Quo Vadis Informatica?   (48)




A Quo Vadis Informatica a negyedéves   ÚMÉ   Internet-kiadvány állandó rovata: XII. évfolyam, 2007/4  (téli) szám

TOMTOM: avagy a helymeghatórozók és navigátorok fejlődéséről

Cserkészek a térképolvasáshoz hagyományosan -miután térképüket észak-déli irányban 'betájolták' (iránytűvel vagy anélkül), a belátható tájon először két egymástól távol eső tereptárgyat kerestek (templomtorony, gyárkémény, stb.), majd abból az irányból térképükre vonalat húztak. A két vonal kereszteződésénél a térképen megtalálták tartózkodási helyüket.


A NASA GPS műholdja antennáival és nyitott
napelemeivel
A földkörüli pályákon száguldó műholdak korában a földi 'tereptárgyakat' helyettesíthetik az ú.n. GPS (Global Positioning System) műholdak, melyek napi 24 órán keresztül "morze-jeleket" sugároznak, melyek földi vevőkkel foghatók és kiértékelhetők.

A műholdak helyzete a földi tájékozódni kívánó kordinátáihoz viszonyítva, bármely pillanatban ismert, azaz távolsága a keresőtől a jelek érkezésének időpontjából számíthatók ki. Abból fenti 'háromszögelési' módszerhez hasonlóan a vevőkészüléknek, azaz tulajdonosának földi helyzete, kordinátái. Ezt a készülék azután egy kis LCD kijelzőn látható térképre vetíti.


Autóba szerelt TomTom működésben a párizsi Chaps Elysée-én
A helymeghatározás 24 db nagy műhold segítségével történik, melyek a Föld felszíne fölött 20200 km-es magasságban keringenek, az Egyenlítővel 55°-os szöget bezáró pályán. Egy-egy műhold nagyjából naponta kétszer kerüli meg a Földet. Az égbolton sík terepen egyszerre 7 műhold látható, melyből a helymeghatározáshoz 3, a tengerszint feletti magasság meghatározásához pedig további egy hold szükséges.

A rendszer kialakításába a hidegháború során, az 1970-s években kezdtek, és az nagy összegeket emésztett fel. A Globan Positioning System része volt a szigorúan titkos csillagháborús tervnek és elég pontos lett pl. rakéták célbairányítására.

Az ezt követő évtizedek műszaki fejlődése a civil szférában is rohamosan lépett előre, és amint felszabadult a GPS katonai zárlata, lehetővé vált a vevő-kijelző készülékek zsebméretűvé zsugorítása. Összességében a mai helymeghatározó TomTom és társai autóba vagy zsebbevaló kivitelezéséhez hozzájárultak:


Az érintőképernyős kijelző meglepően érzékeny
és pontos
- A GPS-t sugárzó műholdak száma megnőtt, több műhold jeleinek egyidejű vétele esetén a helymeghatározás pontosága megnő és ma eléri a földi koordináták néhány méteres pontosságát.
- Nőtt a GPS műholdadók sugárzási intenzitása, így a jelek vétele beépített 'zsebantennákkal' lehetséges, csak alagutak és hasonlók gátolják a használatát.
- A vevőkészülékek méretei az elektronika integrálhatóságával zsebméretre zsugorítható;
- Kisméretű, de megfelelő felbontású LCD-kijelzők megfizethető áron gyárthatók, kontrasztjuk és fényerejük lehetővé teszik nappali használatukat a szabadban (ha nem is közvetlen napsütésben);


A TomTom ONE XL a felhasznált műholdak számát,
a kordinátákat, és sok más adatot is közöl
Több országnak, kontinensrésznek (így pl. Nyugat Európának is) elkészültek digitalizált térképei és azok adatai elférnek mai szilárdtest memóriákban. Magyarország úthálózata (e sorok írásakor) 40%-ban volt feltérképezve.
Az útak állandó változásának adatai az interneten keresztül lehívhatók és így a térképek rendszeresen aktualizálhatók;

A TomTom által használt térképeket a szintén holland eredetű Tele Atlas cég készíti, amerikai konkurense a NAVTEQ. A térképek hagyományos 'felülnézetből', de 'madártávlatból' is megtekinthetők.

Ergonómiai hátránya, hogy akik gépkocsivezetéshez távolsági szemüveget használnak, ugyanazzal a szemüveggel nem tudják a képernyő részleteit elolvasni. De előnye a készüléknek, hogy hangzó irányítással is kísérheti felhasználóját, ami forgalmas utak esetében különösen előnyös lehet.

Az autók szélvédőjére könnyen fel- és onnan leszerelhető változata sajnos könnyen ellopható, így azt ott jobb nem őrizetlenül hagyni.
A készülék természetesen motoron, kerékpáron sőt gyalog is használható. Kis mérete miatt gyalogos városi tájékozódásra is alkalmas, hiszen minden utcasarkon betájolja magát és kivetíti, hogy merre tovább...

A (gazdaság-)politika is érdeklődik...

A GPS rendszer -mint írtuk- egyelőre még amerikai műholdakat használ, ugyanakkkor az első, gépkocsiba szerelhető -szinte szabvánnyá vált- helymeghatározó-készülékek már nem amerikai fejlesztésűek. Várható volt, az amerikai 'nagyok' érdeklődése és dollárkötegek lebegtetése (elsőként Google).

De az Európai Únió sem maradt tétlen és bejelentette egy saját műholdhálózat létrehozásának terveit. 2007 decemberében pedig Oroszország is fellőtte első műholdjait egy hasonló helymeghatározó rendszer kiépítésére.
A függőség az amerikai műholdhálózattól hosszúlejáratra nem tűnik bölcsnek.

GSM-GPS

Google helymeghatározója
mobiltelefonon

Egy további helymeghatározó rendszer, mely valamelyest még hasonlít a cserkész helymeghatározó módszerhez a GSM mobiltelefon-hálózatok adótornyaihoz viszonyított helymeghatározás. Tehát műholdhasználat nélkül.
GSM mobiltelefon hálózatok természetesen nem fedik le az egész földgolyót úgy mint a műholdak, de a legfontosabb ipari országok nagy részét igen. Ugyancsak nem érik el ezek a helymeghatározók a GPS pntosságát, de egyszerűségük és ezáltal alacsonyabb költségei vitathatatlanok.

Áttörés a napelemekben: 40%-os hatásfok feletti hatékonyság

A Boeing-Spectrolab olyan új paneleket fejlesztett ki, melyek meglepően hatékonyak és átlépték a 40 százalékos álomhatárt, míg a mai napelemek alig lépik túl a 20%-os hatékonyságot. Azt, hogy a világ, energiaszüksége idején, mennyire vár a hatékony napelemekre nem kell részleteznünk.
A Boeing cég Spectrolab részlege 40,7 százalékos hatékonysággal tudja átalakítani a napenergiát villamos energiává, ami elsőre ugyan még mindig nem hangzik soknak, ám a többi energiahordozóhoz képest sem elhanyagolható, a napelemek között pedig rendkívülinek számít. A technológiai áttörés azonnal felteszi a kérdést a gyakorlati gyártási költségeket illetőleg. A híradás szerint a panel legyártásával, beszerelésével együtt így 3 dollárba kerül egy watt, míg a korábbi csúcstartó szilícium alapú panelek esetében ennek majdnem háromszorosa a költség, 8 dollár. Ez a jelenlegi legjobb, forgalomban kapható termékre vonatkozik, mely 22 százalékos hatékonyságra képes.

A fejlesztés ezzel nem áll meg, a Sharp az éve elején mutatott be egy 36 százalékos változatot, valamint a Berkley Laboratories egy 45 százalékosat, ám ez csupán kísérleti modell. A változásra mindenképpen szükség van, mivel a fizikai törvények szerint a szilícium alapú napelemek maximálisan 26 százalékos hatékonyságra lehetnek képesek.

Az (amerikai) Boeing elég gyakorlati ahhoz, hogy a több technológia ötvözésével létrejött paneljei wattonkénti mutatóját a mai nagyon kedvezőnek tekinthető 3 dollárról 1 dollárra csökkentse, hogy igazán kereskedelmi forgalomra érett tömegtermék legyen az "áttörésből".

50 éves a tranzisztor

John Bardeen, Walter Brittrain és William Schockley fizikusok 1947. november 17-én a Bell/Lucent Laboratóriumban korszakalkotó felfedezést tettek, melyért 1956-ban megkapták a fizikai Nobel díjat.
Mai gyakorlati életvitelünk szinte elképzelhetetlen ezen félvezető kristályokon alapuló elemek nélkül. Alapját képezik a mai rádiónak, TV-nek, fényképező és filmező gépeknek mobiltelefonnak és nem utolsó sorban a számítógépek rendkívül szétágazó világának.

A kezdetben csak a 'rádiólámpákat' helyettesítő elemek ma sokezres számban működnek korunk "integrált áramköreiben" lehetővé téve számtalan 'analog' és 'digitális' elektronikai feladatot mint pl. elektronikus jelek erősítését, tárolását, számlálását, a fénynek a mérését, stb. stb.

A felfedezés lényege az electron-töltést hordozó félvezetőkristályok határfelületén kialakuló fizikai magatartás. Az ú.n. P és N vezetési tartományok csatlakoztatásából születtek a PNP és NPN tranzisztorok, melyek jelölésére akkor a mellékelt szimbólumok születtek.

Ilyen korszakalkotó felfedezések emlegetésekor illik megkérdezni, hogy boldogabbak lettünk-e a tranzisztor által, mint amilyenek azelőtt voltunk... ? Egy bizonyos, korábban jobban tudtuk figyelmünket összpontosítani a valóban fontos dolgokra a mai tengernyi lényegtelenhez viszonyítva...


Tartalomjegyzék   (48. sz.)
Címoldal  (48. sz.)
Archívum
Bejárat