V tohtoročnom čísle časopisu Transfer inovácií, ktorý vydávajú vedci zo Strojníckej fakulty Technickej univerzity v Košiciach, ponúka Ďurovský prehľad súčasných bezdrôtových technológií a ich možnosti využitia.

Bezdrôtové technológie prenikajú v posledných rokoch čoraz viac do našich bežných životoch. Okrem multimédií, internetu, či hlasových služieb sú stále častejšie využívané aj v priemysle.

Podľa Ďurovského je za tým vyššia spoľahlivosť bezdrôtových technológií, širšie možnosti ovládania a v neposlednom rade nižšie náklady. Použitím bezdrôtového signálu možno ušetriť na káblových trasách a elektroinštaláciách až 70 % pôvodných nákladov.

Navyše veľký potenciál má nielen bezdrôtový prenos dát, ale aj energie. Štandardy WiTriCity a QI dnes slúžia prevažne na bezdrôtové nabíjanie mobilov, ale v budúcnosti by mohli nájsť uplatnenie aj pri nabíjaní elektromobilov.

RFID a NFC

Napríklad v platobných a ďalších čipových kartách a kľúčoch, nájdeme technológiu RFID (Radio Frequency Identification). Tá funguje na princípe elektromagnetickej indukcie.

„Čítačka vysiela elektromagnetické vlny, ktoré nabíjajú miniatúrny kondenzátor v pasívnom obvode čipu na karte. Nabitý kondenzátor napája čip vysielača, ktorý odosiela aktívnemu zariadeniu uloženú informáciu,“ píše autor.

Technológia sa tiež využíva v maloobchode ako ochrana proti krádežiam, v diaľničných mýtnych systémoch, či pri čipovaní zvierat.

Podstatne zložitejšia technológia s využitím elektromagnetickej indukcie je NFC (Near Field Connection). NFC čip v smartfóne môže slúžiť ako digitálna peňaženka, ktorá postupne nahradí bezkontaktné platobné karty. Takáto možnosť platby sa objavila už aj na Slovensku.

Výhodou NFC je aj to, že umožňuje prenos väčšieho množstva dát  bez zdĺhavého nastavenia parametrov, len priblížením dvoch zariadení k sebe.

ZigBee

Pomerne novou je technológia ZigBee, ktorá umožňuje komunikáciu na diaľku bez priamej rádiovej viditeľnosti.

„Z hľadiska hardvéru sú najväčšími výhodami ZigBee jednoduchosť, energetická nenáročnosť, minimálna veľkosť komunikačného čipu a cenovo omnoho nižšia nákladovosť na implementáciu v porovnaní s ostatnými riešeniami, ako napríklad Bluetooth,“ vysvetľuje Ďurovský.

V porovnaní s Bluetooth ponúka táto technológia aj väčší dosah, no za cenu nižšej prenosovej rýchlosti. Na druhej strane nižšia prenosová rýchlosť poskytuje väčšiu odolnosť voči rušeniu, píše autor.

Ďalšou veľkou výhodou je možnosť vytvárať sieťové typológie s desiatkami až stovkami účastníkov.

Slovenskí výskumníci si otestovali technológiu ZigBee na ovládaní modelu mobilného manipulátora, určeného pre prieskumy terénu.

Manipulátor bol vybavený kamerou, snímačmi vzdialenosti prekážok, GPS modulom a robotickým ramenom, ktorým je možné manipulovať s drobnými predmetmi.

Pri komunikácii sa ukázala ako problém spoľahlivosť. Informácie totiž môžu prichádzať nekompletné, poškodené, prípadne nemusia doraziť vôbec. Závisí to aj od vzdialenosti vysielača a prijímača, či od prípadných prekážok.

„Pri priamej viditeľnosti medzi vysielačom a prijímačom úspešnosť komunikácie pri našich testoch dosahovala okolo 98-99 % až do vzdialenosti približne 80 metrov. Pri pohybe v budovách úspešnosť prenosu klesala v závislosti od použitého stavebného materiálu prekážok a pohybovala sa v rozmedzí 15 - 30 metrov,“ popisuje výsledky testovania  Ďurovský.

Ďurovský je v súčasnosti doktorandom na Katedre výrobnej techniky a robotiky a výsledky tohto výskumu využije pri písaní dizertačnej práce s názvom Moduly pohonných jednotiek pre stavbu robotickej techniky.