FőoldalArchívumCsúcstechnika a 2012-es Olimpiai Játékokon
2010. október 19., kedd ::

Csúcstechnika a 2012-es Olimpiai Játékokon

Az újkori olimpiai játékok intézménye a több mint egy évszázaddal ezelőtti kezdet óta sok tekintetben komoly fejlődésen ment keresztül, amelyek egyik legfontosabbika a technikai fejlődés okán következett be. A haladás a játékokat több szempontból forradalmasította, lett légyen szó akár az atléták által használt edzőgépekről, a bírók használta megfigyelő- és mérőrendszerekről, vagy a közvetítésben használt távközlési és műsorszóró rendszerekről. Az internettechnológia lehetővé tette azt is, hogy a nézők valós időben követhessék nyomon a játékok eseményeit, még vonzóbbá téve ezzel azokat. Az innovatív grafikai megoldások, a képernyőn megjelenített sebességadatok, a fejre szerelhető kamerák és az egyéb fejlesztések növelik a bírói döntések helyességét, és fokozzák a nézők élvezeti faktorát is

Ezt illetően, a korai modern olimpiai játékokon még legfőképp az emberi érzékszervek képviselték a csúcstechnológiát. A hatékony időmérést és döntéshozatalt az emberi érzékszervek és stopperórák kombinációja jelentette. Az 1912-es stockholmi olimpiai játékok alkalmával debütált az elektronikus időmérés és a célfotó, azóta pedig évről évre jelentősen csökken az emberi érzékszervek befolyása a döntéshozatalban, és ezzel párhuzamosan nő a high-tech elektronikai rendszerek, a nagy sebességű digitális kamerák, elektronikus érintésérzékelő felületek, RFID, lézer sugaras mérőrendszerek és vezeték nélküli technológiás készülékek szerepe. A Nemzetközi Olimpiai Bizottság főállásban foglalkoztat mérnököket, akiknek a feladata az időmérő rendszerek folyamatos fejlesztése, tökéletesítése.

Sportág-specifikus fejlesztések

Ma már kész megoldás, hogy a futók cipőjébe szenzorokat építenek be, és azok jelei alapján határozzák meg sebességüket, valamint a célszalag valójában ma már egy fénysugár, amely ezredmásodperc-pontossággal mér, és azonosítja a befutó versenyzőt.
Az úszószámoknál a startkőbe integrált szenzor állapítja meg hasonló pontossággal, hogy idejében indult-e a versenyző, az úszómedence falára erősített, ultravékony, elektronikus, műanyagból készült, érintésérzékeny felület pedig a víz alatt századmásodperc-pontossággal érzékeli, amint a versenyző teljesítette a hosszt. Ezeknél az érintésérzékeny felületeknél sikerült a mérnököknek úgy beállítaniuk az érzékenységet, hogy a víz hullámzására még nem, de az úszó érintésére már aktivizálódnak. Ha mindez nem lenne elég meggyőző, a nagy sebességű digitális kamerák másodpercenként akár több száz felvételt készítenek a startkő és a hosszok végén elhelyezett érintésérzékeny felületek környezetéről, hatásosan támogatva a szenzoros rendszert.
A kezdetekben a teniszben a labdák sebességének megállapítására használt radarágyúkat már többek között a röplabdában is alkalmazzák sebességmérésre, legyen szó akár szerváról, akár lecsapásról. Ezek a szerkezetek a Doppler-hatás kihasználásával állapítják meg a labda sebességét, amely a radar által érzékelt, ultrahangos frekvencia és a visszatérő visszhang összehasonlításából adódik.
A gyorskorcsolyában a versenyzők olyan transzpondereket viselnek, amelyek nemcsak a start és finis idejét, hanem a gyorsulást is képesek megállapítani a kanyarba behajtáskor és onnan kijövet is. Az ugratókon a versenyzők térdvédőjébe szerelt elektronika indítja az időmérést, de hasonló, passzív (tehát telepes ellátást nem igénylő) RFID-címkéket használnak más, gyors mozgásokkal jellemezhető sportágakban is, mint pl. a kerékpározás, ahol a sportszer első villájához erősített címke végzi ezt a jellegű azonosítást. Az alkalmas időpillanatban (pl. indulásnál vagy a célnál) ezek a címkék az egyedi azonosítókódokat sugározzák ki a versenypályákon elhelyezett antennák felé, amelyek továbbítják a mérési adatokat a központi időfeldolgozó felé. A másodpercenként akár 2 ezer felvétel készítésére képes digitális kamerák vizuális bizonyítékot is szolgáltatnak pl. a nyertes befutót illetően is. Transzpondereket használnak a sportolók tréningezésénél is. Az általuk gyűjtött adatok alapján az edző figyelemmel kísérheti a versenyző teljesítményét.
A 2012-es londoni olimpiai játékokon is bevetnek több, kipróbált technológián alapuló időmérési- és megfigyelési rendszert, így pl. a McLaren Alkalmazott Technológiák által kifejlesztett, vezeték nélküli rendszert is, amely vadvízi evezésnél folyamatos monitorozás alatt tartja a csónak, az evező és az evezőt kezelő versenyző egymáshoz viszonyított fizikai helyzetét, vagy akár telemetriai információkat gyűjt és továbbít a Stratford Velodrome-on tekerő kerékpárosról.
Ez lényegében ugyanaz a technológia, mint amit a versenyautó, versenypálya és pilóta egymáshoz viszonyított helyzetének mérésére használnak a Forma-1-ben. A Manchester Velodrome-ban telepített lézersugaras azonosítórendszer gyorsasága és pontossága folytán akár harminc kerékpáros egyidejű megfigyelését is képes ellátni, amely kiterjed mindegyikük azonosítására és köridejük ezredmásodperc-pontosságú mérésére.
A csúcstechnika rendkívül fontos szerephez jut a paraolimpiákon és a mozgássérült sportolók életében is. A kerékpáros Sam Kavanagh, a három, Farnell által támogatott, paraolimpiákon induló atléta egyike tökéletesen tisztában is van ezzel, amióta 2005-ben egy lavinabalesetben bal lába annyira megsérült, hogy részben amputálni kellett. Miután biztató eredményekkel tesztelt egy motorizált bokával szerelt robotlábat, minden erejével a 2012-es londoni olimpiára összpontosít. A motoros robotláb ugyan lehetővé teszi számára, hogy kerékpározás közben mozgassa bokáját, a művégtag közel 4 kg-os tömege és mindössze 6 órás telepélettartama azonban versenyzésre egyelőre nem igazán alkalmas. Az eddigi eredmények a művégtaggal azonban lenyűgözőek, és a bio-medikai/elektronikai mérnökök kreativitása és a technológiai fejlődés mindenképpen bizakodással tölti el a sportembert - teljes joggal.
A Farnell által támogatott mindhárom versenyző komoly ambíciókkal tekint a 2012-es paraolimpia elé. Az elektronikaialkatrész-disztribúció és a szociális közösségek elkötelezett támogatójaként a cég kezeskedik, hogy a támogatott sportolói mindent megkapjanak az eredményes felkészüléshez. Az atléták támogatásán felül a vállalat néhány fejlesztést népszerűsíteni fog az element14 nevű, elektronikai közösségi oldalának sporttechnológiai oldalain is. A speciálisan kifejlesztett element14 webportál széles körű információkat tartalmaz a profi versenysportokban használt technológiai alkalmazásokról is. A standard tartalmat érdekes és tanulságos sportolói és ipari szakértői közlemények majd tarkítják.

Biztonságtechnikai és azonosítási célú megoldások

2001. szeptember 11-e óta világszerte rengeteget szigorodtak a biztonsági szabályozások és korlátozások, a sportstadionok pedig - a nagy tömegek, politikai és közéleti hírességek jelenléte okán - még ma is kedvelt akcióterepei a terroristacsoportoknak. Az elektronikai technológia ezeken a helyeken ma már megtalálható a térfigyelő rendszerekben, zártkörös kábeltévénél, IP-kamerás hálózatokban és az adatbiztonsági rendszerekben. A sporteseményekre jellemző, hatalmas tömegek hatékony kezelésére a kifinomult jogosultságkezelő megoldások elengedhetetlenek, amelyek a mai biometrikus, hangfelismerős és RFID-technológiai alkalmazások hatékony kombinációjával megoldhatóak. A drága felszerelések ide-oda mozgatása a versenyszámok között ugyancsak védelmet igényel, amelynek egyik megoldása a különféle anomáliák érzékelésére is képes, elektronikus riasztórendszer.
A mindezen rendszerekben alkalmazott elektronikai megoldások jellemzően processzor-, kiváltképp pedig DSP-alapúak, a biztonságtechnikai rendszerek különös számításigényessége miatt többségében 32 bites processzoralapúak. Az ARM és MIPS RISC-mikroarchitektúra jelentős fejlődése az elmúlt években lehetővé teszi, hogy ezek a kifejezetten olcsó, mégis univerzális chipek gyakorlatilag bármely területen gazdaságosan alkalmazhatók legyenek, de ez ugyanennyire igaz a chipkamera- és szenzortechnológiára is (ez utóbbi esetében elég, ha a mikro-elektromechanikai struktúrára, a MEMS-re gondolunk).

Orvosi és gyógyászati alkalmazások
Az atlétáknak rendkívül szigorú doppingvizsgálatokon kell átesniük a verseny tisztaságának garantálása érdekében. A sportolók által adott vérminták elemzése ma már gyakorlatilag kizárólag elektronikus eszközökkel, miniatürizált spektrometriai technikákkal történik.
A doppingvizsgálat azonban nem minden! Edzések alatt az atléták teljesítményét ezekkel a megoldásokkal szigorúan figyelik, és biztosítják a tréning hatékonyságát és a sikeres felkészülést a versenyekre. A most már az olimpiákkal együtt tartott paraolimpiákon a művégtagok, amelyek a robot- és anyagtechnológia legfrissebb vívmányait használják, különösen fontos szerephez jutottak. Sajnálatos, de tény, hogy az olimpiai játékokon a fizikai csúcsigénybevétel miatt előfordulnak balesetek és sérülések, amelyek kapcsán az elektronika és a csúcstechnika pl. defibrillátorokban van jelen.

Méréstechnikai alkalmazások

Mint említettük, a legtöbb olimpiai versenyszámban ezredmásodperces pontossággal történik az időmérés. A versenypályás számokban az időzítés a startpisztoly eldördültével indul, az időmérést pedig a célnál kifeszített "lézerszalag" állítja le. Szoros befutó vagy kétes pontosság esetén a megdönthetetlen, vizuális bizonyítékot a helyezetteket illetően a célnál telepített, másodperceként kétezer felvételt készítő digitális kamera szolgáltatja. Az úszószámokban az érintésérzékeny felületeké a főszerep, amelyeket az úszók indulásakor és a hossz teljesítésekor is használnak mérésre. Az edzések során használt sportszerek és edzőtermi eszközök gyakran igen komoly elektronikai tartalommal rendelkeznek, amelyek igen kifinomult és a célnak megfelelő edzésprogramok megalkotását és a szigorú diéták alakítását is pozitívan befolyásolhatják.

Világítástechnikai alkalmazások

A legújabb vívmányok a világítástechnikai alkalmazások hatásfokára is befolyással vannak, és ezek esetében különös fontosságot élvez az energiatakarékosság is. A 2008-as pekingi olimpiai játékok alkalmával a Kínai Tudományos és Technológiai Minisztérium megragadta a lehetőséget, és 21 nagyvárosban kezdte népszerűsíteni a szilárdtestalapú világítástechnikát, amelynek keretében nem kevesebb, mint 6 millió funkcionális és közterületi világítási célú LED-et telepíttetett. A külvárosi és vidéki területeken propagált ún. "Arany Nap" projekt célja a pekingi olimpián a napenergia világítástechnikai célú hasznosítása volt. A LED-technológia egyik éllovasa, az amerikai Cree vállalat mintegy 440 ezer db LED-et szállított le a pekingi olimpia Vízkocka nevű létesítményének világításához. LED-ekkel ma már jelzésinformációs, bel- és kültéri világítástechnikai alkalmazások is kivitelezhetők, sok gyártó rendelkezik már készre szerelt modulokkal bizonyos alkalmazástípusokhoz is, hogy a kiszolgáló elektronikai áramkörök egyre erősödő kínálatát már ne is említsük.

Multimédiás alkalmazások
A szórakoztatóipar ma már nem ismer határokat, az internet és a televíziózás térhódításával milliónyi új alkalmazástípus született. Ma már mindezeket az alkalmazásokat nem lehet egyszerűen a műsorszórási vagy audiovizuális kategóriába suvasztani, hanem külön kell kezelni képalkotási, interfész-technikai, audiotechnikai stb. alkalmazásokként. A különböző tunerek (pl. DVB-S2), kodekek (pl. H.264), jelfeldolgozó chipek (kóder/dekóder chipek)), megjelenítők (pl. TFT-LCD, OLED) és interconnect (pl. HDMI, DisplayPort) termékek mind-mind ezen alkalmazások táborát erősítik, elektronikai igényükhöz pedig semmi kétség se fér.

Kommunikációs alkalmazások

Kommunikáció alatt jelen esetben a digitális formátumokban tárolt üzenetek elektronikus eszközök közötti továbbítását értjük. A digitális kommunikációt durván a hagyományos, hangalapú telefonszolgáltatások, a helyi hálózati alkalmazások, valamint a vezeték nélküli hírközlő rendszerek (cellás mobiltelefonok, műholdas rendszerek stb.) között oszthatjuk fel. Bár nem kifejezetten sportspecifikus szakterületről van szó, nem nehéz belátni, hogy egy hatalmas sportlétesítmény és sportrendezvény működtetéséhez, ill. levezetéséhez kifinomult információközlési hálózatokra, az adatok gyors, pontos és biztonságos továbbítására van szükség.
A kommunikációban használt termékek gyakran alkalmazásspecifikusak, és igazodnak a protokoll- és frekvenciakövetelményekhez. Általánosságban elmondható azonban, hogy mind moduláris formában kerülnek forgalomba, processzoros üzeműek, és tartalmaznak adó-vevő, útválasztó, kiszolgáló-, tároló- és modemfunkciókat is.

Infrastruktúra-alkalmazások
A Pekingi Meteorológiai Hivatal volt a világ tíz legnagyobb teljesítményű, IBM-gyártmányú szuperkomputerének vásárlója, amely szerzeményével kimagasló pontossággal képes a pekingi és környékbeli időjárás előrejelzésére és a légszennyezettség mérésére. A kínaiak élenjárnak az időjárás manipulálásában is: a valóban létező Pekingi Időjárásmanipulációs Hivatal egyik tevékenysége, hogy a közelgő viharfelhőket légvédelmi ágyúk segítségével felhőoszlató anyaggal bombázza, és a felhők hordozta nedvességet még azelőtt semlegesítse, mielőtt "problémákat" okozna. Könnyen belátható, hogy ezen és hasonló alkalmazások elektronikaigénye elképesztően nagy a számlálatlanul működtetett generátor, mérőműszer, számítógép, televízió, kiszolgáló, háttértár, de még a liftek és mozgólépcsők okán is.

A Farnell honlapja

Kovács Péter

Az Elektronet magazin főszerkesztője...

Tudomány / Alapkutatás

tudomany

CAD/CAM

cad

Járműelektronika

jarmuelektronika

Rendezvények / Kiállítások

Mostanában nincsenek események
Nincs megjeleníthető esemény