Dördüncü Jenerasyon (4G) Hücresel Sistemler

1G sistemler; ses servisi,
2G sistemler; ses ve düşük hızlı veri transfer servisi,
3G sistemler; ses, görüntü ve yüksek hızlı veri transfer servisi, sunmuşlardır.

Şimdi ise; Trend, gelişmiş veri servisleri desteğine doğru olmaktadır. 2010 yılından itibaren ve 4G adında servis desteği başlamıştır. Kablosuz ağların sonraki jenerasyonlarında (4G ve sonrası) veri hızının 50 Mbps’den 155 Mbps’a çıkarılması amaçlanmaktadır. (3G’de 2 Mbps). 

4G ile;

• 1 DVD'yi 30 saniyede kablosuz ağdan gönderme 
• Sabit mekânlarda 1 Gbps, hareket halindeyse 100 Mbps düzeyinde veri aktarım hızı 
• 1 Gbps'lik hızla, 100 MP3 dosyasını (yaklaşık 300 MB) 2,4 saniyede, 
• Bir film CD'sini (800 MB) 5,6 saniyede 
• 20 dakikalık bir HDTV yayını 12,5 saniyede aktarılabiliyor. 
• Handover teknolojisi; Bu teknoloji, 100 Mbps'lik süper hızlı mobil iletişimi, saatte 60 km hızla giden bir araç içerisinde dahi iletişimi kesintisiz kılıyor. 

 Şekilden, rahatlıkla mobility – data rate oranları hakkında fikir sahibi olabilirsiniz.

Bunun için teknik, ekonomik, hukuki vs. bazı çalışmalar yapılmalıdır: 

• Daha etkin modulasyon tekniklerinin geliştirilmesi,
• Yeni bir spektrum tanımlanması (frekans bandı),
• Batarya teknolojisi, güç tüketiminin geliştirilmesi,    

4G sistemlerin istenilen avantaj ve özellikleri konusunda çalışmalar şu hedefler doğrultusunda yapılmaktadır:

• Sistemlerin birlikte çalışabilirliği: Mevcut kablosuz ağlardan uydu, WLAN, PAN ortam cihazlarıyla esnek ve sorunsuz çalışması. 3 olası konfigürasyon bulunmaktadır: Multimode terminaller, Overlay network, Ortak erişim protokolü. 
• Terminal bant genişliği ve batarya ömrü: 
• İleri nesil terminallerin bant genişliği yüksek (>100 Mbps) olması 
• Güç tüketimi, batarya hacmi ve ağırlığının az olması

• Paket anahtarlamalı sabit ağ: 
• 4G mimarisi kablosuz ortamları birleştirirken IP-tabanlı ağları kullanacaktır.

• Kablosuz erişim için bant genişliğinin kalitesinin düşmesi: 
• Coğrafi konuma göre; farklı katmanlar üzerinden servis ve farklı kalitelerde bant genişliği sunulabilecektir. 
• Bu katmanlar; dağıtım, hücresel, “hot-spot”, kişisel ağ ve sabit katman.

• Gelişmiş ana istasyonlar: 
• Sistem kalitesini arttıracak akıllı antenlerden yararlanacaktır. 
• Kendisini konfigüre edebileceğinden sistem maliyeti düşecektir. 
• Çoklu hava standardı desteği sunulacaktır.

• Yüksek veri hızları: 
• Mobil uygulamaların istediği hız desteği sunulacaktır.  
• 50 Mbps ile 155 Mbps arasındaki yüksek veri transfer desteği sunabilecektir. Yüksek veri hızına “Orthogonal Frequency Division Multiplexing” (OFDM) hava ara yüzü standardı ile ulaşılması beklenmektedir.

4G hizmeti ile popüler olması beklenen başlıca servisler:

• Bilgi erişimi: Büyük hacimdeki verilere, büyük ses ve video dosyalarına anlık erişimi sağlamak içindir. 
• Makineler arası iletişim: Cihazların birbiriyle iletişimini bakım veya akıllı amaçlar için kullanıma sunar. 
• Tele-presence: Yüksek bant genişliği gerektiren görsel toplantı, tele-konferans vs. uygulamalardır. 
• Akıllı alış-veriş: Kullanıcıların gezdikleri mağazalardaki ürün, fiyat veya fırsatları kullanıcının bilgisine sunar. 
• Güvenlik: Kullanıcıların kişisel bilgilerinin gizliliğini korunacağından önemli bir faktör durumundadır. 
• Lokasyon tabanlı servisler:
  • Yüksek doğruluk payıyla kullanıcıların yerleri belirlenebilecektir.
  • Mevcut sistemler sadece ilgili hücre tespiti yapabilmektedir.
  • Deprem, sağlık durumu vs. acil durumlarda önemli katkı sunabilir

4G Sistemini Sağlayacak Bazı Standartlar

• WiMax
• WiBro
• 3GPP LTE

WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access)

50 km. çapındaki bir alanda 70 Mbps. hızında kablosuz internet erişimi sağlayan kablosuz bir teknolojidir.WiMax IEEE 802.16 standardını kullanıyor. Geniş bant haberleşme sistemlerinin kurulum maliyetinin yüksekliği nedeniyle ulaşamadığı kırsal bölgelerde ve haberleşme konusunda yeterli hizmeti alamayan alanlarda, WIMAX teknolojisi alternatif oluyor. Uzun menzilli ve yüksek bant genişliğine sahip kablosuz internet erişimi sağlayan WIMAX kullanıcılara ve operatörlere hız ve maliyet yönünden değerlendirilmesi gereken bir imkan sunmaktadır. Özelliklerinden dolayı, daha kapsamlı servis imkanları sunan WIMAX haberleşme sektöründe yeni bir çığır açarak ABD, Çin, İngiltere, Avusturya ve son olarak Pakistan’da uygulanmaya başlanmıştır. 3-10 km, 10 Mbps ve daha yüksek erişim hızı sağlayabilecek internet erişimi ile kaliteli tv/video servisi, yaygın kullanım imkanı ile hayatımızın her noktasında sınırsız faydalanma sağlayan WIMAX’in ülkemizde deneme testleri bu konuda alınan lisanslarla yapılmaktadır.

WiBro

Eşleştirildiği vericiden veya baz istasyonundan 1,5 km uzaklığa kadar kablosuz internete bağlanabilen kablosuz internet teknolojisidir. 2002'den beri geliştirilen bu teknoloji standardı WiMAX geliştiricileri için bir rekabet ortamı oluşmasına katkıda bulundu. 2004 yılının sonunda Intel ve LG arasında varılan anlaşmada WiBro ile WiMAX arasında uyum sağlama çalışmaları başladı. WiBro, WiMAX'a güzel bir alternatiftir.  WiMAX IEEE 802.16e TDD OFDMA standartları kullanan WiBro, Güney Kore tarafından 3.5 ve 4G cep telefonu şebekelerine alternatif olarak geliştirilmekte. WiBro, çok yüksek veri aktarım hızına sahip ve performansını kullanıcı hareket ederken bile kaybetmiyor.

3GPP LTE

WiMax’e karşı piyasaya sürülen bir teknolojidir. Uplink konusunda kitlesel uygulamalarda kullanılan terminallerin karmaşıklığını ve maliyetini azaltan ve ağların uplink kapasitesini hücre başına abone sayısının iki katına çıkartan bir teknolojidir.

4G alt yapısının gösteren genel mimari yapı aşağıdaki gibidir. 

Üçüncü Jenerasyon (3G) Hücresel Sistemler

Geçen on yıl içerisinde, 2G sistemlerin (GSM, IS-136, IS-95) sesli iletişiminde büyük gelişmeler olmuştur. Soldaki grafik, 2000 yılındaki mobil abone sayısı 400 milyon iken,  2007 ve sonrasında 2 milyarı geçtiğini göstermektedir. Sağdaki grafik ise, abone sayısındaki artışın 1G sistemleri pazar payının azaldığını göstermektedir.

2010 yılından itibaren mobil trafiğin yaklaşık 60% kısmının multimedya uygulamalardan oluşacaktır. 2G sistemler; sesli aramalarda, internete girmeye, e-posta okumada, video konferans gibi uygulamalarda yetersiz kalmıştır. Örneğin; 2 MB’lik veri GSM ile 9.6 kbps ile yaklaşık olarak 28 dakikada transfer olmaktadır. Bu da gelecekteki servislerin 2G sistemler üzerinden gerçekleştirilemeyeceğini göstermektedir. 

3G sistemlerdeki temel amaç, multimedya iletişim yeteneklerini en etkili şekilde sunmaktır. Lokasyondan bağımsız olarak, kullanıcılar tek bir cihaz ile çeşitli uygulamaları çalıştırabileceklerdir. Başlangıçta 3G, en azından ISDN (144 kbps) kalitesine eşit bir performansa sahip bir mobil standardı karakterize etmek için tanımlanmıştı. 3G sistemlerdeki en az düşük veri hızı 144 kbps destekli olup; uygulama bağımlı olarak 384 kbps ve 2 Mbps olabilmektedir. Bu veriler ışığında, 2 MB’lik veri, 3G alt yapısı ve 2Mbps bağlantı hızıyla 8 saniyede  transfer olacaktır. (8sn<<28dk)

•  3G sistemlerin bazı karakteristik özellikleri:
• Simetrik ve asimetrik trafiğin desteklenmesi,
• Paket anahtarlama ve devre anahtarlama servislerinin desteklenmesi,
• Bir çok servisin aynı terminal üzerinde eş zamanlı olarak çalışmasının desteklenmesi,
• Önceki versiyonlarla (backward compatible) uyumlu olması, 
• Dolaşımın desteklenmesi, 
• Kullanıcıların farklı sağlayıcılara ait ağlar arası hareketiyle elde edilen servislerden kişisel servis setinin yaratılabilmesi. (Virtual Home Environment (VHE))

3G sistemler, 1992 yılında “International Telecommunication Union ” (ITU) tarafından standartlaştırılmıştır. Bu standartlaştırma çabasının sonuçları “International Mobile Telecommunications 2000” (IMT-2000) olarak bilinir ve bir çok farklı 3G standardından oluşur.

Şematikler, 2G sistemlerden 3G sistemlere geçiş evrelerini yıllara ve veri transfer hızları da göz önünde bulundurularak verilmiştir. Bu evreler, farklı coğrafyalara ve spektrumlara göre oluşmuştur.

3G sistemlerin ve standartların oluşmasında göz önünde bulundurulması gereken en önemli noktalardan birisi de spektrum tahsis etmektir. Yani 3G hizmetinin 2G'de olduğu gibi hangi frekans bandı aralığında bu yayını gerçekleştireceğidir. Uluslararası alanda spektrum belirlenmesinde söz sahibi olan ITU (International Telecommunication Union) 3G için başlangıçta, IMT-2000 adında bir standart yayımladı. Bu standart için de ilgili spektrumun 2 GHz bant ile kullanımı için lisanslı rehber yayımlandı. İdeal olması açısından tüm 3G sistemlerinin aynı bant aralığında çalışmasını önerdiler. Fakat tüm ülkelerin alt yapı ve ihtiyaçları farklı olduğundan, ülkeler kendi ihtiyaçlarına göre frekans spektrumunu dağıtmaktadır. Bu da farklı bantlarda 3G yayın demektir. Diğer ülkelerin uyum sağlamamasının en önemli sebebi telsiz ve IMT-2000 spektrumunun zaten kullanılıyor olmasıydı. 

2G spektrum bantları üzerinden 3G servisi yapmak mümkündür. Genelde, 3G operatörleri tarafından iki yaklaşım takip edilmektedir:

1. IMT-2000 spektrumunu kısmen veya tamamen kullanan ülkelerde 3G servisleri 2G spektrumu üzerinden kullanılır hale gelmesi,
2. IMT-2000 spektrumunun kullanılmadığı ülkelerde 3G sistemlerini oluşturmak için operatörler yeni spektrum bantlarının kullanılması

Büyük katılımcı kitlesinden dolayı 3G ağlarındaki spektrum yeterli gelmeyecektir. Bu da yeni bantların tanımlanması anlamına gelmektedir. Aşağıda da görüleceği üzere 3G sistemler için dünyanın farklı bölgelerinde tahsis edilen spektrum ve ilgili banttaki hava arayüzü standardı yer almaktadır.

Son olarak, 3G sistem altyapısını aşağıdan görebilirsiniz. 2G'de sesli görüşme, 2G/2.5G ve 3G'deki sesli görüşme ve/veya paket gönderiminde kullanılan veri yolu ve işlem blokları verilmiştir.

FPR vs SG

3D TV teknolojisi ile birlikte, tanınmış yerli ve yabancı markalar yarışlarına yoğun olarak bu parkurda devam ediyorlar. Bu yarışmada panel üreticileri farklı 3D görüntüleme teknikleriyle pazarı deyim yerindeyse kızıştırmakta ve yeni bir trend yaratmaktadırlar. Bu tekniklerin başında da pasif 3D olarak bilinen ve yeni nesil 3D görüntüleme tekniği olarak lanse edilen FPR (Film Pattern Retarder) ve aktif 3D desteği veren SG (Shutter Glass). İki tekniğin çalışma şekli ve tekniği tamamen birbiririnden farklı olmakla birlikte en önemli farklılık panel(display) tarafındadır. Farklı optik karakteristik ve elektronik tasarım mantağına dayanan panel tarafına ana karttan uygun formatlarda ve konfigürasyonda video verilmelidir. Bu da panel-şase uyumluluğu ve performans kriterlerini ön planan çıkarmaktadır. FPR ve SG arasındaki farklılıkları(avantaj/dezavantaj) iki tekniği anlatarak görmek mümkündür. 

SG: Aktif 3D olarak bilinen 3G, aktif gözlüklerle izlenebilmektedir. Bu gözlüklerde elektronik bir IR alıcı devre bulunmakta ve  ve sağ ve sol göz bilgisini farklı zaman aralıklarında  ve aynı frekansta göze ulaştırmaktadır. Panel ve gözlük tarafında sağ ve sol göz resimleri ayrı ayrı yansıtılmaktadır. Bir göze resim verilirken gözlük tarafında diğer göze siyah resim basılmakta ve ardından o göze resim basılıp diğer gözlük camı kapatılmakta yani siyah resim basılmaktadır. Resim yenileme hızına göre değişen bu yapıda “black frame insertion” dediğimiz bir göze resim verilirken diğerine siyah resim basılması söz konusudur. SG’da crosstalk dediğimiz resimde gölgelenme(ghost effect vs.) oranı daha yüksek ve 3% civarındadır. Yani sağ ve sol göz resimlerinin göze  aktarılırken birbirine karışması demektir. Black frame insertion’dan dolayı ekran parlaklığı teknik adıyla luminans değeri düşmektedir. Yaklaşık 50nit [cd/m2] civarındadır. Ayrıca flicker (anlık ekran parlaması) problemine yol açmaktadır. Ekran karanlık izlenimi alırsınız. SG de TV ve gözlük arasındaki IR senkronun kaybolması ve gözlüğün 3D moddan çıkmasıdır. Bu sebeple gözlüğün TV nin kapsama alanında olması ve  gözlük protokolü ile benzer çalışan elektronik devrelerden interferans sebebiyle uzak olması gerekliliğidir. Gözlüğün şarj etme zorunluluğu vardır.

 

FPR: Bu teknikte SG’den farklı olarak sağ ve sol göz resmi aynı anda, satır bazında içiçe geçirilerek (line-interleaved) ekrana verilmektedir. Peki kullanıcı içiçe geçirilen sağ-sol göz resimlerini nasıl ayırt edebiliyor? Bu durumu şöyle açıklamak mümkün: Panel tarafında yüksek optik karakteristiğine sahip bir filtre yer almaktadır. Bu filtre ekrana verilen satırsal bazlı görüntüye göre tasarlanmış olup tek ve çift satırları farklı dalga boylarında geçirmektedir. Örneğin; tek satırları λ/4 dalga boyunda geçirirken çift satırları –λ/4 dalga boyunda geçirmesi gibi. Yani her durumda 90 derecelik bir faz farkı olmalıdır. Aynı optik filtre gözlük tarafında da olduğundan resimler doğru gözlük camından geçerek sağ ve sol göze aynı anda ve aynı frekansta ulaşmaktadır. Black frame insertion olmadığından dezavantajlarından olan flicker ve luminans çok daha iyi seviyedir. Flicker yokken, luminans ise 150nit [cd/m2] civarındadır. Crosstalk seviyesi daha iyi bir seviyede olup yaklaşık 2% civarındadır. Gözlükler hafif, ergonomik ve daha estetiktir.

Tüm bu verilerden FPR ve SG karşılaştırması yapıldığından FPR daha üstün görünmektedir:

• Daha estetik ve konforlu gözlükler, SG de rahatsız edici ve ağır. 
• Flicker(ekran parlaması, sönüp yanma) olmaması, SG de bariz görülen problem
• Yüksek resim yenileme oranı, SG da yarıya düşmektedir.
• Çok düşük crosstalk(<2%), SG de 3% civarında. 
• 3D de yüksek brightness(parlaklık), FPR da kayıp yok; SG de ise oldukça düşük. 
• Sistemsel olarak daha kolay yönetilebilir yapı sağlamaktadır. 
• Gözlük şarj etme durumu yok, çünkü pasif gözlük kullanılmaktadır. 
• Gözlük haberleşmesi olmadığından dolayı 3D senkronizasyon problemi yok. 
• Dezavantajı ise dikey olarak crosstalk oranının artmasıdır.

Fotoğraf makinesi alırken...

Fotoğraf makinesi alırken dikkat edilmesi gereken başlıca noktalar:

1-) Çözünürlük: TV ve kameralar da olduğu gibi fotoğraf makinelerinde de çözünürlük hala en büyük endişe. Öte yandan makinelerden biraz anlamaya başladığınızda, endişe etmeniz gereken konular arasında en önemsizi olduğunu göreceksiniz. Artık 8 mp den küçük makine bulmak pek mümkün değil. 5 mp bir makineyle 320 dpi'da 13x18 fotoğraflar bastırmak mümkünken, 8 mp(8 milyon piksel) bir makine size fazlasıyla yetecektir. Kocaman baskılar almak istiyorum diyorsanız, gidip 14.7 mp bir makine de alabilirsiniz elbette. Bugün TV de mükemmel çözünürlük olarak bilinen FHD-1920x1080 fotoğraf makinelerinde de artık kolayca elde edilen bir çözünürlük durumundadır. Dolayısıyla tüm makinelerin bu konuda sizi tatmin edeceği gerçeği var.

2-) Zoom: Pazarda sadece dijital zoom(yakınlaştırma) ile müşteri kandırmaya çalışan markalar kalmadı. En sıradan makinede bile x3 optik zoom bulunuyor. Ayrıca smartphone larda bile x4 zoom özelliği bulunmaktadır. Bu sebeple düşündüğünüz makinenin optik ve dijital olarak x12 (optik x dijital) ve üzerinde zoom ayarında olması tercih sebebi olmalıdır.

3-) LCD: LCD ekran ergonomiklik ve tasarımsal olarak makinenin büyüklüğünü arttıran etmenlerdir. 3" küçük bir LCD almamaya özen göstermekte fayda vardır, zira çekimlerdeki detayları bu küçük ekranda göremeyebilirsiniz.  Dokunmatik ekranlarda ise ışık şartlarına göre parlaklığın ayarlanması gibi fonksiyonlar her zaman keyiflidir ama cebinizi zorlayabilir. 

4-) Video performansı: 30 fps (saniyede 30 kare), 1280x720 piksel video çeken bir makine, sizin için yeterli olabilir, nitekim 720p çekim dijital bir görüntü kalitesidir. Standart makinelerde hala 640x480p olsa da yakın zamanda bu kalmayacaktır. DivX (Bkz. Blog: Temel video formatları ve özellikleri) formatında video çeken makineler bile mevcut. Video kalitesi önemli olmakla birlikte önemli bir tercih sebebidir. Akıllı telefonlarda bile 720p HD çekim yapıldığı göz önünde bulundurulursa en az bu kalitede makine almakta fayda vardır. Bu özellik makine fiyatını arttırmakla birlikte teknolojik gelişmeler ışığında buna değer diye düşünüyorum.

5-) Pil ömrü ve hafıza kartı: Artık Ni-Mercury kalem pil kullanan makine kalmadı gibi. Hepsi yeniden şarj edilebilir lithium-ion pillerle geliyor. SD, en popüler hafıza kartı formatı Sony MemoryStick, Olympus ise xD formatlarında ısrar ediyor. 

6-) Görüntü sabitleme ve yüz tanıma: Kompakt bir makine alırken artık en fazla bunlara dikkat edilmeli. Yüz tanıyan bir makine, fokusa buna göre ayar çekecektir. Görüntü sabitleme ise, doğru ışık ayarları ve deneyimli bir el ile bir miktar halledilebilecek bir konu olmasına rağmen uğraşmak çok zaman alabilir ve canınızı sıkabilir. Öte taraftan, görüntünün derinliğinden veya avlayacağınız objenin hareketinden kaynaklanan bulanıklıkları doğru ayarlarla düzeltmeniz mümkün olmayabilir. Bu durumda görüntü sabitleme özelliği yardıma yetişir ve tercih edilebilir bir özelliktir. Yüz tanıma(face detection) ise fotoğraf makinelerinde ekstra bir özellik olarak karşımıza çıkmaktadır. Komple bir makine düşünenler için tercih sebebi olabilir.

DSLR: DSLR makineler, kocaman single lens reflex(SLR) makinelere dijital görüntü algılayıcılar eklenmesi ile üretildi. Bas-çek makinelerin koyu renklerinde ve yüksek kontrastlı kısımlarında görülen noise sorununun yaşanmadığı, kadraj ve ışık konularında kontrolün elinizde olduğu, diyafram ve enstantane ayarlarının tamamen manuel yapıldığı, çok cici makineler DSLR lerdir.

DSLR ler, kompakt makinelerin sabit objektiflerinin aksine, SLR makineler gibi istediğin lensi seçmenize izin verir. Prime, zoom, telefoto, geniş açı gibi özelliklere sahip lensleri ihtiyacınıza göre seçebilirsiniz. Bu tür makineler çok pahalı olmakla birlikte; lensler hala çok pahalı ve hala aynı prensiple satılıyor; ne kadar ödersen o kadar iyisini alırsın. 

Aşağıda SLR ve DSLR makineleri yer almaktadır.

Radyo Frekansı ile Tanımlama (RFID)

Genel Bakış:

Radio Frequency Identification (RFID) ya da Türkçe'si ile Radyo Frekansı ile Tanımlama etrafında anten sarılı olan bir mikroçip ve bir okuyucudan oluşan otomatik tanıma sistemidir. Veri ve enerji transferi, mikroçip ve okuyucu arasında herhangi bir temas olmadan sağlanmaktadır. Okuyucunun yaydığı elektromanyetik dalgalar antenle buluşmakta ve mikroçipteki devreleri harekete geçirmektedir. Mikroçip dalgaları modüle ederek okuyucuya geri göndermekte ve okuyucu da yeni dalgayı dijital veri haline dönüştürmektedir.

Radyo Frekanslı Tanıma Sistemleri’nin (RFID) mobil ve kablosuz iletişim teknolojileri içindeki önemi giderek artmakta ve farklı kullanım alanları ile çok sayıda sektörü etkileyeceği bilinmektedir. RFID, radyo dalgalarını kullanarak ürün ve malzemelerin tanınmasını sağlayan bir otomatik tanıma sistemidir.

RFID Sistem Elemanları

Bir RFID sisteminin kurulması için farklı yazılım ve donanım gereksinimleri bulunmaktadır. Bunlar:

1. RFID için gerekli olan donanımlar:

•  RFID etiketler,
• Antenler, 
• RFID okuyucular,
• Kontrolör devre, 
• Programlayıcılar,
• Frekanslar ve standartlar

                       2. Sistemi yönetecek yazılım ve arayüzler (arakatman yazılımları) 

RFID Etiket

RFID etiket nesne hakkındaki bilginin depolanmış olduğu bir mikroçip, çipe bağlı bir anten ve bunların üzerini kaplayan koruyucu film tabakasından oluşur. Bir çok şekil ve ebata sahip etiketler bulunmaktadır. RFID etiketler, elektronik veri taşıyıcıları olarak kullanılır ve bulundukları değişik noktalarda farklı bilgiler yazılıp okunabilir. RFID etiketindeki mikroçip 64 bit'den 8 MB'a kadar veri depolama özelliğine sahip olabilir, ki bu da üzerinde bulunduğu nesnenin üretim-sevk tarihi, sipariş numarası, müşteri bilgileri, kurum/personel bilgileri, seri numarası gibi önemli verileri kolayca taşıyabileceği anlamına gelir. RFID etiketler enerji kaynağına göre pasif (pilsiz), aktif (pilli) ya da yarı pasif olabilir. Aktif etiketler haberleşmek ve işlem yapabilmek için kendilerine fiziksel olarak entegre edilmiş bir enerji kaynağından yararlanırken, pasif etiketler bu enerjiyi haberleşme alanına girdikleri okuyucudan sağlamaktadır.

RFID Anten

RFID antenler, elektromanyetik dalgaları bir sistemden alıp çevreye veren ya da çevresindeki elektromanyetik dalgalardan aldığı işaretlerle bir sistemi besleyen, kablosuz haberleşme performansını artırmak için kullanılan cihazlardır. Anten çift yönlü bir dönüştürücüdür. Bazı uygulamalarda bir anten hem alıcı hem de verici olarak çalışabilir.

RFID anten, “etiket-okuyucu-wifi-wimax-gprs ve özellikle ZigBee gibi” farklı kablosuz iletişim teknolojileri içerisinde veri haberleşmesini sağlayan donanımdır. Birçok durumda etiket okuma menzilleri çok düşük olduğu için anten kullanımı çok önemlidir. Konsept olarak basit olmasına rağmen, antenlerin düşük güçlerde en iyi sinyal alımlarını gerçekleştirmeleri ve özel koşullara uyum sağlamaları gerekir. Antenler uygulamaların çalışacağı ortamın özelliklerine ve uygulamanın gerektirdiği mesafelere bağlı olarak, en iyi performansı sağlamak için farklı boy, şekil ve frekans aralıklarında tasarlanmalıdır.

Okuyucu / Programlayıcı

Okuyucu, RFID etiket üzerindeki antenden sinyal alarak etiket bilgisini okuyabilen, radyo frekansı aracılığıyla üzerindeki antenden etikete sinyal yayan, gerektiğinde etikete yeni bilgilerin yazılmasını sağlayabilen bir donanımdır. RFID okuyucu, iletilmek istenen bilgiyi elektriksel işarete dönüştürür ve gerekli işlemleri yaparak yayılacak duruma getirir. Bu işaret bir iletim hattı ile RFID antene verilir, anten de bu işareti EM dalga biçiminde haberleşme ortamına aktarır. Ortamdaki dalgalar alıcı RFID anten tarafından alınarak mikroçipe aktarılır ve bilgi işareti elde edilir. Okuyucular sabit, portatif ve mobil olmak üzere üç çeşittir. Aşağıda lisans bitirme projemde de kullandığım bir RFID okuyucu yer almaktadır.

RFID Teknolojisinin Özellikleri ve Tercih Nedenleri

RFID etiketleri (mikroçipleri) çok farklı biçimlerde şekillendirilebilir. 1-2 milimetreden 10 santimetreye kadar çapı olan, ortası oyuk, vidalanabilir küçük diskler şeklinde olabilir. Hayvanların deri altına enjekte edilmek üzere, 12 milimetreden 32 milimetreye kadar uzunluğa sahip cam kapsüller şeklinde oluşturulabilir. Kapı giriş-çıkış kontrollerinde kullanılmak üzere bir saat içine yerleştirilebileceği gibi, bir süpermarkette ürünlerin üzerine yapıştırılabilen etiket şeklinde de olabilir.

RFID etiketleri kullandıkları enerji açısından aktif ve pasif olmak üzere ikiye ayrılır. Pasif etiketlerin kendi sahip oldukları bir enerji kaynağı yoktur. Okuyucunun oluşturduğu elektromanyetik alan içinde bu mikroçipler aktive olur ve mikroçipte saklanan veriler okuyucu tarafından alınır. Aktif etiketlerde ise bir destek pil bulunmaktadır. Bu sayede mikroçip kendi enerjisini kendi üretir. Aktif etiketler daha pahalı olmakla birlikte 300 metreye kadar okunma uzaklığına sahiptir. Pasif etiketler sınırlı bir okuma uzaklığına sahiptir ve herhangi bir bakım gerektirmemektedir.

Sadece okunma özelliğine sahip RFID etiketlerinin yanı sıra hem okunma hem yazma özelliğine sahip RFID etiketleri de vardır. Okunma ve yazma özelliğine sahip etiketler daha pahalı olmakla birlikte, daha çok yeniden kullanılabilir taşıma paketleme sistemlerinde kullanılırlar.

RFID sistemlerinin bir diğer özelliği de okuyucunun elektromanyetik dalgaları hangi frekans üzerinden gönderdiğidir. Frekans değeri yükseldikçe mikroçipteki verilerin okunma uzaklığı da yükselir. Temel olarak okuyucuların gönderdiği üç farklı frekanstan bahsedilebilir.

•  Düşük Frekans (LF, 30 kHz-300 kHz)
• Yüksek Frekans veya Radyo Frekansı (HF,RF 3 MHz-30MHz)
•  Ultra Yüksek Frekans (UHF, 300 MHz – 3 GHz) veya Mikrodalga (>3 GHz)

Çok yüksek frekanslı RFID sistemlerinde etiketler 5 metreye kadar okunabilmektedir. Aşağıdaki tabloda bazı örnek frekanslarda veri okuma hızları ve uzaklıkları belirtilmiştir.

Sonuç

RFID teknolojisinin özellikle tedarik zinciri açısından çok büyük yararları bulunmaktadır. Bunlar zincirin daha sıkı izlenmesi ve yönetilmesi, stok yönetiminin daha az çalışan ile sağlanması, düşük işçilik maliyetleri, müşteri hizmetlerinde gelişim sağlanması, fire oranlarında azalma, müşterilerin daha iyi hedeflenmesi ve müşteri davranışının daha iyi modellenmesi olarak sıralanabilir. RFID ile desteklenen tedarik zinciri uygulamalarında zincirde etkinlik, doğruluk ve güvenlik sağlanabilmektedir. Gerçek zamanlı stok ve lojistik bilgisi üretici, tedarikçi, dağıtıcı ve perakendeciler tarafından zincirin her aşamasında paylaşılmaktadır.

Gelecekte RFID teknolojisi ile iş süreçleri yeniden ele alınacaktır. Tedarikçi, dağıtıcı ve perakendeci bir araya gelerek ortak stratejik yatırım kararları alacaktır. Gerçek zamanlı olarak elde edilen kesin veriler ile müşteri ilişkileri yönetimi kavramı çok daha fazla önem kazanacaktır. RFID, iş süreçlerini yeniden şekillendirecek ve gerçek bir paradigma değişikliği yaratacaktır.

Not: Lisans bitirme projemizde RFID ve ZigBee teknolojisini biraraya getiren ve ürün takip sistemi şeklinde özetleyebileceğim bir yapı oluşturmuştuk. Temel amacımız RFID etiketlere yazdığımız ürün bilgilerinin RFID okuyucular ile okunup ZigBee node'lar(RFD-Reduced Function Device) üzerinden ve kablosuz olarak koordinatör ZigBee(FFD-Full Function Device) node'a aktarılması ve buradan  PC de veritabanında işlenmesi mantığına dayanmaktaydı. 

Değinmek istediğim nokta kablosuz uygulamaların zamanla artacağıdır...

Temel Video Formatları ve Özellikleri

AVI:

Audio Video Interleave baş harflerinin kısaltılmış şeklidir. Microsoft’un Windows standartlarındaki video formatıdır.

Divx:

Digital Video eXpress’in kısaltılmış şeklidir. DivX, MPEG-4 teknolojisi tabanlı bir dijital video sıkıştırma formatıdır. Disney, Dreamworks, Paramount ve Universal dahil olmak üzere birçok büyük Hollywood şirketleri tarafından önplana çıkarılan DVD-ROM formatını ifade eder. 

DivX HD:

Yüksek Çözünürlüklü (HD) DivX formatını belirtir. DivX HD altı kanallı, 5.1 Dolby Digital Surround ses desteği ve 4Mbps de 720p HD çözünürlükte video sağlar. DivX HD içerik PC ile veya DivX HD destekli DVD oynatıcı ile HD olarak izlenebilir.

MPEG:

Moving Picture Experts Group olarak bilinen MPEG, ISO nun çalışan bir grubudur. Terim aynı zamanda grup tarafından geliştirilen dijital video sıkıştırma standartları ve dosya formatlarının ailesi durumundandır. MPEG genellikle Windows, Indeo ve QuickTime gibi video formatlarından daha iyi kalitede video üretir. MPEG videoları işlemek için öncesinde playerların ilgili kodekleri barındırması gerekir.

MPEG algoritmaları, video sinyalini küçük bit grupları şeklinde sıkıştırarak iletmekte ve kolayca decode edilebilmektedir. MPEG kodlamadaki temel mantık; bir frame’in ana frameden sadece farklı olan kısımlarının yüksek oranda sıkıştırılmasıdır. Yani iki resim arasında sadece değişen kısımlar      (I-frame, P-frame) not edilmektedir. Sıkıştırılarak kodlanan bu video sinyali Discrete Cosine Transform (DCT) tekniği kullanılarak kodlanır.

Başlıca MPEG  standartları aşağıdakileri içermektedir:

• MPEG-1: MPEG-1 standardının en yaygın uygulamaları (352x240) @ 30fps çözünürlüğü ve hızında video sağlar. Bilinen VCR videoların kalitesini biraz altında video kalitesi üretir.
• MPEG-2: Tam CD kalitesinde ses ile 720x480 ve 1280x720 @ 60 fps çözünürlüğü ve hızında video sağlar. NTSC standardı dahil olmak üzere yaygın TV standartlarını ve hatta HDTV de kullanılır. MPEG-2 standardı DVD-ROM tarafından da kullanılır. MPEG-2 birkaç GB içine 2 saatlik video sıkıştırabilir. 
• MPEG-3: HD TV ler için tasarlandı fakat MPEG-2 bu standardın yerini almıştır.
• MPEG-4: Bir grafik ve video sıkıştırma algoritması olan MPEG-4, MPEG-1,2 ve Apple QuickTime teknolojisine dayanır. Wavelet tabanlı MPEG-4 dosyaları JPEG veya QuickTime dosyalarından daha küçük olduğundan daha dar bir bant genişliği üzerinden video ve görüntüleri aktarılabilmektedir.
• MPEG-7: Gerçekte  Multimedya İçerik Açıklama Arayüzü olarak bilinen MPEG-7 multimeda içeriğini tanımlamak için ayarlanmış bir araç durumundadır. MPEG-7 spesifik bir uygulama için tasarlanmamıştır.
• MPEG-21: Diğer MPEG standartlarının aksine sıkıştırma bir çeşit kodlama metodu sunmaktadır. MPEG-21 video içeriğin tanımlanmasını sağlayan bir standart olmasının yanı sıra içeriğe erişme, arama, depolama ve içerik telif haklarının korunmasını sağlar.

XviD:

Açık kaynak kodlu bir MPEG-4 video kodeğidir. XviD diğer ticari video kodeklerine alternatif olması için çıkarıldı. XviD codec, filmin uzunluğuna bağlı olarak DVD kalitesindeki videoyu bir veya iki CD’ye sığacak şekilde sıkıştırmaya olanak verir.  XviD videoları oynatmak için önceden bilgisayarınıza XviD codec'i yüklemeniz gerekir.

QuickTime:

Apple Computer tarafından geliştirilen bir video ve animasyon sistemidir. QuickTime, Macintosh işletim sistemine gömülmekte, video ve animasyon içeren Mac uygulamalarında kullanılmaktadır. PC'ler QuickTime formatındaki dosyaları çalıştırabilmektedir fakat öncesinde ilgili sürücünün yüklenmesi gerekir. QuickTime Cinepak, JPEG ve MPEG dahil olmak üzere birçok kodlama formatlarını destekler. QuickTime AVI formatının da dahil olduğu diğer video formatındaki standartlar ile rekabet halindedir.

DVD VR:

DVD Video Recording doğrudan diske düzenlenebilir bir DVD film üretmeye olanak veren DVD kayıt formatıdır. DVD-VR formatları, yeni video eklemek, menüleri değiştirmek, alt gruplar eklemeye olanak verir. DVD VR teknolojileri ağırlıklı olarak üst seviye ev DVD kaydediciler mevcuttur.

DVD VR formatları:

·         DVD+VR (DVD+RW diskler ile kullanmak için)

·         DVD-VR (Hem DVD-RAM hem de DVD-RW diskler ile kullanmak için)

DVD-Video:

Dijital filmlerinizi tam boy göstermek için kullanılan video formatıdır. DVD-ROM’ların  aksine, Dijital-Video formatı Content Scrambling System (CSS) sahip olup disk kopyalamaya engel olmaktadır. Bu da bugünün DVD-ROM playerlarının şifrelenmiş diskleri çözmek için bir yazılım veya donanım yükseltmesi yapmadan DVD-Video diskleri oynatmayacağı anlamına gelmektedir.

WMV:

Windows Media dosya formatıdır.

WMP:

Windows Media Player dosya formatıdır.

VOB:

Video Object’in kısaltması olan VOB bir DVD video dosya formatıdır. VOB yapısal olarak video, ses ve alt yazıları birleştirmek için birkaç tane multiplex içermektedir.

DVI:

Digital Visual Interface kısaltılmış biçimidir. Digital Display Working Group (DDWG) tarafından geliştirilmiş bir dijital arayüz standartıdır. Video görüntülemek için PC'nin grafik işlemci bloğuna dijital sinyal sağlayan TMDS protokolü kullanılarak iletilir. Sadece video sinyallerini içeren DVI arayüzü 160 MHz yi aşan bant genişliğine sahiptir. Monitörlerde ve HD TV lerde sıklıkla kullanılmaktadır.

3GP:

Cep telefonlarındaki video streamlerinin daha hızlı ve akıcı oynatılması için daha az depolama ve band genişliğine sahip olan MPEG-4(MP4) formatının basitleştirilmiş biçimidir.

CD-I (Compact Disc-Interactive):

Video, ses ve kompakt optik disklerde binary veri depolamak için Philips ve Sony tarafından ortaklaşa geliştirilen bir yazılım ve donanım standartıdır. 552MB (megabayt) binary datasını destekler ve farklı türde video-ses kodlama biçimleri belirtir.

 

GPS ve Temel Özellikleri

GPS (Global Positioning System) ya da Türkçe bir ifadeyle Global Konumlandırma Sistemi; dünya yörüngesindeki uyduları kullanarak teknik GPS alıcıları hesaplamak ve kullanıcıya doğru konum, hız-zaman bilgilerini görüntülemeyi ve hassas sinyal transmisyonunu sağlayan, dünya yörüngesindeki uydulardan oluşan kablosuz haberleşme sistemidir. Üç veya daha fazla uydudan sinyallerin alınmasıyla, GPS alıcıları matematiksel nümerik iterasyon yöntemleriyle yerinizi belirlemektedir.

Lokasyon hesaplama gücünün yanı sıra, yol haritaları, topografik bilgiler bellekte saklanan veriler ile GPS alıcıları; konum, zaman ve hız bilgilerini GPS alıcı ekranlarında görsel olarak gösterebilmektedir. GPS her türlü hava koşulunda, gece veya gündüz, günün her saati içinde doğru şekilde dünyanın her yerinde çalışmaktadır. GPS sinyallerinin kullanımı için herhangi bir abonelik ücreti yoktur. GPS sinyalleri yoğun orman,  kanyon, mağara duvarlar veya gökdelenler tarafından engellenmiş olabilir (fading effect) ve bazı yerlerde doğru GPS navigasyon izni vermeyebilir. Bu yüzden kapalı alanlarda verim düşmekte ve haberleşmenin hızlı, doğru yapılabilmesi için mümkün olduğunca açık havada kullanılmalıdır.

GPS cihazları genellikle ve yüksek doğruluk payıyla 15m yarıçapa sahip bir daire içinde yer tespiti yapar.

Çıkış noktası ABD olan GPS, diğer bireysel devletler veya çok uluslu konsorsiyumlar tarafından da  geliştirilmektedir. Bu sebeple fonksiyonel olarak GPS desteği de sunan uydu sayılarının zamanla artması, GPS navigasyon cihazlarının da üretimini arttırmıştır. Bu cihazlar ayrı olarak  bulunabileceği gibi akıllı telefonlara da modül olarak entegre edilebilmektedir.