Bluetooth Ağı Üzerinden Aydınlatma Kontrolü

Akıllı aydınlatma devrimi olarak adlandırılan süreçte Led aydınlatmanın önemli bir rolü bulunuyor. Led armatürler Bluetooth ağı üzerinden bir ağ oluşturuyor. Ev, Büro veya bir fabrikada bulunan armatürlerin Blutooth yardımıyla bir ağa dahil edilmesi ve cep telefonlarıyla kontrolü mümkün hale geliyor. Bluetooth SİG girişimi 2015 yılında değişik stratejileri değerlendirebilmek amacıyla bir çalışma grubu oluşturdu. Öngörülen durumda, resmi Bluetooh-ağ standardının CSR mesh (ağ) tekniği esas alınarak geliştirilmesi bekleniyor. Bu teknik, ağ yapısına uygun , CEL MeshConnect benzeri Bluetooh modülleri için geliştirilmiştir.

Led armatürlerin akıllı ağlarla bütünleşmesi bu sayede daha kolay hale gelecek,aynı zamanda binalardaki güç altyapısıyla bütünleşme sorunları ile çok daha rahat başa çıkılabilecektir. 

Bluetooth üzerinden Aydınlatma Kontrolünün Pek Çok Üstünlüğü Bulunmaktadır. 

Bir AC/DC ya da DC/DC dönüştücüyü her bir soketle bütünleştirmek sadece yüksek maliyetli olmayacak, aynı zamanda enerjininin israfına da yol açacaktır. PoE yani Ethernet üzerinden Güç Taşınması tekniği bu konuda kolaylık sağlamaktadır: Güç dönüştürme işlemi sırasında meydana gelen kayıplar düşürülerek maliyetler kısılmış olacaktır. Diğer bir fayda ise elektrik akımı ve kontrol sinyallerinin aynı ağ kablosu üzerinden taşınıyor olmasıdır. 

Sektör 2016 yılında Dağınık Alçak Gerilim Güç sistemi (DLVP) ile tanıştı. PoE de olduğu gibi DLVP’de de Sınıf-2 güç değeri olan 100 watt ve gerilim değeri olan 60 Volt ile bir sınırlama söz konusudur. PoE, ağ kontrollü yapılarda uygulanacak akıllı aydınlatma için daha uygun iken, DLVP – açık bir standart haline geldiği sürece- kullanılması halinde aydınlatma tesisatı maliyetleri düşecektir.

IGBT'lerin Özellikleri

IGBT Kollektör-Emitör jonksiyonunda bipolar tranzistörlerde olduğu gibi asgari bir eşik gerilimi düşmektedir. Anma akımında bu değer tıkama gerilimine bağlı olarak 1,7 ila 3 volt arasında değişir. 

Bu değerler IGBT’lerin alçak gerilimde tercih edilen komponentler olmasına mani olur.

Yüksek akımlarda anahtarlama kayıpları, yüksek tıkama alan gerilimine sahip olan alan etkili tranzistörlere kıyasla daha düşüktür. 

IGBT alan etkili tranzistöre benzer şekilde gerilim kontrollü bir anahtarlama elemanıdır. 

IGBT İç Yapısı

Güç Mosfetlerinin tersine , Punch-Through IGBT’ler (PT-IGBT) akım taşıma kapasitesinin artırılması amacıyla paralel olarak bağlanamazlar. Punch-Through olmayan IGBT’ler (NPT-IGBT) buna karşın güç mosfetleri gibi pozitif sıcaklık katsayısına sahip olduklarından paralel olarak bağlanabilirler. Çoğu IGBT yüksek güç modülünde de bu şekilde bir bağlantı mümkündür. 

IGBT ters yönde sınırlı ölçüde tıkama yapabilmektedir. Çoğunlukla muhafaza kısmında Emitör ve kollektör arasına ters yönde iletime geçen bir koruma diyodu konur. Diğer türlü ihtiyaç durumunda bir harici koruma diyodu ile de takviye yapılabilmektedir. 

Güç mosfetlerindeki durumun tersine olarak, yüksek anahtarlama kayıpları özellikle de kesme durumunda bir zayıflık olarak göze çarpar. 

IGBT’lerin en çok göze çarpan üstünlükleri, yüksek  gerilim ve akım sınırlarıdır:

100 MW büyüklüğündeki güçler için bu değerlerin üst sınırı sırasıyla 6500 volt ve 3600 Ampere mertebelerindedir. Anahtarlama kayıpları ile sınırlandırılmış azami frekans 200 kHz civarındadır.

PAgP Nedir?

PAgP veya “Port Kümeleme Protokolü” Cisco’da çok sayıda fiziksel Ethernet bağlantısının dinamik olarak  birleştirilmesi  amacıyla oluşturulmuş bir ağ protokolüdür.
İşleyiş prensibi bakımından özel PAgP açık LACP ye benzemektedir. PAgP Hello-Paketi olarak adlandırılan paketler göndermek suretiyle fiziksel bir bağlantı üzerinden ikiden fazla ağ anahtarının bulunup bulunmadığını kontrol eder. Eğer böyle bir durum söz konusu ise ve PAgP her iki tarafta da konfigüre edilmiş ise, bu çok sayıdaki mevcut fiziksel bağlantı tek bir yeni lojik bağlantıya dönüşecektir. Bu bağlantı Ethernet kanalı olarak isimlendirilir. PAgP sadece Tüm Düğümlere Dallanan Ağaç (Spanning Tree Protocol: STP) protokolünün herhangi bir türü ile birlikte kullanılır ki ağ içerisinde istenmeyen bir çevrim sorunu yaşanmasın.

Ağ Anahtarlarının Zayıf Yönleri

Ağ anahtarlarının zayıflıklarından bir tanesi, pek çok ağda  hata bulma yeteneğinin oldukça kısıtlı olabilmesidir. Veri paketleri artık ağ içerisindeki tüm bağlantı hatları üzerinde izlenebilir olmaktan çıkar ve idealde paketler sadece hedefe yönlenen hatlar üzerinde görülebilirler. Yine de ağ yöneticisine ağ trafiğini izleme imkanı sunmak üzere bazı anahtarlar port-yansıtma (port mirroring) adı verilen bir özelliğe sahiptirler. Yönetici yönetilebilir özellikteki anahtara hangi portları izlemek istediğini bildirir. Anahtar, paketlerin kopyalarını, örneğin bir ağ yoklayıcısı (sniffer) nın aynı anda üzerinde bu verileri kaydettiği ve daha önceden belirlenmiş olan bir porta gönderir. Port yansıtmayı standardize etmek maksadıyla RFC 2613 içerisinde tarif edilen SMON protokolü geliştirilmiştir.

24-Port 10/100 Mbit Yönetilebilir  Ağ Anahtarının İç Yapısı

Bir diğer zayıf yönü de anahtarların sahip olduğu gecikme süreleridir. Bu süreler anahtarlarda (100BaseTX: 5–20 µs) ) hub olarak bilinen aptal anahtarlardan (100BaseTX: < 0,7 µs) daha yüksektir. CSMA yönteminde, garanti edilen erişim süreleri bulunmadığından ve burada saniyenin  milyonda biriyle ifade edilen farklar söz konusu olduğu için pratikte bunun pek önemi yoktur. Aptal anahtarlarda  gelen bir sinyal, tüm ağ elemanlarına iletildiği için anahtar kendisindeki MAC adres tablosuna bakarak doğru çıkış portunu bulmak durumumdadır. Bu bandgenişliğinden tasarruf edilmesini sağlasa da zaman kaybına neden olur. Pratikte ağ anahtarları, anahtar üzerinden birbirine bağlanmamış ağlarda , fazla yüklenmemiş bir ağda ortaya çıkan kaçınılmaz paket çakışmalarının meydana getirdiği gecikmeler tam dupleks özellikteki (neredeyse çakışmasız ) ağ durumuna nazaran daha büyük olduğu için daha avantajlıdır. Şunu da belirtmek gerekir ki ağ üzerinde en düşük gecikme ne anahtar ile ne de hub (aptal anahtar) ile elde edilir aksine bu düşük gecikmeye iki ağ uç elemanını birbirine bağlamak için crossover kabloların kullanılmasıyla ulaşılır. Ne var ki bu yöntemle her biri tek bir ağ kartına sahip olan bilgisayarların kullanılması halinde ağa bağlanacak uç sayısı 2 ile sınırlandırılmış olmaktadır.

Anahtarlar yıldız şeklindeki ağ topolojisine sahip yıldız dağıtıcıdırlar ve beraberlerinde Ethernet katmanı üzerinde (port kümeleme, STP veya meshing –ağ oluşturma ) bir yedeklilik getirmezler. . Bir anahtar bozulursa alt ağdaki tüm katılımcılar arasındaki haberleşme sekteye uğrar, bu yüzden ağ anahtarı Tek Arıza Noktası durumundadır. Çözüm olarak, her bir bilgisayara en azından iki ağ kartı ve iki anahtar ile bağlantı gerçekleştirecek port kümeleme yöntemi düşünülebilir. Yine Failover ile Port kümeleme yapabilmek için LAN kartları ve buna uygun yazılıma sahip anahtarlar gereklidir. 

WİMAX Mimarisi

802.16 standartları GSM ve UMTS örneklerinde olduğu şekilde geniş çerçeveli değildirler. Özellikle yönetim seviyesinde pek çok alan bunların dışında kalır. Böylelikle, farklı altyapı ve yönetimsel çevrede bulunan WIMAX ağlarının birbirleri ile birleştirilebilmeleri mümkün olmaktadır. Ne var ki bu birleştirme işlemi mobil haberleşme tecrübesine sahip ağ işletmecilerini zorunlu kılmaktadır. 

802.16 mimarisi baz istasyonu ile çok sayıda uzak Abone İstasyonu öngörür. Abone istasyonları müşterilerde bulunan alıcı ve verici cihazlardır. Daha basitleştirerek söyleyecek olursak abone istasyonları WİMAX modemleridir. Baz istasyonları tarafından koordine edilirler. Bir baz istasyonu çok sayıda abone istasyonunu işletir. Abone istasyonlarınının olabildiğince küçük ve uygun olabilmesi için baz istasyonlarının çok yönlü ve akıllı olması sağlanır. 

Hava arayüzü R1 uç cihazları, baz istasyonlarının erişim kontrolünü tarif eder. Radyo bağlantısı kriptoludur. Kriptolama yöntemi olarak 128-bit ileri kriptolama standardı(AES) kullanılır. WİMAX uzak terminalleri otomatik olarak konfigüre edilirler ve düzenli aralıklarla yeniden değiştirirler. Bu nedenle dışarıdan bir dinlemeye karşı güvenli bir şekilde korunmuşturlar. Merkezi bir denetim kontrolü QoS anlamında kalite yönelimli aktarımı mümkün kılar. Çekirdek ağ ile haberleşme IPsec üzerinden gerçekleştirilir. 

IEEE 802.16d ye göre gerçekleştirilen sabit bağlantılar, bir uydu çanağının tesisatı ile karşılaştırmayı mümkün kılacak bir maliyettedirler. WİMAX uç cihazları olabildiğince yükseğe yerleştirilmeli ya da harici bir antenle donatılmalıdırlar. Kullanıcı ile istasyon arasında görsel bir bağlantı kurulabilmesi istenen bir şeydir. Bu ikisi, maliyeti artıran unsurlardır. Bu sebeple mobil standardı olarak “WİMAX mobil” tercih edilmektedir. 

Tipik bir WİMAX modem radyo-modem,yönlendirici, ve küçük bir VoIP telefon santralinden oluşur. İdeal şartlarda tesisat kurulumları cihazları kutusundan çıkarıp bağlantısını yapmaktan ibarettir. Modern cihazlarda konfigürasyon, TR-069 DSL de olduğu gibi tam otomatiktir.

Lityum İyon Pillerde Isıl Yönetim ve Ömür

Çok sık kullanılan farklı pil türleri ile kıyaslandığında Lityum-İyon piller uzun ömürlü olmaları, zararlı madde içermemeleri, yüksek enerji ve güç yoğunluğuna sahip olmaları vs. nedeniyle öne çıkmaktadırlar. Lityum kimyasal periyodik sistem içerisindeki en hafif metaldir. Tüm metaller içerisinde en yüksek elektrokimyasal potansiyele sahip olanıdır. Bu özelliklerinin sağladığı yüksek elektriksel kapasiteye paralel olarak, çeşitli katot malzemeleri ile üretebildiği hücre gerilimleri sayesinde kimyasal enerji depolama alanında ideal bir elektrot malzemesi sayılmaktadır.  Bu nedenle lityum-iyon piller günlük yaşamın tüm sahalarında giderek daha fazla karşımıza çıkmaktadır. Daha çok, şebekeden bağımsız elektriksel güç beslemeleri veya elektronik cihazların yedek pilleri olarak kullanılır. Özellikle mobil teknolojide kullanılan ufak çaplı uygulamalarda , notebooklarda, kameralarda, aletlerin kullanımında yaşanan patlama kitlesel ölçekte bir yaygınlaşmaya neden olmuştur. 

Küçük taşıtlarda Lityum iyon kullanımı önem kazanmıştır. Otomobillerde Hibrit tahrikli , yüksek gerilimli elektro tahrike sahip şeklinde ortaya çıkan kullanım tümüyle patlamayı andıran bir gelişim sergilemiştir. Böylece, Federal Almanya’nın 2025 yılına kadar elektrikli araçların sayısını 6 milyona çıkarma hedefi gündeme gelmiştir. Bu da dolayısıyla lityum iyon pillerin gelişimi ile paralel ilerlemek durumundadır. 

Herhangi bir elektromekanik enerji depolayıcısına elektrikli araçlarda kullanılması amacıyla uygunluk kazandırılması çok çeşitli teknik ekonomik ve de çevresel faktöre aynı anda bağımlı olabilmektedir. A.B.D İleri Pil Konsorsiyumu (USABC) bu amaçla, pil teknolojisinde hedeflenen amaçların belirlenmesi ve elde edilen ilerlemelerin ölçülebilmesinde enerji yoğunluğu konusunun yanında güvenlik ve ömür konularını da anahtar gösterge olarak kabul etmektedir. Ne var ki otomobil sanayii tarafından ortaya konan spesifikasyonlar bu yaklaşımın karşısında durmaktadır: Burada pillerin tasarımında, faydalı hacimsel ve gravimetrik masrafları gözle görülür şekilde sınırlandıran, yüksek güç ve enerji yoğunluğuna sahip uygun maliyetli çözümler talep edilmektedir. 

Lityum iyon pillerin otomobillerde kullanımı, yüksek kapasiteleri nedeniyle özellikle büyük çaplı bir seri bağlantı durumunda termal güvenlik açısından sorunlara yol açmaktadır. Bunun nedeni lityum iyon pillerin sıcaklık ve gerilim bakımından daha önceden net olarak belirlenmiş bir sahada faaliyet gösterebilmesidir. Bu sahanın dışında kalındığında, bu pillerin kullanımı elektriksel güçte bir azalışa ve güvenlik risklerine sebebiyet vermektedir. En basit örnek olarak hemen yakın geçmişte 2013 yılında Dreamline pil markasında yaşanan sıkıntıyı ve 2017 yılının başında HP bilgisayar markasının piyasadaki 100000 tablet bilgisayarını ciddi yangın tehlikesi nedeniyle geri çağırmak zorunda kalışını anımsayanlar olacaktır.

Lityum iyon Piller Serin Tutulmalıdır.
Çoğu pil üreticisinin direktiflerini dikkate alacak olursak günümüzde otomobillerde kullanılan lityum pillerde (Grafen ya da kısaltılmış şekliyle C/LMO, C/LiCoxNiyMnzO2 veya C/NCM ) güvenilir kabul edilen sıcaklık aralıkları şöyledir:

Deşarj -20 ila + 55 °C , Şarj 0 ila 45 °C . Ki4Ti5O12’li veya LTO negatif elektrotlu Lityum iyon pillerde en düşük sıcaklık değeri -30 °C dir. Normal şartlarda lityum iyon pillerin işletme gerilimleri 1,5 volt ile 4,2 volt arasında değişir. (bu değerler C/LCO, C/NCA, C/NCM ve C/LMO için 2,5 ve 4,2 volt, LTO/LMO pillerde 1,5 ila 2,7 volt, ve C/LFP pillerde 2 ila 2,7 volt arasındadır.)

Artan sıcaklıklar ile lityum iyon pillerde meydana gelen basınç artışı neticesinde yanıcı gazlar ortaya çıkar ki bu durum giderek güçlenerek patlamaya benzer bir yanma süreci ile devam eder. Buna termal kaçma denir. Bu anlamda yüksek sıcaklıklarda kullanım çok sorunlu hale gelmekte, arıza ve zararlara neden olmaktadır.

Lityum-İyon Pillerde Isıl Yönetim Pil Ömrünü Artırmada En Önemli Yöntemlerden Biridir

Lityum-İyon Pillere Karşı Bir Meydan Okuma: Farklı Dış Sıcaklıklar
Isıl yönetim bakımından elektrikli araçlarda kullanılan piller çok geniş bir işletme şartları sahasına sahiptir. Farklı dış sıcaklıklar ısıl yönetim noktasında bu piller için aşılması gereken ciddi bir sorundur ve bu durum tüketici elektroniğinde kullanılan pillerin tabii olduğu şartlar ile mukayese dahi edilemez. Örneğin soğuk günlerde kullanılabilir kapasite dolayısıyla aracın menzili, deşarj sonu gerilimine daha erkenden ulaşılacağından düşecektir. 

Bu pillere karşı bir meydan okuma niteliği taşıyan diğer bir sorun ise otomobil sanayii için 8 ila 10 yıl olarak tanımlanmakta olan pil ömrüdür. Bu ömür pilin ısıl yönetimi ile sıkı bir ilişki içerisindedir. Hücrenin yaşlanma hızı sıcaklığa bağlıdır ve iç direnci artışı ile kapasitenin azalması şeklinde kendini açığa vurmaktadır. Ömür sonu şartı uygulamaya bağlı olarak tanımlanmakta ve her bir dolumda asıl kapasitenin ancak % 80 ine ulaşılması ve aynı şekilde iç direncin iki misline çıkması halinde bu şartın oluştuğu kabul edilmektedir. 

Optimal sahanın üzerindeki sıcaklılarda görülen yaşlanma hızı Arrhenius denklemi ile yaklaşık olarak tahmin edilebilir: her 10 Kelvin sıcaklık artışında hücrenin ömrünün yarıya düşmesi beklenir. Burada yalnızca ortalama hücre sıcaklığının değil, hücre içerisinde ve hücreler arasındaki sıcaklık gradyeninin de belirleyici olduğunu belirtmek gerekir. Düzensiz bir ısı dağılımı bölgesel sıcak noktalar oluşturarak erken yaşlanmaya ve kapasite düşüşüne katkıda bulunur. Hücreler arasında oluşan sıcaklık farkları hücreleri yine farklı hızlarda yaşlandıracaktır:  Seri bağlanmış hücrelerde en zayıf hücre tüm sistemin ömrünü belirleyici durumundadır. Bu nedenle hem ortalama sıcaklık hem de pile ait ısıl yönetim sisteminin kontrol ettiği sıcaklık farkları dikkate alınmalıdır. İdeal olan ise her şekilde pil sisteminde meydana gelen ısının olabildiğince düzgün şekilde dağılmasını sağlayabilmektir. 

Linux neden daha güvenlidir?

Birinci sebep , normal kullanıcılar hiçbir değişiklik yapma hakkına sahip değildir. Kullanıcının program yükleme yetkisi dahi bulunmaz. Eğer yüklemesi gerekmekte ise root şifreyi girmesi istenir. Linuxta root admindir. Sonra kullanıcı korumalı bir pencerede bu program için istenen yetkilendirmeleri alır. Şifreyi bilmeyen hiçbir hacker bunu yapamaz. Bu şekilde tüm Linux sistemi üzerine bir güvenlik şeridi çekilmiş olur. Her türlü temel ayar güvenli tarafta kalacak ve riskli bir ayar yapma söz konusu olduğunda sistem tarafından uyarı oluşturulacaktır.

İkinci olarak, Linux çok yaygın bir işletim sistemi değildir ve bu yüzden Linux tabanlı bilgisayarlar virüs programcıları arasında çok makbul değildirler. Bu yüzden Linux tabanlı bir sisteme, sonuç alınması mümkün olmayacak şekilde saldırmak ve bu amaçla işe yaramayacak zararlı bir yazılım yazmanın çekici bir yönü olmayacaktır.

Linux neden güvenlidir sorusunun cevabı öncelikle onun açık kodlu yazılım olmasında yatar.

Üçüncüsü, çok farklı Linux sürümleri vardır ve her birinde pek çok değişik söz konusudur. Bu önemli bir güvenlik kriteridir. Bu yüzden Linux tabanlı bilgisayarlara yönelik geliştirilecek zararlı yazılımların sayısı minimumda tutulmuş olacaktır.

Dördüncüsü, Linux açık kaynak yazılımıdır. Güncellemeler neredeyse her gün yapılır ve istenirse otomatik olarak kendilerini sisteme yüklerler. İstenirse kullanıcı sadece bu güncellemelerden haberdar olur. Düşük risk arz eden güvenlik açıklarında bile güncellemeler hızlı gelmektedir.

Diğer üstünlükler kısaca şöyledir:

Sadece tek bir merkezi kurulum programı bulunmaktadır. Orada istenilen tüm yazılımlar bulunabilmektedir. Linux işletme sisteminin kendisi, farklı türlerde grafik yüzeyler (arayüz), çeşitli yardımcı ve uygulama programları tek bir tik koyma işlemiyle kurulum veya kaldırma şeklinde seçilebilir. Sonra tek bir defada o anda mevcut olan güncellemelerle birlikte kurulabilir veya kaldırılabilirler. 

Bazıları çok kullanışlı ama hızlı işlemcilere ihtiyaç duyan bazıları da eski tür donanımlarda düzgün çalışabilen çok sayıda kullanıcı yüzeyi (arayüzü)ne sahiptir. Herkes kendisi için uygun olan türde bir arayüzü bulabilir. 

Linux için çok sayıda yazılım mevcuttur. Özel bir ihtiyaç doğrultusunda yazılmış bir yazılıma ihtiyaç duyan kişi aradığını Linux’un geniş kütüphanesinde bulabilecektir. 

Kullanıcı özel bir durum gereği bir Windows programına ihtiyaç duyarsa iki ihtimal söz konusu olabilir. Çok sayıda program, Windows uyumlu yürütme ortamı “Wine” altında çalışmaktadır. Ya da sanal bir makine kurulumu (sanal kutu) yapılarak bunun altında da eski Windows çalıştırılır. Böylesi bir sanal Windows virüs veya solucan saldırısına uğramış ise bilinen en son yedekleme durumuna geri dönülerek sorun halledilmiş olur.

Moleküler Işın (Demet ) Epitaksi

Moleküler Işın Epitaksisi ince kristalin katmanları imal etmede başvurulan bir bir PVD (Fiziksel buhar biriktirme) yöntemidir. Moleküler ışın epitaksisi öncelikle yarı iletken tekniğinde kullanılır; Bu yöntemle, bir altkatman (subtrat) üzerinde GaAs, InP, GaInNAs, GaSb gibi yarıiletken alaşımlarının tek kristalinli yapıları üretmek mümkündür.  Bu yöntemle katman oluşturmadan kullanılan bir cihaza ait görsel aşağıda verilmiştir:

Moleküler Işın Epitaksi Sistemi (Gazi Üniversitesi Fotonik Laboratuvarında)

Temel Kavramlar

Epitaksi , bir altkatman üzerinde biriktirilen bir yarı iletken katmanın kristal yapısının , her iki katmanın fiziksel özellikleri (özellikle örgü (latis) parametresi ) birbirinden çok büyük farklılık göstermediği sürece, bu altkatmanınkine uydurulması işlemidir. Altkatman ve üstündeki katman aynı alaşımdan oluşuyorsa homoepitaksi, farklı alaşımlardan oluşuyorsa heteroepitaksi kavramlarından bahsedilebilir. Heteroepitakside genellikle farklı örgü parametreleri nedeniyle belli bir kritik katman kalınlığına kadar biriktirilen katmanlarda bir gerilme ortaya çıkmaktadır. Kritik katman kalınlığı aşıldığında biriktirilmiş olan bu katman , ortaya çıkan kaymalarla (kusur) birlikte gevşemektedir. Moleküler ışın epitaksisi vakum ortamında geride kalan artık gaz atomları nedeniyle ortaya çıkan kirlenmeleri önlemek amacıyla ultra yüksek vakum ortamının oluşturulmasını gerektirir. Biriktirme süreçleri sırasında yüksek vakum bölgesine gerçekleşen akıtma nedeniyle artar. Biriktirilen katmanı meydana getiren malzemeler buharlaşma potasında (sıvı akıtma hücreleri) kızdırılır ve doğrultu kazandırılmış moleküler ışın şeklinde (art bölge gazları ile çarpışmaksızın) altkatmana ulaşır. Bu katman da da aynı şekilde ısıtılır ve düzgün bir biriktirme işlemine olanak tanır. 

Moleküler Işın Epitaksi Yöntemi 

Pota sıcaklığının kontrolü ve tek kaynaktan çıkan moleküler ışının kontrollü bir şekilde salınıp bloke edilmesiyle değişik türde kompozisyon ve katkılamaya sahip çok katmanlı kompleks yapılar elde edilebilir. Katman kalınlıkları birkaç atom çapından mikrometrelere uzanan bir yelpazede değişebilir. 

Moleküler ışın epitaksisiyle üretim süreci , biriktirme sürecine etki etmeyen uygun yerinden yöntemlerle (RHEED, elipsometri, ) denetlenebilir. 

Uygulama Alanları 

Moleküler ışın epitaksisi, özellikle optoelektronik yapı elemanlarının üretiminde kullanılmaktadır. 

Lazer diyotları 

Dielektrik Ayna 

Kuantum Kaskat Lazer vs.. 

Ayrıca incefilm fotovoltaik pil üretiminde de bu yöntemden faydalanılmaktadır. 

Diğer yandan düzgün bir katman kalınlığı denetimi sayesinde çok küçük ölçülere sahip yapıların gerçekleştirilebilmesi mümkündür. Bu yapılar kuantum olayına dayanan ve herkes için yeni kabul edilebilecek bir takım özelliklere sahiptirler. Bununla birlikte sıklıkla heteroepitaksideki doğal pürüzlülük ya da sınır katmanların içersisindeki kendiliğinden organizasyon özelliğinden faydalanılır. 

Özellikle epitaksi yoluyla biriktirilen heteroyapılarda meydana gelen gerilme, kuantum noktalarına, kuantum telciklere, kuantum kuyularına sebep olmaktadır. 

Temel araştırmalarda moleküler ışın epitaksisi gerilmiş Si/SiGe biriktirilmesine kullanılır. Bu teknoloji ile gelecekte Si/SiGe içerisinde HEMTS olarak isimlendirilen diğer adıyla MODFETS teknolojisini gerçekleştirmek ve GaAs gibi malzemeler kullanarak maliyetleri düşürmek mümkün olacaktır. 

Özel bir moleküler ışın epitaksisi yöntemi de "Allotaksi" dir. Bu yöntem sayesinde monoktristal silisyum içerisinde gömülmüş Kobaldisilisit katmanları üretmek mümkün olabilmektedir. 

Buharlaştırma vasıtasıyla atomik seviyede düzenli şekilde sıralanmış organik molekül katmanları elde etmek de mümkündür. Bu yöntem organik moleküler ışın epitaksisi olarak isimlendirilir.

Şarj Cihazları

Aküleri koruyarak hızlı ve tam bir şekilde şarj edebilmek için çoğu zaman bir gerilim kaynağını (mesela smps güç kaynağı gibi)  akünün iki kutbu arasına bağlamak yeterli olmayacaktır. 

Öncelikle şarj akımını doğru bir şekilde belirleyebilmek önem arzeder: Bu akım yeterince hızlı bir şarj için gereken büyüklükte ama  aynı zamanda da aküyü aşırı ısınmaya ve yüklenmeye uğratmayacak kadar da yüksek bir değerde olmamalıdır. Tavsiye edilen en yüksek şarj akımı akü tipine bağlıdır. Çok derin boşalmış lityum tip akülerde en baştan düşük bir akım seçmek doğru bir yaklaşım olabilir. Şarj akımının büyüklüğü göreceli olarak şarj gerilimine ve söz konusu gerilim altındayken de şarj durumu ve sıcaklığına bağlı olduğundan çoğu şarj cihazı sabit akım kaynağı (en azından şarj sona erinceye dek) gibi çalışır. Şarj gerilimi, istenen şarj akımına ulaşılıncaya dek otomatik olarak belli sınırlar dahilinde regüle edilirler. Sonra şarj gerilimi şarj sırasında yavaşça yükselir ki bu yükseliş hızı şarjın son safhalarında daha da hızlıdır. 

Şarj Cihazı

Aküyü aşırı yüklememek için şarj durumu otomatik olarak izlenmelidir; Şarj cihazı tam bir şarj sonrasında ya şarj akımını tamamıyla keser ya da dengeleme yüklemesine geçer. Devreden çıkarmadaki kriter çoğunlukla belli bir yükleme gerilimine ulaşılmış olması (şarj sonu gerilimi) ya da gerilimin gazlaşma tepesini (tam bir şarjın olduğuna işaret eder) geçmesinin ardından tekrar düşmeye başlamasıdır. 

Çoğu şarj cihazı fazladan bir takım kriterlere göre çalışmaktadır. Bu kriterler arasında örneğin, darbeli yükleme yöntemlerinde düzgün ve kısa aralıklarla şarj duraklamaları sırasında ölçülen boşta gerilimler, akülerin geçmiş süresi ya da sıcaklığı, hatta çoğu zaman akü içerisindeki gaz basıncı sayılabilir. Buna karşılık en elverişli olmasa da en basit çözüm sabit akım regülasyonuna ilave olarak, istenilen şarj sonu gerilimine yönelik gerilim sınırlaması yapmaktır. 

Şarj süreçlerinin ayrıntıları her bir akü tipi için farklı olduğundan, şarj cihazı da her bir tip için farklı olmalıdır. Mesela NiMH veya NiCd aku için uygun olan bir şarj aleti Alkali Mangan (tekrar şarj edilemeyen tipteki) aküleri canlandırmak için kullanılamazlar. Çünkü burada hücre gerilimleri daha yüksektir ve ölçülen şarj akımı daha düşüktür. NiCd aküler için tasarlanmış bir cihaz da muhtemelen NiMH aküyü aşırı yükleyecektir, çünkü gazlaşma tepesi daha düşükte meydana gelmektedir. Çok sayıda akıllı şarj cihazı içerisinde elektriksel karakteristiğini kullanarak kendisine bağlı akü tipini otomatik olarak devreden ayıran ve şarj parametrelerini buna uygun olarak ayarlayan elektronik devreler içerir. Diğer cihazlar el ile farklı akü tiplerine uygun olarak ayarlanabilir. Daha kompleks şarj stratejileri kural olarak mikroprosessörler yardımı ile gerçekleştirilebilir.

Nano Işık Anteni

Ufak aralıktan ışık saçılmaktadır.

Würzburg üniversitesi fizikçileri bir nanoantene elektrik akımı yardımıyla ışık verdirmeyi başardılar: Boyu sadece 250 nanometre olan ışık anteni gelecek yıllarda muhtemelen monitörlerde ve ayrıca veri iletiminde kullanılmak üzere çiplerin üzerinde kullanım alanı bulacak.

Bert Hecht ve araştırma ekibinden alınan bilgiye göre, her biri bir kontak teliyle donatılmış iki kola sahip olan ışık antenlerinin uç kısımları birbirine neredeyse temas etmekte. Araştırmacılar tarafından bu iki ucun arasına, biri kollardan birine temas eden diğerine de yaklaşık bir nanometre mesafede bulunan altından bir nanoparçacık yerleştirildi. Bir gerilim uygulandığında elektronlar tünel etkisi sayesinde bu ufak boşluktan akmakta ve bununla beraber bir başka kuantum fiziği etkisi neticesinde optik frekanslı salınımlar üretilmektedir.

Bu şekilde tasarlanmış olan anten böylelikle görünür ışık formunda elektromanyetik dalgalar üretiyor. Işığın rengi ise anten kollarının uzunluğuna bağlı. Hecht’in ifadesine göre şu anda bu anten elektrik ile faaliyete geçirilen en kompak ışık kaynağı ünvanını taşıyor.

Içinde bulunduğumuz dönemde benzeri minik ışık kaynakları ya ışık ile ya da kuantum noktaları gibi özel malzemeler ile beslenmek zorunda. Kullanım sahasının yaygınlaşabilmesi için elektrikle çalıştırılan bu ışık antenlerinin veriminin artırılması gerektiğini ifade eden Hechte göre bu antenlerin şu anki çalışması sırasında ışıktan çok daha fazla ısının meydana geliyor. Ayrıca bu çalışmadaki altın nanoyapı ışığın üretilebildiği süre birkaç saati geçmemekte.

Akıllı Elektrik Sayaçları Nasıl Çalışıyor?

Akıllı elektrik sayaçları iki bileşenden meydana gelmektedir: Sayacın kendisi ve verileri internet ortamına aktaran bir ağ geçidi. Klasik elektrik sayaçları belli bir dönemde tüketilen elektrik gücünün toplam değerini gösterirken, akıllı sayaçlar bu değerleri istenilen aralıklarla hesaplayıp müşteriden istenen uç noktasına protokolleyebilirler. Bu kabiliyet sayesinde, sadece elektrik tüketimi bilgisinin doğru bir şekilde aktarılmasının insanları tasarrufa teşvik edeceği ümit edilmektedir. Bu durum sadece yerel veriler için geçerlidir, bunun için enerji işletmelerine bir aktarım gerekli değildir. Bahsettiğimiz ağ geçitleri sayesinde bu veriler elektrik tedarikçilerine aktarılır. İlk etapta kullanıcı tarafından bir talep meydana gelmemişse önemli bir değişiklik meydana gelmez: Esas uygulamada akıllı sayaç ekranındaki verileri senede sadece bir kez aktarır.

Akıllı Sayaçlar Elektrik Arz ve Talebinin Dengelenmesinde Önemli Bir Yer Tutmaktadır.

Günümüzde elektrik tüketicilerinin elektriği arzı bol iken kullanması ya da elektrik darboğazı meydana geldiğinde kendi isteğiyle vazgeçmesi halinde kullandıkları elektriğin fiyatında indirimle kullanmalarını sağlayarak ödüllendirme düşüncesi etkilidir. Akıllı sayaç için ana argümanımız: Yenilenebilir enerjilerin her zaman arz edilememesi ve depolanmalarının son derece maliyetli olması. Değişken tarifelerden yararlanmak isteyen tüketicilerin sözleşmeye dayalı olarak daha fazla veriyi elektrik tedarikçisine aktarması gerekmektedir. Aksi takdirde ne zaman ne kadar elektrik enerjisinin kullanılacağı, ve o zaman diliminde elektriğin uygun maliyetli veya pahalı olacağının anlaşılabilmesi mümkün olmayacaktır.

Manyetorezonans Görüntüleme Nedir? & Cihazın İçerisinde Neden Yüksek Gürültü Meydana Gelmektedir?

Manyetorezonans Görüntüleme Cihazı  içine yatan herkes nasıl bir ses çıkardığını bilir. MRT cihazı sayesinde insan vücudunun anatomik inceliklerini ortaya çıkarılırken bu ses kulağa giderek daha derinden gelmeye başlar; beyin aktivitelerini incelemede kullandığımız MRT cihazlarında ise bu ses çok daha yüksek bir seviyeye ulaşır. Peki neden böyle bir ses meydana gelmekte ? Bu soruyu cevaplandırmak için önce biraz detaya girelim.

Manyetorezonans Görüntüleme'nin Çalışması Su Moleküllerinin  Radyo Dalgaların Enerjisini Emmesi Prensibine Dayanır. 

Manyetorezonans Görüntüleme veya diğer ismiyle Nükleer Spin Görüntüleme'de  araştırmacılar su moleküllerinin , daha doğrusu bu moleküllerin sahip olduğu atom çekirdeklerinin manyetik özellikte olmaları gerçeğinden faydalanmışlardır. Manyetorezonans çekimleri sırasında incelenecek vücut bölgesinin etrafında çok büyük bir tesla alanı oluşturulur ki bu değer dünyanın doğal manyetik alanının 100.000 katına denktir. Bu statik, ve zamandan bağımsız sabit değerli manyetik alan, helyum ile soğutulmakta olan elektromıknatıslar tarafından üretilir.

Akışkan helyum mutlak sıfır noktasından sadece 4,2 derece daha yüksek bir sıcaklığa sahiptir ve bu da yaklaşık 269 Celsius dereceye karşılık gelir. Bu sıcaklıklta mıknatıs sargılarının metal kısımları süper iletken özellik kazanarak elektriksel dirençlerini kaybederler. Bu özellik sayesinde çok yüksek akım, dolayısıyla da manyetik alan değerlerine ulaşmak mümkün olabilmektedir.

Yalpalayan Dönme Ekseni

Yumuşak vücut dokuları çok miktarda su içermektedir ve bu oran beyinde % 80 lere ulaşmaktadır. Su molekülleri, daha doğrusu hidrojen atomlarının protonları kendi başlarına minik birere mıknatıs gibi davranmaktadırlar: Su moleküllerindeki protonların kendilerine ait dönme momentleri normal şartlarda (spin olarak da isimlendirilir) statik manyetik alan ile aynı yönde yönlenirler. Bu esnada dönme ekseni tıpkı dönen bir topaçta olduğu gibi hareketini sürdürerek manyetik alan doğrultusu merkez olacak şekilde yalpalayarak manyetik alana paralel olmaktadır. Fizikçilerin deyimiyle bu bir “yalpalama” hareketidir. İngilizce karşılığı precession'dır.  Dönme ekseninin manyetik alan etrafında hangi frekansta yalpalama yaparak döneceği manyetik alanın şiddeti ile orantılıdır. Artık sıra , araştırılması istenen organa aynı frekansta bir radyo dalgası göndermektedir. Bunun için dokuya gönderilen radyo frekansı enerjisinin emilmesi sayesinde, küçük mıknatıscıklar şeklinde davranan ve manyetik alanları toplamda bir vektör oluşturan protonların spinleri mutad yalpalamasını tekrar gerçekleştirirler. Bu radyo dalgası kesildiği anda ise protonlar yine ilk manyetik alanla paralel haldeki eski spinine geri döner. İşte bu esnada protonun bu geri dönme sırasında yaydığı elektromanyetik dalga alıcı devreler tarafından alınarak dokudaki bölge ve kontrast farklılıkları bilgisayar yardımıyla değerlendirilirerek vücut kısımlarının görüntüleri elde edilir. Her dokunun hidrojen atomu için bu ilk hale dönüş sırasında geçen süre (buna gevşeme süresi adı veriliyor ) farklı olduğu için görüntülerin elde edilmesi sırasında bu bilgiden faydalanılmaktadır.

Proton (Hidrojen Çek.)'un Spini ve Yalpalama Hareketi

Bu fiziksel prensibe dayanarak,  tomografide kullanılan yüksek enerjili radyasyon yerine manyetik rezonans prensibinden faydalanan tomografi cihazları da vardır. Özellikle beyin hastalıklarının teşhisinde hastanın fazla radyasyon almasına mani olan bu cihazlardan  İşlevsel MRT’ (manyetoreazonans tomografi)de dokular yerine kan incelenmektedir. Beynin aktif bölgelerine oksijen nakli yapması halinde, kanın manyetik özellikleri değişmektedir. Bölgesel kan akışındaki bu tip değişiklikler beynin her bir bölgesindeki aktiviteler hakkında bilgi sahibi olmamızı sağlamaktadır. 

Alınan sinyallerin yerini belirlemek için MRT cihazlarında gradyen bobinleri olarak isimlendirilen üç farklı bobin kullanılmaktadır. Bu bobinler sırasıyla x,y, ve z eksenlerinde yönlenmektedirler. Bobinler düzgün manyetik alanı değiştirirler: Manyetik alanın şiddeti ve yönü tam olarak dokunun bulunduğu yere bağlıdır. Böylece , spinlerin yönlenim ve hareketleri hakkında net bilgi edinilmiş olur. Bu yüzden sinyal frekansından elektromanyetik dalgayı üreten spin konumları hesaplanır.

Gradyen Bobinleri Üç Boyutlu Görüntü Elde Etmede Kullanılır

Bilgisayarla Üç Boyutlu Görüntü Meydana Getirilir. 

Uygulamada radyo anteni aynı anda pek çok sinyali birden almaktadır. Bilgisayar bu sinyal topluluğunu farklı frekanslara dolayısıyla sinyallere kaynaklık eden farklı lokasyon bilgileri şeklinde parçalamaktadır. Daha sonra bilgisayar adım adım üç boyutlu görüntüyü bir araya getirmeye başlar. Üç farklı gradyen bobini alternatif gerilim ile beslenir ve içerilerinde yüzlerce amperlik akımlar sadece milisaniyeler mertebesindeki kısa süreler süresince akmaktadır. Helyum soğutmalı mıknatıs tarafından üretilen statik manyetik alan, bu akımlar üzerine etki ederek cihazın ortasından geçen eksene doğru ve ondan uzaklaşacak şekilde bobinlere kuvvet uygular. Her bir çekim esnasında artarda gerçekleşen bu salınımlar hastanın bir uğultu şeklinde duymakta olduğu seslerin sebebi olmaktadır. Bu sesin yüksekliği bobinlerin titreştiği frekansa bağlıdır: İşlevsel MRT’de bu ses daha yüksektir çünkü bu cihazlarda bobinlerde akan akımlar daha hızlı değişmektedir. Eninde sonunda  beyin aktivitelerindeki değişimleri takip edebilmek için daha fazla sayıda resmin hızlı ve peşpeşe olacak şekilde meydana getirilmesi gerekmektedir. Böylelikle üç boyutlu taramanın söz konusu gürültüyü oluşturduğunu öğrenmiş oluyoruz. Üç Tesla gücündeki bir cihazda bu gürültünün şiddeti bir Rock konserinde meydana gelmesi muhtemel olan 125 dB seviylerine çıkabilir. Bu nedenle gürültü seviyesini 99 dB ‘in altına çekmesi için bir kulaklık veya koruma cihazı gerekli hale gelmektedir. 

Josephson Etkileri ve Josephson Gerilim Standardı

1962 yılında o zamanlar 22 yaşında olan İngiliz öğrenci Brian D. Josephson , kısa bir süre sonra deneyse yollarla doğrulanabilmiş olan iki fiziksel etkinin varlığı hakkında öngörüde bulundu. Josephson Gerilim Standardı bu iki etkiden birine dayanmaktadır. 

Josephson etkileri iki süper iletkenin zayıf bir şekilde örneğin aralarında birkaç nanometreyi aşmayan bir yalıtkan tabaka ile ayrılarak birbirlerine bağlanmaları durumunda kendini gösterir. Böylesi bir Josephson elemanı, bir mikrodalga ışınımına maruz bırakıldığında bu iki süper iletken arasında, sadece iki doğal sabit değerin katlarına (n= 1.2.3… ) ve mikrodalganın frekansına bağlı olan bir takım ayrık gerilim değerleri üretilir . Karakteristik eğride bu sabit gerilim Un basamak değerleri aşağıda verilen değerlerde üretilir:

                                                                Un = n x h/2e x f

Burada n=1,2,3…. Basamakların mertebesini, h Planck sabitini, ve temel yükü işaret etmektedir. Tarihsel nedenlerle bugün h/2e değil aksine bunun resiprokal karşılığı (2e/h ) Josephson Sabiti Kj olarak isimlendirilir. 

70 Ghz mertebesindeki tipik bir mikrodalga frekansında iki bitişik basamak arasında mesafe 150 µV kadardır. 

Soldaki Şekil: konvansiyonel bir süperiletken-yalıtkan-süperiletken dizilimi için akım ve gerilim eğrisi, X: 100 µA/div.& Y: 1 mV/div.) 

Sağdaki Şekil: Üstteki dizilimin mikrodalga ışınım altındaki akım-gerilim eğrisi . Sabit gerilim basamakları (Shapiro Basamakları ) açıkça görülebilmektedir. 

Josephson Etkisi ile göreceli olarak 10 voltta 1 nV (milyarda bir )dan daha az belirsizliğe sahip gerilimler elde etmek mümkündür. Bu etkiden bu nedenle metrolojik enstitütülerde ve sanayiide hizmet veren kalibrasyon laboratuvarlarında sabit referans gerilimlerine temel etmesi için faydalanılır. Josephson sabitesi özellikle Josephson gerilim basamaklarının oluşturulması için gereken mikrodalga frekansındaki ancak çok kısa süreli olarak sağlanabilen güvenilirlikten ötürü gereken hassasiyeti tam olarak sağlayamadığı için tüm bilim camiasının üzerinde anlaştığı bir değer olarak  K_J-90 değeri kullanılır: K_J-90= 483 597,9 GHz/V

                                                            

PTB Metroloji Enstitüsündeki temiz oda ana üssünde toplamda 10 volt üretilecek şekilde onbinlerce Josephson elemanının bağlantısı gerçekleştirilmiş olup bunlar modern Josephson Gerilim Standardının merkezi öğeleri durumundadır.

 10 Volt Josephson Dizi Gerilim Standart Sistemi.

Bay Josephson bu keşfinden ötürü 1973 yılında Nobel Fizik Ödülüyle onurlandırılmıştır. 

Perovskit Güneş Pillerinin Yüksek Verimli Olmasını Mümkün Kılan Şey , Kristal Yapıda Meydana Gelen Şekil Değişiklikleri Olabilir

Silisyum yerine Perovskit kristallerinin kullanılmasıyla güneş pillerinin üretim maliyetlerinin ciddi şekilde düşürülebileceği öngörülüyor. Birkaç yıl içerisinde şu anda ancak % 4 olabilen hücre verimleri % 20 lere ulaşabilecek. Ne var ki bu denli gelecek vadeden bu fiziksel olayın temelinde yatan sebepler tam olarak anlaşılmış da değil. İnce Perovskit kristallerindeki atomik hareketlerin gösterildiği bir film izleyenlere ,şu halde elektrik üretiminde yer alan önemli süreçlerin anlaşılması noktasında şaşırtıcı bilgilere ulaşma imkanı verdi. Kaliforniyalı araştırmacılar “Science Advances “ dergisinde kristal yapısının alışılmadık şekilde uzun ömürlü form değişiklikleri hakkında bilgi paylaşımında bulundular. Bu açıklamalar sayesinde okuyucuların “Perovskit Güneş Pilleri’nde gerçekleşen “elektrik yüklerinin taşınması” olayını daha iyi anlaması bekleniyor. 

    Kristal Yapıdaki Şekil Değişiklikleri Perovskit Güneş Pillerini Verimini Artırıyor.

Menlo Parkta bulunan SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarında araştırmacı olarak çalışan bay Wu “Işığın İyot ve Kurşun atomlarının oluşturduğu kristal yapıda ciddi büyüklükte şekilsel değişiklik yarattığını keşfettik. ” diyor. Bu şekil değişikliklerinin Perovskit güneş pillerinin yüksek verimli oluşundaki asıl etken olabileceği düşünülmekte. Bu bilgiye ulaşabilmek için  Wu ve arkadaşları 40 nm kalınlığındaki Perovskit kristal tabakalarını aşırı kısa dalga boyundaki lazer darbeleri (40 femtosaniye) ile aydınlattılar. Görünür ışık vasıtasıyla söz konusu kristal yapının bu şekilde uyarılması neticesinde , kuvvetli bir şekilde odaklanan elektronlardan oluşan bir ışını örnek parça ( güneş piline esas ) üzerine düşürdüler. Bu elektronlar Perovskit kristal tabakaya çarparak saçıldıktan sonra hassas bir dedektör tarafından tekrar toplandı. Buradan da kırılan elektron demetinin , kristal yapının atomik yapısının anlaşılabilmesine imkan veren bir resmi oluşturulabildi. 

Fizikçiler bu elektron ışınımına ait kırılmanın ölçümlerini, lazer- ve elektron darbeleri arasında meydana getirilen farklı zaman aralıkları için defalarca kez tekrarladılar. Bu sayede, her bir kırılma yardımıyla oluşturulmuş bir  film görüntüsü elde edilmiş oldu ki bu film Perovskit kristal kafes yapısında meydana gelen her bir şekil değişikliğini nanometrenin kesirleri ölçeğinde doğru şekilde görülebilir kılmaktadır. 

Araştırmacılar  lazer ışığı ile uyartımın hemen sonrasında (saniyenin 10 trilyonda biri kadar kısa bir süre ) Perovskit kristallerindeki iyot atomlarının her birinin bir kurşun atomunun etrafında döndüğünü farkettiler. Aynı süre içerisinde, önceden tabanları bitişik çift piramit (oktahedron )yapısında bir şekle sahip olan kristallerin daha az düzenli bir yapıya dönüştüklerini de kaydettiler. Bu değişiklikler tıpkı eriyen kristallerin yapısında meydana gelenlerle kıyaslanabilir nitelikte olduklarından , onların süre ve büyüklükleri araştırmacıları bir hayli şaşırtmış. Araştırmacılar tam olarak da bu şekil değişikliklerinin elektriksel yüklerin kristal yapı içerisinde yakalanmadan kolaylıkla hareket etmelerini sağlayan şey olduğunu düşünüyorlar. Bu da perovskit güneş pillerinin neden yüksek verimli olduğunu açıklıyor. Wu ve arkadaşları yaptıkları bu keşfin uygun maliyetli perovskit kristallerinin üretiminde çığır açmasını ümit ediyorlar.

Elektronik İşletme Araçları Kullanan Elektrik Tesislerinde Geçici Rejimde Oluşan Yüksek Sızıntı Akım Değerlerinin Düşürülmesi

Elektronik işletme araçlarının ( örneğin motor hız sürücülerinin ) kullanıldığı işletmelerde elektro manyetik uyumluluk normlarına uygun olarak filtrelerin kullanılması gerekir. Bu filtreler örneğin 3 iletkenli standart filtre yapısı içerisinde birleşme noktaları toprağa bağlantısı yapılmış yıldız bağlantı üç faz çalışan kondensatör içermektedir. Piyasada kullanılan pek çok kaçak akım şalterinin devre yapısı oldukça basit olup açma kapama hızlarına bağlı olarak her bir akım yolunun açılması ve kapanması sırasında diğer akım yolları ile aralarında 10-20 ms kadar bir açma/kapama gecikmesi oluşabilmektedir. Bu süre zarfında kondensatörlerin yıldız noktasının simetrisi bozularak koruma iletkeni üzerinden dönecek önemli büyüklükte bir sızıntı akımı (Yani cihaz ve hattan toprağa akan tesisat akımlarını kastediyoruz ) meydana gelecek ve aynı zamanda kaçak akım koruma cihazını çalıştıracaktır. Böylelikle, sadece kaçak akım koruma cihazı ile açma kapama yerine tüm kontaklarını aynı anda açıp kapama özelliğine sahip ayırıcı veya kontaktörler kullanılması daha uygun olacaktır.

Elektromanyetik Uyumluluk Filtresi(3 faz ) 

Çok sayıda elektronik işletme aracı/ hız sürücüsüne sahip elektrik tesislerinde devre kapama yapıldığı durumda az önce bahsettiğimiz aynı anda açma kapama yapan şalt cihazlarının kullanılmış olmasına rağmen istisnai durumlarda kaçak akım şalterinin triplendiğine şahit olmamız olasıdır. Bu durumda boş durumdaki filtre kondensatörleri kapama anında belli bir süre için çok büyük sızıntı akımlarının (demaraj akımına benzer bir etkisiyle ) akmasına neden olur ki bu süre ve akım kaçak akım şalterinin limit değerlerini aşacağından trip söz konusu olabilir. Bu durumda tüm hız cihazlarının filtrelerini ve dolayısıyla kondensatörlerini tek bir filtre(kondensatör) bloğu  (tüm filtreleri kaldırıp yerlerine tek bir büyük filtre koyarak )ile değiştirerek bu tip açmaların önüne geçilmiş olacaktır.

Nükleer Atık Nedir?

Nükleer atığı radyoaktif ışınım salma kabiliyetine sahip atık maddeler olarak tanımlayabiliriz. Bu tip maddelerin çok sayıda farklı kaynağı olabilir: Enerji sektörü, sanayi, araştırma ve tıp alanlarında radyoaktif maddeler kullanılırken buna bağlı olarak arzettiği tehlike bakımından sınıflandırılan atıklar meydana gelir: zayıf, orta ve yüksek ölçekte radyoaktif maddeler. 

Zayıf ve orta radyoaktif atıklar için, örneğin Wolfenbüffel’de bulunan Asse II maden ocağı veya Morsleben maden ocakları benzeri kalıcı depolar oluşturulur. Bu depolarda saklanan atıkların burada saklanarak radyoaktivitelerini kaybetmeleri beklenecektir. Her iki tuz yatağında da geçmiş yıllarda su sızması ve atık varillerine tuz eriyiği ile zarar veren çatlak ve oyuk benzeri jeolojik sorunlar ortaya çıkmıştır. Yıllardır bu atıklardan başka depolama işlemi gerçekleştirilmemiştir. Her iki tuz yatağının da yüksek maliyetlerle stabil hale getirilmesine devam edilmekte ve sürekli olarak kapalı tutulması gerekmektedir.

Nükleer Atıklar Temiz Enerjinin En Zayıf Noktalarından Biridir.

Zayıf radyoaktif atıklar sınıfında özellikle nükleer teknisyenlerin giydikleri iş elbiseleri ile temizlik bezleri ve çok az ışıma yayan malzemeler sayılabilir. Bu kategorideki maddeler ile çok az miktarda bir radyoaktif bulaşma söz konusu olduğu için son derece kolay bir şekilde başa çıkılabilir. Buna rağmen bu tip malzemeler için miktar ve hacim büyüktür: Işımaya Karşı Koruma Ajansının verdiği bilgiye göre radyoaktif ışıma büyüklüğü toplam içerisinde % 0,1 olsa da tüm radyoaktif atıkların % 90 dan daha fazlası bu tip malzemelerdir. Yüksek radyoaktif maddeler için uzun ışıma ömrü ve arz ettikleri tehlike nedeniyle tatmin edici bir uzaklaştırma çözümü bulunabilmiş değildir. 

Orta ölçekte radyoaktif maddeler sınıfına özellikle nükleer güç santrallerinin yakıtlarının dış kısımları, tekrar işleme yapılarının kısımları, su saflaştırmadan gelen reçineler ile bilimsel, tıbbi ve sanayi uygulamalarının meydana getirdiği atıklar dahil edilebilir. Bu atıklar zayıf ölçekli radyoaktif maddelere kıyasla oldukça yüksek bir ışımaya sahiptir ve güvenli şekilde ekranlanmalıdırlar. Tipik bir yarılama ömrü birkaç yüzyıla kadar çıkabilmektedir. Orta ölçekte radyoaktif atıklar birkaç yüzyıldan bin yıla kadar uzayan bir süre için biyosferden tam anlamıyla yalıtılmalıdırlar. 

Uzak ara tahrip etme gücü en fazla olan yüksek ölçekte radyoaktif atık maddeleri, nükleer güç santrallerindeki yanma çubuklarında meydana gelen çekirdek parçalanması sırasında ortaya çıkarlar. Bu atık türü diğer zayıf ve orta ölçekte radyoaktif olanlara göre çok daha güçlü şekilde ışıma yaparak insan elinin ürettiği radyoaktivitenin neredeyse tümünü etrafa saçarlar. Bu tehlikeli maddelerin içerisinde doğal yollarla oluşmayan, çok az bir miktarı bile aşırı derecede zehirli olan, yarılanma ömrü 24000 yıl olan ve özellikle atom bombalarının üretiminde kullanılan Plütonyum sayılabilir. Yüksek ölçekli radyoaktif atıklarda ayrıca bazı uzun ömürlü o henüz yeni meydana gelmiş kısmen milyon yıl üzerinde bir yarılanma ömrüne sahip elementler de bulunabilir. Tüm dünyada bulunan nükleer güç santrallerinde her yıl bu sorunsal atıklardan 12.000 ton kadarı meydana gelmekte. Almanyada bu rakam 450 ton kadardır. Işımanın şiddeti bakımından zayıf orta ve yüksek kavramlarının arasındaki geçiş alanı tamamıyla bir tanımlama meselesi olup bunun genellikle ticari ve sağlık politikalarıyla ilgili yönleri bulunmaktadır. 

Atıklar ayrıca ısı üretme kapasiteleri bakımından da sınıflandırılabilmektedirler. Güçlü bir ısı üretiminden daha çok, kısa ömürlü ve bu kısa ömrü süresince çevreye salma yeteneğine sahip Radyonüklit maddeler sorumludur. Böyle bir ayrıma gidilmesi, ilgili depolamanın şekli ya da yeraltına alınmadan önce nükleer yakıtın radyoaktivitesini kaybetmesi maksadıyla yer üzerinde ne kadar süre bekletilmesi meselesini açıklığa kavuşturması bakımından önemlidir. Çünkü atık varilinin meydana çıkardığı ısı ne kadar büyük olursa inşaa edilecek yeraltı deposu o denli büyük olmalı ki ısı birikimi ve bunun sonucunda korozyonda bir artış meydana gelmesin.

Üç Boyutlu, Üstüste Katmanlar Halinde Oluşturulmuş Çiplerle Hem Algılama, Hem Depolama, Hem de İşleme Mümkün.

Geleneksel mimaride yapılan bilgisayar çiplerinde milyarlarca tranzistör bir yüzey üzerinde birbirleriyle sıkı sıkıya bağlantılı olarak imal edilirler. Bir işlemci üzerinde daha fazla sayıda devre ve işlevi birleştirebilmek için yığın halinde bir araya getirilen üç boyutlu yapısal mimariler seçenek haline gelirler. Şimdilerde Amerikalı araştırmacılar karbon nanotüpler, sayısal bellek hücreler ve klasik silisyum devrelerini son derece zekice bir şekilde bir araya getirerek böylesi bir hedefe ulaşabildiler. Nature isimli bilim dergisinde yaptıkları açıklamaya göre , üç boyutlu olarak üstüste katmanlar halinde tasarladıkları çipleri, etraftaki gazları algılayabiliyor, bu verileri depolayabiliyor ve sonra da elektronik olarak doğrudan işleyebiliyor. Cambridge’deki Massachussets Teknoloji Enstitüsünden Max. M. Shulaker ve Stanford Üniversitesindeki meslektaşları :

“Bizim prototipimiz bir milyondan fazla bellek hücresi ve iki milyondan fazla alan etkili tranzistörden oluşmakta.” diye yazıyorlar. Araştırmacılar bir bütün halinde dört işlevsel ve elektronik katmanı üstüste yerleştiriyorlar. Esas katman olarak klasik silisyum esaslı devrelerden meydana gelen bir alan kullanılıyor. Bu katmanın üzerine nanotüpler kullanılarak imal edilmiş iki milyondan fazla tranzistörden oluşan bir başka katman yerleştirilmiş. Bu iki katman birlikte uçucu olmayan bellek hücrelerinden oluşan üçüncü katmandan gelen sayısal darbeleri alıyorlar. En üstte bulunan katmanda Schulaker ve meslektaşları, minik birer gaz sensörü olarak iş gören ve filigran desenli olarak düzenlenmiş nanotüpleri kullanmışlar. 

Üç Boyutlu, Üstüste Katmanlar Halinde Oluşturulmuş Çiplerle Hem Algılama, Hem Depolama, Hem de İşleme Mümkün.

Araştırmacılar üç boyutlu olarak ve üstüste istiflenmiş katmanlardan oluşan bu çipin gaz ve buharı tespit edebildiğini gösterdiler. Çipleri üzerine basitçe azot, şarap, bira ve votkadan alınan alkol buharı veya limonsuyu zerrecikleri yaydılar. Bu maddelerin nanotüplerden oluşan sensör katmanının elektriksel direncini değiştirdiği görülmüştür. Buna uygun olarak üretilen sayısal sinyaller platin ve hafniyumoksitden yapılmış bellek hücrelerinde geçici olarak depo edildikten sonra bir sonraki katmana aktarılarak nanotüplerden meydana gelen tranzistör alanında işlenmeye devam ettiler. Böylece üstüsüte katmanlar halinde imal edilmiş bu çipin her bir gaz veya buharın kendisine özgü sinyal örneklemelerini muğlaklığa yer bırakmayacak şekilde oluşturabildiği görülmüş oldu. Brown Üniversitesinden yarıiletken çip uzmanı Sherief Reda “ Tamamıyla işlevsel bir protoyip için Schulaker ve arkadaşları sensör, bellek ve hesaplama alanında pek çok sayıda gelecek vadeden teknolojiyi bir araya getirmiş oldular. “ diyor. Ona göre klasik litografik yöntem ile yapılan üretimlerde tranzistörlerin üretimi için gerekli olan 1000 C derece üzerindeki sıcaklıklarla kıyaslandığında , bu teknolojiyle birlikte birkaç yüz derece aralığında değişen görece düşük sıcaklıklar sayesinde (karbon tüplerin ve bellek hücrelerinin üretiminde genellikle 200 derece gibi düşük sıcaklıklar söz konusu olduğundan ), imalat sırasında hazır hale getirilen katmanlarda diğer bir katmanın hazırlanması neticesinde herhangi bir zararın meydana gelmesinin önüne geçilecek.

Bu tip üç boyutlu üstüste yerleştirilmiş katmanlardan oluşan çok fonksiyonlu bir çipin uygulama alanı en başta robotik sahasında karşımıza çıkacak. Tıp tekniğinde de minik sensör sistemleri ile tespit edilen sinyallerin doğrudan analiz edilerek depolanması büyük bir öneme sahip olabilir görünüyor. Seri üretime geçilmeden önce her bir elektronik yapının – şu anda bir mikrometre kadar- daha da küçültülmesi üzerinde yoğunlaşılması gerektiği görülüyor. Şu anda 3 voltu geçen ve konvansiyonel işlemcilerden kat be kat daha yüksek olan devre gerilimleri de bir dezavantaj. Yine de bu ifade sayesinde bile üç boyutlu (3D) çip yapılarının hızlı ve çok yönlü elektronik sistemler adına ne kadar büyük bir potansiyel taşıdığı bilgisini kendi içinde taşıdığını anlamamız mümkün. 

.

IC L4978 Entegresi ile Düşürücü Kıyıcı (Buck Konvertör ) Devresinin Pratik Şekilde Gerçekleştirilmesi

Uzun zamandır entegre devreler ile ilgili bir post oluşturmadım. Şimdi güç elektroniği konusunda meraklı olanlar için bir devre veriyorum. Basitçe anlatacak olursak bir regülatör devresi (L4978 ) yardımıyla buck converter yani düşürücü kıyıcı yapmak isteyenler için fikir vermesi açısından güzel bir devre görseli ve gerekli görülen açıklamalar aşağıda verilmektedir. 

L4979 Entegresi ile Düşürücü Kıyıcı Devresi Oluşturma (Daha net görmek için tıklayın)

IC L4978 regülatör entegresi yüksek frekansta (90-110 kHz) çalışır. Anahtarlama frekansı R1/C2 direnç-kapasitör kombinasyonu ile belirlenir. Osilatör iki tane çıkış sinyali üretmektedir. Biri Darbegenişlik Modülatörü (PWM) için taşıyıcı görev gören testeredişi formunda bir gerilim ile PWM mantığının işlemesi için gerekli bir saat sinyali. 

Depolayıcı endüktör görevini L1 toroidi görmektedir. D1 diyodu fly-back olarak çalışırken kıyıcınun sürekli modda çalışmasını sağlamaktadır. C8 depolama kondensatörünün düşük ERS (eşdeğer seri direnç ) değerli olması gerekmektedir. Yoksa kayıpların büyük olması nedeniyle fazla ısınma dolayısıyla devreye bozucu etkide bulunması ihtimali vardır. 

Çıkış gerilimi R3/R4 gerilim bölücüsü vasıtası ile kontrol çevriminin geri beslemesi üzerinde programlanabilir (Burada 5 volt). Kumanda sinyali bir hata sinyali kuvvetlendiricisi (Giriş Pin 8, çevrim filtresi Pin 7-R2/C4) üzerinden geçer ve PWM modülatörünün modülasyon sinyali olarak iş görür. Kontrol sinyalinin büyüklüğü değiştiğinde PWM’in çalışma çevrimi de değişecektir. Dahili mosfet tranzistörlerinin devrede kalma süresi ve böylelikle aktarılan enerjinin büyüklüğü PWM lojik devresine ait RS-flip flopunun set edilmesinde kullanılan saat sinyaline ve PWM modülatörünün resetleme anına bağlıdır. 

C6 harici kondensatörü, Mosfet anahtarlama tranzistörlerinin sürücü katının oluşturulması için tasarlanmış olan bir Bootstrap devresine aittir. Devrenin yumuşak şekilde yol alması, pin 2 de bulunan yumuşak başlatma kondensatörü ile sağlanır. 

Düşürücü kıyıcılar, yüksek şebeke geriliminin bulunduğu ama düşük işletme gerilimleri ile yüksek akımlarına ihtiyaç duyulan yerlerde uygulama alanı bulurlar. Örnek olarak Bilgisayar ana kartlarında CPU nun beslenmesi , LCD televizyonlarında arka plan aydınlatmaya ait besleme geriliminden ekran için ihtiyaç duyulan video sinyalinin üretilmesinde kullanılırlar.

Elektrikli Otomobiller Hakkında 10 Gerçek

1-Elektrikli Otomobillerin Hangi Tipleri Vardır?

Elektrikli Otomobiller tahrik sistemleri bakımından farklı tipte isimlendirilirler:

Tümüyle Elektrikli Otomobiller, diğer adıyla Bataryalı Elektrikli Araçlar, mekanik tahrik görevini teorik olarak tümüyle üstlendiği kabul edilen tipte araçlardır. Şu an ki tekniğin seviyesi bu araçlara özellikle uzun yolda takviye yapılmasını zaruri kılmaktadır. Bu yüzden bazı modeller “Menzil Arttırıcı” ismiyle anılan donanımlara sahiptir. Bununla elektrikli motora ilave olarak bataryaları enerjilendiren ve bu şekilde dolaylı olarak tahrik sürecine katılan bir içten yanmalı motordan bahsetmiş oluyoruz. Buna karşılık;

Tümüyle Hibrit tipler her ikisi de mekanik tahrik sürecine katılan bir içten yanmalı motor ve elektrikli motora sahiptir. Eğer bu araçlarda kullanılan bataryaların kablo bağlantısı üzerinden şarj edilmesi mümkün olabiliyor ise, bu tipte araçlara Plug-in (fişle bağlantı) Hibrit denir.

Elektrikli Otomobillerde Prize Takılabilir (Plug-in) Tipler Çok Yaygın Kullanılmaktadır

Ayrıca herhangi bir elektrikli motora sahip olmayan ama frenleme enerjisini elektrik olarak depolayabilen Mikrohibrit tipte araçlar vardır. Bir de Yumuşak Hibrit araçlar vardır ki bir içten yanmalı motorun yanında fren enerjisi tarafından beslenen ve aracın hareketine katkıda bulunan bir elektrikli motor vardır. 

Aslında Almanya'da 2015 yılında yürürlüğe konulan ” Elektro-Mobilite “ yasalarına göre öncelikle , tümüyle bataryadan beslenen araçların yanında, yakıt hücreleri ile prize takılabilir hibrit araçlar elektrikli ulaşım aracı olarak kabul edilmektedir. Prize takılabilir hibrit araçlar için katedilen her 1 kilometre için en fazla 50 gram CO2 salınım sınırlaması veya sadece elektrikli tahrikin kullanıldığı durumda en az 30 km büyüklüğünde bir menzil şartı getirilmiştir. 2018 yılından itibaren bu değer 40 km olarak güncellenecektir. 

2-Enerji Nasıl Depolanmaktadır? 

Günümüz elektrikli araçların çoğunluğunda lityum-iyon cer (elektrikli raylı sistemlerde kullanılan ) bataryaları kullanılmaktadır. Bu bataryalar çok yüksek bir güç ve enerji yoğunluğuna sahip olmakla birlikte beraberlerinde bir takım dezavantajları da getirmektedirler. Özellikle tam olarak şarj olma süreleri çok uzundur. Ayrıca uzun süre beklemeleri halinde boşalmaları söz konusudur. Bataryaların üretim maliyetleri yüksek olup ömürleri göreceli olarak kısa kabul edilebilir. 

Araştırmacılar bu nedenlerle, birbirleri üzerine istiflenen ve menzili 1000 km’ye çıkarabilen türde lityum iyon bataryalar, (lityum iyon bataryanın mucitleri tarafından geliştirilen ) yüksek verimli cam bataryalar, çok uygun maliyetli olması beklenen silisyum-hava bataryaları, ve Liechtenstein firması Nanoflowcell’in şu anda arabalarında denediği çevre dostu redoks-akış bataryaları vs tipleri üzerinde çalışmalarına devam etmekteler. 

3-Ne kadar Uzağa Gitmek Mümkün? 

Bataryaların şarjıyla hedeflenen menzil, araca yerleştirilecek batarya kapasitesine bağlıdır. Teorik olarak, benzinli araçlarla rekabet edebilecek kadar uzun mesafelerin katedilmesi mümkündür. Ne var ki bunun için katlanılması gereken maliyet çok yüksek olacaktır. 

          Gelecekte Benzin İstasyonlarının Yerini Şarj İstasyonları Alacak. 

Şu anda elektrikli araç üreticilerinin kullandığı cer tipi bataryalar, tam bir şarj başına ortalama olarak 100 ila 600 km arasında bir menzile sahip olabilmektedir.En uzun menzile sahip otomobillerde özellikle iki marka göze çarpmaktadır: Biri, 2017 yılı sonunda piyasaya sunulması beklenen Tesla (A.B.D) firmasının Model E’si ile Opel (Almanya) firmasının Ampera modeli. 

4-Batarya Ömürleri Nedir ? 

Elektrikli araçlarda kullanılan bataryaların ömürleri sınırlıdır. Uzmanlar lityum iyon bataryaların yaklaşık 1000 defa tam doldurma ve boşaltmalık ömre sahip olduğunu söylemekteler. Bu miktar aşıldığında bu bataryaların değiştirilmeleri gerekecektir. Eğer her tam şarj için 100 km’lik bir menzil için hesap yapılacak olursa bu batarya ile 100.000 km yapmak mümkün olacaktır. Kullanım sıklığına bağlı olarak yaklaşık 5-10 yıl gibi bir ömürden bahsetmek gerçekçi olacaktır. Yukarıda bahsedilen bataryalar için gerçekçi bir ömür tahmini gerçekleştirilmesi istendiğinde, bu bataryaların öncelikle bir test aşamasından geçirilmesi gerekir. 

5-Almanya’da Kaç Adet Elektrikli Araç Bulunmaktadır?

Ocak 2017’ itibarı ile Almanya'da ancak 55.000 kadar elektrikli otomobil tescil edilmiş bulunmaktadır. Elektrikle tahrik edilen veya hibrit araçların oranı tüm araçlar içerisinde sadece % 0,1 mertebesindedir. Bu araçlar ülkenin güney ve batı bölgelerinde ve daha çok da şehirlerde yoğunlaşmaktadır.

Almanya'da geleceğe dönük bir takım projeksiyonlar bulunmakta. 2020 yılına kadar üreticilerin politikacıların isteği doğrultusunda 1.000.000 aracı trafiğe sokmaları planlanıyor. Bilhassa da prize takılabilir hibrit ile menzil arttırıcıya sahip modellerin.

Hibrit Araçlarda Hem Benzinli Motor Hem de Elektrik Motoru Bulunmaktadır. 

6-Elektrikli Araçlar Konusunda Hangi Ülkeler Başı Çekiyor?

Baden-Wüttenberg Güneş ve Hidrojen Enerjisi Araştırma Enstitüsü (ZWS )’ne göre dünya üzerinde, 2015 yılı itibarı ile 1,3 milyon kadar araç bulunmaktadır. En fazla elektrikli araç ABD de ( 400.000 ) bulunmaktadır. Peşinden gelen Pazar ise Çin pazarıdır. Onu da Japonya takip etmektedir. 

Avrupa’da tartışmasız liderlik Hollanda’dadır. Bu ülkeyi sırası ile Norveç ve Fransa takip etmektedir. 2016 yılı itibarı ile bu ülkelerde toplam 80-90.000 kadar bir araç bulunmaktadır. Bu ülkeler özellikle tüketicilere cazip imkanlar sunmak yoluyla elektrikli araç kullanımını teşvik etmektedir. 

7-Bir Elektrikli Araç Maliyeti Ne Kadardır?

Elektrikli araçlar benzinli araçlara kıyasla çok daha pahalıya mal olan araçlardır. Üretici ve araç tipine göre tüketicilerin iki kata kadar daha yüksek bir maliyete katlanmaları gerekebilir. Bu düşünce bazı araştırma sonuçlarına bakılacak olursa çok istisnai bir durum arzediyor da olabilir. Çünkü elektrikli araçların özellikle dişli takımının bulunmaması veya çürük gaz (egsoz) çıkışının olmaması nedeniyle aşınmaya uğrayan daha az parçaya sahip olması ,böylelikle tamirci maliyetinin düşük olması gibi üstünlüklere sahip olması bile , verimliliğe ve kilometre başına ödenecek maliyetleri göz önünde bulundurduğumuzda bu araçların, benzinli veya dizel araçlarla rekabet edebilmelerini olanaksız kılmaya devam etmektedir. 

Yine de Almanya’da elektrikli araç satın almaya teşvik devam etmektedir. Tümüyle elektrikli bir araç söz konusu ise 4.000 Euro, prize tak çalıştır modeller için ise 3.000 Euro kadar ödüllendirmeler yapılmaktadır. Bu ödüllendirme mekanizmasının 2019 yılına dek sürdürülmesi planlanmaktadır. 

8-Elektrikli Araç Sahipleri Özel Haklara Sahip midir? 

Evet. 2015 yılında yürürlüğe giren “Elektro-mobilite Yasası”’na göre elektrikli otomobil sahiplerine bir takım özel haklar tanımlanmıştır. Bunlar arasında, düşük park ücreti, örneğin gürültü ve egsoz gazına karşı oluşturulan erişim sınırlamaların ait işlemlerde tercih hakkı, halka açık alanlarda şarj olanağı veren park alanlarının oluşturulması vs sayılabilir. 

9-Araçlar nerelerde şarj edilebilirler? 

Şu an itibarıyle Almanya’da bulunan 7.000 şarj istasyonu daha çok nüfusun yoğun olduğu yerlerde, halka açık otoparklarda yer almaktadır. Bu rakamın gelecek yıllarda 70.000’i bulması beklenmektedir. Şu anda 600 olan hızlı şarj noktalarının sayısının 2020 yılında 7.100 olması öngörülüyor. 

10-Elektrikli Araçlar Ne Kadar Çevre Dostudur? 

Elektrikli araçlarda kullanılan bataryaların üretiminde çok ciddi büyüklükte ve dolayısıyla aracın enerji yönünden tercih edilebilirliğini olumsuz etkileyen bir enerji sarfiyatı söz konusudur. Bunun dışında, otomobiller ancak kullandıkları elektrik kadar temiz kabul edilmelidirler. Eğer kullanılan elektrik yenilenebilir enerji değil de fosil yakıta dayalı yakıtlardan temin edilmekteyse bu durum elektrikli araçların çevre dostu oluşuna olumsuz etkide bulunacaktır. 

Yine de şartlar elektrikli araçların bütün bir ömürleri boyunca ele alındığı zaman, bu araçların atık gazlarının ve enerji sarfiyatının benzinli araçlara nazaran daha az olacağı görülecektir. Bu araçlarda bulunan elektrik motorları çevreye zararlı madde veya gaz salmazlar ve bu araçları fosil yakıtlara sürekli bir bağımlılıktan kurtarırlar. Nihayetinde “elektrik tüketimi”nin en önemli nokta olduğu ortadadır: Kilometre başına ne kadar az elektrik kullanılırsa, çevremiz kirlilikten o kadar çok korunmuş olacaktır.

Makineden Makineye (M2M) Çözümler ve Nesnelerin İnterneti

Endüstri 4.0 üst başlığı altında geçen Makineden Makineye (M2M) çözümleri, yakın geçmişte iş dünyasının yabancı olduğu bir takım işletme potansiyellerini açığa çıkardığından ikincil ekonomik sektörlerde giderek daha fazla önem kazanmaktadır. M2M ilk etapta en az iki bilgisayarın otomatik bilgi alışverişinde bulunduğu bir süreçtir. Bunlar mesela uç elemanları, üretim makineleri, otomatlar, motorlu araçlar arasında ya da merkezi bir kontrol odası üzerinden gerçekleştirilebilir. İnternet makineler ve uç elemanları arasında bağlantı elemanı olarak kullanılacak olursa “nesnelerin interneti” nden bahsetmiş oluruz. Yerel M2M çözümleri, mesela RFID ile çalışırken Nesnelerin İnterneti’nde haberleşme yolu olarak farklı WAN erişim ağları kullanılır. Böylelikle M2M çözümleri bilişim ve iletişim tekniklerini birbiriyle ilintili hale getirmektedir. 

Enerji Verimliliği Yüksek Süreçlerin Oluşturulması. 

Bu tarz çözümlerin yardımıyla, iş akışlarının uygun maliyetlerle rasyonalize edilmesi ve üretim artışlarının sağlanması mümkün olabilmektedir. Örneğin satış otomatlarının merkezi bir bilgisayar ile bağlantılı hale getirilmesi sonrasında bu cihazlar kendi başlarına hangi haznesinin hangi ürün ile doldurulması gerektiğini bildirebilir hale gelecektir. Böylesi bir uzaktan takip sistemi sayesinde satış otomatında uzun süreli arıza nedeniyle oluşabilecek satış / kar kayıplarının önüne geçilerek, otomatın işletmesini yapanların otomat üzerindeki doğrudan ve düzenli denetimlerini devam ettirmeleri sağlanmış olacaktır. İş süreçlerinde meydana gelen bu iyileştirmeler ve bununla ilintili tasarrufların oluşması neticesinde sanayi için büyük bir Pazar potansiyeli ortaya çıkmaktadır. 

M2M ve Nesnelerin İnterneti 

      Herşeyden önce, M2M enerji yönetiminde daha önce hiç olmadığı kadar önemli bir rol oynamaktadır. Enerji talebi sürekli şekilde arttığından, enerji maliyetleri tüketiciler açısından olduğu kadar sanayi için de artmaya devam etmektedir. Aynı zamanda, büyük enerji tüketimine paralel olarak çevre sorunlarının giderek daha fazla ön plana çıktığı görülmektedir. Bu nedenle, tüm tüketicilerin gerçekleştirdiği enerji tüketiminin tanımlanarak ve tüm yönleriyle açıklığa kavuşturulnası sonrasında sağlanacak olan maliyetlerdeki düşüş ve enerjinin sürekliliği gibi kavramlar daha da optimize edilebilir. Bu hedefe Enerji-Konseptleri ile ulaşmak mümkündür. Enerji-Konseptleri ile kastedilenler arasında, örneğin Akıllı Monitör, Akıllı Mobil, ve Akıllı Bütüncül Çözüm (smart complete) vs sayılabilir. Özellikle, en son enerji yöntemleri M2M teknolojileri tabanlıdır ve akıllı şebekeler kavramıyla (smart grids ) birlikte tanınır hale gelmişlerdir. Akıllı Bütüncül Enerji-Konsepti akım ölçümü ve takibinde görev alan ve akıllı şebekeleri otomatikleştiren bütüncül bir sistemdir. Akıllı şebekelerde gerçek zamanlı olarak enerji tüketimini göstererek üretici ve tüketiciye aynı anda bu bilgiyi servis eden akıllı sayaçlar bulunmaktadır. Yine akıllı şebekelerle (kullanıcı dostu bir arayüz programı ile ) elektrik enerjisini bilinçli ve etkin kullanabilen meskenlere ait verilerin oluşturulması mümkündür. Akıllı Bütüncül Enerji Konsepti çözümü sayesinde en yüksek bir verimde bile sistemin şeffaflığı en üst seviyede garanti edilmektedir. 

İşletmelerde Akıllı Bütüncül Sistem, elektrik ihtiyat pazarına (spot pazar) yönelik olarak tümüyle akıllı bir ölçüm çözümü sunduğundan , işletmeler için özellikle faydalıdır. Bu çözüm sayesinde tüm enerji türlerine ait verilerin işlenmesi, otomatik bir ağ geçit kontrolü olarak Keep-Alive yani güvenli veri akışı çözümünün sunulması, ve uyarı/alarm verilmesi vs bir çok özellik, işletme için gereken iyileştirme süreçlerinde oldukça etkin şekilde kullanılmaktadır.