Nuotolinis valdymas tapo tokia kasdienybės dalimi, kad retai kada susimąstome, kaip tas mažas plastikas dėžutė mūsų rankose gali priversti televizorių keisti kanalus ar oro kondicionierių atšaldyti kambarį. Tačiau už šios paprastos technologijos slepiasi fascinuojantis fizikos ir inžinerijos pasaulis, kuris per dešimtmečius evoliucionavo nuo primityvių laidinių valdiklių iki sudėtingų belaidžių sistemų.
Kaip nuotolinis valdymas perduoda komandas
Šiuolaikiniai nuotoliniai valdikliai dažniausiai naudoja infraraudonųjų spindulių (IR) technologiją. Valdiklio priekyje matomas tamsus plastikas langelis yra infraraudonųjų spindulių diodas (LED), kuris spinduliuoja šviesą, nematomą žmogaus akiai. Kai paspaudžiate mygtuką, valdiklis išsiunčia specifinį šviesos impulsų seką – tarsi Morzės abėcėlę, tik daug greitesnę.
Kiekvienas mygtukas turi savo unikalų kodą. Pavyzdžiui, garsumo didinimo mygtukas gali siųsti 32 bitų seką, kuri atrodo maždaug taip: 10110010110010110010110010110010. Šie impulsai siunčiami maždaug 38 000 kartų per sekundę – tokiu dažniu, kuris padeda atskirti signalą nuo kitų šviesos šaltinių aplinkoje.
Įdomu tai, kad infraraudonieji spinduliai veikia panašiai kaip šviesa – jie negali prasiskverbti pro sienas ar baldus. Todėl valdiklį reikia nukreipti į prietaisą, o kartais signalas gali atsispindėti nuo sienų ar lubų ir vis tiek pasiekti tikslą.
Kodų sistemos ir protokolai
Ne visi nuotoliniai valdikliai „kalba” ta pačia kalba. Egzistuoja kelios pagrindinės kodavimo sistemos, ir kiekvienas gamintojas dažnai turi savo protokolą. Populiariausi yra NEC, Sony SIRC, RC-5 ir RC-6 protokolai.
NEC protokolas, pavyzdžiui, naudoja 32 bitų duomenų paketą: 8 bitus adresui (kuris prietaisas), 8 bitus komandai (ką daryti), ir dar 16 bitų patikrinimui. Sony SIRC sistema yra šiek tiek kitokia – ji naudoja trumpesnius paketus, bet kartoja juos kelis kartus, kad užtikrintų patikimą perdavimą.
Štai kodėl universalūs valdikliai kartais reikalauja sudėtingo programavimo proceso – jiems reikia išmokti „kalbėti” skirtingais protokolais su skirtingais prietaisais.
Nuo laidų iki infraraudonųjų spindulių: technologijos raida
Pirmieji nuotoliniai valdikliai atsirado dar 1950-aisiais ir buvo prijungti prie televizorių laidais. Zenith kompanija 1955 metais pristatė „Lazy Bones” – valdiklį, kuris leido keisti kanalus ir reguliuoti garsumą, bet laidas dažnai tapdavo kliūtimi kambaryje.
Revoliucija įvyko 1956 metais, kai Eugene Polley išrado „Flashmatic” – pirmąjį belaidį nuotolinį valdiklį. Jis naudojo šviesą, nukreiptą į televizoriaus kampučiuose esančias fotoceles. Problema buvo ta, kad bet koks ryškus šviesos šaltinis galėjo sukelti netikėtų komandų.
1957 metais Robert Adler sukūrė „Space Command” valdiklį, kuris naudojo ultragarso bangas. Paspaudus mygtuką, valdiklis išleisdavo specifinio dažnio garsą, kurį girdėjo televizoriuje esantys mikrofonai. Šie valdikliai buvo patikimi, bet turėjo keistą šalutinį poveikį – šunys ir katės kartais reaguodavo į ultragarso signalus.
Infraraudonųjų spindulių era prasidėjo 1980-aisiais, kai technologija tapo pakankamai pigi masinei gamybai. Ši sistema dominuoja iki šiol, nors ją pamažu keičia WiFi ir Bluetooth technologijos.
Šiuolaikinės alternatyvos: WiFi, Bluetooth ir ne tik
Nors infraraudonieji spinduliai vis dar populiarūs, šiuolaikiniai prietaisai vis dažniau naudoja kitas technologijas. WiFi valdymas leidžia kontroliuoti prietaisus iš bet kurios pasaulio vietos – galite įjungti oro kondicionierių keliaujant namo iš darbo ar patikrinti, ar užrakinote duris.
Bluetooth technologija ypač populiari audio įrangoje. Ji vartoja mažiau energijos nei WiFi ir gali veikti net tada, kai prietaisas nėra prijungtas prie interneto. Be to, Bluetooth signalai gali prasiskverbti pro sienas ir baldus, ko negali infraraudonieji spinduliai.
Radijo bangų valdikliai dažniausiai naudojami garažo vartų atidarymo sistemose ar automobiliuose. Jie veikia didesniu atstumu ir nepriklauso nuo tiesioginės regimybės linijos. Dažniausiai naudojami 315 MHz arba 433 MHz dažniai.
Naujausios technologijos apima balso valdymą (Amazon Alexa, Google Assistant) ir net gestų atpažinimą. Kai kurie televizoriai jau gali reaguoti į rankos mojimus ar akių judesius.
Kodėl kartais valdikliai „nepaklūsta”
Kiekvienas esame patyrę situaciją, kai valdiklis tiesiog atsisako veikti. Dažniausia priežastis – išsekusios baterijos. IR diodui reikia pakankamai energijos, kad sukurtų ryškų infraraudonųjų spindulių pluoštą. Kai baterijos silpnėja, signalo stiprumas mažėja, ir prietaisas jo nebegauna.
Kita dažna problema – užterštas IR diodas arba prietaiso imtuvas. Dulkės, riebalai ar kiti nešvarumai gali blokuoti signalą. Paprastas valymas drėgna šluoste dažnai išsprendžia problemą.
Saulės šviesa taip pat gali trukdyti IR signalams. Tiesioginė saulės šviesa į televizoriaus jutiklį gali „apakinti” jį, todėl jis nebegauna valdiklio signalų. Panašiai veikia ir kai kurios energijos taupymo lemputės, kurios spinduliuoja infraraudonuosius spindulius.
Kartais problema slypi protokolų nesuderinamume. Jei bandote naudoti ne tą valdiklį arba neteisingai suprogramuotą universalų valdiklį, prietaisas tiesiog „nesupras” siunčiamų komandų.
Praktiniai patarimai valdiklių naudojimui
Norėdami maksimaliai išnaudoti nuotolinius valdiklius, verta žinoti keletą gudrybių. Pirmiausia, laikykite valdiklius švarius – reguliariai valykite IR diodą ir mygtukus. Naudokite šiek tiek drėgną šluostę, bet venkite, kad skystis nepatektų į valdiklio vidų.
Baterijų keitimo metu atminkite, kad mišrūs baterijų tipai ar skirtingo amžiaus baterijos gali sukelti problemų. Geriausia naudoti naujas, vienodo tipo baterijas. Alkalinės baterijos paprastai tarnauja ilgiau nei cinko-anglies.
Jei valdiklis pradeda blogai veikti, pirmiausia patikrinkite, ar IR diodas spinduliuoja. Tai galite padaryti su telefono kamera – dauguma telefonų kamerų mato infraraudonuosius spindulius kaip violetinę šviesą. Nukreipkite valdiklį į kamerą ir paspaudkite bet kurį mygtuką – turėtumėte pamatyti blyksintį taškelį.
Universalių valdiklių programavimui skirkite laiko. Neskubėkite ir tiksliai sekite instrukcijas. Dažnai reikia išbandyti kelis kodus, kol rasitės tinkamą jūsų prietaisui.
Ateities vizijos: kur link vystosi valdymo technologijos
Nuotolinio valdymo ateitis atrodo vis labiau integruota ir protinga. Dirbtinio intelekto plėtra leidžia kurti valdiklius, kurie mokosi iš mūsų įpročių ir gali pasiūlyti automatizuotus sprendimus. Pavyzdžiui, valdiklis gali pastebėti, kad kiekvieną vakarą 20:00 jūs įjungiate tam tikrą kanalą, ir pradėti tai daryti automatiškai.
Gestų atpažinimas ir akių sekimas jau dabar integruojami į kai kuriuos prietaisus. Ateityje galime tikėtis dar tikslesnių sistemų, kurios reaguos į subtiliausius judesius ar net veido išraiškas.
Holografiniai valdymo interfeisai, nors dar eksperimentiniai, gali revoliucionizuoti tai, kaip sąveikaujame su elektronika. Vietoj fizinių mygtukų galėsime naudoti trimatės erdvės gestus.
Smegenų-kompiuterio sąsajos, nors dar labai ankstyvoje stadijoje, galiausiai gali leisti valdyti prietaisus tiesiog pagalvojus apie tai. Tai būtų ypač naudinga žmonėms su fiziniais apribojimais.
Mažas daiktas, didelis poveikis technologijų raidai
Nuotolinis valdymas gali atrodyti kaip paprastas priedas, bet jo poveikis mūsų gyvenimo būdui buvo milžiniškas. Jis ne tik pakeitė tai, kaip žiūrime televizorių ar klausomės muzikos, bet ir padėjo formuoti mūsų lūkesčius dėl technologijų patogumo.
Šiandien, kai kalbame apie „protingus namus” ar daiktų internetą, mes iš esmės kalbame apie nuotolinio valdymo koncepcijos plėtojimą. Kiekvienas išmanusis prietaisas, kurį galime valdyti telefonu, yra nuotolinio valdiklio evoliucijos tęsinys.
Suprasdami, kaip veikia ši technologija, galime geriau įvertinti jos galimybes ir apribojimus. O tai padeda priimti protingesnius sprendimus renkantis naują elektroniką ar sprendžiant kasdienius techninius iššūkius. Galiausiai, nuotolinis valdymas primena mums, kad net paprasčiausios technologijos gali slėpti fascinuojančius inžinerijos sprendimus.