Stadiul Actual al Cercetarilor Si Realizarilor Privind Sistemele Multimedia cu Aplicatii Interactive

INTRODUCERE

„O revoluție are loc astazi în felul în care oamenii accesează ,învață și interacționeaza cu informația. ”

McGraw-Hill

Această lucrare are ca scop îmbinarea tehnologiei avansate cu o formă de artă , cu implementarea unor aplicații interactive pentru a cuprinde un public larg, de la specialiști sau doar cunoscători ai tehnologiei, IT-ului , electronicii, la cei, mai putin cunoscatori al acestor domenii, încât sa se poata folosi și bucura de aceste realizări si chiar să învețe să interacționeze cu ele.

Tema proiectului constă în crearea unui nor de furtună artificial care redă sunetele și efectele luminoase naturale ale unui nor adevărat. Acest nor, se poate folosi sub forma de lampă în interiorul casei, unei săli, magazin sau cu scopuri de marketing. El poate reda muzică la un nivel înalt de sonorizare si claritate prin intermediul conectivității prin bluetooth de pe orice dispozitiv care suportă aceasta interfață precum un telefon, o tabletă sau televizor, astfel înlocuind alte dispozitive de sonorizare care se gasesc la prețuri ridicate. Nivelul de iluminare al LED-urilor încorporate în acest nor este scazut, dar suficient pentru a crea o luminozitate ambientală de relaxare într-o încăpere. Alte beneficii aduse de acest proiect pentru orice tip de utilizator sunt foarte practice în domeniul relaxării și comfortului, mai exact pulverizarea unui jet de apă foarte fin și ventilarea sub nor pentru ameliorarea discomfortului al zilelor cu temperaturi înalte, astfel redând și efectele de ploaie și vânt care își fac apariția o data cu norii.

O scurta descriere despre Multimedia și importanța sa

Multimedia este orice combinație de text, grafică, sunet, animație, și video livrate la tine de calculator sau alt mijloc electronic. Este o senzație bogat prezentată.

Când i se permite unui utilizator final sau vizualizator de proiecte multimedia pentru a controla cum și când elementele sunt livrate, aceasta este multimedia interactivă.

Multimedia este oportună ori de câte ori o interfață conectează un o persoană utilizator la informații electronice de orice fel. Multimedia îmbunătățește simplele interfețe ale unui calculator folosit doar pentru texte și produce beneficii măsurabile prin obținerea și acapararea atenției și interesului; multimedia îmbunătățește reținerea informațiilor. Când sunt îmbinate în mod corespunzător, multimedia poate fi, de asemenea, profund distractiv.

Studiile indica faptul că, dacă suntem stimulați auditiv, vom avea o rată de reținere de 20 la suta, audiovizual este pana la 30 la suta, iar in prezentări multimedia interactive în care suntem într-adevăr implicați, rata de reținere este de aproximativ 60 de procente.

„Punerea în aplicare a capabilităților multimedia în calculatoare este doar cel mai recent episod într-o lungă serie: picturile din peșteri, manuscrisele artizanale, tipografia, radio și televiziune …

Aceste evoluții reflectă dorința înnăscută a omului de a crea puncte de desfacere pentru exprimarea creativă,

de a utiliza tehnologia și imaginația pentru a obține emanciparea și libertatea pentru idei.”

Glenn Ochsenreiter, Director, Multimedia PC Council

.

STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR ȘI REALIZĂRILOR PRIVIND SISTEMELE MULTIMEDIA CU APLICAȚII INTERACTIVE

Evolutia tehnologiei oferă persoanelor creative posibilitatea inovației. Arta și știința (sau tehnologia) sunt adesea imaginate a fi total separate, dar acest lucru nu este, și nu a fost niciodată adevărat. Arta este afectată de tehnologia artistică, pentru că artiștilor le place să experimenteze, și fiecare tehnologie nouă este un nou instrument.

Pe plan mondial această evoluție a tehnologiei este mai mare si mai distinctă decât evoluția științei. Tehnologia este studiul sistematic al tehnicilor de crea și de a face lucruri,iar știința este încercarea sistematică de a înțelege și interpreta lumea. În timp ce tehnologia se ocupă cu fabricarea și utilizarea de artefacte, știința este dedicată conceptual de înțelegere a mediului, și depinde de abilitățile relativ sofisticate de alfabetizare și aritmetică.

Procesul de evoluție tehnologică culminează cu capacitatea de a atinge toate valorile materiale tehnologice posibile și dorite prin efort mental.

Tehnologia secolului 20 s-a dezvoltat rapid. Predarea largă și punerea în aplicare a metodei științifice, și creșterea cheltuielilor de cercetare au contribuit la progresul științei și tehnologiei moderne. Noua tehnologie de comunicare și de transport îmbunătățite, răspândirea astfel de înțelegere tehnică. Producția de masă a adus automobile și alte bunuri de înaltă tehnologie pentru a maselor de consumatori. Cercetarea și dezvoltarea militară a accelerat progrese inclusiv motoare de calcul și de jet electronice. Radioul și telefonul, deja în uz, îmbunătățit foarte mult. Îmbunătățirile în energie și tehnologia motorului au inclus si puterea nucleară.

În secolul al 21-lea, tehnologia principala în curs de dezvoltare este electronica. Accesul la Internet în bandă largă a devenit banal în țările dezvoltate, așa cum a făcut wireless internet-ul pe smartphone-uri, care sunt capabile de redare multimedia (video, audio, și eBooks) și rulează alte aplicații (de exemplu, de navigație, instrumente de productivitate, și jocuri). Prețul de imprimante 3D este în continuă scădere și își gasește folosul în multe domenii.

Tehnologia multimedia se referă la aplicații interactive, bazate pe calculator, care permit oamenilor să comunice idei și informații cu elemente digitale și de imprimare.

Un sistem multimedia este un sistem capabil să proceseze date și aplicații multimedia și este caracterizat prin transformarea, stocarea, producția, manipularea și redarea informației multimedia.

Caracteristicile unui sistem multimedia

Un sistem multimedia are patru caracteristici de bază:

Sistemele multimedia trebuie să fie controlate de un computer.

Sistemele multimedia sunt integrate.

Informațiile pe care le manevrează trebuie să fie reprezentate digital.

Interfața de prezentare finală a informației media este, de obicei, interactivă.

Componentele unui sistem multimedia

Dispozitive de captare – Camera Video, Recorder Video, audio

Microfon, Tastaturi, mouse-uri , tablete grafice, senzori

Dispozitive de stocare – Hard discuri, CD-ROM-uri, DVD-ROM, etc

Rețele de comunicare – Retele locale, Intranet, Internet, Multimedia sau alte rețele speciale de mare viteză.

Sisteme computerizate – aparate de birou multimedia, stații de lucru

Dispozitive de afișare – difuzoare, HDTV, SVGA, monitoare, imprimante etc.

Există mai multe tipuri de sisteme multimedia care se diferențiaza dupa scopul utilizării lor, dar noi vom vorbi despre urmatoarele, printre cele mai folosite :

Pentru învățământ

Divertisment și artă

Scopuri militare

Medicină

Sisteme de plata

Comercial

2.1 Sisteme multimedia pentru învățământ

Proiectarea unui sistem multimedia educațional interactiv trebuie să prezinte materialul de învățare într-o formă adecvată și trebuie să ofere facilitățile necesare pentru a permite și a procesa activitățile cursantului. În proiectarea de noi tehnologii pentru copii, cercetatorii interfețelor de om-calculator (HCI) au descoperit ca copiii au simpatii si apatii unice, și nevoi care sunt adesea diferite de cele ale adulților. În plus, este important de știut cum elementele multimedia interactive sunt folosite în procesul de predare și învățare. Există o mulțime de posibilități de utilizare a acestor sisteme, cum ar, cum ar fi: utilizarea simulăriilor și animației pentru a prezenta unele dintre problemele complexe plictisitoare, într-un format mai atrăgător. Astfel de tehnici pot fi în special utile pentru predarea la copii din școlile primare cu vârste timpurii.

Un exemplu de sistem multimedia interactiv folosit in educație este Smart Board-ul utilizat cu un calculator si un proiector.

2.1.1 Smart Board

În esență, Smart Board-urile sunt un tip special de table interactive sensibile la atingere albe care pot fi utilizate pentru a colabora și de a comunica cu elevii în clasă, cu facultatea sau personalul din sălile de conferință, cu colegii pe Internet, sau oriunde există electricitate și o priză pentru a fi conectată , un calculator și, dacă doriți cu adevărat să beneficiați de capabilitățile Smart Board-ului , un proiector de asemenea. O astfel de tablă poate fi folosită pentru a spori pedagogia și de a crește claritatea și gradul de detaliere prin prezentări.

2.2 Sisteme multimedia in medicină

În medicină, medicii pot fi instruiți prin a studia vizual o intervenție chirurgicală virtuală sau pot simula modul în care corpul uman este afectat de boli răspândite de virusi și bacterii, iar apoi să dezvolte tehnici pentru a le preveni.

Ca și alte domenii, informatica medicala a adoptat modele separate de servicii pentru a dobândi, a distribui și a procesa datele multimedia. Tehnologii combinate cu standarde incompatibile sau limitate creeaza un mod foarte complex de a integra sistemele de prelucrare a datelor medicale sau să decidă cu privire la evoluția lor. Cu toate acestea, modelele individuale converg spre un model integrat de servicii multimedia.

Pot fi create avantaje majore în domeniul medicinei prin realizarea sistemelor informatice multimedia pentru spitale pentru a gestiona pacienti, arhivarea imaginilor si sisteme de comunicare pentru a ajuta medicii si cercetatorii sa gestioneze imaginile medicale.

2.3 Sisteme multimedia pentru uz personal și casnic

2.3.1 Smartphone-ul [1 – http://ro.wikipedia.org/wiki/Smartphone]

Probabil cel mai des întâlnit dispozitiv la ora actuala și cel mai des folosit la nivel global este smartphone-ul .Un smartphone (sau telefon inteligent) este un telefon mobil multimedia multifuncțional cu un sistem de operare avansat. El combină în mod obișnuit caracteristicile unui telefon mobil cu cele ale altor dispozitive mobile populare, cum ar fi asistentul digital personal (PDA), media player și unitate de navigare prin GPS. Cele mai multe smartphone-uri au o interfață touchscreen, poate rula aplicații și sunt telefoane cu cameră foto si video. Cele mai multe smartphone-uri produse începând cu 2012, au de asemenea, internet de mare viteză cu bandă largă mobilă, senzori de mișcare, precum și mecanisme de plată mobile.

Totuși cea mai spectaculoasă aplicație realizată deja pentru majoritatea modelelor de smartphone este conexiunea la Internet, de exemplu în cadrul unei rețele rapide de tip UMTS/HSDPA (3G). În acest caz, smartphone-ul necesită desigur și o aplicație browser specială, care mijlocește utilizatorului o mare parte din gama enormă de posibilități ale webului.

Dispozitivul care a combinat telefonia și calculatorul a fost mai întâi conceput de Theodore Paraskevakos în 1971 și brevetat în 1974, și a fost oferit spre vânzare începând din 1993. El a fost primul care a introdus conceptele de inteligență, de prelucrare a datelor și ecrane de afișare vizuală în telefoane care au dat naștere la "smartphone". În 1971, Paraskevakos, care lucrează cu Boeing în Huntsville, Alabama, a demonstrat cum un emițător și un receptor poate oferi modalități suplimentare de a comunica cu echipamente de la distanță. [2 –  U.S. Patent #3,812,296/5-21-1974 (Apparatus for Generating and Transmitting Digital Information), U.S. Patent #3,727,003/4-10-1973 (Decoding and Display Apparatus for Groups of Pulse Trains), U.S. Patent #3,842,208/10-15-1974 (Sensor Monitoring Device) ]

2.3.2 Brățara Cicret

Acest proiect este încă în dezvoltare deși câteva prototipuri au ieșit pe piață. Scopul acestui proiect este folosirea unui brățări ce proiecteaza pe piele smartphone-ul utilizat, fără al avea pe acesta fizic la tine. Acesta funcționează ca un dispozitiv independent și, atunci când este activat cu o răsucire a încheieturii mâinii proiectează o interfață Android pe brațul utilizatorului și le permite utilizatorilor să interacționeze cu interfața, precum orice alt dispozitiv Android. Cu ajutorul a 8 senzori de proximitate atașați , brățara preia informațiile legate de poziționarea degetului ce selecteaza de pe imagine anumite funcții dorite, și le transmite mai departe telefonului pentru a le îndeplini.

Bratara Cicret are un accelerometru și un modul de vibrații, împreună cu un LED pentru notificări. Conectivitatea este asigurată prin intermediul WiFi, Bluetooth si un port USB Micro.

Dispozitivul va permite utilizatorilor să trimită și să primească e-mailuri, naviga pe web și să joace jocuri. Acesta va fi, de asemenea, posibil sa fie conectat prin pairing cu un smartphone existent, răspunde la apelurile telefonice de intrare și va activa funcționalitatea difuzorul de pe smartphone-ul lor.

2.3.3 Smart home

Conceptul de ” Smart home” reprezinta automatizarea unei locuințe pentru a ușura controlul tuturor sistemelor electronice ale acesteia dintr-un punct de comandă din interiorul casei, de pe telefonul mobil, tableta, sau calculator prin conexiune Wi-Fi, Bluetooth, sau prin internet, de la distanță.

Smart home, sau o casa inteligenta este cea care oferă proprietarilor de acasă confort, siguranță, eficiență energetică (costuri reduse de exploatare) și comoditate în orice moment, indiferent dacă este cineva acasă.

"Smart Home" este termenul utilizat în mod obișnuit pentru a defini o reședință, care are aparate electrice si electronice pentru iluminat, încălzire, aer condiționat, televizoare, calculatoare, si sisteme video și audio pentru divertisment, securitate, și sisteme de camere, care sunt capabile de a comunica unul cu altul și pot fi controlate de la distanță de către un program de timp, din orice cameră din casă, precum și de la distanță din orice locație din lume, prin telefon sau internet.

2.4 Sisteme multimedia pentru uz militar

2.4.1 GPS-ul

Sistemul de poziționare globală (GPS) este un sistem de navigare prin satelit bazat pe spațiu, care oferă informații despre locație și de timp în toate condițiile meteorologice, oriunde pe sau în apropierea pământului, unde există o linie liberă de vedere a patru sau mai mulți sateliți GPS. Sistemul oferă capabilități critice pentru utilizatorii militari, civili, și comerciali din întreaga lume. Guvernul Statelor Unite a creat sistemul, îl susține și o face cu acces liber pentru oricine cu un receptor GPS.

Multe aplicații civile folosesc una sau mai multe dintre cele trei componente de bază GPS : locul absolut de amplasare, mișcarea relativă, și transferul de timp.

Actualul GPS este format din trei segmente majore. Acestea sunt segmentul de spațiu (SS), un segment de control (CS), și un segment de utilizator (US). US Air Force dezvolta, menține și operează segmentele de spațiu și control. Sateliții GPS difuează semnale din spațiu, și fiecare receptor GPS utilizează aceste semnale pentru a calcula locația tridimensional (latitudine, longitudine, altitudine) și ora curentă.

Segmentul de spațiu este compus din 24-32 de sateliți în orbită terestră medie și include, de asemenea, adaptoare pentru încărcătura utilă la catalizatoarele necesare pentru a le lansa pe orbită. Segmentul de control este compus dintr-un post de comandă master (MCS), o stație de control maestru alternativă, și o serie de antene dedicate și comune la sol și stații de monitorizare. Segmentul utilizator este compus din sute de mii de SUA și aliate utilizatorii militare ale GPS securizat Precise Serviciul de poziționare, și zeci de milioane de utilizatori civile, comerciale și științifice ale Serviciului de poziționare standard [ 3 –  Grewal, Mohinder S.; Weill, Lawrence R.; Andrews, Angus P. (2007). Global Positioning Systems, Inertial Navigation, and Integration (2nd ed.). John Wiley & Sons. pp. 92–93]

Începând din 2009, aplicațiile GPS-ului militar includ:

Navigare: Soldații folosesc GPS-ul pentru a găsi obiective, chiar și în întuneric sau pe teritoriul necunoscut, și să coordoneze trupe și să aprovizioneze mișcarea. În armata Statelor Unite , comandanții utilizeaza Commanders Digital Assistant și rangurile inferioare utilizeaza Soldier Digital Assistant. [4 – Sinha, Vandana (Iulie 24, 2003). "Commanders and Soldiers' GPS-receivers – accesat in data de 08.06.2015]

Urmărirea țintei: Diferite sisteme de arme militare folosesc GPS-ul pentru a urmări potențiale ținte terestre și aeriene înainte de marcarea lor ca ostile. Aceste sisteme de arme trec coordonatele țintă muniții ghidate cu precizie pentru a le permite să se angajeze în obiective precis.

Rachetă și proiectil de orientare: GPS-ul permite direcționarea precisă a diferitelor arme militare, inclusiv rachete de croazieră, muniții ghidate de precizie și proiectile de artilerie. Receptoarele GPS încorporate capabile să reziste la accelerații de 12.000 G sau aproximativ 118 km / s2 au fost dezvoltate pentru utilizarea obuzierelor. [ 5 – "XM982 Excalibur Precision Guided Extended Range Artillery Projectile". GlobalSecurity.org. May 29, 2007 – accesat in 08.06.2015]

Căutare și salvare.

2.4 Sisteme multimedia pentru divertisment și artă

Sistemele multimedia sunt foarte utilizate în industria de divertisment, în special pentru a dezvolta efecte speciale în filme și animații. Jocurile multimedia sunt o distracție populară și sunt programe software disponibile, fie ca CD-ROM-uri sau online. Unele jocuri video folosesc, de asemenea, funcții multimedia. Aplicațiile multimedia care permit utilizatorilor să participe în mod active sunt numite aplicații interactive multimedia.

Un exemplu de astfel de sistem pentru divertisment este jocul Wii de la Nintendo care funcționează împreuna cu un monitor sau televizor pentru redarea imaginii, și o serie de componente bazate pe senzori care interpretează mișcările utilizatorului pentru a fi ,mai departe transpuse într-un joc, inducând utilizatorul în acea lume virtuală.

În arte există artiști, care folosesc domeniul multimedia, ale căror minți sunt în măsură să se amestece tehnici folosind diferite tipuri de media care într-un fel încorporează interacțiunea cu privitorul. Acest domeniu folosit in artă oferă o gamă de perspective inovatoare privind ideologiile materiale tradiționale, noile tehnologii și oportunități aventuroase. Deformarea liniilor mereu estompate dintre artă și design, arta multimedia utilizeaza procese și metodologii elaborate de ambele discipline.

Astfel de sisteme artistice interactive multimedia sunt exemplificate mai jos:

Echilibru, Lupta si Religie , o animație de artă video interactiv. Prezentată ca parte a evenimentului “Digital Multimedia Senior” care a avut loc în timpul 22-25 aprilie 2002 la Universitatea George Mason din Fairfax, Virginia.

‘’Cubul’’

Cubul este un sistem media dual care constă într-un cub mare ca difuzor și un cub mic, care acționează ca un control de la distanță. Cubul accesează arhivă de muzica a proprietarului de pe internet, în special playlist-urile sale. Proprietarul apoi stabilește listele de redare prin aplicația smartphone-ului sau computer-ului pentru a-l sincroniza cu cubul. Lui Listele pot fi selectate prin schimbarea orientării cubului de la distanță sau prin “aruncarea zarului” pentru amestecarea ordinii de a fi accesate melodiile. Pentru un feedback vizual, culorile luminoase ale cubului mare și cel mic, se sincronizeaza cu fiecare listă de redare, cu o culoare unica referitoare la stilul de muzică prezentat în lista de redare.

2.5 Concluzii, motivul abordarii temei si obiecivele proiectului

În urma analizei stadiului actual asupra cercetarilor și realizarilor privind sistemele multimedia cu aplicații interactive ,reies urmatoarele concluzii:

Sistemele multimedia sunt regăsite în foarte multe domenii de utilizare și acapareaza din ce în ce mai multe parți din viața noastră, ușurandu-ne astfel modurile de exprimare, de divertisment, de lucru în echipă sau solitar

Pentru realizarea unor astfel de sisteme multimedia sunt folosite :

Un sistem de calcul, sau calculator sau doar o placa cu microcontroller pentru prelucrat date și informații conform unei liste de instrucțiuni

Sisteme de iluminare precum LED-uri , destinate unui feedback, sau pentru divertisment

Sisteme audio și/sau video

Interfață de comunicație wireless sau prin diferite tipuri cabluri de date

Senzori pentru a detecta prezența utilizatorului și pentru a interacționa cu sistemul, astfel devenind interactive

Sisteme de alimentare

Scopul acestui proiect este realizarea unui sistem multimedia creativ cu aplicații interactive destinat utilizatorilor pentru divertisment sau motive de marketing și chiar înlocuind anumite produse electronice de uz casnic, încorporandu-le pe acestea într-un mod eficient.

Acest sistem este un tip de lampă artistică inteligentă care încorporeaza sisteme de iluminare prin LED-uri, un sistem audio, un microcontroler, o interfața de comunicație wireless și senzori pentru a dezvolta interacțiunea cu utilizatorul.

Obiectivele proiectului vor avea in vedere :

Proiectarea și realizarea structurii si formei lampii

Proiectarea și realizarea circuitelor electronice pentru comanda și controlul sistemului

Proiectare și realizarea software-ului pentru comanda sistemului

CONSIDERAȚII TEORETICE PRIVIND SISTEMELE MULTIMEDIA CU APLICAȚII INTERACTIVE

Structura generală a unui sistem multimedia

Sistemele multimedia cu aplicații interactive sunt alcătuite din trei subsisteme :

Elementul de protecție sau carcasa sistemului;

Electronic;

Software.

Elementul de protecție sau carcasa sistemului

Pentru unele sisteme multimedia este recomandat sa fie încorporate într-o carcasă pentru protecția componentelor electronice de deteriorare, dar totodata pentru a fi posibilă transportarea acestora cu ușurința. Carcasa de obicei este creată sa aibă un design plăcut ,atractiv, care sa conțină logo-ul companiei fabricante.

Având in vedere că componentele electronice devin din ce în ce mai mici în mărime pe masură ce tehnologia avaseaza, la fel și carcasa unui sistem se micșoreaza ,dar poate conține mai multe componente electronice fața de modelele predecesoare. Acest fenomen este foarte cunoscut la sistemele multimedia precum telefoanele mobile ” smartphone”, care au evoluat de la simple structuri încadrând câteva componente electronice , la telefoane care in prezent încorporează mult mai multe circuite și componente electronice mai avansate și mai mici ca mărime.

Carcasele se construiesc din diferite materiale metalice sau plastice in funcție de utilizarea sitemului multimedia. De exemplu carcasele unor telefoane mobile sunt confecționate din plastic, rezistent șocurilor, iar alte sisteme care necesita mai multa protecție și sunt de dimensiuni mai mari, pot fi confecționate din metale precum aluminiu, sau doar tabla de fier.

Structura electronică a unui sistem multimedia interactiv

Sisteme multimedia interactive cu Microcontroler

Un sistem multimedia are întotdeauna la baza structurii sale electronice un sistem de calcul care proceseaza informațiile de comanda și control asupra întregului sistem.

Un microcontroler este un mic computer pe un singur circuit integrat care conține un procesor, memorie, porturi de intrari / ieșiri digitale și/sau analogice programabile si time-ere. Memoria programului sub forma RAM, flash sau ROM este, de asemenea, de multe ori inclusă în cip. Microcontrolerele sunt proiectate pentru aplicații integrate, spre deosebire de microprocesoarele folosite în computere personale sau alte aplicații de uz general.

Spre deosebire de un calculator de uz general, care include, de asemenea, toate aceste componente, un microcontroler este proiectat pentru o sarcină foarte specifică , pentru a controla un anumit sistem. Ca urmare, părțile pot fi simplificate și reduse, care de asemenea reduc costurile de producție.

Componentele unui microcontroler :

Read Only Memory (ROM) este un tip de memorie utilizată pentru a salva permanent programul care se execută. Dimensiunea programului care pot fi scris depinde de mărimea acestei memorii. ROM-urile pot fi construite în microcontroler sau adăugate ca cip extern, care depinde de tipul de microcontroler. Ambele opțiuni au unele dezavantaje. Dacă ROM se adaugă ca un cip de extern, microcontrolerul este mai ieftin și programul poate fi considerabil mai mare. În același timp, un număr de pini disponibili este redus deoarece microcontrolerul folosește propriile porturi de intrare / ieșire pentru conectarea la cip. ROM-ul intern este de obicei mai mic și mai scump, dar lasă multe porturi disponibile pentru conectarea la mediul periferic. Mărimea ROM variază între 512B la 64KB.

Random access memory (RAM) este un tip de memorie utilizată pentru datele de depozitare temporară și rezultatele intermediare create și utilizate în timpul operațiunii microcontroller-elor. Conținutul acestei memorii este eliminat odată ce sursa de alimentare este oprită. De exemplu, în cazul în care programul proceseaza o adiție, este necesar să existe un registru permanent pentru ceea ce numim sumă. În acest scop, unul dintre regiștrii din memoria RAM este numit "suma" și este utilizat pentru stocarea rezultatelor adunării. Dimensiunea RAM poate ajunge până la câțiva KB.

Electrically Erasable Programmable ROM (EEPROM) este un tip special de memorie care nu figurează în toate microcontrolere. Conținutul său poate fi modificat în timpul execuției programului (similar cu RAM), dar rămâne salvat permanent chiar și după pierderea curentului (similar cu ROM). Acesta este adesea folosit pentru a stoca valori, creat și utilizat în timpul funcționării (cum ar fi valori de calibrare, coduri, valori pentru a numărare etc.), care trebuie să fie salvat după oprirea sursei de alimentare . Un dezavantaj al acestei memorii este că procesul de programare este relativ lent. Aceasta este măsurată în milisecunde

Programul Counter este un motor de rulare a programului și indică următoarea instrucțiune spre a fi executată, adresei din memorie. După fiecare instrucțiune de execuție, valoarea contorului este incrementat cu 1. Din acest motiv, programul execută o singură instrucțiune la un moment dat, după cum este scris. Cu toate acestea, valoarea contorului de program poate fi modificat în orice moment, ceea ce determină un salt la o nouă locație de memorie. Acesta este modul în care sunt executate subrutine și ramuri de instrucțiuni. După sărituri, contorul reia, numărarea automată +1, +1, + 1 ș.a.m.d.

Unitatea centrală de procesare (CPU). După cum sugerează și numele, este o unitate care monitorizează și controlează toate procesele din cadrul microcontrolerului și utilizatorul nu poate afecta activitatea lui. Se compune din mai multe subunități mici, dintre care cele mai importante sunt:

Decodorul de instrucțiuni este o parte a electronicii care recunoaște instrucțiuni de program și comandă alte circuite pe baza acestuia. Abilitățile acestui circuit sunt exprimate în setul de instrucțiuni, care este diferit pentru fiecare tip de microcontroler.

Unitatea logică aritmetică (ALU) efectuează toate operațiunile matematice și logice asupra datelor.

Acumulator este un SFR (special function register) strâns legat de funcționarea ALU. Este un fel de birou de lucru utilizat pentru stocarea tuturor datelor care trebuie să executate anumite operațiuni (plus, trecerea etc.). De asemenea, stochează rezultatele gata de utilizate în prelucrarea ulterioară. Unul dintre SFR, numit Starea Registrului, este strâns legat de acumulator, arătând în orice moment dat, starea unui număr stocat în acumulator (numărul este mai mare sau mai mic decât zero).

Porturi de intrare / ieșire (Porturi I / O) . Pentru a face microcontroller-ul util, este necesar să fie conectaț la dispozitive periferice. Fiecare microcontroller are unul sau mai mulți regiștrii (numite un porturi) conectați la pinii microcontrolerului.

Oscilator. Impulsuri egale generate de oscilator permite funcționarea armonică și sincronă a tuturor circuitelor în microcontroler. Acesta este, de obicei configurat încât să utilizeze cristal cuarț sau resonator ceramic pentru stabilizarea frecvenței. Acesta poate funcționa, de asemenea, fără elemente pentru stabilizare. Instrucțiunile de program nu sunt executate la rata impusă de oscillator în sine, ci de mai multe ori mai lent. Aceasta se întâmplă deoarece fiecare instrucțiune este executată în mai multe etape. Pentru unele microcontrolere, este nevoie de același număr de cicluri pentru a executa orice instrucțiune, dar poate fi diferit pentru alte microcontrolere . Prin urmare, dacă sistemul utilizează cristal de cuarț cu o frecvență de 20MHz, timpul de executie a unei instrucțiuni nu este de așteptat 50ns, ci 200, 400 sau chiar 800 ns, în funcție de tipul de microcontroller.

Timere / Contoare de timp. Cele mai multe programe folosesc aceste mini cronometre electronice în funcționarea lor. Acestea sunt de obicei SFR-uri de 8 sau 16 biți, conținut care este incrementat automat de fiecare impuls . Odată ce este complet încărcat registrul, este generată o întrerupere. Dacă acești regiștrii utilizeaza un oscilator cu cuarț intern ca sursă de ceas, atunci este posibil să se măsoare timpul dintre două evenimente (dacă valoarea registrului este T1 la măsurarea momentul început, și T2 la momentul în care a terminat, apoi timpul scurs este egal cu rezultatul de scădere T2-T1). În cazul în care regiștrii folosesc impulsuri provenind din sursă externă, atunci un astfel de cronometru este transformat într-un contor.

Comunicație serial. Conexiunile paralele între microcontroler și periferice stabilite prin porturile I / O sunt solutia ideala pentru distante scurte de până la câțiva metri. Cu toate acestea, în alte cazuri, atunci când este necesar să se stabilească o comunicare între două dispozitive pe distante mai mari, evident nu este posibil să se folosească conexiuni paralele. Apoi, comunicarea serial este cea mai bună soluție.

Programul . Spre deosebire de alte circuite integrate, care trebuie doar să fie conectate la alte componente și pornită sursa de alimentare , microcontroller-ele trebuie să fie programate mai întâi. În scopul de a scrie un program pentru microcontroller , mai multe limbaje simple de programare pot fi folosite, cum ar fi “Assembly”, “C” și “Basic” (precum și versiunile acestora). Procedura de scriere a programului este format din instructiuni simple,de scris în ordinea în care acestea ar trebui să fie executate. Există, de asemenea, multe programe care rulează în mediul “Windows” folosit pentru a facilita activitatea oferind instrumente vizuale suplimentare.

Orice sistem cu microcontroler (sau calculator) este format din două componente principale: hardware și software. Hardware-ul este componentul fizic real ale sistemului. Software-ul este un listă de instrucțiuni care locuiește în interiorul hardware-ului.

Microcontrolere sunt calculatoare cu destinație specială. Există o serie de alte caracteristici comune care definesc microcontrolerele . Dacă un calculator se potrivește cu o majoritate din aceste caracteristici, atunci se poate numi un "microcontroler":

Microcontrolerele sunt integrate în interiorul unui alt dispozitiv (de multe ori un produs de consum), astfel încât acestea să poată controla caracteristicile sau acțiunile ale produsului. Un alt nume pentru un microcontroler, prin urmare, este "operator integrat".

Microcontrolerele sunt dedicate unei sarcini și procesează un program specific. Programul este stocat în ROM (read-only memory) și, în general, nu se schimbă.

Microcontrolere sunt adesea dispozitive de putere mică. Un computer desktop este aproape întotdeauna conectat la o priză de perete și ar putea consuma 50 watt de energie electrică. Un microcontroler funcționează cu baterii și pot consuma doar 50 mW.

Un microcontroler are un dispozitiv de intrare dedicat și de multe ori (dar nu întotdeauna) are un display LCD sau LED mic pentru feedback. Un microcontroler ia, de asemenea, informații de la dispozitivul controlat și controlează dispozitivul prin trimiterea de semnale pentru diferite componente în aparat. De exemplu, microcontrolerul într-un televizor are intrare de la telecomandă și afișează la ieșire pe ecranul televizorului. Controlerul comandă selectorul de canale, sistemul de difuzoare și anumite modificări asupra imaginii, cum ar fi nuanță și luminozitate. Controlerul motorului într-o mașină preia la intrare informații de la senzorii, cum ar fi oxigenul și alți senzori de combustie și controlează funcții ca amestecul de combustibil și bujii de sincronizare. Un controlor dintr-un cuptor cu microunde are intrare de la o tastatură, afișează de ieșire pe un ecran LCD și controlează un releu care pornește generatorul de microunde și oprirea lui.

Un microcontroler este adesea mic și de cost redus. Componentele sunt alese pentru a minimiza dimensiunea și să fie cât mai ieftin posibil.

Un microcontroler este de multe ori, dar nu întotdeauna, rigidizat într-un mod anume. Microcontrolerul care comandă motorului unei mașini, de exemplu, trebuie să lucreze în temperaturi extreme pe care un calculator obișnuit nu le suportă. Pe de altă parte, un microcontroler încorporat în interiorul unui aparat video nu este rigidizat deloc.

Există un număr infinit de aplicatii pentru microcontrolere. Sute (daca nu mii) de diferite variante de microcontrolere sunt disponibile. Unele sunt programate o dată și produse pentru aplicații specifice, cum ar fi controlul cuptorului cu microunde. Altele sunt re-programabile, ceea ce înseamnă că pot fi utilizate de nenumarate ori pentru diferite aplicații. Microcontrolere sunt incredibil de versatile, același dispozitiv poate controla un model de aeronava, un prăjitor de pâine, sau chiar un sistem de frânare cu antiblocare a mașinii.

Sisteme multimedia interactive cu LED-uri

LED-ul (Light Emitting Diode) este o dioadă emițătoare de lumină ,semiconductoare, care emite lumina la polarizarea directa a jonctiunii p-n. Acest efect se numeste luminișcență.

LED-ul transmite puțină lumină și aproape întotdeauna este însoțită de un circuit electric , care permite modularea formei radiației. Acestea sunt folosite în cadrul anumitor dispozitive electronice precum telecomanda. Mai nou sunt folosite și în cadrul aplicațiilor de putere ca sursele de iluminare. Culoarea emisa poate fi în spectrul infraroșu sau ultaviolet, dar depinde de starea materialului si compoziția acestuia. Un LED este adesea mic (mai puțin de 1 mm2) și componentele optice integrate pot fi folosite pentru a modela modelul sau radiația.

Compoziție

Cele mai comune LED-uri sunt alcătuite din galiu (Ga), arsenic (As), și fosfor (P). LED-urile moderne nu sunt alcatuite doar din Ga-As-P , alte tipuri de semiconductoare sunt abundente. Aceste semiconductoare sunt de asemenea folosite în diverse alte componente electronice.

Funcționalitate

Când joncțiunea P-N este în polarizare directă, în cazul unei LED, unele goluri se combină cu electronii din regiunea N, iar unii dintre electronii din N se combină cu golurile din regiunea P. Fiecare recombinare radiază lumină sau fotoni.

LED-urile au o polaritate și, prin urmare, nu funcționează în cazul în care acestea sunt conectate la polarizare inversă. Cea mai simplă metodă de a verifica polaritatea unui LED este de al ține aproape de ochi. Se poate observa că există doi electrozi. Unul gros care este Catod (-),prin care este emisă lumina,iar electrodul mai subțire este anodul (+). Deși această metodă de verificare a polaritații nu va functiona pentru unele LED-uri, cum ar fi LED-urile de înaltă eficiență, unde opusul este adevărat. In general LED-urile sunt fabricate astfel încât lungimea firelor de catod și anod diferă. Datorită acesteia sunt fabricate cu anodul (+) care este mai lung decât catodul (-) și astfel mai ușor pentru a determina polaritatea.

LED-urile IR (infraroșu) comune pot funcționa cu minim 1.5V, dar LED-urile comune roșii au nevoie de aproximativ 1.8V, cele verzi de aproximativ 2V și cele albastre și albe (care, desigur, sunt albastre cu un strat de fosfor) au nevoie de minim 3V.

LED-urile nu au o tensiune nominală, ele sunt activate de curent. Luminozitatea este aproximativ proporțională cu curentul, și nu direct proporțională cu tensiunea.

Categorii de LED-uri

Există o serie de tipuri majore de LED-uri care sunt disponibile și în curs de dezvoltare. Aceste tipuri de LED-uri sunt rezumate mai jos:

LED-uri anorganice tradiționale: Acest tip de LED este forma tradițională de diodă care este disponibilă din anii 1960. Acesta este fabricat din materiale anorganice. Unele dintre cele mai utilizate pe scară largă sunt semiconductori compuși, cum ar fi aluminiu galiu arseniu, galiu fosfor arseniu, si mulți alții. Cu toate acestea chiar și în categoria LED-urilor anorganice, există multe tipuri diferite de LED:

De o singura culoare, de 5mm

SMD (Surface-Mount-Device) , care este un tip de modul de LED care se monteaza pe placi cu circuite printate (PCB)

Bi-color și multicolor – tipurile de LED-uri care conțin mai multe LED-uri individuale care sunt pornite de tensiuni diferite, precum RGB. LED-urile RGB sunt formate din trei LED-uri. Fiecare LED are de fapt un roșu, unul verde si unul albastru deschis. Aceste trei LED-uri colorate sunt capabile sa producă orice culoare.

Intermitente, cu un mic integrat pentru timp, în ansamblu

LED-uri organice .  LED-urile organice sunt o dezvoltare a ideii de bază pentru dioda emițătoare de lumină. Acest tip de LED utilizează materiale organice precum indică numele. Aceste materiale organice sunt fabricate în foi și oferă o suprafață difuză de lumină. De obicei, o peliculă foarte subțire de material organic este imprimată pe un substrat

din sticlă.

LED-uri de luminozitate mare (HBLED – high brightness led).

Acestea sunt un tip de LED-uri anorganice care încep să fie utilizate pentru aplicații de iluminat. Acest tip de LED este în esență același cu LED-ul pe bază anorganică, dar are un flux luminos mai mare. Pentru a genera fluxul luminos mare, acest tip LED cere să fie în măsură să suporte curenți mai ridicați și puterea disipată. Adesea, aceste LED-uri sunt asamblate astfel încât să poată fi montate pe un radiator pentru a îndepărta căldura nedorită. Având în vedere eficiența lor mai mare, acest tip de LED este văzut ca un înlocuitor pentru corpuri luminoase incandescente și diverse alte forme de economisire a energiei sau a eficientizării energiei, cum ar fi becuri fluorescente compacte (CFL) . LED-urile de putere au un nivel de eficiență mai mare și au, de asemenea, o viață mai lungă, mai ales atunci când sunt pornite și oprite de mai multe ori.

Sisteme multimedia interactive cu senzori

În cazul multor aparate electronice cu sisteme multimedia, pentru a putea interacționa utilizatorul cu sistemul, sunt necesari senzorii.

Senzorii sunt dispozitive sofisticate care sunt frecvent utilizate pentru a detecta și de a răspunde la semnalele electrice sau optice. Un senzor transformă parametrul fizic (de exemplu: temperatura, tensiunea arterială, umiditatea, viteza, etc.) într-un semnal care poate fi măsurată electric sau optic, de exemplu, un termocuplu convertește temperatură în tensiune de ieșire. Dar un termometru cu mercur din sticlă este de asemenea un senzor. Acesta convertește temperatura măsurată în expansiunea și contracția lichidului care poate fi citit de către utilizator pe un tub de sticlă calibrat.

Clasificarea senzorilor

Senzorii sunt clasificați după următoarele criterii:

1. Cantitatea primară de intrare (Măsurand)

2. Principii transductive (prin efecte fizice și chimice)

3. Material și tehnologie

4. Proprietate

5. Utilizare

Clasificarea bazată pe proprietate este prezentată mai jos:

Temperatură – termistori, termocuple, termorezistențe și multe altele;

Presiune – fibră optică, vacuum, manometre bazate pe lichid elastic;

Flux – electromagnetic, presiune diferențială, deplasare de poziție, masă termic;

Senzori de nivel – presiune diferențială, de frecvență radio cu ultrasunete, radar, de Proximitate și deplasare – fotoelectric, capacitiv, magnetic, ultrasunete LVDT (transformator diferențial de variabile liniare);

Biosenzori – oglindă rezonanta, electrochimici, rezonanța suprafeței plasmonului, potentiometric adresabil de lumină. Biosenzorii sunt bazați pe tehnologia electrochimica. Aceștia sunt folosiți pentru testarea produselor alimentare, dispozitive de îngrijire medicală, testarea apei și ca agenți biologici de detectare in cazuri de război.

Imagine – sensor CMOS (semiconductor metal oxid complementar). Senzorii de imagine sunt bazați pe tehnologia CMOS. Ei sunt folosiți în produse electronice de consum, date biometrice, de supraveghere a traficului și de securitate și, imagistica calculatoarelor.

Gaz și chimic – Semiconductori, senzori infraroșu, de conductanță, electrochimic;

Accelerare – giroscoape, accelerometer. Accelerometrele sunt bazate pe tehnologia senzorilor micro electro mecanici. Aceștia sunt utilizați pentru monitorizarea pacienților care au “pace maker” și, sisteme dinamice pentru vehicule.

Altele – umezeală, senzor de umiditate, senzor de viteză, masa, senzor de înclinare, forță, vâscozitate

Senzorii detectori de mișcare sunt bazați pe unde infraroșu, ultrasunete, și tehnologii cu microunde / radar. Ei sunt folosiți în jocurile video și simulări, activarea luminii și pentru securitate.

Clasificare bazată pe utilizare :

Controlul proceselor industriale, de măsurare și automatizare;

Utilizarea non-industrială – automobile, avioane, produse medicale, electronice de larg consum, alte tipuri de senzori.

Senzori se mai pot clasifica în funcție de necesitățile de putere sau de alimentare a senzorilor:

Senzori activi – Senzori care necesită alimentare sunt numiți senzorii activi. Exemplu: LIDAR (detectarea si variația de lumină), celule fotoconductive.

Senzori pasivi – Senzori care nu necesită alimentare cu energie sunt numiți senzori pasivi. Exemplu: Aparate de măsurare în radiofrecvență, fotografia pe film.

Senzorii sunt utilizați în obiecte de zi cu zi, cum ar fi butoane sensibile la atingere la lifturi (senzor tactil) și lămpi care micșorează sau măresc luminozitatea atingând o parte metalică a ei, pe langa aplicațiile nenumărate de care majoritatea oamenilor nu sunt conștienți că există.

Sisteme multimedia interactive cu efecte audio

Un difuzor este un traductor electroacustic, un dispozitiv care transformă un semnal audio electric într-un sunet corespunzător. Difuzorul dinamic, cel mai utilizat tip de difuzor la scara mare în vremea noastră, funcționează pe același principiu de bază ca un microfon dinamic, dar în sens invers, pentru a produce un sunet dintr-un semnal electric. Atunci când un semnal audio de curent electric alternativ este aplicat prin bobina de voce, o bobină de sârmă suspendată într-un gol circular între polii unui magnet permanent, bobina este forțată să se mute rapid înainte și înapoi din cauza legii lui Faraday de inducție, care determină o diafragmă (de obicei în formă conică) atașată la bobina pentru a se muta înainte și înapoi, împingând aerul pentru a crea unde sonore.

Aceste unde sonore sunt create cu ajutorul unui dispozitiv complex din metal, magneți, sârmă, plastic și hârtie. Vibrațiile sunt create de un semnal electric care schimbă puterea magnetului din spatele unui difuzor, provocând astfel un con de plastic sau hârtie să creeze unde sonore prin vibrație.

Magnetul permanent

Magnetul permanent este o parte a aparatului care convertește semnalul electric în undele sonore mecanice. Magnetul permanent interacționează cu bobina de voce, care este de fapt un electromagnet, pentru a provoca conul difuzorului să se miște și vibreze. Magnetul permanent este atașat la cadrul difuzorului. Magneți permanenți sunt realizați prin fuziunea oxidului de fier și de stronțiu cu un liant ceramic într-o matriță. Matrița este apoi încălzită pentru a topi amestecul și a crea un magnet ceramic.

Bobina

Bobina vocală este un electromagnet. Puterea sa magnetică variază în funcție de puterea semnalului de intrare. În timp ce puterea semnalului variază, diferența de putere magnetică între bobină și magnetul permanent determină conul si suportul acestuia să se deplaseze înainte și înapoi.

Suportul

Suportul este componenta difuzorului care înconjoară conul. Este folosit pentru a atașa conul la cadru difuzorului, permițând în același timp mișcarea liberă a conului de a crea unde sonore. Suportul este adesea atașat la un tampon spumant moale înainte de a fi atașat la cadru. Tamponul permite o gama mai mare de mișcare pentru crearea undelor sonore scăzute de frecvență. Suporturile pot fi realizate dintr-o varietate de materiale, inclusiv hârtie sau plastic. Datorită disponibilității și costurilor reduse, majoritatea sunt realizate din hârtie.

Conul

Conul este parte a difuzorului care produce undele sonore. Conurile pot fi realizate din mai multe materiale, inclusiv hârtie si plastic. Cele mai multe conuri sunt realizate din hârtie, alte materiale fiind folosite la boxele de calitate ridicată. Un capăt al bobinei de voce este atașat la con. Când un curent electric trece prin bobina de voce, interacțiunea sa cu magnetul permanent deplasează conul înainte și înapoi pentru a crea unde sonore.

Carcasa

Odată ce s-a fabricat, difuzorul este montat într-o incintă. Materialele și forma incintei evidențiază și echilibrează caracteristicile audio ale difuzorului pentru o gamă largă de utilizări audio.

Cadrul

Cadrul difuzorului este, de obicei, realizat din fier sau aluminiu ștanțat. Scopul cadrului este de a sprijini toate componentele interne ale difuzorului.

Sisteme multimedia cu afișoare

Un afișaj vizual electronic este o tehnologie de afișare care încorporează ecrane plate, se comportă ca un ecran video, dispozitiv de ieșire pentru prezentarea de imagini transmise electronic, pentru percepție vizuală, fără a produce o înregistrare permanentă.

Tehnologiile care stau la baza afișoarelor

Afișoare cu tub catodic (CRT)

Dezvoltarea sistemelor de televiziune electronice s-a bazat pe dezvoltarea tubului catodic (CRT). Un tub catodic se găsea în toate televizoarele până la inventarea ecranelor LCD, mai puțin voluminoase.

Un catod este un terminal sau un electrod unde electronii intră într-un sistem, cum ar fi o celulă electrolitică sau un tub de electroni.

Radiația catodică este un flux de electroni care părăsesc electrodul negativ, sau catodul, într-un tub de descărcare (un tub care conține gaz sau vapori la presiune joasă), sau emis de un filament încălzit în anumite tuburi electronice. Un tub vidat constă într-o incinta sigilată din sticlă sau metal din care aerul a fost scos. Un tub catodic (CRT) este un tub specializat vidat în care imaginile sunt produse atunci când un fascicul de electroni lovește o suprafață fosforescentă.

Afișoare cu diode emițătoare de lumina (LED)

Un ecran cu LED-uri este un ecran video care utilizează diode emițătoare de lumină. Un panou cu LED-uri este un ecran mic, sau o componentă a unui ecran mai. Ele sunt de obicei folosite în aer liber, ca sigle pentru magazine și panouri publicitare. Panourile cu LED-uri sunt uneori folosite ca formă de iluminat, cu scopul de iluminare generală, iluminare atribuită, sau chiar iluminare scenică.

Un LED este un semiconductor care emite lumina vizibilă atunci când un curent electric trece prin el. Lumina nu este deosebit de strălucitoare, dar în cele mai multe LED-uri este monocromatică, adică apare într-o singură lungime de undă. În comparație cu luminile fluorescente, LED-urile au cerințele de alimentare semnificativ mai mici și convertesc puterea de a lumina mai eficient, astfel încât pierderile de căladură și concentrarea luminoasă sunt mai mici. Un LED de asemenea are o durată de viață mai mare decât cele mai multe tehnologii de iluminat.

Afișoare electroluminiscente (ELD)

Un dispozitiv electroluminescent (EL) este similar cu un laser în care fotonii sunt produși de revenirea unei substanțe excitate la starea de bază, dar spre deosebire de lasere, dispozitivele EL au nevoie de mult mai puțină energie pentru a funcționa și nu produc lumină coerentă. Dispozitivele EL includ diode emițătoare de lumină, care sunt dispozitive discrete, care produc lumină atunci când un curent este aplicat pe o joncțiune p-n al unui semiconductor, precum și afișaje EL care sunt dispozitive matriciale, care pot fi utilizate pentru a afișa text, grafică și alte imagini de calculator. EL este, de asemenea, utilizat în lămpi și iluminare de fundal.

”EL” funcționează prin excitarea atomilor prin trecerea unui curent electric prin ele, făcându-le să emită fotoni. Prin varierea materialul care este excitat, culoarea luminii emise poate fi schimbată. Actual ELD este construit folosind, benzi plate opace paralele între ele, acoperite de un strat de material electroluminescent, urmată de un alt strat de electrozi, care este perpendicular pe stratul de jos. Acest strat superior trebuie să fie transparent pentru a permite degajarea luminii. La fiecare intersecție, materialul se lumineaza, creând un pixel.

Afișoare de hârtie electronica (EPD)

Un ecran de hârtie electronică (EPD) este o suprafață încărcată electric, care reproduce aspectul și experiența cernelei pe hârtie.

EPD-urile sunt extrem de subțiri și necesită putere numai atunci când se solicită o nouă imagine. In loc de un ecran tradițional care utilizează iluminarea de fundal pentru a ilumina pixeli, un EPD se bazează pe fenomenele științifice cunoscute sub numele de "electroforeză," mișcarea moleculelor încarcate electric într-un câmp electric.

Afișoare cu plasmă (PDP)

Un panou de afișare cu plasmă (PDP) este în mod esențial o colecție de lămpi foarte mici de tip fluorescent, fiecare de câteva zecimi de milimetru in dimensiune.La o privire atenta este ușor să se distingă celulele PDP individuale, mici elemente de culoare de rosu, verde și lumină albastră, care împreună formează ceea ce se numește un pixel. Ca într-o lampă fluorescentă, lumina pe care o vedem nu vine de la plasmă direct, ci mai degrabă de la straturile de fosfor pe peretii interiori ai celulelor atunci când sunt expuse la ultraviolete (UV) emise de plasmă. Deoarece fiecare celulă emite propria lumină, un panou de afișaj cu plasmă se numește afișor emisiv.

Ele sunt numite ecrane "plasma", deoarece ele folosesc celule mici care conțin gaze ionizate încărcat electric, care sunt plasme.

Un panou cuprinde în mod tipic milioane de compartimente mici între două panouri de sticlă. Aceste compartimente, sau celule, dețin un amestec de gaze nobile și o cantitate minusculă de alt gaz (de exemplu, vapori de mercur). La fel ca în lămpile fluorescente de birou, atunci când o tensiune înaltă este aplicată în întreaga celulă, gazul din celule formează o plasmă. Cu un flux de electricitate (electroni), unii dintre electronii lovesc particulele de mercur când aceștia se deplaseaza prin plasma, crescând într-un moment nivelul de energie al atomului până când excesul de energie este vărsat. Mercurul varsă energia ca fotoni de ultraviolete (UV) . Fotonii UV apoi lovesc fosforul care este pictat pe interiorul celulei. Când fotoni UV lovesc o moleculă de fosfor, se ridică nivelul de energie al unui electron de pe orbita exterioară în molecula de fosfor, trecând electronul de la o stare stabilă într-o instabilă; electronul transmite apoi energia în exces ca un foton la un nivel de energie mai mic decât lumina UV; fotonii de energie mai mici sunt în mare parte în domeniul infraroșu, dar aproximativ 40% sunt în domeniul luminii vizibile. Fiecare pixel dintr-un ecran cu plasmă este format din trei celule care conțin culorile primare ale luminii vizibile. Variind tensiunea mare de semnale la celule permite astfel perceperea diferitelor culori.

Ecranul cu cristale lichide (LCD)

Ecran cu cristale lichide, un tip de afișaj utilizat în ceasuri digitale si multe computere portabile. LCD-urile folosesc două foi de material polarizant cu o solutie de cristale lichide intre ele. Când curentul electric trece prin lichid determină cristalele să se alinieze astfel încât lumina să nu poată trece prin ele. Fiecare cristal, prin urmare, este ca un obturator, fie pentru a permite luminii să treacă prin sau pentru blocarea luminii.

Ecranul LCD este mai eficient energetic și poate fi reciclat în condiții de siguranță mai mari decât un CRT. Consumul de energie electrică redus permite să fie utilizate în echipamente electronice alimentate cu baterii. Este un dispozitiv electronic modulat optic alcătuit din orice număr de segmente pline cu cristale lichide și poziționat în fața unei surse de lumină sau reflector, pentru a produce imagini color sau alb-negru.

Fiecare pixel al unui LCD constă de obicei dintr-un strat de molecule aliniate între doi electrozi transparenți și două filtre de polarizare (paralele și perpendiculare), axele de transmitere fiind ,în majoritatea cazurilor, perpendiculare una pe cealaltă. Fără cristalele lichide dintre filtrele de polarizare, lumina care trece prin primul filtru va fi blocată de cel de-al doilea polarizor.

Unele afișaje pot prezenta doar cifre sau caractere alfanumerice. Ele sunt numite afișoare cu segmente, deoarece acestea sunt compuse din mai multe segmente, care sunt pornite și oprite pentru a da aspectul de simbol dorit. Segmentele sunt de obicei LED-uri sau cristale lichide. Acestea sunt cele mai utilizate în ceasurile digitale și calculatoarele de buzunar.

Afișaj cu diode de lumina organica (OLED)

OLED-urile sunt dispozitive semiconductoare compuse din filme subțiri de molecule organice care creează lumina prin aplicarea energiei electrice. Acest strat de semiconductor organic este situat între doi electrozi, în mod obișnuit, cel puțin unul dintre acești electrozi este transparent. OLED-urile sunt folosite pentru a crea ecrane digitale pentru dispozitive, cum ar fi ecranele de televiziune, monitoare de calculator, sisteme portabile, cum ar fi telefoanele mobile, console de jocuri portabile . Un domeniu major de cercetare este dezvoltarea de dispozitive OLED albe pentru utilizarea în aplicații de iluminat. OLED-urile pot oferi ecrane luminoase, mai clare pe dispozitive electronice și folosesc mai puțină energie decât diodele emițătoare de lumină convenționale (LED-uri) sau ecranele cu cristale lichide (LCD) folosite astăzi. OLED-urile sunt organice, deoarece acestea sunt realizate din carbon și hidrogen

Afișoare cu segmente

Unele afișaje pot prezenta doar cifre sau caractere alfanumerice. Ele sunt numite afișoare cu segmente, deoarece acestea sunt compuse din mai multe segmente, care sunt pornite și oprite pentru a da aspectul de simbol dorit. Segmentele sunt de obicei LED-uri sau cristale lichide. Acestea sunt cele mai utilizate în ceasurile digitale și calculatoarele de buzunar.

Există mai multe tipuri de astfel de afișoare :

Afișaj cu șapte-segmente (cel mai frecvent utilizat , numai cifre)

Afișaj cu paisprezece segmente

Afișaj cu șaisprezece segmente

Interfețe de comunicație

Interfața este o delimitare peste care două sisteme independente se întâlnesc și acționează sau comunică unul cu celălalt. În tehnologia unui calculator, există mai multe tipuri de interfețe:

interfață cu utilizatorul – tastatura, mouse-ul, meniurile unui sistem informatic. Interfața cu utilizatorul permite utilizatorului să comunice cu sistemul de operare.

interfață software – limbile și codurile pe care aplicațiile le utilizează pentru a comunica între ele și cu hardware-ul.

interfață hardware – fire, fișe și prize pe care dispozitivele hardware le utilizează pentru a comunica între ele.

În general, rețelele se disting în funcție de distanța geografică pe care se raspândesc . O rețea poate fi la fel de mică ca distanța între telefonul mobil și căștile cu conexiune Bluetooth și la fel de mare ca internetul în sine, care acoperă lumea întreagă geografică.

Rețea personală

O rețea personală (PAN- Personal Area Nework) este cea mai mică formă de rețea care este personală pentru un utilizator. Aceasta poate include dispozitive cu interfața de comunicare prin Bluetooth sau infraroșu . PAN are un domeniu de conectivitate de până la 10 metri. PAN poate include tastatura computerului și mouse-ul fără fir, căști Bluetooth, imprimante fără fir și telecomenzi TV.

Local Area Network

O rețea de calculatoare întinsă în interiorul unei clădiri și operată în cadrul unui sistem administrativ unic este, în general denumită o rețea locală (LAN). De obicei, rețelele LAN se folosesc în organizații ,birouri, scoli, licee sau universități. Numărul de sisteme conectate în rețea LAN poate varia de la cel puțin două până la 16 milioane.

LAN oferă o modalitate utilă de schimb a resurselor între utilizatori . Resursele precum imprimante, servere de fișiere, scanere, și internetul sunt ușor de partajat între computere.

Aspecte legate de funcționarea sistemelor…

PROIECTAREA NORULUI ARTIFICIAL MULTIMEDIA CU APLICAȚII INTERACTIVE

Scopul proiectării

Scopul lucrării este reprezentat de realizarea unui sistem multimedia într-o formă de nor artificial cu aplicații interactive în vederea participării la Olimpiada națională de Mecatronică 2015, secțiunea realizări practice. Acest sistem este destinat pentru divertisment dar în același timp , și pentru înlocuirea unor sisteme electronice de uz personal, fiind încorporate în acesta.

Acest proiect este reprodus după creația artistului Richard Clarkson , ” Cloud Lamp”. Pe lângă faptul că am urmărit sa reproduc aceasta creație recent, îmbunătățirile si dezvoltarea acestui proiect au făcut parte din scopul final.

Structura sistemului

În proiectarea Norului Artificial s-a urmărit încorporarea într-o carcasa de spuma poliuretanică un sistem audio cu interfață de comunicare prin Bluetooth și un ansamblu de LED-uri, acestea fiind controlate de o placă de dezvoltare cu microcontroler Arduino. Pentru ca întreg sistemul să aibă o capacitate de interacționare cu utilizatorul mai bună , s-au folosit comunicarea wireless prin intermediul undelor infraroșu transmise de la o telecomandă și receptate de placa Arduino și, senzori cu ultrasunete pentru detectarea prezenței . Iar pentru realizarea cablajelor între senzori, LED-uri și placa Arduino, s-a folosit un breadboard.

Carcasa Norului Artificial

În vederea realizării unei structuri puternice și rezistente , dar în același timp și de greutate redusă, s-a folosit spuma poliuretanică.

Spuma de poliuretan reprezinta un material sintetic izolant ce se obține prin combinarea chimica a doua componente : ulei, respectiv zahăr ,rezultand astfel izocianat si poliol. Spuma poliuretanica prezinta o structura celulara in cadrul carora se regaseste un gaz ce are o conductivitate termica scazuta.

Caracteristici tehice:

– Densitatea – 37-43[kg/m c]

– Conductivitate termica – 0,026[w/mk]

– Absorbtie la apa – max 5% volum

– Permeabilitate la vaporii de apa – min 115

– Rezistenta la compresiune – min 200 [kPa]

– Rezistenta la tractiune – min 370[kPa]

Spuma poliuretanica este aplicata fie prin pulverizare fie prin procesul de turnare. Aceasta se formeaza ca urmare a reacției a două componente lichide in proporții definite în funcție de necesitate. Amestecul celor două componente sunt generatoare de căldură, iar în etapa finală, ea începe să se coaguleze și apoi, se intareste. Întreg procesul durează doar câteva secunde.

Deși spuma poliuretanica se folosește ca material de contrucții izolant, proprietățile sale rigide și posibilitatea de a se monta si mula pe orice tip de suprafață au făcut posibilă crearea unei carcase în formă de nor.

Pentru a se realiza carcasa, a fost nevoie să se creeze o matriță pe care să se toarne spuma poliuretanică. Matrița a constat în atașarea mai multor baloane umflate cu aer, într-o poziție propice creării formei finale. Baloanele, la rândul lor, au fost acoperite în întregime cu mai multe folii de aluminiu pentru a realiza o continuitate a învelișului ce ulteior va deveni baza interioară a norului artificial. Pe acest înveliș de alumiuniu, o matriță finală în acest stadiu, s-a turnat spuma poliuretanică până s-a acoperit în întregime.

Timpul de expandare al spumei poliuretanice variază in funcție de compușii chimici folosiți, pentru diferite utilizări. În cazul acestei lucrări, timpul de expandare a fost de aproximativ 12 ore.

La finalul rigidizării complete a spumei poliuretanice, carcasa a urmat a fi tăiată în partea superioară , aproximativ o treime din întreaga structură pentru a crea suficient spațiu de manevrabilitate și montaj a sistemului multimedia încorporat.

Capacul ,tăiat din structura,după ce a fost înlăturat, a oferit întâi posibilitatea de a fi îndepărtate materialele folosite pentru realizarea matriței inițiale și, mai apoi pentru pregătirea,curațarea și ajustarea spațiului din interior, pentru inserarea într-un mod eficient și corect centrat a componentelor electronice ale sistemului multimedia.

S-au creat locașe în învelișul spumei poliuretanice pentru senzori și LED-uri care să comunice cu mediul exterior.

Sistemul audio cu interfața de comunicare prin Bluetooth

Datorită dimensiunilor reduse, capabilitatea comunicării prin Bluetooth, performanțelor audio înalte dar și prețului redus, s-a optat pentru alegerea sistemului audio 2.1 Boxele Creative T3150 Black cu următoarele specificații :

Sistemul de dezvoltare Arduino Mega 2560

Comanda și controlul sistemului multimedia sunt asigurate de către platforma de dezvoltare Arduino Mega 2560. Aceasta a fost aleasă datorită puterii mai mari de procesare, numărului mai mare de linii de intrare/ieșire, tensiunii și curentului capabil , față de modelele anterioare Arduino. Printre cele mai importante caracteristici sunt prezentate mai jos :

Microcontroler: ATmega2560;

Voltajul de operare: 5V;

Voltajul de iesire (recomandat): 7-12V;

Voltajul de intrare (limitare): 6-20V;

Pini digitali I/O: 54 (din care 14 pot fi folositi ca PWM);

Pini analogi de intrare: 16;

DC Current pentru pinii de I/O: 40mA;

DC Curent pentru pinul de 3.3V: 50mA;

Memoria: 256 KB din care 8 KB utilizati de bootloader;

Memoria SRAM: 8KB;

Memoria EEPROM: 4KB;

Viteza ceasului : 16MHz.

Arduino Mega poate fi alimentat prin portul USB sau printr-o sursa de alimentare externă. In momentul cand este prezentă o sursa de alimentare externă, se conecteaza automat la aceeasta.

Programarea platformei Arduino se realizează utilizând un cablu USB conectat la calculator și la programatorul integrat

Shield-ul audio

Pentru a putea stoca, reda și controla formatul audio , a fost neccesara integrarea în sistem, mai exact suprapusă pe placa Arduino Mega , componenta Music Shield V2.0. Acesta este un codificator respectiv, decodificator de format audio, compatibil cu plăcile de dezvoltare Arduino și Seeduino. . Acesta este bazat pe un cip VC1053B , care îi permite să redea fișierele audio de pe cardul SD și de asemenea să poată înregistra audio pentru perioade scurte.

Caracteristici :

Format audio suportat : MP3,WMA,WAV,AAC,MIDI,Ogg

Suportă card microSD cu capacitate maximă de 2GB

Intrare audio jack de 3.5 mm

Interfață MIDI

Buton multifunctional

Calitate înaltă de redare audio

Compatibil cu Arduino,Seeeduino, Arduino Mega și Seeeduino Mega

Circuitele integrate ULN2803A

Circuitul integrat ULN2803A este o matrice de tranzistori de înaltă tensiune si de curent mare. Dispozitivul este format din opt perechi de tranzistori de tip NPN care prezintă iesiri de înaltă tensiune comune cu diode pentru comutarea sarcinilor inductive.

Perechile de tranzistori pot fi conectați în paralel pentru a obține un curent suportat mai mare.

S-a ales a fi utilizată aceasta componentă pentru a putea controla curentul mare de intrare în circuit pentru a alimenta LED-urile care la rândul lor sunt conectate la placa Arduino. Comutarea diodelor din ULN este comandată de către microcontroler conform aplicației.

Schema electrică a circuitului integrat ULN2803A

Acest circuit nu asigură la ieșire o tensiune ci numai o masă care se aplică pe componenta electronică alimentată în permanența cu "+"-ul tensiunii de alimentare.

LED-uri

LED-urile în această aplicație au un rol foarte important, acela de efect vizual , sau feedback.

Întreg sistemul multmedia a fost conceput pentru a imita efectele vizuale și sonore ale unui nor de furtună. LED-urile sunt conectate la placa de dezvoltare Arduino și amplasate în exteriorul carcasei de polistiren pentru a putea fi vizibile de la distanță și de a reda experiența vizuala a unui nor atunci cand fulgeră

Au fost alese LED-uri de luminozitate mare pentru un efect vizual puternic .Aceste LED-uri sunt de tip Superflux și de 2 culori diferite, albastre și portocalii, Caracteristicile acestora sunt descrise după cum urmează :

Mărime : 3 mm

Culoare : albastru/portocaliu

Luminozitate : 3500-4500 mcd

Tensiune de ieșire : 3 – 3.4V

Curent : 20 mA

Unghi de dispersie : 100-120 grade

Culoarea lentilei : transparent

Clasa luminozității : ultra

Senzorul de distanță

Pentru a crea un efect de divertisment dar și practic, i s-a atribuit Norului Artificial o componentă de sensibilitate la prezența utilizatorului, mai exact, un senzor de distanță MaxBotix LV EZO. Acest senzor utilizeaza o tehnologie bazată pe ultrasunete și este capabil să măsoare distanțe între 0 si 6.45 metri.

La activarea senzorului, sau detectarea unei prezențe de către acesta în limitele impuse de către utilizator, se declanșează efectul de furtună, adică redarea sunetelor de tunet și a luminozității produse de fulgere.

Date tehnice

– senzor cu ultrasunete pe 42 KHz

– tensiunea de alimentare intre 2.5 si 5.5 V

– consumă un curent de maxim 2 mA

– permite 20 de citiri pe secundă

– suportă protocol serial RS232

– suportă interfața analogica (10 mV la fiecare 2.54 cm)

– suportă interfața tip PWM (147 uS la fiecare 2.54 cm)

Proiectarea sistemului electronic

descriere, schema bloc

schema electronică realizată in Eagle sau alt program de proiectare asistată a schemelor electronice, schema de poziționare a componentelor electronice, rolul lor, conexiuni)

Interfețe de comunicație folosite pentru programare sau transferul de informații

Acest ansamblu conține mai multe interfețe de comunicație, după cum urmează :

Comunicație wireless prin Infraroșu

Comunicație wireless prin Bluetooth

Comunicație serială prin USB

Comunicția wireless prin Infraroșu

Comunicația prin Infrarosu este stabilită de către transmițatorul telecomenzii și receptorul Infraroșu conectat la Arduino.

Scopul acestei comunicații este de a controla funcțiile Shield-ului pentru muzică dar și pentru a porni sau opri alte componente, precum senzorul de distanță MAXBotix.

Această comunicație oferă o simplitate practică a controlului sistemului multimedia, dar și un confort adițional pentru utilizator, pentru a controla norul artificial.

Comunicația wireless prin infraroșu este posibila prin următoarele componente :

Telecomanda IR

Specificatii :

Dimensiuni: 84 mm x 39 mm

Butoane: 21

Distanta : >8 m

Baterie: 3V

Receptorul IR TSOP 4804

Modulul TSOP 4804 este un receptor infraroșu in miniatură pentru controlul sistemelor cu telecomandă cu transmisie infraroșu

Acest modul este conceput pentru a suprima impulsuri de ieșire false ca urmare a semnalelor de zgomot sau alte perturbații. Dispozitivele pot distinge semnalele de date de la zgomot ca urmare a diferențelor de frecvență, lungime de undă, și ciclu .

Caracteristici

Curent de alimentare mic

Fotodetector si preamplificator

Filtru intern pentru frecvența PCM

Tesiune de intrare între 2.5 si 5.5 V

Imunitate împotriva luminii ambientale

Insensibile la varații de tensiune sau zgomot

Comunicație wireless prin Bluetooth

Comunicația prin Bluetooth este realizată de către sistemul audio de boxe 2.1 Creative, care are încorporată această funcție.

Deși sistemul audio beneficiază de conexiunea prin fir cu mufa jack pentru conectarea la dispozitive capabile de a reda format audio, a mai fost implementată si interfața de comunicație wireless prin Bluetooth. Acest element îmbunatățește sistemul audio prin prin o ma ușoară și benefică utilizare a sa.

Utilizatorul nu este nevoit să își conecteze o alta componenta la sistem , prin fir, pentru a reda muzica, ci este suficient sa creeze o conexiune , de exemplu, de pe smartphone cu sistemul audio, prin Bluetooth, și să poată reda sau controla sonorizarea de la distanță.

Raza de acoperire prin Bluetooth al acestui sistem este de aprozimativ 10 m.

Comunicația serială prin USB

Acest tip de comunicație se realizează între placa Arduino Mega și calculator. Ea se folosește pentru a încărca programe, a le configura și a testa funcționalitatea lor.

Placa Arduino se alimentează prin această conxiune dar face posibilă si transmisia de date în același timp. Comunicația serială prin USB este aleasă deoarece , acesta este modelul de conexiune posibil cu placa Arduino ales de către dezvoltarori. Este o varianta de comunicație seriala mai puțin costisitoare fața de RS232 dar și mult mai rapidă, o conexiune prin USB poate atinge viteze de 12 Mbs pe când conexiunea RS232 atinge un maxim de 115 Kbs. Printre avantajele utilizării acestui tip de conexiune este faptul că USB-ul se comportă ca o magistrală de date pe cablu care permite schimbul de date între o gama largă de sisteme periferice și calculatorul gazdă, simultan.

Subsistemul software

Programele de funcționare ale sistemului multimedia

Programarea placii Arduino Mega 2560 se face într-un mediu de dezvoltare integrat (IDE) care rulează pe calculator și permite scrierea în limbajele de programare „C” și „C++” .

Pentru a controla din program funcțiile Norului Artificial , au trebuit luate în vedere fiecare element component și modul lor specific de a fi controlate, iar ulterior aduse laolaltă pentru a finaliza întregul cod de programare.

Pentru început ,în software-ul IDE , se includ librariile de funcții ale diverselor elemente ale sistemului, în acest caz pentru „Music Shield”-ul și cardul său SD, pentru receptorul infraroșu , pentru protocolul de comunicație serială folosit de microcontroller ( SPI ) și nu în ultimul rând , pentru placa Arduino :

Apoi în continuarea codului de programare se descriu variabilele, funcțiile și elementele periferice plăcii Arduino, atribuindu-le valori de execuție sau pentru elementele periferice legaturi la portul de intrare/ieșire analogice sau digitale.

După ce s-au definit elementele periferice , valorile lor si variabilele folosite în codul de program , se continuă o altă parte a codului de program foarte importantă, aceasta se numește „setup” . Această funcția de configurare este adresată la începutul unei schițe . Se folosește pentru a inițializa variabile, moduri de pini și să utilizeze librării. Funcția de configurare va rula o singură dată, după fiecare pornire sau resetare a platformei Arduino.

Următoarea funcție a codului de programare o prezintă bucla în care se scrie partea de programare ce va fi utilizată și reutilizată de câte ori este solicitată de către utilizator. În această buclă se scrie codul ce controlează în mod activ placa arduino și elementele sale periferice. Această parte a codului conține nivele de sonorizare redate de către sistemul audio, nivele care sunt preluate printr-o legătură între boxe și placa Arduino, cu ajutorului unui fir de conexiune ce intră într-un port analogic pe care este citită valoarea tensiunii creată de diferențele nivelului sonor. După ce este preluată această informație, și redusă într-un câmp mult mai scurt de citire, se trimit comenzi către LED-uri pentru a fi aprinse , atribuindu-se fiecăruia dintre ele o valoare de tensiune de funcționare.

Pe lângă efectul luminos reactiv la nivelul de sonorizare creat astfel, în aceasta bluclă sunt notate toate codurile de citire a telecomenzii IR care vor fi folosite, dar nu după ce a fost solicitată decodarea semnalelor IR . Funcțiile controlate de către telecomandă sunt de a porni sau opri senzorul pentru detectarea prezenței și de a controla Music Shield-ul care conține funcțiile unui casetofon normal.

REALIZAREA SISTEMULUI MULTIMEDIA „NORUL ARTIFICIALCU APLICAȚII INTERACTIVE” . APLICAȚII

– 5-10 pagini

Aici se descrie modul realizare, punere in funcțiune și utilizare a sistemului (de făcut poze de pe parcursul realizării sistemului – diferite faze). Tot aici se va încerca prezentarea unei aplicații pentru reclamă publicitară și a uneia pentru afișarea unor informații transmise în timp real (cronometru, tabelă de afișaj, afișare parametrii de mediu etc)

Realizarea sistemului

Aplicații ale sistemului de afișare cu LED-uri

Panou pentru reclamă publicitară

Sistem de afișare în timp real a parametrilor de mediu

Tabelă de afișare

CONCLUZII FINALE, CONTRIBUȚII, PERSPECTIVE

Analiza swot ?!?!

– 2-3 pagini

BIBLIOGRAFIE

– minim 30-40 de titluri

[1] Z. Yuanyuan, X. Kai, L. Deshi, Monitoring Technologies in Mission-Critical Environment by Using Wireless Sensor Networks – cap 11, Wireless Sensor Networks – technology and applications, Edited by Mohammad A. Matin, ISBN 978-953-51-0676-0, 2012, http://dx.doi.org/10.5772/1100

[2] Yi-Wei Ma, Jiann-Liang Chen, Yueh-Min Huang, Mei-Yu Lee, An Efficient Management System for Wireless Sensor Networks, Sensors Journal, no 10, 11400-11413; doi:10.3390/s101211400, 2010

[3] O. Diallo, JJPC. Rodrigues, M. Sene, Real-time data management on wireless sensor networks: A survey, Journal of Network and Computer Applications, May, 2012; 35; 3; p1013-p1021

[4] W. Znaidi, M. Minier, Key establishment and management for WSNs, Telecommunication Systems. Jun2012, Vol. 50 Issue 2, p113-125. 13p. DOI: 10.1007/s11235-010-9391-2.

[5] G. Fersi, W. Louati, M. Ben Jemaa, Distributed Hash table-based routing and data management in wireless sensor networks: a survey, Wireless Networks (10220038). Feb2013, Vol. 19 Issue 2, p219-236. 18p. DOI: 10.1007/s11276-012-0461-0.

[6] I.F. Akyildiz, W. Su*, Y. Sankarasubramaniam, E. Cayirci, Wireless sensor networks: a survey, Computer Networks 38 (2002) 393–422

[7] Waspmote, http://www.libelium.com/products/waspmote/, accesed in 15.03.2013