Публикации
25 апреля 2007
МИР визуализации
80% информации человек воспринимает глазами-это научто доказанный факт. А вот как эта информация становится визуально доступной, какие технологии и приборы обеспечивают ее отображение, какие из них лучше использовать в тех или иных условиях?
Об этом и пойдет речь далее…
За последние 15—20 лет системы визуализации прошли большой путь - от непонятных неспециалисту индикаторных панелей и мнемощитов до привычных современному человеку мультимедийных проекторов, LCD-мониторов и видеопанелей. Как развивалась отрасль систем визуализации, в чем различие бытовых и промышленных систем, что мы имеем сегодня и чего стоит ждать только завтра рассказывают специалисты компании «Литер», фактически создавшей рынок систем визуализации в Украине (в феврале нынешнего года компания отметила свое 15-летие) и активно его формирующей.
С редактором журнала «Мир Автоматизации» беседовали директор компании по развитию бизнеса Сергей Александрович Ежов (далее по тексту С.Е.) и заместитель директора подразделения «Литер. Индустриальные AV Системы» Сергей Анатольевич Пилипенко (С.П.).
Компания «Литер» была фактически у истоков рынка систем визуализации в Украине. Расскажите, с чего все начиналось?
С.Е.: Лет 10—12 назад о проекторах еще никто не знал, и когда стояла задача передать какое-то изображение на большой экран, применяли простые LCD-матрицы с подсветкой. Делалось это так: перед матрицей размещали предметы, и они, благодаря трансляции света лампы подсветки через себя, «рисовали» (передавали) изображение на экран. И только значительно позже, когда технологии стали быстрее проникать в нашу страну, стали использовать проекторы.
Сегодня мы наблюдаем совершенно разные системы визуализации - эта и недорогой офисный монитор, и видеостены стоимостью в десятки, а то и сотни тысяч долларов... Какие из них сейчас наиболее востребованы?
С.Е.: Прежде чем говорить о востребованности, нужно рассказать о классификации таких продуктов в зависимости от сфер их применения. Первый из таких классов - бытовые продукты (офисные мониторы, пламенные панели), предназначенные для работы дома или в офисе. Условия их работы либеральны ~ по несколько часов дома и максимум по 10-12 — в офисе. Глядя на то, в каких количествах они продаются за год, можно с уверенностью сказать, что они востребованы. Второй класс - индустриальные решения: проекторы для промышленного использования, мониторы, видеостены. При этом видеостены также можно разбить на два больших класса: индивидуального и коллективного применения.
Условия работы таких устройств совершенно иные, и они предъявляют особые требования как к конструкции, так и к применяемым технологиям. Есть много критических задач, где оператор не может позволить себе ни на минуту потерять из виду изображение. Это различные диспетчерские на транспорте и электростанциях, центры мониторинга систем видеонаблюдения, принятия решений и т. д.
Мало кто знает, что в LCD-мониторах применяется лампа подсветки и ее ресурс составляет всего лишь 20-30 тыс. часов, при котором яркость снижается не менее чем на 50 % от номинальной. Для домашнего или офисного применения этого вполне достаточно (ресурс работы мониторов составит 10-15 лет), а для диспетчерской, где монитор включен 24 часа в сутки 365 дней в году, - это всего 5 лет. За такое время яркость понизится настолько, что диспетчер, пытаясь разглядеть изображение, будет напрягать свое зрение и быстро уставать, что приведет к сбоям в его работе.
В такой ситуации нужно менять монитор или, что дешевле, его критический узел - лампу подсветки. Конструкция бытовых мониторов такой возможности не дает, а вот промышленный монитор сконструирован по-иному. Лампа подсветки в нем расположена в отдельном отсеке, который легко открывается.
Так же обстоят дела и с другими критичными узлами монитора и блоками входных сигналов. В обычном мониторе возможности заменить один входной интерфейс другим нет. А в промышленном - есть. Вы просто вынимаете блок входных сигналов и на его место устанавливаете тот, который содержит нужный вам интерфейс. Есть и другие конструктивные и технологические различия бытовой и индустриальной техники, которые «разводят» их по разным сферам применения и обусловливают существенную разницу в их стоимости.
' Где сегодня применяются индустриальные системы визуализации?
С.Е.: Самый большой сегмент сегодня - это индустриальные системы коллективного пользования, и именно продвижением таких продуктов компания «Литер» интенсивно занимается. Области применения этих систем разнообразны. Первый сегмент - это ресурсоемкие производства, где остро стоит задача управления и/или учета ресурсов - начиная от транспортных и трубопроводных магистралей и заканчивая мониторингом некоторых параметров каждой единицы готовой продукции.
Как показать общую для всех диспетчеров информацию? Наиболее удобный способ - видеостены. Предприятия энергетики, нефтегазовые компании, металлургические комбинаты — все работают с такими системами. В Украине, к примеру, вся нефтегазовая отрасль работает с видеостенами, еще 10 лет назад установленными компанией «Литер», отечественные энергетические компании также используют подобные видеостены, но пока в меньшем объеме.
Второй по объемам сегмент - коммунальное хозяйство и обслуживание. Задачи наблюдения за распределением и потреблением энергии, воды и газа, транспортными потоками и управление светофорами в реальном времени с целью устранения пробок, наблюдение за дорогами государственного значения (например, проект по Бориспольской трассе, о котором будет идти речь далее - прим. Ред.) — все эти задачи требуют получения информации от большого количества различных датчиков и вывода ее сразу для нескольких операторов.
Управление такими системами осуществляет не один диспетчер, и задача получения различной информации из множества источников ранее решалась с помощью индивидуальных мониторов. Однако, такое решение существенно дороже одной большой видеостены, на которую сегодня можно передать разнообразную информацию, каждую в своем окне - видео, Интернет, погодные данные, телетрансляция, состояние управляемой системы и исполнительных механизмов, графики эффективности работы системы в реальном времени и т. д.
Эти два сегмента давно были готовы к восприятию и применению систем коллективного пользования. Третий сегмент — службы, которые обязаны решать критические ко времени исполнения задачи. Сегодня они делают это так: оперативный дежурный получает информацию и по заранее определенным правилам вручную распределяет имеющиеся ресурсы. Однако гораздо эффективнее эти задачи решать с применением видеосистем со специальным программным обеспечением.
В те времена, когда еще не было проекторов, перед матрицей LCD-монитора размещали предметы, и они, благодаря трансляции света лампы подсветки через себя, «рисовали» (передавали) изображение на экран
Самый показательный пример в этом отношении - саммит «Большой восьмерки» в Санкт-Петербурге. Для обеспечения безопасности этой встречи был создан центр аналитической обработки информации с большой видеостеной, на которую передавалась вся оперативная информация по городу. Здесь же оператор наблюдал за этой информацией с целью эффективного принятия решений, например, по размещению гостей, распределению милицейских нарядов и т. д. Кроме того, этот центр использовался и-для информационной поддержки совещаний — Президент России и его гости могли попросить вывести на видеостену в оперативном режиме определенную информацию, что и делалось с помощью специального ПО в многооконном режиме.
А есть ли в Украине проекты подобного масштаба?
СЕ.: Конечно же, есть. Сейчас в стадии разработки проект «911» с созданием нескольких диспетчерских центров по Киеву, который бы объединял в себе все службы оказания первой помощи -МЧС, пожарные службы, горгаз, скорая помощь. Естественно, самым удобным способом получения информации от различных источников в таких центрах является большая система визуализации коллективного пользования.
Еще один крупный проект — мониторинг Бориспольской трассы — было решено провести в два этапа. Первый из них предполагает оснащение трассы всем необходимым оборудованием для контроля технического состояния дорожного покрытия и информационного обеспечения - предупреждающие и информационные знаки, метеостанции, датчики контроля дорожного покрытия и т. д. Эта часть проекта уже практически завершена. Вторым этапом предполагается создание диспетчерского центра с визуализацией собираемой информации.
Видеосгены коллективного пользования, установленные в диспетчерском центре, предоставляют полную информацию о контролируемом процессе сразу для всех диспетчеров, позволяя им оперативно отрабатывать все события, возникающие в контролируемой системе
Один из самых больших проектов по визуализации в У крайне, к сожалению, пока не получил развития. Примерно год назад был разработан проект единого инженерного центра Киевского метрополитена, который объединял бы в себе все диспетчерские и инженерные службы всех линий. Такое решение позволяет значительно повысить эффективность управления линиями метрополитена благодаря тому, что все службы могли бы оперативно решать вопросы, возникающие в ходе эксплуатации линий метрополитена, имея общую информацию на экранах коллективного пользования и общаясь между собой непосредственно в одном центре. В этом проекте компанией «Литер» планировалось установить 4 видеостены с общим количеством проекционных кубов 28: две стены в конфигурации 2x2 (по 4 проекционных куба в каждой), одна в конфигурации 4 х 3 (12 кубов) и еще одна в конфигурации 4x2 (это 8 кубов). Но, к сожалению, тендер по созданию такого центра был отменен.
Все подобные системы поддерживаются различным программным обеспечением, к тому же они просто немыслимы без систем автоматизации. Именно поэтому мы стараемся работать в тесной кооперации с софтверными компаниями, которые имеют проверенные временем решения в области автоматизации управления технологическими процессами. Один из интересных проектов в этой области — управление общественным транспортом Киева. Задача была, ел едущая: обеспечить оперативное получение информации о местонахождении всех единиц наземного общественного транспорта с целью эффективного контроля и управления его движением. Примерно два года назад был сделан первый шаг: на нескольких троллейбусных маршрутах в машины установили GPS-приемопередатчики. Также был создан прототип системы сбора информации с этих передатчиков, показывающих местоположение троллейбусов в реальном времени на карте Киева, отображаемой на большой видеостене. К сожалению, дальнейшая реализация проекта была приостановлена.
Есть и другие проекты. На протяжении нескольких последних лет «Литер» работает с коммунальными хозяйствами Киева и некоторых других городов Украины, у которых есть потребность в комплексном анализе различной информации - в первую очередь, это задачи распределения электроэнергии по городу, контроль расхода воды и канализации.
В последние годы в нашей стране наблюдается уже совершенно новый подход к созданию таких центров ~ заказчик предпочитает получить комплексное решение под ключ из одних рук. Компания «Литер» еще 4-5 лет назад начала предлагать и реализовывать такие решения, включающие в себя все - от разработки проекта дизайна помещения до оснащения его системами кондиционирования, вентиляции, видеоконференцсвязи, электронными замками и т. д. вплоть до
обеспечения специальной мебелью. Успех в таком деле напрямую зависит от зрелости поставщика решения и его отдельных частей, от его умения продумать все до мелочей и увязать все подсистемы в единую эффективно функционирующую и легко контролируемую и управляемую систему.
А каковы тенденции в области технологической? Что нас ждет завтра?
СЕ.: Главная тенденция рынка систем видеоотображения - постоянное увеличение диагонали LCD- и плазменных экранов с одновременным увеличением их разрешающей способности. Рекорд на сегодня — плазма 103 дюйма от Panasonic. Однако эта технология уже отживает свой век, поскольку существенно улучшить ее разрешающую способность очень сложно. К тому же плазменные панели потребляют очень много электроэнергии, а живут примерно в 2,5 раза меньше LCD-панелей. Поэтому все ведущие производители сегодня уделяют внимание именно LCD-продуктам.
За последние пол года LCD-панели сделали большой рывок - с 50 до 82" дюймов с разрешением 1920 х 1080. Но тут есть некоторая хитрость - на самом деле панель 82 дюйма физически состоит из четырех по 41 дюйму каждая, но шов в доли миллиметра практически не виден с расстояния даже 30 см. Плазменные панели состыковать так плотно не удается.
Дальше всех пошла Mitsubishi Electric: недавно компания представила LCD-панель 56 дюймов с разрешением 3840 х 2160 пикселей!!! Это очень большое разрешение, которое позволяет использовать панель вместо видеостены размером примерно 4 х 3 куба, а стоит такая панель дешевле, чем проекционная видеостена.
Еще одна тенденция - все средства отображения становятся интеллектуальными. В этом отношении промышленные решения на шаг впереди бытовой техники. Если раньше в мониторе можно было всего лишь изменить разрешение и подстроить частоту развертки, то сегодня многие дисплеи в промышленном исполнении могут и яркость регулировать в автоматическом режиме, и цвета подстраивать в любом цветовом пространстве, и принимать сигналы из различных источников, подстраивая частоту синхронизации.
Кроме того, практически во всех проекционных видеостенах реализована автоматическая подстройка яркости и цветовой палитры после замены лампы. Ранее после замены лампы, отдельного куба видеостены или добавления нового куба приходилось вызывать сервисного инженера, и он в течение дня настраивал видеостену, чтобы изображение стало равномерным по яркости и цветам. Сейчас эта операция автоматизирована - в течение минуты видеостена сама полностью настраивается.
Многие средства отображения имеют встроенный компьютер, в частности, уже упоминавшаяся LCD-панель 82 дюйма. К примеру, ее встроенный компьютер обеспечивает получение информации по различным проводным и беспроводным сетям связи, в том числе и мобильной связи GPRS.
СП.: Проекционная техника также движется по пути роста интеллекта. К примеру, в проекторы Вагсо интегрирован компьютер, который способен принимать видеоинформацию из различных источников и сохранять ее на жестком диске в самом проекторе. Это позволяет записать в него свою презентацию и в автономном режиме воспроизводить ее, причем в многооконном режиме.
Еще одна из тенденций - переход от предложения отдельных продуктов к готовым решениям для определенных задач или сфер применения. Например, новое решение Вагсо - система из нескольких проекторов, подключенных к компьютерной сети и размещаемых в различных аудиториях. Такое решение дает возможность транслировать одну и ту же лекцию во всех аудиториях одновременно, а при наличии достаточного качества внешних и внутренних каналов связи (с широкой полосой пропускания) появляется возможность проведения совместных занятий и совещаний с участием территориально разнесенных групп людей.
СЕ.: Сейчас все разработчики проекционной техники работают над двумя главными задачами: как повысить ресурс лампы подсветки и чем ее можно заменить. Ресурс сегодняшних ламп составляет от 4 до 10 тыс. часов в зависимости от мощности. Для промышленных решений это очень болезненный вопрос, ведь одна лампа стоит от $600 до $1000.
Альтернативой лампе может стать лазер. Но и здесь есть определенные проблемы. Во-первых, лазерная лампа не позволяет достичь высоких уровней яркостей. Во-вторых, лазерный источник света потребляет очень много энергии - на порядок больше, чем обычная лампа подсветки. Как результат, ежемесячные затраты на электроэнергию будут существенно больше, но зато такой источник света прослужит в 10 раз дольше. В итоге получается, что лазерный источник - более экономный вариант для предприятий. Однако эта технология пока еще пребывает в стадии научных разработок.
Алексей Карпенко
Мир Автоматизации №2 апрель 2007
