,
a więc dostępniejsze oraz mają coraz lep-
sze parametry. Graficzny interfejs użyt-
kownika z ekranem dotykowym, zna-
ny z urządzeń mobilnych jest też wytry-
chem otwierającym drzwi do wielu no-
wych branż. Nawet w obrębie jednej gru-
py projektowej wyświetlacze nie są ta-
kie same, bo te przeznaczone do aplika-
cji konsumenckich mają inne parametry
Patrz str. 22
od wersji przemysłowych.
Pasywne chłodzenie
elektroniki – konstrukcja
i zasada działania rurki
cieplnej
Wraz z upowszechnieniem nowo-
czesnych materiałów oraz rozwią-
zań konstrukcyjnych zauważyć można
trend polegający na redukcji rozmia-
ru elektronicznych układów konwersji
mocy. Tendencja ta stanowi wyzwanie
dla projektantów systemów chłodzenia
– wraz ze wzrostem gęstości mocy kom-
ponentów rosną też wymagania stawia-
ne układom odprowadzającym z nich
ciepło. Klasyczne pasywne rozwiąza-
nia oparte jedynie na radiatorach mogą
w wielu przypadkach okazać się niewy-
starczające. W takiej sytuacji atrakcyj-
ną i interesującą alternatywą okazać się
Patrz str. 68
może rurka cieplna.
Wskaźniki – pole minowe
dla programistów
W świecie mikrokontrolerów oraz sys-
temów embedded język C wciąż pozo-
staje powszechnie wykorzystywanym
narzędziem, stanowiąc często pierwszy
wybór dla wielu początkujących kon-
struktorów oraz programistów. Jest rów-
nież ulubionym narzędziem przez do-
świadczonych profesjonalistów, którzy
cenią go ze względu na prostotę oraz ofe-
Patrz str. 71
rowane możliwości.
W numerze
Jednoparowy Ethernet w aplikacjach
przemysłowego Internetu Rzeczy
...
str. 49
Lutowanie rozpływowe
bez pustek
......................................
str. 52
InspectAR – zweryfikuj projekt PCB
w rzeczywistości r ozszerzonej .......
str. 78
Interfejsy głosowe – z chmury do brzegu
Jest bardzo prawdopodobne, że sterowanie głosowe stanie się w nieodległej
przyszłości dominującym interfejsem użytkownika w urządzeniach elek-
troniki użytkowej i nie tylko. Przyczynią się do tego zalety tej metody in-
terakcji w porównaniu z innymi oraz dostępność rozwiązań sprzę-
towo-programowych, pozwalających na realizację interfejsów gło-
sowych niższym kosztem. W artykule przedstawiamy przegląd
tych ostatnich, w zakresie których ostatnio zachodzi poważ-
Patrz str. 14
na zmiana technologiczna.
Lidar w systemach autonomicznych do wykrywania
i klasyfikacji obiektów – str. 56
Elektronik
www.elektronikaB2B.pl
numer 291 sierpień 2021 r.
Wyświetlacze do urządzeń elektronicznych
Od redakcji
Lokalizacja
w pomieszczeniach właśnie
staje się rzeczywistością
Systemy nawigacji satelitarnej są dzisiaj codziennością, a konstelacja satelitów GNSS
w połączeniu ze znakomitymi odbiornikami zapewnia wyznaczenie pozycji z dokład-
nością kilku metrów i to bez sięgania po zaawansowane rozwiązania sprzętowe. Takie
możliwości są obecnie traktowane jako codzienność i wykorzystuje je mnóstwo usług
i systemów monitoringu. Trudno nawet jest wymienić te najważniejsze.
Oczywiście apetyt rośnie w miarę jedzenia, więc coraz częściej potrzeba lokaliza-
cji obiektów pojawia się w pomieszczeniach zamkniętych, tj. bez widoczności nieba.
Wprawdzie czułość odbiorników satelitarnych jest bardzo duża, ale nie na tyle, aby
pozycję dało się wyznaczyć w budynku bez okien, w dowolnym miejscu, szybko i do-
kładnie. 3-metrowa dokładność na zewnątrz wydaje się wynikiem bardzo dobrym,
ale w pomieszczeniach przydałaby się o rząd wielkości lepsza. Pozwoliłoby to na na-
wigację pojazdów autonomicznych w magazynach, lokalizację produktów na pół-
kach, kontrolę pacjentów w szpitalach i pewnie setki innych zastosowań.
Pomysłów na realizację lokalizacji wewnątrz pomieszczeń było już wiele, a sama
idea nie jest też nowa. Ale nie chciały się one przyjąć, bo rynek czekał na rozwią-
zanie tanie, standardowe i najlepiej niewłasnościowe, czyli nieprzypisane do jakiejś
firmy. Były to często rozwiązania za drogie, jak np. bazujące na komunikacji UWB.
Jest duża szansa, że uda się tego dokonać z wykorzystaniem Bluetooth. Dwa lata
temu w wersji 5.1 pojawiły się funkcje takie jak AoA (angle of arrival) i AoD (angle
of departure). Pozwalają one lokalizować obiekty z dokładnością do kilkunastu cen-
tymetrów, niezależnie od tego, czy są w ruchu, czy nieruchome. Określają one kieru-
nek, skąd sygnał radiowy przychodzi i podobnie jak satelitarny GPS, AoA i AoD za-
leżą od dokładnego czasu emitowanych sygnałów, aby określić, gdzie znajduje się od-
biornik w stosunku do nadajnika. W przeciwieństwie do GPS, AoA/AoD nie są trój-
wymiarowe i nie wymagają „konstelacji” nadajników, tylko jednego. Są stosunkowo
tanim sposobem w implementacji i wykorzystują to samo pasmo 2,4 GHz, z które-
go korzysta teraz Bluetooth. AoA i AoD dają ten sam wynik, ale dochodzą do odpo-
wiedzi na różne sposoby. Największą różnicą jest to, czy większość pracy wykonu-
je nadajnik, czy odbiornik. W AoA nadajnik (mobilny obiekt lokalizowany) wysyła
w przestrzeń sygnał typu ping z użyciem pojedynczej anteny, a odbiornik (zamoco-
wany do ściany) za pomocą zestawu anten wykrywa niewielkie różnice w taktowaniu
sygnału kwadraturowego IQ, co pozwala wywnioskować, z jakiego kąta został wy-
słany sygnał. Nie ma informacji o odległości ani wysokości, ale może to wystarczyć
w prostszych aplikacjach. W innych można użyć kilku odbiorników i mieć pozycję
w 3D. AoD działa w ten sam sposób, niemniej w odwrotnej kolejności. Nadajnik ma
wiele anten, a odbiornik tylko jedną. To nakłada większe obciążenie na nadajnik, ale
za to odbiorniki są proste i nie muszą być nawet zgodne z Bluetooth 5.1.
Najważniejsze jest to, że w ostatnich miesiącach na rynku pojawiły się tanie chi-
py z obsługą AoA. Proponują je Silicon Labs, Texas Instruments, Nordic i Dialog
Semiconductor oraz także fi rmy chińskie. To dobrze wróży rozwojowi, bo w kolej-
ce po takie produkty czekają klienci z obszaru logistyki towarów i opieki medycz-
nej. Firmy logistyczne chcą śledzić towary na półkach, wózki transportowe, a nawet
pracowników poruszających się po zatłoczonych obiektach o słabej widoczności.
Z drugiej strony użytkownicy opieki zdrowotnej mają możliwość śledzenia lokaliza-
cji cennego mobilnego sprzętu diagnostycznego, lekarzy i pacjentów. Na razie szyb-
ciej rozwija się lokalizacja z użyciem AoA, bo jest tańsza, jednak planowane doda-
nie obsługi AoD do smartfonów może to zmienić. Dzięki temu będą one pozwalały
znaleźć miejsca i drogi w szpitalach, muzeach, dworcach i innych trudnych do nawi-
gacji przestrzeniach. Celem jest zapewnienie taniej lokalizacji wewnątrz budynków
dla bateryjnych aplikacji IoT. Wydaje się, że jesteśmy u progu gwałtownego otwarcia
rynku na takie możliwości.
Robert Magdziak
Elektronik
Sierpień 2021
3
Zgłoś jeśli naruszono regulamin