Realitatea augmentată – “Eroii de azi”

2 MARTIE 2017

Când Apple a adus primul iPhone pe piață în anul 2007, era de neimaginat ca utilajele industriale și insta­lațiile mari să poată fi controlate prin intermediul ecranelor senzitive - între timp este ceva de la sine înțeles. Astfel, se poate deduce că și fără ochelarii de realitate virtuală, realitatea augmentată, care este utili­zată momentan în domeniul privat, vor deveni în viitor standard pentru domeniul profesional.

Rutronik_EA0217_IntroObelix a căzut în vasul plin cu poțiune magică, Popeye apucă doza de spanac, iar gașca de ursuleți gumoși folosește sucul pentru ursuleți gumoși, pentru a depăși limitele realității. Eroii copilăriei noastre consumă poțiuni magice care îi fac mai puternici, mai rapizi și mai deștepți decât pe ceilalți. În zilele noastre, ne sunt puse la dispoziție unelte tehnolo­gice cu ajutorul cărora putem și noi să depășim limi­tele naturale. Acestea crează o realitate extinsă (realitate augmentată – augmented reality AR) sau chiar o realitate virtuală (realitate virtuală – virtual reality VR). În opoziție cu realitatea virtuală în care utilizatorul se află într-o realitate susținută complet prin intermediul calculatoarelor, la realitatea augmen­tată percepția umană este completată exclusiv prin informații și reprezentări bazate pe computer.

Realitatea augmentată în casele inteligente
Dacă în anii 50 înaintea erei noastre, în Galia, ardea un cort, Obelix avea nevoie numai să bată puternic din palme, iar rafala de vânt generată aducea din nou liniștea în sat. Din păcate, pompierilor nu le va fi la fel de ușor să rezolve problemele în viitorul apropiat, însă numărul din în ce mai mare de senzori conectați în rețea oferă un ajutor semnificativ. De exemplu, detectoarele de incendii care au devenit între timp obligatorii în aproape fiecare land federal german. Din ce în ce mai mulți producători oferă variante cu interfețe radio care în cazul unei alarme opresc automat lumina, ridică rulourile, închid ferestrele și deblochează ușile de intrare. De asemenea, camerele inteligente din locuință pot informa pompierii în legătură cu numărul de locuitori aflați momentan în zona de pericol. Mulțumită brățărilor și a ceasurilor fitness, pompierii știu chiar și dacă aceștia se află în stare de șoc, panică sau se află încă în somn profund. Toate informațiile relevante sunt recepționate punctual de forțele de intervenție prin Cloud, putând fi vizualizate prin intermediul unor mari ecrane transparente, prin holograme sau ecrane standard, pe care sunt afișate imagini reale transmise de camere, alimentate la rândul lor, din Cloud.

Pentru a obține rapid o determinare precisă a poziției chiar și în zone critice, receptorii sateliților sunt deserviți simultan cu semnale care provin chiar și de la cinci sisteme GNSS diferite“, explică Daniel Barth, șeful Centrului de Competență Wireless al Rutronik. Chiar înainte de lansarea primului iPhone, Rutronik a intuit viziunea lumii interconectate, iar în 2005, a înființat Centrul de Competență Wireless. Din acel moment, echipa operațională la nivel mondial sprijină inginerii de dezvoltare, de exemplu în domeniul tehnologiei de siguranță.

Totul a început cu combinații simple GPRS/GPS, pentru a transmite coordonate GPS la un server de baze de date“, își aduce aminte Daniel Barth. “În zilele noastre majoritatea receptorilor utilizează mai multe sisteme, iar tehnologia LTE înlocuiește treptat tehnologia GPRS. Este mai bine structurată, mai eficientă din punct de vedere energetic, o tehnologie de viitor, în care tehnologia 4G/LTE se dezvoltă în continuare, în contrast cu tehnologiile 2G/GPRS și 3G/UMTS care au fost deja desființate în unele țări.“

O determinare suplimentară a poziției prin intermediul localizării celulare a stațiilor radio mobile poate salva vieți în cazul, cel mai defavorabil, în care sistemul de poziționare globală prin satelit (GNSS) cedează complet. “Mulțumită reducerii costurilor dispozitivelor wireless și a creșterii numărului de rețele WLAN în zonele locuite, această metodă de urmărire suplimentară trebuie continuată și pentru faptul că noi ne așteptăm la o extindere a infrastructurii după ce, între timp, în Germania, s-a considerat că rețelele WLAN nu sunt factori perturbatori“, explică Barth.
Un GNSS asistat, de exemplu pentru descărcarea rapidă a datelor almanac și a efemeridelor din internet, reduce timpii de pornire și, frecvent, chiar și bilanțul energetic total al aplicației, în funcție de modul utilizare și de modul cum a fost setat comportamentul de trezire. Portofoliul de produse al Rutronik include modulul Telit SL871L pentru a servi acestui scop. Modulul mic cu dimensiuni de numai un centimetru pătrat suportă GPS, Glonass, Beidou și Galileo. În comparație cu receptoarele uzuale din piață, acesta dispune de un amplificator suplimentar de zgomot redus pentru creșterea suplimentară a sensibilității. Antenele active se pot conecta direct. Fișierele efemeride descărcate se pot injecta direct în modul. Familia de produse de la Telit permite opțiuni variate de echipare cu memorie Flash sau ROM, cu sau fără LNA, precum și, cu sau fără, suport de la sateliții ruși, europeni sau chinezești. “Adăugând acestui modul capabilități celulare wireless, precum modulele din familiile xE910 sau xE866, se obține o combinație perfectă formată din două module cheie, extrem de importante.
Suplimentar, recomandăm familia Redpine RS9113. În timp ce WLAN permite localizare extrem de rapidă și o comunicație de mare viteză, modulul lucrează perfect cu o rețea de telefonie celulară separată și cu GNSS“, recomandă Barth.

Realitate augmentată în Industrie 4.0
Gradul atins de automatizare a crescut atât de mult, încât nimeni nu mai poate înțelege sistemul în integritatea acestuia. Rețelele globale informa­ționale ale industriei și fabricile inteligente pot deveni acum controlabile prin intermediul acestor sisteme de vizualizare.
De exemplu, într-o seră industrială un utilaj însămânțează, recoltează și ambalează bunurile complet automatizat. Astfel conținutul de nutrienți al sistemelor de irigare și de umbrire este reglat automat, iar polenizarea se face cu ajutorul stupilor de albine. Datele obținute în timp real de la echipamentele POS din preajma marilor magazine universale vor determina ce și cât trebuie cultivat. Dar ce se întâmplă dacă utilajul de recoltat recoltează totul sau instalația de ambalare se defectează? Fiecare eroare care poate apărea oriunde într-un sistem atât de interconectat poate conduce rapid la costuri enorme.
Aici, tehnologia AR poate furniza soluții valoroase: o pereche de ochelari de date poate oferi unui muncitor sau instalator calea către șurubul corect pe care acesta trebuie să-l rotească, sau să afișeze pașii de lucru prin intermediul cărora acesta poate înlocui un ventil defect.
Astfel, se va schimba, în timp, modelul de business al producătorilor de instalații: aceștia vor trebui să prevadă dispozitive de service bazate pe AR pentru a nu pierde bani în următorii ani sau piețe de desfacere în cazul în care vor continua să folosească tehnicienii tradiționali de service pentru remedierea defectelor. Chiar dacă astăzi sună absurd să ne gândim la contracte anuale pentru accesarea manualelor digitale de întreținere și reparare – foarte puțini oameni credeau la început în ideea că automobilul va deveni vreodată o concurență pentru cai demnă de luat în seamă…
Pentru a îmbunătăți performanța acestor ochelari de date, Rutronik oferă deja clienților săi primele module cu suport pentru standardul IEEE802.11ad – lucru pe care Google Glass încă nici nu-l deține. Tehnologia “ad“ permite transmiterea de semnale video de înaltă rezoluție și necomprimate ultra-HD (3840 × 2160 pixeli) la viteze foarte mari, eliminând astfel nevoia unui cablu HDMI, de exemplu. Anja Schaal, specialistă WiFi în Centrul de Competență Wireless al Rutronik oferă un exemplu:

Rutronik_EA0217_Fig-1

Soluția Intel IEEE802.11ad pentru plăci embedded

Recomandăm modulul Intel® Tri-Band Wireless-AC 18260 celor care doresc să se familiarizeze cu tehnologia ad. Împreună cu modulul de antenă Intel Wireless Gigabit Antenna-M 10041R și cu modulul de andocare wireless Intel Wireless Gigabit Sink-M 13100 rezultă un sistem perfect adaptat IEEE802.11ad, pe baza căruia se pot dezvolta aplicații individuale. Pentru serii mari de producție, se poate trece bineînțeles la forme constructive mai mici.“ Pe lângă banda de 60GHz, cardul suportă și benzile uzuale de frecvențe WiFi de 2.4GHz și 5GHz – la o viteză de 867Mbps mulțumită fluxului de date 2×2. De asemenea, sunt suportate Bluetooth 4.2, tehnologia Intel vPro și standardul Intel® Wireless Display. “În plus, clienții primesc de la noi și o placă adaptată la aplicație. Până acum, am avut experiențe foarte bune cu plăcile de bază industriale de la Fujitsu, format ATX sau ITX, sau cu o placă embedded de la Advantech. Ambii producători sunt parteneri certificați Intel, iar noi avem o colaborare strânsă cu aceștia, putând să răspundem oricărei solicitări.

Realitatea augmentată și … dragostea
Telefoanele inteligente au devenit un instrument crucial în viața de zi cu zi a oamenilor; chiar și atunci când cineva este în căutarea unui partener de viață potrivit: undeva pe Tinder, Lovoo, Badoo sau Friendscout24 trebuie să se afle prințul sau prințesa… S-ar putea să ai dreptate să crezi că o pereche de ochelari AR poate “înfrumuseța“ orice candidat potențial, însă, acest lucru nu îți va garanta o relație fericită pe termen lung. Ceea ce poate însă face o pereche de ochelari de date este să recunoască trăsăturile feței și chiar să cerceteze sau să compare informațiile din diferite baze de date. Dacă vezi pe cineva de care ți-a plăcut în timp ce erai la cumpărături, poți primi rapid informații suplimentare: vârstă, prieteni comuni, like-urile comune… Dacă vrei să cunoști mai bine această persoană, este suficientă o rotire insesizabilă a inelului magic din rețea și el sau ea va primi o alertă virtuală, în urma căreia aceștia pot să accepte sau să refuze contactul cu tine. Acest scenariu este inclus deja în dezvoltare. Sunt deja disponibile balize speciale pentru persoane singure. Aceste balize electronice emit un cod de identificare. Cu ajutorul evaluării RSSI (Received Signal Strength Indication) se poate afișa cu foarte mare precizie distanța față de baliză. Contra unei sume de bani, agenția de întâlniri matrimoniale poate converti codul de identificare (ID code) în informații de contact și Facebook.

Rutronik_EA0217_Fig-2

Structura unei soluții asistate GNSS cu module de la Telit

Astfel de balize (beacon-uri) se bazează pe tehnologia inteligentă Bluetooth sunt foarte eficiente din punct de vedere energetic și se bazează pe soluția nRF51822 oferită de liderul de piață Nordic Semiconductor. Acest chip combină un transceiver de 2.4GHz, un microcontroler ARM Cortex M0, un convertor AD, o memorie flash și alte periferice uzuale, totul integrat într-o carcasă mică de numai 3.8mm × 3.8mm. Dispunând de o temperatură de lucru de până la 105°C, acesta poate fi utilizat chiar și în medii industriale dure sau chiar lângă plita de bucătărie. Dar cel mai bun lucru la acest hardware este software-ul disponibil. Nordic este considerat inventatorul acestei variante de Smart Bluetooth low energy, este membru în conducerea grupului de interes special Bluetooth (Bluetooth Special Interest Group) și consideră ca fiind absolut prioritare dezvoltările de protocoale, configurații și aplicații încă de la dezvoltarea primului BLE-TRX (nRF8001). “Acest avans de know-how este observat și la noua generație, nRF52832“, observă Lan Hong, specialist Rutronik pentru Bluetooth Smart și protocol ANT. “Nordic a crescut încă o dată eficiența energetică totală, prin reproiectarea transceiver-ului și utilizarea unui miez M4. Acesta necesită un timp de calcul substanțial mai mic, fapt care îmbunătățește durata de viață a bateriei.“
Suplimentar, au fost adăugate mai multe opțiuni de flash, mai multă memorie RAM, un filtru Balun integrat precum și un tag NFC integrat pentru o împerechere rapidă. Aceste noi tehnologii au dus la micșorarea dimensiunilor balizelor electronice destinate persoanelor singure, au crescut durata de viață a bateriei și au simplificat conectarea la telefonul inteligent la doar o simplă atingere. “Din nou, trebuie menționat faptul că cele mai bune performanțe ale acestei platforme nu se regăsesc în datele de catalog, ci în software-ul gratuit “, spune Lan Hong.

Ecrane senzitive
Mulțumită hit-ului cinematografic de la Hollywood, “Minority Report“, în care actorul Tom Cruise stă în fața ecranelor transparente și mută grafice și coloane de cifre înainte și înapoi, mulți se gândesc la astfel de monitoare atunci când citesc sau aud informații des­pre realitatea augmentată. Într-adevăr, se așteaptă o implementare profesională în domeniul industrial a acestor ecrane undeva la sfârșitul acestui an sau în anul viitor. Oricum, o nouă percepție prin atingere se poate realiza deja: Ecranele tactile de la TNE (Tianma NLT Europe) sunt stimulate la înaltă frecvență, astfel încât să existe percepția de piele, piatră, metal sau lemn. Butoanele pot fi simțite instantaneu pe placa de sticlă. Astfel, ecranele de ope­rare pot deveni utilizabile în autovehicul fără ca șoferul să trebuiască să-și ia ochii de la drum. Ecranele 3D de la NLT oferă complet alte perspective în combinație cu o cameră Kinect. Atunci când camera detectează poziția capului și a ochilor, ecranul afișează automat obiectele corespunzătoare în unghiul corect. Din primele demonstrații efectuate de producător, se observă că în curând, se vor putea efectua, virtual, sarcini de întreținere de la distanță. Acest lucru nu-l puteau face eroii din trecut…

Autor: Bernd Hantsche, Marketing Director Embedded & Wireless, Rutronik

Rutronik |  www.rutronik.com

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre