| Apie | Žurnalas | Archyvas | Mokslo įdomybės | Paieška |

2002 m. Nr. 4 turinys

· Tinklo plėtra 2002 metais

· Komutavimo protokolai
· 2002 metų lyderiai
· Laisvę telekomunikacijų verslui!
· Ar verta rinktis VDSL?

Elektronika
· Pokalbis su mašina
· Maksi displėjai ir mini projektoriai
· Patys mažiausi skaitliukai
· Gyvenimas be laikrodžių
· Žinutės
· Kišeninė "elektrinė"
· Blausi švytinčios elektronikos ateitis

Optinis ryšys
· Ne aukštos materijos, o žemiški dalykai
· Optinis regeneravimas
· Permatomas, pilkšvas, bet lazeriai mėlyni
· Žinutės

· Alcatel modernizuoja Lietuvos telekomo optinio ryšio tinklą

Mobilusis ryšys
· Žinutės
· "Galileo" - kas tai?
· UMTS ir ne tik
· 3G operatoriai privalo susirūpinti GSM keliama interferencija

Internetas
· Wi-Fi ryšio tinkli dygsta kaip grybai po lietaus
· Žinutės
· Plačiajuostis belaidis ryšys - dėžutėje
· Ko trūksta plačiajuosčio ryšio sistemoms?

Technikos istorija
· Laiko matavimo kronika
· Nuo radio lempos iki Sip

· Alvarix plačiajuostė daugiataškė bevielio ryšio sistema

Maksi displėjai ir mini projektoriai

   Daugelio pasaulio kompanijų mokslininkai šiuo metu organinių šviesos diodų pagrindu kuria miniatiūrinius plastikinius monitorius (organic light-emitting diodes, toliau - OLED). Jie galėtų iš rinkos išstumti dabartinius skystųjų kristalų displėjus (liquid-crystal display, toliau - LCD). Šios naujos technologijos veikimo principas gana paprastas: smulkių organinių molekulių ar polimerų sluoksnis dedamas tarp dviejų metalinių elektrodų, kurių bent vienas pralaidus šviesai. Molekulės šviesą generuoja elektroliuminescencijos principu. Kai elektrodų potencialų skirtumas siekia kelis voltus, molekulės sugeria elektrinio lauko energiją ir ją emituoja regimojo diapazono šviesos pavidalu. Spinduliuotės spalva priklauso nuo pasirinktos organinės medžiagos. Abu elektrodai (anodas ir katodas) sudaryti iš daugybės spausdinto montavimo pagrindu suformuotų siaurų lygiagrečių laidininkų, kurie skirtingų elektrodų orientuoti 90o kampu. Ekrano vaizdo elementą lemia elektrodų laidininkų sankirtos forma. Visas monitoriaus darinys sandariai uždarytas tarp dviejų stiklo plokščių ir yra vos kelių milimetrų storio. Ekspertai tikisi, kad plastikiniai monitoriai bus itin plačiai naudojami ateities mobiliuosiuose galiniuose įrenginiuose. Palyginti su LCD displėjais, jų vieno naudojamosios galios vieneto šviesa yra skaistesnė, taigi jie yra ekonomiškesni. Maža to, žymiai geresnis organinių displėjų kontrastingumas. Be to, OLED monitoriai gali didžiuotis plačiu 170o regos lauku. Manoma, kad rinkoje pasirodysiančių organinių monitorių kainos po kurio laiko prilygs skystųjų kristalų monitorių kainoms. OLED displėjų skiriamoji geba yra panaši į LCD ir ribojama tik laidininko tinklelio akies dydžio. Osram Opto Semiconductors kompanijos inžinieriaus Dr. Gerhardo Kuhu teigimu, kompanija dabar kuria 120 linijų ir 0,1 mm2 dydžio vaizdo elemento displėjų. Vaizdo elementus įmanoma sumažinti dar labiau.

1 pav. Ateities mobiliųjų telefonų vartotojams bus kasdienybė matyti savo telefonų displėjuose pašnekovo veidą. Jie galės naudotis ir displėjais, vaizdus projektuojančiais tiesiai akių tinklainėje.

   Rinkoje jau pasirodė pirmieji (monochromatiniai) miniatiūriniai displėjai, skirti mobiliesiems telefonams (Motorola) ir automobilių radijo imtuvams (Pioneer). Osram irgi rengiasi gaminti OLED displėjus. Deja, norint, kad šie displėjai nurungtų savo varžovus - skystųjų kristalų displėjus, jų kūrėjams dar teks gerokai pasukti galvas. Iš esmės visa spalvų paletė jau suformuota, tačiau organinė medžiaga, kuri šiuo metu naudojama mėlynai (o drauge ir baltai) šviesai gauti, praranda savybę liuminescuoti vos po kelių savaičių. Taigi, mokslininkai intensyviai dirba, stengdamiesi šią trukmę pailginti. Pasak G. Kuhu, organinio šviesos diodo eksploatavimo trukmė priklauso nuo pasirinktos medžiagos. Geriausių rezultatų jų laboratorija gavo naudodama organinę medžiagą Elegance Yellow. Šis polimeras kambario temperatūroje gali skleisti žalsvai geltoną šviesą net 20 000 val. Be to, Osram inžinieriai norėtų monitoriaus stiklo korpusą pakeisti lanksčia medžiaga. Šis uždavinys nelengvas, nes norint garantuoti ilgą displėjaus eksploatavimo trukmę, būtina sukurti sandarų oro nepraleidžiantį korpusą. Jei korpusas yra iš lanksčios medžiagos, šią sąlygą įgyvendinti gerokai sunkiau. Tačiau galimybė itin plonus displėjus suvynioti ir įdėti į dėklą, kai jų nereikia naudoti, ir tiesiog išvynioti prireikus, būtų didelis jų privalumas. Laikraščių skaitytojai tikrai įvertintų šį lengvą kaip plunksną elektroninį tradicinių laikraščių pakaitalą.

2 pav. Vaizdai yra per maži, o duomenys perduodami per lėtai – štai dvi pagrindinės priežastys, dėl kurių interneto ir multimedijos programos mobiliesiems telefonams dar netaikomos. GPRS ir naujojo 3G standarto UMTS mobiliojo ryšio tinklai padidins duomenų perdavimo spartą ir kartu mobiliuosius telefonus padarys tinkamus naudotis vaizdo informacija. Čia kyla klausimas: kokie displėjai geriausiai perteiks multimedijos informaciją?

   Vaizdo projektavimo technologijos požiūriu labai aktualūs yra miniatiūrinių formatų ekranai. Siemens sukūrė degtukų dėžutės dydžio projektorių, kuris gali būti įmontuotas į mobilųjį telefoną, turintį atitinkamą sąsają. Šis projektorius galėtų būti naudojamas kad ir nedideliuose susirinkimuose ar naršyti po internetą (žr. 3 pav.). Toks vaizdą projektuojantis mobilusis telefonas neseniai buvo pristatytas kompiuterijos parodoje "CeBIT 2002" Hanoveryje. Projektoriaus šviesos diodų rinkinys per šviesos pluošto dalytuvą apšviečia mikrodisplėjų. Diodų šviesa moduliuojama, priklausomai nuo displėjuje atsirandančių vaizdų. Mikrodisplėjaus skleidžiama šviesa pereina pro projektoriaus lęšius ir toliau patenka į ekraną. Spalvotą vaizdą kuria monochromatinį displėjų greitai pakaitomis apšviečianti raudona, mėlyna ir žalia šviesos diodų šviesa. Siemens Informacijos ir mobiliojo ryšio padalinio darbuotojo Marco Wernerio nuomone, šis mini projektorius gali suprojektuoti vaizdą ant kiekvieno paviršiaus, net ant popieriaus lapo ar lėktuvo sėdynės atlošo. Sukurtas projektorius skleidžia 1,1 lm skaisčio šviesą, kurios užtektų atviruko ploto paviršiui apšviesti. "Sukurtą prototipą dar galima gerokai patobulinti", - entuziastingai pridūrė M. Werneris. Panaudojus galingesnius šviesos diodus ir patobulinus projektoriaus konstrukciją, per ateinančius dvejus metus būtų įmanoma padidinti projektoriaus skaistį dešimt kartų.

3 pav. Mini projektorius mobiliojo telefono displėjų didina iki atviruko dydžio. Kai projektuojamas vaizdas, mikrodisplėjus paeiliui apšviečiamas raudona, žalia ir mėlyna šviesos diodų šviesa. Displėjus per savo sąsają priima mobiliojo telefono signalus ir optiniais lęšiais projektuoja vaizdą.

   Be abejo, šviesos šaltiniai gali būti ne šviesos diodai, bet lazeriai, tuomet nereikėtų optinių lęšių, o šviesą būtų galima projektuoti ir ant nelygaus paviršiaus. Deja, šiuo metu tėra tik raudonos šviesos tinkamų miniatiūrinių diodinių lazerių, o žalių, juolab mėlynų naudingumo koeficientas kol kas per mažas. Tačiau M.Werneris jau svajoja apie tolimos ateities trimačius lazerinius projektorius, kuriems nereikės jokių ekranų: vaizdas galės būti projektuojamas, pavyzdžiui, tam tikros erdvės, kurios oro tankis keičiamas ultragarsu, paviršiuje.

4 pav. Vadinamuoju „žuvies akies“ metodu galima net mažo ploto displėjumi apžvelgti didelį paveikslą ar brėžinį

   Lazerinių projektorių tikimasi sulaukti tolimoje ateityje, tačiau erdviniai mobiliųjų telefonų vaizdai netrukus taps realybe. Pavyzdžiui, kompiuterijos parodoje "CeBIT 2002" Siemens demonstravo mobilųjį telefoną, kurio OLED displėjus turėjo vaizdo užslanką. Šis prietaisas gali būti naudojamas interaktyviesiems trimačiams žaidimams, kuriuose dalyvauja daug žaidėjų. Reaguodami į infraraudonuosius signalus, papildomų stiklų dešinysis ir kairysis lęšiai greitai keičia šviesos pralaidą nuo "skaidraus" iki "tamsaus" stiklo, taip keldami erdviškumo iliuziją. Be šių papildomų stiklų su vaizdo užslanka vartotojas matytų normalų dvimatį vaizdą. Siemens mokslininko Thomo Riegelio žodžiais tariant, ši technologija perteikia tokį tikrovišką erdvinį vaizdą, kad iliuzija, jog stebėtojas važiuoja nelygiu keliu, jam gali net kelti šleikštulį. Be mobiliųjų žaidimų, erdviniai displėjai galėtų praversti ir specialioms sritims, pvz., medicinai ir architektūrai.

   Tradicinius displėjus irgi galima patobulinti; tereikia pakeisti jų programinę įrangą. Iš tokių programinių gudrybių galima paminėti išradingą vaizdo duomenų perdavimo algoritmą, sukurtą Siemens programuotojo Dr. Uwe Rauschenbacho. Taikant šį algoritmą galima perteikti didelius vaizdus, kai yra ribota duomenų atminties talpa ir maži displėjaus matmenys. Kompiuterijos specialistas U. Rauschenbachas, už sukurtus algoritmus apdovanotas Mannesmann Mobilfunk Stiftung premija, taip aiškina pagrindinę savo algoritmų idėją: "Dažnai pasitaiko, kad turėdami visą žemėlapį ar brėžinį, nagrinėjame tik jo nedidelę dalį. Kuo smulkesnė ši dalis, tuo labiau (tiek, kiek leidžia ekranas) galime ją padidinti. Kita paveikslo dalis stebima buvusiu masteliu". Priklausomai nuo konkretaus uždavinio, visas paveikslas gali būti suskirstytas į daugelį stačiakampės ar kitos vartotojo pasirinktos bei paveikslo autoriaus apibrėžtos formos sričių (žr. 4 pav.). Jei vartotojas nori pažvelgti į kitą padidintą paveikslo dalį, naujas vaizdas displėjuje formuojamas tik pakitusiais vaizdo elementais. Toks "žuvies akimi" vadinamas artinys atliekamas taikant šiuolaikinį matematinį duomenų glaudinimo metodą, vadinamą "mažąja banga", kuris sutaupo laiko, reikalingo duomenims įkrauti. "Kad būtų gauti optimalūs rezultatai, programinė įranga turi būti pragenama ir serveryje, ir galiniame įrenginyje, - aiškina U. Rauschenbachas. - Vartotojas tokiu atveju išsaugo apie 75% ekrano pločio, o duomenims perduoti pakanka ir ketvirtadalio bangų juostos pločio".

5 pav. Rytdienos mobiliuosiuose telefonuose bus įmontuoti organinių šviesos diodų displėjai. Šie displėjai bus ne tik skaistesni ir ryškesnio vaizdo, bet ir ekonomiškesni

   Toks vaizdo duomenų perdavimo būdas praverčia ne tik mobiliesiems telefonams, bet ir pramonės automatizavimo uždaviniams spręsti. Pvz., šis metodas buvo įdiegtas Siemens MOBIC (Mobile Industrial Communicator - mobilusis pramoninis komunikatorius) asmeniniame kompiuteryje, kuris radijo bangomis gali susisiekti su kompanijos vietiniu tinklu, o gamyklos inžinieriai, būdami bet kurioje jos vietoje, vykdo konkrečias valdymo ir automatizavimo užduotis.

   Kad norimą paveikslo dalį būtų įmanoma atkurti displėjuje, būtina naudotis naujais duomenų standartais. 2001 m. priimtas JPEG 2000 standartas, palyginti su JPEG (10 metų senumo pirmtakas), garantuoja ne tik geresnį "mažosios bangos" vaizdo duomenų glaudinimą, - jis yra ir lankstesnis. Šis duomenų standartas leidžia, tarkim, atskirti paveikslo spalvas ir pilkus šešėlius, taip pat iš to paties suglaudinto failo atrinkti įvairaus dydžio (suderinto su mobiliojo telefono ar kompiuterio displėjumi) paveikslus. Netrukus pasirodys MPEG-7 duomenų standartas, leisiantis lengviau ieškoti vaizdo ar garso failų, išsirinkti reikiamą paveikslą. Šiame standarte bus apibrėžtas saugomo ir siunčiamo multimedijos duomenų aprašo formatas, pvz., įrašo trukmė, aktorių vardai ar net paveikslo elementai: gėlė, dviratis, vaikas ir t.t. Taip pat bus įmanoma išsaugoti esančias spalvas, tekstus ar melodijas. Ši informacija vėliau padėtų surasti atskiras scenas, atpažinti muzikinį failą pagal niūniuojamą melodiją ir pan.


El. p.: info@elektronika.lt