<\/p>\n

\nPrzypominaj\u0105ce kszta\u0142tem uko\u015bn\u0105 kresk\u0119 ekrany na ka\u017cdej \u015bcianie budynku si\u0119gaj\u0105 wysoko\u015bci 104 m.<\/em><\/p>\n

\nDane liczbowe opisuj\u0105ce billboard prawie nie mieszcz\u0105 si\u0119 w g\u0142owie: ponad 25 km przewod\u00f3w elektrycznych; prawie 10 km stali konstrukcyjnej; p\u00f3\u0142 miliona \u015brub i nakr\u0119tek. Si\u0119ga wysoko\u015bci 104 m, owija si\u0119 wok\u00f3\u0142 trzech \u015bcian nowojorskiego budynku przy One Times Square i zajmuje tyle miejsca, co 60 zwyk\u0142ych billboard\u00f3w.<\/p>\n

\nAha, i wykorzystuje 12 milion\u00f3w diod elektroluminescencyjnych. Tak, diod ? tych male\u0144kich lampek u\u017cywanych powszechnie w wielkoekranowych telewizorach i lampkach choinkowych. Ale tutaj roz\u015bwietlaj\u0105 one elektroniczny billboard o powierzchni prawie 1500 m2.<\/p>\n

\nCo wi\u0119cej, zmieniaj\u0105 przy okazji oblicze architektury budynk\u00f3w wielopi\u0119trowych, tchn\u0105c \u017cycie w pewien bardzo du\u017cy i bardzo nieo\u017cywiony budynek. Gilmore Group, nowojorska firma projektowa, kt\u00f3ra przygotowa\u0142a t\u0119 koncepcj\u0119, stara\u0142a si\u0119 sprawi\u0107, by przestrze\u0144 wok\u00f3\u0142 One Times Square wype\u0142ni\u0142a si\u0119 energi\u0105.<\/p>\n

\nWyobrazili sobie budynek, kt\u00f3ry o\u017cy\u0142by dzi\u0119ki wyre\u017cyserowanym, po\u0142\u0105czonym ze sob\u0105 animacjom<\/em> – twierdzi Meric Adriansen, wsp\u00f3lnik i za\u0142o\u017cyciel D3 LED, firmy zajmuj\u0105cej si\u0119 technik\u0105 wy\u015bwietlaczy cyfrowych, kt\u00f3ra dla Walgreens zmieni\u0142a projekt w techniczn\u0105 rzeczywisto\u015b\u0107. Wszystkie \u015bciany pracuj\u0105 razem i ca\u0142y budynek roz\u015bwietla si\u0119 kolorami.<\/em><\/p>\n

\nJednak kiedy jesieni\u0105 tego roku ?znak Walgreens? zapali si\u0119 po raz pierwszy, jego tw\u00f3rcy b\u0119d\u0105 znali wielk\u0105 tajemnic\u0119, jaka wi\u0105\u017ce si\u0119 z 30-pi\u0119trowymi billboardami wykonanymi z diod: s\u0105 niewiarygodnie skomplikowane. Synchronizacja 12 milion\u00f3w diod na trzech \u015bcianach drapacza chmur i wy\u015bwietlanie sp\u00f3jnych animacji wymaga czego\u015b wi\u0119cej, ni\u017c tylko przerzucenia prze\u0142\u0105cznika. Aby wszystko zadzia\u0142a\u0142o, in\u017cynierowie musieli wybra\u0107 odpowiednie diody, kontrolowa\u0107 koszty i pob\u00f3r mocy i opracowa\u0107 system, kt\u00f3ry umo\u017cliwia 20 komputerom ?rozmow\u0119? z 10 000 modu\u0142\u00f3w elektronicznych z pr\u0119dko\u015bciami mierzonymi w gigabitach.<\/p>\n

\nZnak Walgreens wi\u0105za\u0142 si\u0119 z pewnymi niewiarygodnymi wymaganiami, je\u015bli chodzi o technologi\u0119 <\/em>– stwierdza Adriansen. Trzeba pami\u0119ta\u0107: to nie jest statyczna fotografia. Ma si\u0119 wszystkie te sterowniki, komunikuj\u0105ce si\u0119 z elektronik\u0105 i wy\u015bwietla si\u0119 animacj\u0119 w tempie 30 klatek na sekund\u0119.<\/em><\/p>\n

\nBilansowanie bud\u017cetu<\/strong><\/p>\n

\nNa szcz\u0119\u015bcie dla D3 LED, firma ju\u017c wcze\u015bniej projektowa\u0142a du\u017ce znaki wykorzystuj\u0105ce diody, cho\u0107 nic tak gargantuicznego jak znak dla Walgreens. Rok wcze\u015bniej skonstruowa\u0142a ?super znak? o powierzchni oko\u0142o 300 m2 dla American Broadcasting Co. (ABC), tak\u017ce na Times Square, kt\u00f3ry wykorzystywa\u0142 2 miliony diod LED u\u0142o\u017conych w skomplikowany wz\u00f3r z\u0142o\u017cony z krzywych.<\/p>\n

\nZazwyczaj, kiedy ko\u0144czy si\u0119 budowa\u0107 znak taki jak ten, cz\u0142owiekowi wydaje si\u0119, \u017ce jego s\u0142awa b\u0119dzie trwa\u0107 przynajmniej trzy lub cztery lata<\/em> – stwierdza Adriansen. Ale miesi\u0105c po zako\u0144czeniu prac przysz\u0142o zlecenie dla Walgreens i nagle okaza\u0142o si\u0119, \u017ce musimy przebi\u0107 billboard dla ABC pod wzgl\u0119dem wyrafinowania technicznego i poradzi\u0107 sobie z faktem, \u017ce nowy znak b\u0119dzie przynajmniej cztery razy wi\u0119kszy.<\/em><\/p>\n

\nPodczas gdy billboard dla ABC by\u0142 o wiele mniejszy ni\u017c wersja zam\u00f3wiona dla Walgreens, praca nad nim dostarczy\u0142a cennych do\u015bwiadcze\u0144. Co najwa\u017cniejsze, nauczy\u0142a ona in\u017cynier\u00f3w z D3 LED, \u017ce w bran\u017cy znak\u00f3w reklamowych zachodz\u0105 szybkie zmiany. Poniewa\u017c koszt diod spada\u0142 tak szybko, firma zorientowa\u0142a si\u0119, \u017ce mo\u017ce podnie\u015b\u0107 techniczn\u0105 poprzeczk\u0119 w spos\u00f3b, kt\u00f3ry zaledwie kilka lat wcze\u015bniej nie by\u0142by mo\u017cliwy. In\u017cynierowie zorientowali si\u0119, \u017ce mog\u0105 pi\u0119ciokrotnie zmniejszy\u0107 rozstaw punkt\u00f3w (odleg\u0142o\u015b\u0107 mi\u0119dzy diodami) bez zwi\u0119kszania ceny. W rezultacie mogli uzyska\u0107 25-krotny wzrost liczby diod (pi\u0119ciokrotny w p\u0142aszczy\u017anie pionowej i taki sam w p\u0142aszczy\u017anie poziomej), co z kolei oznacza\u0142o, \u017ce rozdzielczo\u015b\u0107 wy\u015bwietlacza mo\u017ce by\u0107 o wiele wi\u0119ksza.<\/p>\n

\n<\/p>\n

\nW dolnej cz\u0119\u015bci billboardu zainstalowano diody o mniejszej jasno\u015bci, ale rozmieszczono je g\u0119\u015bciej, by zapewni\u0107 wi\u0119ksz\u0105 rozdzielczo\u015b\u0107.<\/em><\/p>\n

\nPracuj\u0105c nad znakiem dla Walgreens, szybko wykorzystali w praktyce to, czego si\u0119 nauczyli. Billboard sk\u0142adaj\u0105cy si\u0119 z mniejszych ekran\u00f3w g\u0142\u00f3wnych, z boku kt\u00f3rych umieszczono dwa ogromne, przypominaj\u0105ce kszta\u0142tem uko\u015bn\u0105 kresk\u0119 wy\u015bwietlacze na bokach budynku, wymaga\u0142 ca\u0142kiem innego podej\u015bcia przy projektowaniu. Wsp\u00f3\u0142pracuj\u0105c z firm\u0105 Nichia America, in\u017cynierowie z D3 LED opracowali plan, zgodnie z kt\u00f3rym rozstaw punkt\u00f3w i jasno\u015b\u0107 urz\u0105dze\u0144 w r\u00f3\u017cnych miejscach billboardu mia\u0142y by\u0107 r\u00f3\u017cne. W pobli\u017cu g\u00f3rnej cz\u0119\u015bci wy\u015bwietlacza, ponad 90 m nad poziomem ulicy, zastosowali ja\u015bniejsze diody Nichia Super Oval 546, umieszczone w odst\u0119pach wynosz\u0105cych 24 mm. W cz\u0119\u015bci \u015brodkowej wykorzystali diody Super Oval 346, rozmieszczone co 12 mm, za\u015b w cz\u0119\u015bci dolnej, ?owin\u0119li? budynek diodami Nichia 026 rozlokowanymi w odleg\u0142o\u015bci 6 i 10 mm od siebie. W miar\u0119, jak posuwali si\u0119 w g\u00f3r\u0119 budynku, stawiali na jasno\u015b\u0107 kosztem rozdzielczo\u015bci.<\/p>\n

\nIn\u017cynierowie z firmy Nichia twierdz\u0105, \u017ce jasno\u015b\u0107 diody LED jest dla znaku istotnym czynnikiem, zw\u0142aszcza w miar\u0119 up\u0142ywu czasu. Te billboardy dzia\u0142aj\u0105 pi\u0119\u0107, siedem, nawet 10 lat<\/em> – twierdzi Hideki Kaneguchi, starszy kierownik w Nichia America. Na pocz\u0105tku jasno\u015b\u0107 nie jest taka wa\u017cna. Ale z ka\u017cdym rokiem poziom jasno\u015bci mo\u017ce spada\u0107. Im ja\u015bniejsze diody, tym lepiej.<\/em><\/p>\n

\nJednak ograniczenia bud\u017cetowe uniemo\u017cliwi\u0142y in\u017cynierom-projektantom wyb\u00f3r najlepszych i najja\u015bniejszych diod na ka\u017cdym poziomie znaku. W g\u00f3rnej cz\u0119\u015bci chcieli\u015bmy uzyska\u0107 du\u017c\u0105 jasno\u015b\u0107, wi\u0119c zastosowali\u015bmy ja\u015bniejsze diody<\/em> – stwierdza George Pappas, partner zarz\u0105dzaj\u0105cy D3 LED. Ale wysoko wy\u017csza rozdzielczo\u015b\u0107 nie by\u0142a nam potrzebna. Kiedy co\u015b jest tak daleko, mo\u017cna by\u0142oby mie\u0107 rozstaw punkt\u00f3w rz\u0119du 12 mm lub 24 mm, a oko nie zauwa\u017cy\u0142oby r\u00f3\u017cnicy.<\/em><\/p>\n

\n<\/p>\n

\nNa znaku dla Walgreens chcieli\u015bmy stworzy\u0107 absolutnie spektakularny wy\u015bwietlacz o niewiarygodnej rozdzielczo\u015bci<\/em> – dodaje Adriansen. Ale jednocze\u015bnie projekt nadal musi zmie\u015bci\u0107 si\u0119 w bud\u017cecie, wi\u0119c w gr\u0119 zaczyna wchodzi\u0107 odleg\u0142o\u015b\u0107, z jakiej ludzie b\u0119d\u0105 ten znak ogl\u0105da\u0107.<\/em><\/p>\n

\nWy\u015bwietlacz skonstruowany dla Walgreens wykorzystuje diody super owalne, wytwarzane przez firm\u0119 Nichia America.<\/em><\/p>\n

\nW poszukiwaniu niskiego poboru mocy<\/strong><\/p>\n

\nJednak najwi\u0119kszym wyzwaniem dla projektant\u00f3w mog\u0142a okaza\u0107 si\u0119 animacja olbrzymiego znaku. W tym celu zastosowali oni modu\u0142y elektroniczne o wymiarach 38,1 x 38,1 cm i rozmie\u015bcili je na ca\u0142ej powierzchni wy\u015bwietlacza. Zainstalowali razem 10 987 modu\u0142\u00f3w, z kt\u00f3rych ka\u017cdy zawiera od 1024 do 1600 pikseli, co daje razem oko\u0142o 12 milion\u00f3w diod.<\/p>\n

\nWszystkimi modu\u0142ami steruje zesp\u00f3\u0142 20 do 30 komputer\u00f3w, umieszczonych w centrum sterowania billboardem. Bezpo\u015brednio programowalne macierze bramek (Field Programmable Data Arrays – FPGA) Xilinx, ka\u017cda dysponuj\u0105ca w\u0142asnym adresem IP, dzia\u0142aj\u0105 jako sterowniki indywidualnych modu\u0142\u00f3w. Uk\u0142ady FPGA komunikuj\u0105 si\u0119 z centrum sterowania poprzez ca\u0142e kilometry przewod\u00f3w gigabitowego Ethernetu. In\u017cynierowie twierdz\u0105, \u017ce odtwarzanie filmu HD mo\u017ce wi\u0105za\u0107 si\u0119 z przes\u0142aniem 150 gigabajt\u00f3w danych przez kable ethernetowe w przypadku filmiku trwaj\u0105cego 30 sekund.<\/p>\n

\n<\/p>\n

\nKiedy to wszystko doda si\u0119 do siebie, otrzymuje si\u0119 animacj\u0119, kt\u00f3ra wymaga ogromnej szybko\u015bci przesy\u0142ania danych<\/em> – twierdzi Adriansen. Masz ogromne pliki i mas\u0119 pikseli i musisz mie\u0107 spos\u00f3b, by to kontrolowa\u0107.<\/em><\/p>\n

\nNa znajduj\u0105cej si\u0119 przy 43 Ulicy \u015bcianie budynku One Times Square umieszczono billboard o wymiarach 8,8 x 16,4 m, o odst\u0119pie mi\u0119dzy diodami wynosz\u0105cym 10 mm. Kratki na rysunku oznaczaj\u0105 modu\u0142y elektroniczne 38,1 x 38,1 cm. Ka\u017cdy modu\u0142 zawiera uk\u0142ad FPGA i od 1024 do 1600 pikseli. Modu\u0142y porozumiewaj\u0105 si\u0119 z komputerami centralnymi za po\u015brednictwem sieci szkieletowej wykorzystuj\u0105cej gigabitowy Ethernet.<\/em><\/p>\n

\nOpr\u00f3cz tego in\u017cynierowie potrzebowali jakiego\u015b sposobu, \u017ceby rozwi\u0105za\u0107 kwestie zwi\u0105zane z zasilaniem.<\/p>\n

\nNasze pocz\u0105tkowe wyliczenia m\u00f3wi\u0142y o 1 megawacie energii<\/em> – stwierdza Adriansen. Ale na pocz\u0105tku zorientowali\u015bmy si\u0119, \u017ce budynek nie mo\u017ce dostarczy\u0107 takiej ilo\u015bci pr\u0105du. Wi\u0119c po\u015bwi\u0119cili\u015bmy du\u017co czasu i pracy w wymy\u015blanie, jak stworzy\u0107 znak, kt\u00f3ry by\u0142by bardziej ekonomiczny i m\u00f3g\u0142by dzia\u0142a\u0107 na istniej\u0105cych parametrach energetycznych budynku.<\/em><\/p>\n

\nG\u0142\u00f3wnym sposobem rozwi\u0105zania tego problemu by\u0142o zwi\u0119kszenie napi\u0119cia zasilania z 208 na 265 V. Nast\u0119pnie, po dokonaniu jeszcze innych korekt zwi\u0105zanych z zasilaniem, obni\u017cono zapotrzebowanie na energi\u0119 do 350 kW, uda\u0142o si\u0119 tak\u017ce zmniejszy\u0107 wielko\u015b\u0107 transformator\u00f3w i przewod\u00f3w wykorzystywanych w budynku.<\/p>\n

\nNaprawd\u0119 ogromn\u0105 zach\u0119t\u0105 natury ekonomicznej okaza\u0142o si\u0119 zasilanie wy\u015bwietlaczy napi\u0119ciem 265 V<\/em> – nadmienia Adriansen. Niespotykane jest, by zasila\u0107 billboard tej wielko\u015bci pr\u0105dem o mocy 350 000 W.<\/em><\/p>\n

\n?Coraz lepsze i lepsze?<\/strong><\/p>\n

\nBudowa billboardu trwa\u0142a przez wiosn\u0119 i lato, pracowano g\u0142\u00f3wnie w weekendy, po p\u00f3\u0142nocy. W sumie, wy\u015bwietlacz wymaga\u0142 u\u017cycia 20 tir\u00f3w, przewo\u017c\u0105cych ponad 113 ton stali i urz\u0105dze\u0144 elektrycznych, nie wspominaj\u0105c o 12 milionach diod.<\/p>\n

\nBy\u0142 taki wielki, \u017ce instalatorzy potrzebowali pozwole\u0144 na zamkni\u0119cie ulicy i u\u017cycie d\u017awigu, a jedyn\u0105 por\u0105, kiedy mogli prowadzi\u0107 prace, by\u0142 okres po p\u00f3\u0142nocy<\/em> – stwierdza Pappas. Niczego podobnego nigdy wcze\u015bniej nie robiono.<\/em><\/p>\n

\nIn\u017cynierowie z D3 LED twierdz\u0105, \u017ce dziesi\u0119\u0107 lat temu o niczym podobnym nie mo\u017cna by\u0142oby marzy\u0107. Wtedy firma D3 LED wybudowa\u0142a diodowy billboard dla ABC, kt\u00f3ry wykorzystywa\u0142 mniej ni\u017c p\u00f3\u0142 miliona diod przy mniejszej pr\u0119dko\u015bci przesy\u0142u danych. Pomys\u0142 odtwarzania film\u00f3w HD na 1500 m2 ekranie by\u0142 czym\u015b niewyobra\u017calnym.<\/p>\n

\nPi\u0119tna\u015bcie lat temu, niebieska dioda kosztowa\u0142a dolara<\/em> – stwierdza Pappas. Sze\u015b\u0107 czy siedem lat temu nie by\u0142o Ethernetu do tego typu zastosowa\u0144. Teraz diody kosztuj\u0105 u\u0142amek tego co wcze\u015bniej i korzystamy z gigabitowego Ethernetu.<\/em><\/p>\n

\nNast\u0119pnym krokiem mo\u017ce by\u0107 technologia bezprzewodowa<\/em> – twierdzi Pappas. Przy rosn\u0105cych pr\u0119dko\u015bciach transmisji bezprzewodowej i ci\u0105gle spadaj\u0105cych cenach diod, in\u017cynierowie mogliby wykorzysta\u0107 wi\u0119cej urz\u0105dze\u0144 i nie musieliby si\u0119 martwi\u0107 o po\u0142\u0105czenia kablowe.<\/p>\n

\nStopie\u0144 wyrafinowania jest dzi\u015b bardzo wysoki<\/em> – twierdzi Pappas. Wiemy, \u017ce musimy utrzyma\u0107 si\u0119 w czo\u0142\u00f3wce, bo wszystko b\u0119dzie po prostu coraz lepsze i lepsze.<\/em><\/p>\n