Mažas stebuklas ant kavos staliuko
Kiekvienas iš mūsų kasdien į rankas ima tą nedidelį plastikinį daiktelį su mygtukais, net negalvodami, kokia įdomi technologija slypi viduje. Televizoriaus nuotolinis valdymas tapo tokia natūralia mūsų gyvenimo dalimi, kad retai kam šauna į galvą klausimas – o kaip gi jis iš tikrųjų veikia? Kodėl paspaudus mygtuką televizorius paklauso mūsų komandų, nors tarp jų nėra jokio fizinio ryšio?
Šiandien naudojame nuotolinius valdymo pultus ne tik televizoriams – jie valdo oro kondicionierius, garso sistemas, projektorius ir daugybę kitų prietaisų. Bet pradėkime nuo pagrindų ir pažvelkime į šį kasdienį stebuklą iš arčiau.
Infraraudonųjų spindulių magija
Dauguma televizorių nuotolinių valdymo pultų veikia naudodami infraraudonąją spinduliuotę – tai šviesos rūšis, kurios mūsų akys nemato. Infraraudonieji spinduliai yra elektromagnetinės bangos, kurių bangos ilgis yra šiek tiek ilgesnis nei matomos šviesos. Žmonės jų nemato, bet kai kurie gyvūnai, pavyzdžiui, gyvatės, gali juos aptikti.
Nuotolinio valdymo pulto priekyje yra maža LED lemputė, kuri spinduliuoja būtent tokią šviesą. Kai paspaudžiate bet kurį mygtuką, ši lemputė labai greitai mirksi – taip greitai, kad net jei galėtume matyti infraraudonąją šviesą, ji atrodytų kaip nuolatinė. Šie mirksėjimai nėra atsitiktiniai – jie sudaro kodą, kuris perduoda informaciją televizoriui.
Pabandykite paprastą eksperimentą: nukreipkite nuotolinio valdymo pultą į išmaniojo telefono kamerą ir paspauskite bet kurį mygtuką. Telefono ekrane pamatysite švytinčią violetinę ar baltą šviesą! Tai todėl, kad kameros jutikliai, skirtingai nei mūsų akys, gali užfiksuoti infraraudonąją spinduliuotę. Tai paprastas būdas patikrinti, ar jūsų pultas vis dar veikia, kai įtariate, kad jis gali būti sugedęs.
Kaip mygtukai virsta komandomis
Kai paspaudžiate mygtuką ant pulto, viduje įvyksta tikra technologinė grandinė. Po kiekvienu mygtuku yra kontaktas – paprastai tai guminė membrana su elektrai laidžia medžiaga. Paspaudus mygtuką, ši membrana prisiliečia prie spausdintinės plokštės ir užbaigia elektros grandinę.
Pulto viduje yra mikroschema – mažytis kompiuteris, kuris žino, koks kodas atitinka kiekvieną mygtuką. Kai užbaigiama grandinė, mikroschema nuskaito, kuris būtent mygtukas buvo paspaustas, ir parengia atitinkamą signalą. Šis signalas – tai tam tikra impulsų seka, unikali kiekvienai komandai.
Pavyzdžiui, kai spaudžiate garsumo didinimo mygtuką, mikroschema sugeneruoja vieną impulsų seką, o kai spaudžiate kanalų perjungimo mygtuką – visai kitokią. Kiekvienas gamintojas naudoja savo kodų sistemą, todėl Sony pultas neveiks su Samsung televizoriumi (nebent tai universalus pultas, kuris “išmoko” kelių gamintojų kodus).
Kodų kalbos ir protokolai
Infraraudonųjų pultų pasaulyje egzistuoja kelios pagrindinės “kalbos” arba protokolai. Populiariausi iš jų – RC-5 (kurį sukūrė Philips), NEC protokolas ir Sony SIRC. Kiekvienas iš jų turi savo būdą užkoduoti informaciją į šviesos impulsus.
Pavyzdžiui, NEC protokolas veikia maždaug taip: pirmiausia siunčiamas ilgas impulsas (apie 9 milisekundes), kuris tarsi sako televizoriui “dėmesio, dabar bus komanda!”. Po to seka trumpesnė pauzė ir tada 32 bitų duomenų seka, kuri nurodo gamintojo kodą ir konkrečią komandą. Viskas vyksta per maždaug 67,5 milisekundes – greičiau nei spėjate mirktelėti.
Įdomu tai, kad šie signalai moduliuojami tam tikru dažniu – dažniausiai 38 kHz. Tai reiškia, kad LED lemputė mirksi ne tiesiog įjungta-išjungta, bet 38 000 kartų per sekundę, kai ji “įjungta”. Kodėl taip sudėtingai? Kad televizoriaus imtuvas galėtų atskirti pulto signalą nuo kitų infraraudonosios šviesos šaltinių, pavyzdžiui, saulės šviesos ar kaitrų lempų.
Kaip televizorius supranta komandas
Televizoriaus priekyje (kartais ir šonuose) yra mažytis tamsus langelis – tai infraraudonųjų spindulių imtuvas. Viduje yra fotodiodas – specialus elementas, kuris paverčia šviesą elektros signalu. Šis fotodiodas yra jautrus būtent tam dažniui, kuriuo veikia jūsų pultas (dažniausiai tiems 38 kHz).
Kai imtuvas gauna signalą, jis perduoda jį televizoriaus pagrindinei plokštei. Ten esanti mikroschema dekoduoja impulsų seką ir supranta, kokią komandą davėte. Jei tai buvo garsumo didinimas, televizorius padidina garsą. Jei kanalų keitimas – perjungia kanalą. Viskas vyksta taip greitai, kad jums atrodo beveik akimirksniu.
Televizoriaus imtuvas paprastai turi gana platų priėmimo kampą – apie 30-45 laipsnius į kiekvieną pusę nuo centro. Todėl nebūtina nukreipti pultą idealiai tiksliai – pakanka bendros krypties. Tačiau infraraudonieji spinduliai negali prasiskverbti pro sienas ar baldus, todėl tarp pulto ir televizoriaus turi būti tiesioginė matymo linija arba signalas turi atsitrenkti nuo sienos ar lubų.
Kodėl kartais pultas neveikia
Turbūt kiekvienas esame patyrę tą frustraciją, kai spaudai mygtuką, o televizorius nereaguoja. Dažniausia priežastis – išsekusios baterijos. Kai baterijos senka, LED lemputė spinduliuoja silpnesnį signalą, kurio televizorius tiesiog negali “išgirsti” iš didesnio atstumo.
Kita dažna problema – užterštas pulto LED arba televizoriaus imtuvas. Dulkės, riebalai ar kiti nešvarumai gali blokuoti infraraudonuosius spindulius. Paprastas valymas drėgna šluoste dažnai išsprendžia problemą.
Kartais pultas neveikia dėl stiprios saulės šviesos. Saulė spinduliuoja daug infraraudonosios šviesos, ir jei televizorius stovi ties langu, jo imtuvas gali būti “apakęs” nuo šios natūralios spinduliuotės. Tai panaši situacija kaip bandyti išgirsti šnabždesį triukšmingoje koncertų salėje.
Dar viena įdomi problema – kai kurios energiją taupančios lempos ir LED lempos gali trukdyti infraraudonųjų pultų veikimui. Jos spinduliuoja elektromagnetines bangas, kurios kartais sutrikdo signalų perdavimą. Jei pastebite, kad pultas blogai veikia tik tam tikromis dienų valandomis, pabandykite išjungti netoliese esančias lempas ir patikrinkite, ar tai padeda.
Naujos kartos valdymas: Bluetooth ir Wi-Fi
Nors infraraudonieji pultai vis dar dominuoja, naujesni televizoriai vis dažniau naudoja Bluetooth arba Wi-Fi technologijas. Šios technologijos turi keletą svarbių privalumų prieš tradicinę infraraudonąją spinduliuotę.
Bluetooth pultams nereikia būti nukreiptiems į televizorių – signalas sklinda visomis kryptimis ir gali prasiskverbti pro baldus ar sienas. Galite laikyti pultą už nugaros ar po pagalve, ir jis vis tiek veiks. Be to, Bluetooth pultai gali būti dvikrypčiai – televizorius gali siųsti informaciją atgal į pultą. Tai leidžia įgyvendinti tokias funkcijas kaip balso paieška ar ekrano rodymas ant pulto.
Kai kurie modernūs pultai, pavyzdžiui, Apple TV Siri Remote, naudoja ir infraraudonuosius spindulius, ir Bluetooth. Bluetooth naudojamas bendravimui su pačiu Apple TV, o infraraudonieji spinduliai – kitų prietaisų, kaip televizoriaus ar garso sistemos, valdymui. Tai geriausia iš abiejų pasaulių.
Wi-Fi valdymas dažniausiai įgyvendinamas per išmaniųjų telefonų programėles. Daugelis televizorių gamintojų siūlo nemokamas aplikacijas, kurios paverčia jūsų telefoną į nuotolinį valdymo pultą. Tai patogu, nes telefonas visada yra po ranka, ir jame galima įgyvendinti daug sudėtingesnes funkcijas nei paprastame pulte su mygtukais.
Universalūs pultai ir jų programavimas
Universalūs nuotoliniai valdymo pultai – tai įdomus technologijos sprendimas. Jų atmintyje saugomi šimtai ar net tūkstančiai skirtingų gamintojų kodų. Kai programuojate universalų pultą, iš esmės sakote jam, kurio gamintojo kodus naudoti.
Programavimo procesas paprastai vyksta vienu iš kelių būdų. Paprasčiausi pultai naudoja kodų įvedimą – rankiniu būdu įvedate keturių skaitmenų kodą, atitinkantį jūsų televizoriaus gamintoją ir modelį. Šie kodai paprastai pateikiami pulto instrukcijoje arba gali būti rasti internete.
Pažangesni universalūs pultai turi automatinio paieškos režimą. Įjungiate šį režimą, ir pultas pradeda siųsti visus savo žinomus kodus vieną po kito. Kai televizorius reaguoja (pavyzdžiui, išsijungia), sustabdote paiešką, ir pultas įsimena, kuris kodas suveikė. Tai gali užtrukti kelias minutes, bet veikia patikimai.
Moderniausi universalūs pultai gali “išmokti” kodų iš jūsų originalaus pulto. Nukreipiate abu pultus vienas į kitą, spaudžiate mygtuką ant originalaus pulto, ir universalus pultas užfiksuoja infraraudonųjų spindulių seką. Tai leidžia valdyti net tuos prietaisus, kurių kodai nėra įrašyti į universalaus pulto atmintį.
Nuo mechaninių jungiklių iki balso komandų
Televizorių nuotolinio valdymo istorija prasidėjo dar 1950-aisiais. Pirmasis komercinis nuotolinis valdymas buvo Zenith “Lazy Bones”, pristatytas 1950 metais. Tačiau tai nebuvo tikras belaidis pultas – jis buvo prijungtas prie televizoriaus laidu! Vis dėlto tai buvo revoliucija – nebereikėjo keltis nuo sofos, kad perjungtum kanalą.
Pirmasis tikrai belaidis pultas pasirodė 1955 metais ir vadinosi “Flashmatic”. Jis naudojo šviesą – nukreipdavote pultą į televizoriaus kampą, kur buvo fotoelementai, ir šviesa suaktyvindavo atitinkamą funkciją. Problema buvo ta, kad ir kiti šviesos šaltiniai galėjo netyčia įjungti ar išjungti televizorių. Saulės šviesa pro langą galėjo sukelti tikrą chaosą!
1956 metais Zenith pristatė “Space Command” – pultą, kuris naudojo ultragarso bangas. Paspaudus mygtuką, pulto viduje mažas plaktukas trenkdavo į metalinį strypelį, kuris skleidė aukšto dažnio garsą. Televizoriuje buvo mikrofonai, kurie gaudė šiuos garsus. Įdomu, kad šie pultai net nereikalavo baterijų – visa energija buvo mechaninė! Tačiau šunys kartais reagavo į šiuos garsus, o skambučių ir raktų žvangėjimas galėjo netyčia perjungti kanalus.
Infraraudonieji pultai tapo standartiniais 1980-aisiais ir dominuoja iki šiol. Dabar stebime naują evoliucijos etapą – balso valdymą. Šiuolaikiniai televizoriai supranta komandas kaip “įjunk Netflix” ar “surask komedijų filmus”. Dirbtinis intelektas mokosi mūsų įpročių ir gali siūlyti turinį, kuris mums patiktų.
Kai technologija tampa nematomu pagalbininku
Žvelgiant į ateitį, nuotolinis valdymas galbūt taps visai nematomas. Jau dabar galime valdyti televizorius balsu, gestais ar net akių judesiais. Kai kurios technologijos leidžia televizoriui atpažinti, kas į jį žiūri, ir automatiškai pritaikyti turinį.
Bet tas mažas plastikinis daiktelis su mygtukais turbūt dar ilgai išliks ant mūsų kavos staliukų. Jis patogus, intuityvus ir veikia net tada, kai internetas neveikia ar balsas užkimęs. Infraraudonųjų spindulių technologija, nors ir atrodanti paprasta, yra puikiai išbandytas ir patikimas sprendimas.
Praktinis patarimas tiems, kurie dažnai praranda pultą namuose: kai kurie modernūs televizoriai turi funkciją, kuri leidžia pultui skleisti garsą, kai paspaudžiate specialų mygtuką ant televizoriaus. Jei jūsų televizorius tokios funkcijos neturi, galite nusipirkti specialų pulto ieškiklį – mažą priedą, kuris pritvirtinamas prie pulto ir pypsi, kai paspaudžiate siųstuvą.
Taip pat verta turėti atsargines baterijas – jos dažnai baigiasi pačiu nepatogiausiu metu. Ir nepamirškite periodiškai valyti pultą. Statistika rodo, kad vidutinis nuotolinio valdymo pultas ant savo paviršiaus turi daugiau bakterijų nei tualeto dangtis, nes jį dažnai liečiame, bet retai valome.
Nuotolinis valdymas – tai technologija, kuri tapo tokia įprasta, kad mes jos nebepastebime. Bet už tų paprastų mygtukų slypi dešimtmečių inžinerijos darbas, protingai suprojektuoti protokolai ir nuolat tobulėjančios inovacijos. Kaskart paspausdami mygtuką, naudojame elektromagnetinį spektrą, mikroprocesorinius valdiklius ir tikslią optinę komunikaciją. Ir visa tai veikia taip sklandžiai, kad mes tiesiog galvojame apie tai, ką norime žiūrėti, o ne apie tai, kaip tai įvyksta.