- Ngày nay, những thiết bị điều khiển từ xa để điều khiển các thiết bị gia đình như ti vi, máy điều hòa, đầu đĩa, các loại đồ chơi ngày càng phổ biến... Thế nhưng chúng hoạt động ra sao?
Trong thời đại ngày nay, chúng ta không thể thiếu những thiết bị điều khiển từ xa để điều khiển các thiết bị gia đình như ti vi, máy điều hòa, đầu đĩa, các loại đồ chơi… vậy điều khiển từ xa có các loại cơ bản nào và chúng hoạt động ra sao để điều khiển được các vật dụng ở đằng xa một cách chính xác?
- Điều khiển từ xa đã có từ thời Chiến tranh thế giới thứ Hai
Ít người biết rằng những chiếc điều khiển từ xa đầu tiên trên thế giới được ra đời nhằm mục đích phụ vụ cho chiến tranh. Các loại điều khiển từ xa bằng tần số vô tuyến xuất hiện vào Thế chiến I nhằm hướng dẫn các tàu hải quân Đức đâm vào thuyền của quân Đồng Minh.
- Đến Thế chiến II, điều khiển từ xa dùng để kích nổ những quả bom. Sau chiến tranh, công nghệ tuyệt vời của chúng tiếp tục được cải tiến để phục vụ đắc lực trong đời sống con người. Và đến nay, có thể nói, gần như ai cũng đã từng sử dụng điều khiển từ xa để điều khiển một thiết bị nào đó.
- Ban đầu, người ta dùng điều khiển từ xa sử dụng công nghệ tần số vô tuyến RF (Radio Frequency) và sau đó bắt đầu ứng dụng công nghệ hồng ngoại IR (Infrared Remote) vào điều khiển từ xa. Hiện nay trong đời sống, chúng ta sử dụng cả hai loại điều khiển từ xa này. Như vậy, sự khác biệt trong cấu tạo, tính năng và hạn chế của từng loại ra sao?
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại (IR)
- Ngày nay, đây là loại điều khiển từ xa có vai trò “thống trị” trong hầu hết các thiết bị gia đình. Một chiếc điều khiển IR sẽ gồm các bộ phận cơ bản nằm trong một hộp nối cáp kỹ thuật số như sau: Các nút bấm; một bảng mạch tích hợp; các núm tiếp điểm; đi - ốt phát quang (đèn LED).
- Nguyên lý cơ bản của loại điều khiển từ xa này là sử dụng ánh sáng hồng ngoại của quang phổ điện từ mà mắt thường không thấy được để chuyển tín hiệu đến thiết bị cần điều khiển. Nó đóng vai trò như một bộ phát tín hiệu, sẽ phát ra các xung ánh sáng hồng ngoại mang một mã số nhị phân cụ thể. Khi ta ấn một nút phía bên ngoài thì sẽ vận hành một chuỗi các hoạt động khiến các thiết bị cần điều khiển sẽ thực hiện lệnh của nút bấm đó.
Sơ đồ bộ điều khiển từ xa. (Ảnh: HowStuffWorks)Quy trình này cụ thể như sau: Đầu tiên, khi ta nhấn vào một nút như “Tăng âm lượng” chẳng hạn, nó sẽ chạm vào núm tiếp điểm bên dưới và nối kín một mạch tăng âm lượng trên bản mạch. Các mạch tích hợp có thể tự dò tìm ra từng mạch cụ thể cho từng nút bấm. Tiếp đó các mạch này sẽ gửi tín hiệu đến đèn LED nằm phía trước. Từ đây, đèn LED sẽ phát ra một chuỗi các xung ánh sáng chứa các mã nhị phân (gồm những dãy số 1 và 0) tương ứng với lệnh “tăng âm lượng”. Mã lệnh này gồm nhiều mã con như khởi động, tăng âm lượng, mã địa chỉ thiết bị và ngừng lại khi ta thả nút ra.
Về phía bộ phận cần điều khiển, nó sẽ gồm một bộ thu tín hiệu hồng ngoại nằm ở mặt trước để có thể dễ dàng nhận được tín hiệu từ điều khiển từ xa. Sau khi đã xác minh mã địa chỉ này xuất phát đúng từ chiếc điều khiển của mình, chúng sẽ giải mã các xung ánh sáng thành các dữ liệu nhị phân để bộ vi xử lý của thiết bị có thể hiểu được và thực hiện các lệnh tương ứng.
Hiện nay, ta sử dụng thiết bị điều khiển IR cho hầu hết các vật dụng trong nhà như tivi, máy stereo, điều hòa nhiệt độ…. Chúng rất bền, tuy nhiên lại có hạn chế liên quan đến bản chất chỉ truyền theo đường thẳng của ánh sáng. Do đó, loại điều khiển IR có tầm hoạt động chỉ có khoảng 10 mét và cũng không thể truyền qua các bức tường hoặc vòng qua các góc. Chúng chỉ hoạt động tốt khi ta trỏ thẳng hay gần vị trí bộ thu của vật dụng cần điều khiển.
Ngoài ra, nguồn ánh sáng hồng ngoại có ở khắp nơi như ánh sáng mặt trời, bóng đèn huỳnh quang, từ cơ thể con người… nên có thể làm cho điều khiển IR bị nhiễu sóng. Để tránh hiện tượng này, người ta phải cài đặt cho bộ lọc của các bộ phận thu chỉ thu nhận những bước sóng đặc biệt hoặc tần số riêng biệt của ánh sáng hồng ngoại phù hợp với nó và chặn ánh sáng ở bước sóng khác để hạn chế sự nhiễu sóng một cách tối đa.
Điều khiển từ xa bằng tần số vô tuyến (RF)
- Là loại điều khiển từ xa xuất hiện đầu tiên và đến nay vẫn giữ một vai trò quan trọng và phổ biến trong đời sống. Nếu điều khiển IR chỉ dùng trong nhà thì điều khiển RF lại dùng cho nhiều vật dụng bên ngoài như các thiết bị mở cửa gara xe, hệ thống báo hiệu cho xem các loại đồ chơi điện tử từ xa thậm chí kiểm soát vệ tinh và các hệ thống máy tính xách tay và điện thoại thông minh…
Trong thời đại ngày nay, chúng ta không thể thiếu những thiết bị điều khiển từ xa để điều khiển các thiết bị gia đình như ti vi, máy điều hòa, đầu đĩa, các loại đồ chơi… vậy điều khiển từ xa có các loại cơ bản nào và chúng hoạt động ra sao để điều khiển được các vật dụng ở đằng xa một cách chính xác?
- Điều khiển từ xa đã có từ thời Chiến tranh thế giới thứ Hai
Ít người biết rằng những chiếc điều khiển từ xa đầu tiên trên thế giới được ra đời nhằm mục đích phụ vụ cho chiến tranh. Các loại điều khiển từ xa bằng tần số vô tuyến xuất hiện vào Thế chiến I nhằm hướng dẫn các tàu hải quân Đức đâm vào thuyền của quân Đồng Minh.
- Đến Thế chiến II, điều khiển từ xa dùng để kích nổ những quả bom. Sau chiến tranh, công nghệ tuyệt vời của chúng tiếp tục được cải tiến để phục vụ đắc lực trong đời sống con người. Và đến nay, có thể nói, gần như ai cũng đã từng sử dụng điều khiển từ xa để điều khiển một thiết bị nào đó.
- Ban đầu, người ta dùng điều khiển từ xa sử dụng công nghệ tần số vô tuyến RF (Radio Frequency) và sau đó bắt đầu ứng dụng công nghệ hồng ngoại IR (Infrared Remote) vào điều khiển từ xa. Hiện nay trong đời sống, chúng ta sử dụng cả hai loại điều khiển từ xa này. Như vậy, sự khác biệt trong cấu tạo, tính năng và hạn chế của từng loại ra sao?
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại (IR)
- Ngày nay, đây là loại điều khiển từ xa có vai trò “thống trị” trong hầu hết các thiết bị gia đình. Một chiếc điều khiển IR sẽ gồm các bộ phận cơ bản nằm trong một hộp nối cáp kỹ thuật số như sau: Các nút bấm; một bảng mạch tích hợp; các núm tiếp điểm; đi - ốt phát quang (đèn LED).
- Nguyên lý cơ bản của loại điều khiển từ xa này là sử dụng ánh sáng hồng ngoại của quang phổ điện từ mà mắt thường không thấy được để chuyển tín hiệu đến thiết bị cần điều khiển. Nó đóng vai trò như một bộ phát tín hiệu, sẽ phát ra các xung ánh sáng hồng ngoại mang một mã số nhị phân cụ thể. Khi ta ấn một nút phía bên ngoài thì sẽ vận hành một chuỗi các hoạt động khiến các thiết bị cần điều khiển sẽ thực hiện lệnh của nút bấm đó.
Về phía bộ phận cần điều khiển, nó sẽ gồm một bộ thu tín hiệu hồng ngoại nằm ở mặt trước để có thể dễ dàng nhận được tín hiệu từ điều khiển từ xa. Sau khi đã xác minh mã địa chỉ này xuất phát đúng từ chiếc điều khiển của mình, chúng sẽ giải mã các xung ánh sáng thành các dữ liệu nhị phân để bộ vi xử lý của thiết bị có thể hiểu được và thực hiện các lệnh tương ứng.
Hiện nay, ta sử dụng thiết bị điều khiển IR cho hầu hết các vật dụng trong nhà như tivi, máy stereo, điều hòa nhiệt độ…. Chúng rất bền, tuy nhiên lại có hạn chế liên quan đến bản chất chỉ truyền theo đường thẳng của ánh sáng. Do đó, loại điều khiển IR có tầm hoạt động chỉ có khoảng 10 mét và cũng không thể truyền qua các bức tường hoặc vòng qua các góc. Chúng chỉ hoạt động tốt khi ta trỏ thẳng hay gần vị trí bộ thu của vật dụng cần điều khiển.
Ngoài ra, nguồn ánh sáng hồng ngoại có ở khắp nơi như ánh sáng mặt trời, bóng đèn huỳnh quang, từ cơ thể con người… nên có thể làm cho điều khiển IR bị nhiễu sóng. Để tránh hiện tượng này, người ta phải cài đặt cho bộ lọc của các bộ phận thu chỉ thu nhận những bước sóng đặc biệt hoặc tần số riêng biệt của ánh sáng hồng ngoại phù hợp với nó và chặn ánh sáng ở bước sóng khác để hạn chế sự nhiễu sóng một cách tối đa.
Điều khiển từ xa bằng tần số vô tuyến (RF)
- Là loại điều khiển từ xa xuất hiện đầu tiên và đến nay vẫn giữ một vai trò quan trọng và phổ biến trong đời sống. Nếu điều khiển IR chỉ dùng trong nhà thì điều khiển RF lại dùng cho nhiều vật dụng bên ngoài như các thiết bị mở cửa gara xe, hệ thống báo hiệu cho xem các loại đồ chơi điện tử từ xa thậm chí kiểm soát vệ tinh và các hệ thống máy tính xách tay và điện thoại thông minh…
Một số điều khiển từ xa. (Nguồn: Internet)
Với loại điều khiển này, nó cũng sử dụng nguyên lý tương tự như điều khiển bằng tia hồng ngoại nhưng thay vì gửi đi các tín hiệu ánh sáng, nó lại truyền sóng vô tuyến tương ứng với các lệnh nhị phân. Bộ phận thu sóng vô tuyến trên thiết bị được điều khiển nhận tín hiệu và giải mã nó. So với loại điều khiển IR, lợi thế lớn nhất của nó chính là phạm vi truyền tải rộng, có thể sử dụng cách thiết bị cần điều khiển đến hơn 30 mét đồng thời có thể điều khiển xuyên tường, kính…
Tuy nhiên, nó cũng có hạn chế đó là tín hiệu vô tuyến cũng có mặt khắp nơi trong không gian do hàng trăm loại máy móc thiết bị dùng các tín hiệu vô tuyến tại các tần số khác nhau. Do đó, người ta tránh nhiễu sóng bằng cách truyền ở các tần số đặc biệt và nhúng mã kỹ thuật số địa chỉ của thiết bị nhận trong các tín hiệu vô tuyến. Điều này giúp bộ thu vô tuyến trên thiết bị hồi đáp tín hiệu tương ứng một cách chính xác.
Hiện nay, cả hai loại điều khiển này đều được ứng dụng hết sức rộng rãi trong đời sống. Người ta còn tích hợp cả hai lại để tạo thành những loại điều khiển từ xa vạn năng có thể điều khiển nhiều loại thiết bị cùng lúc hay chỉ cần bấm một nút sẽ tự động thực hiện một chuỗi lệnh tuần tự. Ngoài ra, con người còn cải tiến các bộ mở rộng nhằm chuyển đổi tín hiệu vô tuyến thành các xung hồng ngoại nhằm mở rộng phạm vi điều khiển hoạt động của các thiết bị trong gia đình…
Tuy nhiên, nó cũng có hạn chế đó là tín hiệu vô tuyến cũng có mặt khắp nơi trong không gian do hàng trăm loại máy móc thiết bị dùng các tín hiệu vô tuyến tại các tần số khác nhau. Do đó, người ta tránh nhiễu sóng bằng cách truyền ở các tần số đặc biệt và nhúng mã kỹ thuật số địa chỉ của thiết bị nhận trong các tín hiệu vô tuyến. Điều này giúp bộ thu vô tuyến trên thiết bị hồi đáp tín hiệu tương ứng một cách chính xác.
Hiện nay, cả hai loại điều khiển này đều được ứng dụng hết sức rộng rãi trong đời sống. Người ta còn tích hợp cả hai lại để tạo thành những loại điều khiển từ xa vạn năng có thể điều khiển nhiều loại thiết bị cùng lúc hay chỉ cần bấm một nút sẽ tự động thực hiện một chuỗi lệnh tuần tự. Ngoài ra, con người còn cải tiến các bộ mở rộng nhằm chuyển đổi tín hiệu vô tuyến thành các xung hồng ngoại nhằm mở rộng phạm vi điều khiển hoạt động của các thiết bị trong gia đình…
( Nguồn http://www.khoahoc.com.vn )
Remote hoạt động như thế nào
Bài viết này sẽ trả lời các câu hỏi sau:
1. GPS là gì? Cơ chế hoạt động?
2. A-GPS là gì?
3. Định vị GPS khác gì so với định vị BTS trên GSM network?
4. Sự khác nhau giữa máy GPS chuyên dụng và điện thoại có tích hợp GPS?
5. Một vài hiểu lầm thường gặp
1. GPS là gì ? Cơ chế hoạt động ?
- Hệ thống định vị toàn cầu (tiếng Anh: Global Positioning System - GPS) là hệ thống xác định vị trí dựa trên các vệ tinh nhân tạo. GPS được thiết kế và bảo quản bởi Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ, GPS ban đầu chỉ dành cho các mục đích quân sự, nhưng từ năm 1980 chính phủ Mỹ cho phép sử dụng dân sự. GPS hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết, mọi nơi trên Trái Đất, 24 giờ một ngày. Không mất phí thuê bao hoặc mất tiền trả cho việc thiết lập sử dụng GPS.
- Quá trình xây dựng GPS
* Vệ tinh GPS đầu tiên được phóng năm 1978.
* Hoàn chỉnh đầy đủ 24 vệ tinh vào năm 1994.
* Mỗi vệ tinh được làm để hoạt động tối đa là 10 năm.
* Vệ tinh GPS có trọng lượng khoảng 1500 kg và dài khoảng 5m với các tấm năng lượng Mặt Trời mở rộng 7 m².
* Công suất phát bằng hoặc dưới 50 watts.
- Các nước trong Liên minh châu Âu cũng đang xây dựng Hệ thống định vị Galileo, có tính năng giống như GPS của Hoa Kỳ, dự tính sẽ bắt đầu hoạt động năm 2011-2012.
- 24 vệ tinh GPS bay vòng quanh Trái Đất hai lần trong một ngày theo một quỹ đạo rất chính xác và phát tín hiệu có thông tin xuống Trái Đất (Thực tế chỉ có 21 vệ tinh hoạt động, còn 3 vệ tinh dự phòng) . Các máy thu GPS nhận thông tin này và bằng phép tính lượng giác tính được chính xác vị trí của người dùng. Về bản chất máy thu GPS so sánh thời gian tín hiệu được phát đi từ vệ tinh với thời gian nhận được chúng. Sai lệch về thời gian cho biết máy thu GPS ở cách vệ tinh bao xa. Rồi với nhiều quãng cách đo được tới nhiều vệ tinh máy thu có thể tính được vị trí của người dùng và hiển thị lên bản đồ điện tử của máy.
Hệ thống GPS gồm:
- Phần không gian: Gồm 1 tổ hợp vài chục cái vệ tinh đang bay trên bầu trời theo những quỹ đạo nhất định, có tính toán và điều chỉnh để có thể phủ sóng toàn bộ mặt đất. Ở bất cứ điểm nào trên mặt đất, cũng đều có thể "nhìn thấy" tối thiểu 4 vệ tinh. Nôm na mà mật độ khá là đều. Các vệ tinh này bay ở độ cao 20,000km
- Phần điều khiển: Là các trung tâm mặt đất đặt cố định và rải rác khắp thế giới, theo dõi và điều khiển hoạt động của các vệ tinh trên.
- Phần sử dụng: là thiết bị thu nhận và sử dụng tín hiệu GPS có mục đích. Thiết bị này bao gồm phần cứng để thu nhận sóng, phần mềm để giải mã sóng, tính toán, và phần giao diện.
Cơ chế hoạt động:
- Vị trí của 1 điểm trên mặt đất, sẽ là tham chiếu so với vị trí của các vệ tinh và trung tâm tín hiệu trung gian mặt đất. Nói đơn giản là thế này: Vị trí của bạn sẽ được tính toán dựa trên khoảng cách từ nơi bạn đang đứng đến các vệ tinh, và đến các trung tâm mặt đất. Khoảng cách này được đo = phương pháp rất đơn giản, đó là Quãng đường = Vận Tốc x Thời Gian. Ở đây, vận tốc là vận tốc truyền tín hiệu (sóng), thời gian đo bằng đồng hồ nguyên tử có độ chính xác cực cao. Vì thế, khi nhận đc tín hiệu từ vệ tinh, thiết bị sẽ tự tính toán ra khoảng cách giữa thiết bị và vệ tinh thông qua phương pháp trên.
- Theo lý thuyết, chỉ cần có 3 vệ tinh là có thể tính toán đc vị trí (tính ra tọa độ x,y,z trong không gian), tuy nhiên do có sai số nhất định nên hệ thống cần thêm 1 tham chiếu nữa, tức là thêm 1 vệ tinh nữa là 4 vệ tinh để có thể tính toán đc chính xác. Dĩ nhiên nếu có nhiều hơn 4 vệ tinh thì nó cũng sẽ nhận hết và xử lý hết tín hiệu. Các bạn cũng nên biết rằng, có thêm nhiều vệ tinh thì có thể bắt chính xác hơn, nhưng chỉ là có thể thôi nhé, không phải cứ nhiều hơn là chính xác hơn đâu. Đôi khi còn chậm hơn vì thiết bị phải xử lý quá nhiều tín hiệu.
- Cuối cùng, GPS tuy tính toán vị trí rất chính xác nhưng vẫn luôn luôn có sai số. Sai số này có thể và vài mét, hoặc vài trăm mét. Sai số hiển thị trên màn hình thiết bị chỉ là sai số có thể có dựa trên phân tích tín hiệu thu nhận đc, còn thực tế thì ko ai biết đc chính xác. Bởi các vệ tinh, trái đất, và cả chúng ta đều di chuyển liên tục đồng thời trong thời gian thực.
2. A-GPS là gì?
- Assisted-GPS: công nghệ hỗ trợ cho hệ thống GPS qua việc sử dụng các trạm trung gian trên mặt đất. Các trạm trung gian này chính là các cột phát sóng của nhà mạng trong khu vực. Và hệ thống A-GPS có 1 máy chủ để tính toán các tín hiệu và thông số mà nó nhận đc. Thiết bị sử dụng A-GPS sẽ phải kết nối với máy chủ để nhận tín hiệu này (qua kết nối internet 3G, GPRS, wifi). Như hình vẽ bạn có thể thấy A-GPS nhận tín hiệu từ 3 vệ tinh và 1 trạm mặt đất. Nhờ đó mà tín hiệu sẽ nhanh chóng và ổn định hơn. Vì trạm mặt đất ở gần hơn, sóng khỏe hơn. Và trạm này cố định!!!
- Nhờ đó A-GPS hoạt động nhanh hơn và ổn định hơn. Các bạn nên nhớ, A-GPS không hoàn toàn thay thế GPS, nó chỉ có tác dụng hỗ trợ mà thôi. Nếu ko có sóng di động, ko có liên lạc với máy chủ hay trạm BTS, thì thiết bị vẫn có thể định vị nhờ GPS như bình thường.
3. Định vị GPS khác gì so với định vị BTS trên GSM network?
-Định vị GPS như các bạn đã biết, tính toán vị trí tham chiếu dựa trên khoảng cách với các vệ tinh. Vì thế nó cho tọa độ chính xác và có độ chính xác cao.
- Định vị BTS: BTS chính là các trạm phát sóng Base transceiver station, các trạm này đặt cố định trên mặt đất, người ta xây dựng 1 bản đồ vị trí các trạm này. Vì thế khi ta nằm trong vùng phủ sóng của 1 trạm BTS, thì ta sẽ bị nó nhận diện và ghi lại vị trí tương đối. Tức là trạm BTS chỉ biết chúng ta trong tầm phủ sóng của nó (bán kính vài km tùy địa hình) chứ nó không biết vị trí chính xác của chúng ta. Vì thế cách định vị này có giá trị tương đối và sai số cao. Nói dễ hiểu hơn là khi bạn đứng trong vùng phủ sóng thì cho dù ngay dưới chân cột, hay cách cột 10km thì cũng như nhau cả thôi.
- Ở trong thành phố, nơi có mật độ trạm BTS cao, thì định vị BTS chính xác hơn 1 chút nhờ giao thoa giữa nhiều vùng phủ sóng với nhau.
- Nếu bạn vẫn chưa hiểu, thì xem ví dụ như sau: Bạn đang đi bộ trên quảng trường Ba Đình. Nếu bạn dùng GPS, bạn sẽ thấy mình đang di chuyển trên màn hình theo thời gian thực (như trong phim).
- Còn nếu bạn dùng BTS, bạn đang đi nhưng trên mình hình sẽ thấy mình đứng im, và sau đó tự dưng nhảy từ điểm này sang điểm khác. Vì bạn vừa đi từ vùng phủ sóng của trạm này sang trạm khác.
4. Sự khác nhau giữa máy GPS chuyên dụng và điện thoại có tích hợp GPS ?
- Sự khác nhau duy nhất chính là sự chuyên dụng và chính xác. Cái gì chuyên dụng mà chả xịn hơn!!!
- Máy định vị GPS chuyên dụng có nhiều chức năng hơn, độ chính xác cao hơn, giao diện sử dụng thuận tiện hơn. Nhất là về chức năng và độ chính xác.
- Còn các điện thoại tích hợp GPS, tuy có chip xử lý và ăn ten nhận tín hiệu nhưng vẫn không thể cho tham số chính xác được. Mặc dù các phần mềm đi kèm có các tính năng và giao diện hỗ trợ người dùng tốt. Nhưng điện thoại tích hợp GPS ko phải là 1 giải pháp đáng tin cậy cho những ai có nhu cầu sử dụng GPS. Nói đơn giản như bị rớt sóng, hay hết pin chẳng hạn.
- Nếu muốn test thiết bị GPS, bạn hãy chọn 1 ngày đẹp trời, quang mây. Cài phần mền ứng dụng GPS, có chức năng hiển thị thông số, tracking (ghi lại hành trình). Và thử sử dụng xem thế nào! Bạn sẽ thấy những điều hữu dụng mà GPS mang lại, nhất là ở những nơi xa xôi, như rừng núi, ngoài đại dương chẳng hạn.
- Nhờ đó A-GPS hoạt động nhanh hơn và ổn định hơn. Các bạn nên nhớ, A-GPS không hoàn toàn thay thế GPS, nó chỉ có tác dụng hỗ trợ mà thôi. Nếu ko có sóng di động, ko có liên lạc với máy chủ hay trạm BTS, thì thiết bị vẫn có thể định vị nhờ GPS như bình thường.
3. Định vị GPS khác gì so với định vị BTS trên GSM network?
-Định vị GPS như các bạn đã biết, tính toán vị trí tham chiếu dựa trên khoảng cách với các vệ tinh. Vì thế nó cho tọa độ chính xác và có độ chính xác cao.
- Định vị BTS: BTS chính là các trạm phát sóng Base transceiver station, các trạm này đặt cố định trên mặt đất, người ta xây dựng 1 bản đồ vị trí các trạm này. Vì thế khi ta nằm trong vùng phủ sóng của 1 trạm BTS, thì ta sẽ bị nó nhận diện và ghi lại vị trí tương đối. Tức là trạm BTS chỉ biết chúng ta trong tầm phủ sóng của nó (bán kính vài km tùy địa hình) chứ nó không biết vị trí chính xác của chúng ta. Vì thế cách định vị này có giá trị tương đối và sai số cao. Nói dễ hiểu hơn là khi bạn đứng trong vùng phủ sóng thì cho dù ngay dưới chân cột, hay cách cột 10km thì cũng như nhau cả thôi.
- Ở trong thành phố, nơi có mật độ trạm BTS cao, thì định vị BTS chính xác hơn 1 chút nhờ giao thoa giữa nhiều vùng phủ sóng với nhau.
- Nếu bạn vẫn chưa hiểu, thì xem ví dụ như sau: Bạn đang đi bộ trên quảng trường Ba Đình. Nếu bạn dùng GPS, bạn sẽ thấy mình đang di chuyển trên màn hình theo thời gian thực (như trong phim).
- Còn nếu bạn dùng BTS, bạn đang đi nhưng trên mình hình sẽ thấy mình đứng im, và sau đó tự dưng nhảy từ điểm này sang điểm khác. Vì bạn vừa đi từ vùng phủ sóng của trạm này sang trạm khác.
4. Sự khác nhau giữa máy GPS chuyên dụng và điện thoại có tích hợp GPS ?
- Sự khác nhau duy nhất chính là sự chuyên dụng và chính xác. Cái gì chuyên dụng mà chả xịn hơn!!!
- Máy định vị GPS chuyên dụng có nhiều chức năng hơn, độ chính xác cao hơn, giao diện sử dụng thuận tiện hơn. Nhất là về chức năng và độ chính xác.
- Còn các điện thoại tích hợp GPS, tuy có chip xử lý và ăn ten nhận tín hiệu nhưng vẫn không thể cho tham số chính xác được. Mặc dù các phần mềm đi kèm có các tính năng và giao diện hỗ trợ người dùng tốt. Nhưng điện thoại tích hợp GPS ko phải là 1 giải pháp đáng tin cậy cho những ai có nhu cầu sử dụng GPS. Nói đơn giản như bị rớt sóng, hay hết pin chẳng hạn.
- Nếu muốn test thiết bị GPS, bạn hãy chọn 1 ngày đẹp trời, quang mây. Cài phần mền ứng dụng GPS, có chức năng hiển thị thông số, tracking (ghi lại hành trình). Và thử sử dụng xem thế nào! Bạn sẽ thấy những điều hữu dụng mà GPS mang lại, nhất là ở những nơi xa xôi, như rừng núi, ngoài đại dương chẳng hạn.
5. Một số hiểu lầm cơ bản thường gặp:
- GPS ko phải là hệ thống dẫn đường. GPS là hệ thống định vị vị trí. Còn dẫn đường (navigator) là 1 ứng dụng của GPS. Nhiều bạn nhắc tới GPS là hệ thống dẫn đường là sai hoàn toàn. Ứng dụng của GPS đơn giản nhất mà bạn có thể sử dụng đó là check in, foursquare, latitude...
- Nhiều vệ tinh hơn chắc chắc đã xịn hơn
Nhiều bạn khoe máy mình bắt được 8-10-12 vệ tinh. Điều đó là tốt, chứng tỏ chức năng GPS của bạn đang hoạt động tốt. Tuy nhiên điều đó có nghĩa là tại thời điểm đó, ở vị trí đó bạn đang bắt được tín hiệu từ 8-10-12 vệ tinh. Điều đó không nói lên cái gì cả! Vẫn là vị trí đó, nhưng ngày hôm sau, có thể bạn sẽ chỉ còn thấy 3-4 VT hoặc không thấy cái nào. Vì nhiều lý do, như do thời tiết chẳng hạn!Hệ thống định vị toàn cầu GPS
- Hiện tại, USB (Universal Serial Bus) đã trở thành chuẩn kết nối cũng như phương thức truyền dữ liệu thân thuộc với người dùng công nghệ nhờ vào sự thuận tiện, độ bền và giá thành hợp lý của nó. Ông Jeff Ravencraft - Giám đốc Điều hành của Mashable cho biết "Hiện có khoảng 10 tỷ thiết bị sử dụng kết nối USB. Ngoài ra hằng năm có hơn 3 tỷ sản phẩm dùng kết nối USB được sản xuất và con số này vẫn đang tiếp tục tăng lên". Ở bài viết này, chúng ta sẽ cùng nhìn lại sự phát triển của chuẩn kết nối USB qua từng giai đoạn.
- Năm 1994 - Bắt đầu nghiên cứu phát triển chuẩn kết nối mớiBảy hãng công nghê hàng đầu bao gồm Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, Nortel đã cùng nhau hợp tác nghiên cứu và phát triển một chuẩn kết nối thiết bị ngoại vi mới. Với tiêu chí hướng đến chính là tính rẻ, bền, dễ sản xuất và dễ sử dụng.
- Tháng 1/1996 - Chuẩn kết nối USB 1.0 được công bố
Lúc này, công nghệ USB 1.0 được chia ra làm hai phiên bản với tốc độ truyền dữ liệu lần lượt là 1,5 Mb/giây và 12 Mb/giây. Đây được xem là tiến bộ đáng kể so với các công nghệ truyền dữ liệu trước đó, nó giúp các thiết bị như ổ đĩa quang, ổ cứng ngoài hoạt động nhanh hơn.
- Tháng 4/2000 - Công nghệ USB 2.0 ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu truyền dữ liệu với tốc độ lớn hơn.
USB 2.0 (được chuẩn hóa bởi Diễn đàn USB Implementers - USB-IF vào năm 2001) có tốc độ truyền dữ liệu lên tới 480 Mb/giây, cao hơn khoảng 40 lần so với công nghệ cũ. Công nghệ này cũng giúp cho việc kết nối máy tính với các thiết bị ngoại vi đòi hỏi tốc độ truyền dữ liệu lớn như máy in, webcam dễ dàng hơn. Ngoài ra, USB 2.0 còn kéo theo sự xuất hiện của ổ cắm Mini B và bộ nối vẫn thường thấy trong máy nghe MP3 cũng như thiết bị điện tử mini khác. Thêm một ưu điểm nữa của công nghệ USB 2.0 chính là việc nó cũng sẽ tương thích ngược với thiết bị sử dụng công nghệ USB 1.0.
- Tháng 12/2000 - Kết nối USB được tích hợp vào ổ cứng Flash Drivers, tạo nên thiết bị lưu trữ ngoài (ổ cứng USB) vô cùng tiện lợi
IBM là hãng đi tiên phong bằng việc phát hành ổ cứng USB "DiskOnKey" dung lượng lưu trữ 8 MB. Với sáng kiến trên thì việc sao chép, di chuyển các tập tin trên máy tính trở nên đơn giản hơn rất nhiều so với các loại đĩa mềm 3,5 inch thời đó. Ổ cứng USB đã được vinh danh trong "Top 100 thiết bị kinh điển" của tạp chí Time.- Tháng 5/2005 - Xuất hiện kết nối USB không dây.
Làm việc theo nguyên lí băng thông cực rộng của công nghệ sóng vô tuyến, Wireless USB(WUSB) cho phép truyền dữ liệu không dây băng thông rộng giữa máy tính và các thiết bị ngoại vi như máy in, máy quét hay các ổ đĩa cứng cầm tay... Theo lí thuyết WUSB có tốc độ truyền dữ liệu cao nhất là 480 Mbps và hiệu suất làm việc tốt nhất trong phạm vi mạng 10m. Nhưng thực tế thì nó chỉ đạt tốc độ 50 – 100 Mbps và cự ly truyền dữ liệu ngắn hơn, hiệu suất giảm đi khi khoảng cách tăng lên. Vào lúc đấy thì chỉ có một số công nghệ USB không dây được phát triển, trong đó có Certified Wireless USB - sử dụng tần số radio cực rộng WiMedia của Liên minh WiMedia.
- Tháng 11/2008 - Chuẩn USB 3.0 ra đời
Nhờ vào việc nâng cao hiệu quả truyền dữ liệu bằng tính năng truyền song hướng (dual simplex) thay vì truyền đơn hướng (half duplex) nên chuẩn kết nối USB 3.0 có tốc độ nhanh hơn đến 10 lần so với USB 2.0, đồng thời hỗ trợ đọc/ghi dữ liệu cùng lúc. Tốc độ truyền tải dữ liệu tối đa qua kết nối USB 3.0 Superspeed là 5.000 Mbps - Gấp 10 lần chuẩn USB 2.0. Ngoài ra, các thiết bị sử dụng chuẩn kết nối USB 3.0 còn tiết kiệm được điện năng nhờ việc tự gửi yêu cầu trao đổi dữ liệu cho máy tính khi cần thay vì thực hiện theo chiều ngược lại. Bên cạnh đó, USB 3.0 cũng tương thích ngược với các thiết bị dùng chuẩn cũ.- Tháng 7/2012 - Phê chuẩn phát triển USB Power Delivery, cho phép sạc các thiết bị qua cáp và kết nối USB 2.0/3.0
Chúng ta có thể sạc nhiều thiết bị di động qua kết nối USB nhưng điện áp của chuẩn USB hiện nay chưa đủ sạc các thiết bị lớn như máy tính hay những thiết bị kỹ thuật số khác. Sự ra đời của USB Power Delivery sẽ hỗ trợ truyền tải điện năng với công suất lên tới 100W qua dây cáp cũng như kết nối USB đạt chứng chỉ USB Power Delivery. Ngoài ra, chuẩn sạc mới cũng sẽ tương thích ngược với những dây cáp và đầu nối USB hiện tại.- Tháng 9/2012 - Chuẩn kết nối USB 3.0 vẫn tiếp tục trên đà phát triển mạnh mẽ
Theo thống kê của USB-IF thì hiện tại có hơn 600 sản phẩm sử dụng kết nối USB 3.0 đang có mặt trên thị trường – Tăng 325 sản phẩm so với cùng kỳ năm ngoái.
USB đang là một trong những chuẩn kết nối thống trị thị trường công nghệ thời gian qua. Hiện tại, chuẩn kết nối USB 3.0 đang phải gặp phải sự cạnh tranh từ đối thủ Thunderbolt của Intel, tuy nhiên giá thành hợp lý là lợi thế rất lớn mà USB 3.0 đang nắm giữ.
Chuẩn USB qua các giai đoạn
Hầu hết động cơ xe ô tô ngày nay đều sử dụng động cơ đốt trong. Tất cả các động cơ đốt trong đều lặp lại một chu trình tuần hoàn của chu kì làm việc bao gồm 4 bước: nạp, nén, nổ (đốt) và xả. Bạn có biết rằng, để đốt cháy 20 ga-lông xăng (khoảng 75,6 lít) trong xe hơi thì cần đến khoảng khoảng 566,334 m3 khí oxy. (tương đương với khí oxy của căn nhà rộng 232,26 m2).
Bạn đã bao giờ mở nắp ca-pô chiếc ôtô của mình và tự hỏi cái gì xảy ra trong động cơ của nó chưa? Có thể bạn không hiếu kỳ và không muốn biết tường tận điều đó. Thế nhưng khi mua một chiếc xe mới chắc chắn bạn cũng muốn biết 3.0 V6 hoặc V8... nghĩa là gì phải không?
Bài infographic này sẽ giới thiệu đến bạn từng bộ phận và cách hoạt động của động cơ xe ô tô chạy xăng và xe ô tô lai xăng-điện – một dòng xe mà các hãng ô tô trên Thế giới đang hướng đến.
*Vì ảnh động có dung lượng khá lớn, để tiện cho việc theo dõi các bạn vui lòng click vào Thumbnail hình bên dưới và chờ load trong giây lát.
* Ảnh tĩnh
Hình minh họa hệ thống dẫn động trên xe ô tô
Khi tìm hiểu thông tin để mua một chiếc xe ô tô, chúng ta thường chú ý đến các thông số cơ bản như loại động cơ, công suất, mô-men xoắn, trang bị tiện nghi và an toàn.v.v... Tuy nhiên, có một thông số cũng quan trọng không kém mà chúng ta cần chú ý, đó chính là hệ thống dẫn động của chiếc xe. Trong phạm vi bài viết này, mình sẽ chia sẻ với các bạn những gì cơ bản & cụ thể nhất về hệ thống dẫn động trên xe hơi. Từ đó, các bạn có thể cân nhắc và so sánh với nhu cầu công việc, sở thích và điều kiện kinh tế của mình để lựa chọn được chiếc xe phù hợp nhất.
Động cơ chính là nơi sinh ra hai thông số quan trọng nhất tượng trưng cho "sức mạnh" của chiếc xe: công suất và mô-men xoắn. Mình đã chia sẻ với các bạn về sự khác nhau của 2 thông số này trong một bài viết gần đây. Để có thể truyền sức mạnh này tới các bánh xe và làm cho chúng quay, chiếc xe cần phải có một cơ cấu để dẫn động từ điểm đầu là động cơ cho đến điểm cuối là các bánh xe. Tuy nhiên, không phải tất cả các bánh xe đều nhận được mô-men xoắn một cách đồng thời hoặc một "lượng" như nhau trong cùng một thời điểm. Vấn đề này không hề đơn giản, tùy thuộc yêu cầu kỹ thuật và yêu cầu sử dụng của từng loại xe mà người ta chế tạo ra những phương pháp truyền động khác nhau.
Xét một cách tổng quát, hiện nay có 4 cơ cấu dẫn động cơ bản nhất bao gồm:
- FWD (Front-Wheel Drive) là hệ thống dẫn động cầu trước, tức là 2 bánh trước sẽ trực tiếp nhận được "lực" truyền từ động cơ. Hai bánh trước sẽ chủ động quay và "kéo" 2 bánh sau lăn theo.
- RWD (Rear-Wheel Drive) là hệ dẫn động cầu sau. Hoạt động của hệ thống này tương tự như FWD nhưng lần này là 2 bánh sau quay và "đẩy" 2 bánh trước lăn theo.
- AWD (All-Wheel Drive) là hệ dẫn động 4 bánh toàn thời gian. Chúng ta có thể hiểu nôm na là tất cả 4 bánh xe luôn luôn nhận được "lực" truyền từ động cơ xe. Mình sẽ phân tích chi tiết hơn về hệ thống dẫn động này trong phần sau.
- 4WD (4-Wheels Drive) cũng là hệ dẫn động 4 bánh nhưng là loại bán thời gian. Các bạn có thể tưởng tượng là chiếc xe trang bị hệ thống dẫn động này có thể "quay" được cả 4 bánh cùng lúc hoặc chỉ 2 bánh tùy vào lựa chọn của người lái thông qua một cơ cấu "gài cầu" bên trong xe.
1. Hệ thống dẫn động cầu trước (FWD)
Đa số các mẫu xe ngày nay đều được trang bị hệ thống dẫn động phổ biến này. Vào những năm đầu thế kỷ 20, kiểu dẫn động cầu trước (FWD) là thuộc loại "hàng hiếm" vì đa số các loại xe đều được trang bị hệ thống dẫn động cầu sau (RWD). Nhưng ở thời điểm hiện tại, kiểu dẫn động FWD lại được trang bị trên khoảng 70% số xe mới xuất xưởng. Nguyên nhân chính nằm ở chỗ các xe hiện đại đều có động cơ đặt trước thay vì đặt sau như trước kia. Vì vậy, để loại bỏ cơ cấu truyền động từ trước ra sau vốn dĩ hơi "lằng nhằng" và tiêu hao nhiều năng lượng, ý tưởng truyền "lực" tới ngay bánh trước là giải pháp khả thi nhất.
Cơ cấu lái và dẫn động trên trục trước của một chiếc xe FWD
Áp dụng kiểu dẫn động cầu trước đồng nghĩa với việc các nhà sản xuất có thể giảm bớt các chi tiết cấu thành, giúp hạ thấp chi phí sản xuất, khối lượng xe cũng giảm đi khiến cho chiếc xe "uống" ít xăng hơn. Do thiết kế của kiểu dẫn động cầu trước này không cần phải có trục truyền động và cầu trục sau nên toàn bộ cơ cấu truyền động và hệ thống vi sai có thể được bố trí trong cùng một khối gọn gàng và đơn giản. Cấu trúc này giúp nhà sản xuất dễ bố trí các hệ thống phụ trợ như hệ thống treo, hệ thống phanh, đường dẫn nhiên liệu, hệ thống xả thải.v.v...
Một lợi thế khác của loại FWD chính là không gian nội thất có thiết kế rộng rãi hơn. Vì không cần phải có những hốc lớn trên khung xe để bố trí các kết cấu cơ khí truyền động nên nhà sản xuất có thể dễ dàng bố trí không gian nội thất. Ví dụ như nội thất bên trong mẫu sedan Honda Civic hiện thời, chúng ta có thể thấy hàng ghế ngồi phía sau khá thoải mái nhờ sàn xe bằng phẳng và không hề có chỗ gồ ghề, cho dù nó chỉ là một chiếc xe nhỏ. Thêm vào đó, một chiếc xe FWD chắc chắn sẽ không có vi sai cầu sau nên thể tích khoang hành lý sẽ được tăng lên đáng kể. Chúng ta có thể thấy rằng những loại xe thường được trang bị hệ thống dẫn động cầu trước là các loại sedan cỡ nhỏ, cỡ trung, các loại xe mini, xe điện... thậm chí là cả những chiếc sedan cỡ lớn, Crossover và SUV. Do yêu cầu tiết kiệm nhiên và giảm giá thành nên hầu hết các phân khúc xe ngày nay đều có phiên bản dẫn động cầu trước để đáp ứng nhu cầu của mọi đối tượng khách hàng.
Các mẫu sedan cỡ nhỏ & cỡ trung thường là loại FWD
Tuy nhiên, ngoài những ưu điểm kể trên, hệ dẫn động cầu trước có một số nhược điểm liên quan tới tính năng vận hành của xe. Đầu tiên, do sự phân bố trọng lượng tập trung nhiều hơn vào phần đầu xe, một chiếc xe trang bị hệ dẫn động cầu trước khó có thể tăng tốc nhanh và luôn thất thế so với xe dẫn động cầu sau trên các đoạn đường thẳng. Do trọng lượng dồn về phía trước nhiều hơn khiến phần đuôi trở nên nhẹ hẳn nên việc điều khiển một chiếc xe sử dụng hệ thống FWD rất dễ bị hiện tượng "oversteer" hay còn gọi là "mất lái" khi vào cua, nghĩa là bánh sau sẽ dễ bị trượt và không còn ma sát với mặt đường, nhất là trong điều kiện mặt đường trơn trượt.
Nhược điểm cuối cùng là cho dù hệ thống FWD tỏ ra hết sức "thực dụng" nhưng thiết kế của chúng lại mâu thuẫn với tính "thực tế" của một chiếc xe hơi. Tại sao chiếc xe của bạn đi bằng 4 bánh nhưng lại dồn tất cả các nhiệm vụ định hướng, phanh, chịu tải, tăng tốc... lên mỗi hai bánh trước...??? Trong một chiếc xe dẫn động cầu trước, trục bánh trước luôn có cấu tạo khá phức tạp và phải đảm trách quá nhiều nhiệm vụ. Trong khi đó lốp xe thì có tuổi thọ giới hạn, các lực ma sát sinh ra do dẫn động, định hướng, giảm tốc và chịu tải đều dồn lên các bánh trước khiến chúng hao mòn nhanh, kéo theo sự suy giảm hiệu suất hoạt động và tính an toàn. Trong khi đó, các lốp phía sau lại chịu tải trọng nhẹ hơn, chúng hầu như chỉ làm mỗi nhiệm vụ "nâng đỡ" và lăn theo chiếc xe. Tuy nhiên, với trình độ khoa học & kỹ thuật phát triển mạnh mẽ như ngày nay, những nhược điểm trên đã dần được khắc phục, cho dù có thể là chưa triệt để, nhằm đáp ứng hai nhu cầu rất lớn của người tiêu dùng cũng như là của nhà sản xuất - đó cũng chính là hai ưu điểm lớn nhất của hệ thống dẫn động cầu trước FWD: tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu chi phí sản xuất.
2. Hệ thống dẫn động cầu sau (RWD)
Subaru BRZ là mẫu xe thể thao với hệ dẫn động cầu sau tiêu biểu
Như mình đã phân tích ở trên, những nhược điểm của hệ dẫn động bánh trước FWD lại chính là ưu điểm của hệ thống dẫn động bánh sau RWD. Khi càng có nhiều kết cấu cơ khí được chuyển từ phía trước ra đằng sau, chiếc xe sẽ có được sự cân bằng trọng lượng tốt hơn, dẫn đến khả năng vận hành ổn định hơn. Ngoài cái "lợi" về phân bố đều trọng lượng trên các trục, việc giải phóng các bánh trước khỏi hệ truyền động giúp nó tự do hơn trong nhiệm vụ dẫn hướng và chắc chắn nó sẽ có góc "bẻ lái" rộng hơn. Cảm giác điều khiển vô-lăng của tài xế cũng sẽ êm dịu, "thật tay" và đầm hơn. Cấu trúc trục trước trên những chiếc xe RWD đơn giản hơn cũng sẽ giúp các chi tiết cơ khí, hệ thống phanh và hệ thống treo trên xe có tuổi thọ và độ bền cao hơn.
Một đặc tính quan trọng nữa là thiết kế chủ động "quay" của bánh sau sẽ cung cấp lực "đẩy" thay vì lực "kéo", vì vậy khi xe tăng tốc thì quán tính nghỉ sẽ dồn năng lượng của nó về phía sau nhiều hơn, do đó nó sẽ làm tăng khả năng bám đường của các bánh dẫn động. Như vậy, đối với các loại xe thường xuyên phải tăng-giảm tốc nhanh chóng thì thiết kế bánh sau chủ động tỏ ra rất hiệu quả. Đây cũng là lý do người ta sử dụng thiết kế RWD cho những chiếc xe thể thao hay xe đua tốc độ. Toyota FT-86 và Subaru BRZ chính là những chiếc xe thể thao thương mại có hệ thống dẫn động RWD tiêu biểu trên thị trường hiện nay. Chi phí sửa chữa cũng là một lợi thế khác của hệ thống dẫn động RWD. Mỗi khi có lỗi xuất hiện trên hệ truyền động RWD, chúng sẽ được xử lý một cách độc lập. Nhưng đối với các loại xe FWD thì ngược lại, chủ nhân của chúng có thể sẽ phải sửa chữa thêm một "chùm" các chi tiết liên quan.
Hệ thống dẫn động cầu sau trên Toyota FT-86
Tất nhiên, những hạn chế của hệ thống RWD cũng rất dễ nhận thấy như chi phí sản xuất & lắp ráp cao hơn, hệ truyền động khá phức tạp dẫn đến không gian nội thất xe bị thu hẹp, trọng lượng xe cũng sẽ tăng theo, làm gia tăng lượng nhiên liệu tiêu thụ.v.v... Tuy nhiên, xét về hiệu quả chung thì hầu hết những nhược điểm của thiết kế dẫn động bánh sau đang được khắc phục hiệu quả bởi những tiến bộ của khoa học & công nghệ. Các hệ thống treo độc lập đang dc ứng dụng cho phép nhà sản xuất đặt trục dẫn động và hộp vi sai sát vào phần thân xe hơn, không chiếm nhiều chỗ trong cabin như trước đây. Các hệ thống kiểm soát hành trình và điều khiển ổn định cho phép xe RWD đạt được khả năng hoạt động tốt trên các mặt được trơn trượt. Việc chế tạo những loại lốp xe thích hợp và sử dụng vật liệu trọng lượng nhẹ cũng là những cải tiến hiệu quả. Thậm chí, cho dù phải chấp nhận tất cả những nhược điểm nêu trên đi nữa thì nhiều người vẫn cảm thấy thích thú hơn khi điều khiển một chiếc xe truyền động bánh sau, đặc biệt khi vào những khúc cua tay áo. Đó chính cũng chính là lý do cho sự quay lại của những chiếc xe dẫn động cầu sau trong thời gian sắp tới.
3. Hệ thống dẫn động 4 bánh toàn thời gian (AWD) & bán thời gian (4WD)
Ở những phần trên, mình đã chia sẻ với các bạn những thông tin chi tiết về hai hệ thống dẫn động cầu trước và cầu sau. Giờ mình xin chuyển qua 2 hệ thống gây "nhức đầu" nhất cho chúng ta - hệ thống dẫn động 4 bánh toàn thời gian (AWD) & bán thời gian (4WD). Tại sao mình lại đánh giá AWD và 4WD là hai hệ dẫn động gây "nhức đầu" cho những ai muốn tìm hiểu chúng? Lý do là vì AWD và 4WD thường gây nhầm lẫn về "bản chất" đối với những người mới tìm hiểu. Ngoài ra, chúng còn có cấu tạo rất phức tạp và "biến thiên" theo từng yêu cầu & mục đích sử dụng cũng như phụ thuộc vào "dụng ý" của các nhà sản xuất. Tuy nhiên, mình sẽ cố gắng giải thích một cách rõ ràng để các bạn có thể đỡ "nhức đầu" nhất.
Trước tiên, chúng ta cần phải phân biệt sự khác nhau cơ bản của hai hệ thống dẫn động này:
- Các bạn có thể hiểu nôm na rằng những chiếc xe trang bị hệ thống dẫn động 4 bánh bán thời gian 4WD là loại xe có thể dẫn động bằng 2 bánh hoặc 4 bánh tùy vào lựa chọn của người lái thông qua một cơ cấu gài cầu (hoạt động bằng cơ hoặc bằng điện) đặt bên trong xe. Điều kiện thao tác có hơi khác nhau tùy vào loại xe, có xe thì phải dừng lại mới gài cầu được nhưng cũng có loại cho phép gài cầu ngay khi đang chạy ở một vận tốc nhất định. Hầu hết các hệ thống 4WD khi hoạt động ở chế độ dẫn động 2 bánh (thường được ký hiệu là 2H) đều truyền mô-men xoắn tới bánh sau như RWD. Riêng chế độ dẫn động bằng 4 bánh thì thường được ký hiệu là 4H với các cấp độ "High" và "Low" khác nhau tùy vào hãng sản xuất.
- AWD (All-Wheel Drive) là thuật ngữ dùng để chỉ các xe dẫn động 4 bánh trong mọi thời điểm mà không có các chế độ "Low" hay "High" như xe 4WD. Trong khi khái niệm 4WD chủ yếu dùng cho các loại xe thể thao đa dụng SUV (Mitsubishi Pajero, Toyota Land Cruiser...), xe địa hình (Jeep Wrangler, Land Rover Defender) hoặc các loại xe quân sự (UAZ, GAZ) thì AWD lại thường được trang bị trên cho các loại sedan cao cấp (Mercedes-Benz S-Class, BMW 7-Series), xe đa dụng Minivan hay Station Wagon...
Jeep là một tên tuổi rất có uy tín về hệ dẫn động 4WD
Lý do để các nhà sản xuất xe hơi chế tạo ra hệ thống dẫn động 4 bánh "bán thời gian" 4WD là nhằm giúp chiếc xe vượt qua những địa hình khó khăn, hiểm trở mà các loại hệ thống dẫn động khác không thể làm được. Ví dụ, các bạn có thể tưởng tượng trong một trường hợp cụ thể, chiếc xe của chúng ta được trang bị hệ thống dẫn động cầu trước nhưng phải vượt qua một vũng lầy to để đến được đích. Khi cho xe chạy từ từ hoặc thậm chí phóng nhanh qua vũng lầy đó, phần nhiều khả năng là chiếc xe sẽ bị dính lại vũng lầy đó do bánh trước không có được độ bám khi lăn qua vũng lầy và càng xoay thì càng lún trong vô vọng. Lúc này, nếu có một cơ cấu giúp chuyển mô-men xoắn từ bánh trước ra bánh sau và ngược lại một cách linh hoạt thì chiếc xe của chúng ta sẽ đi qua vũng lầy đó hoặc các địa hình hiểm trở khác một cách dễ dàng.
Như mình đã đề cập bên trên, chế độ dẫn động 4 bánh trên các mẫu xe 4WD thường có các cấp độ "Low" và "High". Khi chọn "Low", hệ truyền động sẽ cung cấp nhiều mô-men xoắn hơn để đi trên các đoạn đường gồ ghề, dốc cao hay sình lầy, sụp lún.v.v... Khi hoạt động ở chế độ này, chiếc xe thường được trang bị thêm bộ khoá vi sai trung tâm để tránh những chênh lệch không cần thiết giữa bánh bên trái và bên phải khi đi trên các địa hình không bằng phẳng. Ngoài ra, hệ thống khóa vi sai này còn có thể phân phối mô-men xoắn ra trục trước hoặc trục sau một cách linh hoạt nhằm giúp chiếc xe có thể vượt qua những địa hình khó nhằn một cách trôi chảy nhất.
Hệ thống gài cầu bằng "cơm" trên Mitsubishi Pajero Sport
Hệ thống gài cầu điện trên Mitsubishi Pajero
Trong khi đó với chế độ "High" thì mục đích sử dụng là để đi trên các đoạn đường trơn trượt như điều kiện trời mưa, đường tuyết... Chế độ này có cơ chế vận hành khá tương đồng với hệ dẫn động AWD, do đó một số người cho rằng hệ dẫn động 4WD bao gồm luôn cả AWD cũng là có cơ sở. Một ví dụ cụ thể nhất về hệ thống dẫn động 4 bánh bán thời gian 4WD chính là hệ thống gài cầu Super Select được trang bị trên những mẫu xe địa hình nổi tiếng của Mitsubishi như Pajero hay Pajero Sport hiện đang được Vinastar phân phối tại thị trường Việt Nam. Hệ thống này có 2 loại: điều khiển bằng cơ và điều khiển điện với 4 chế độ rất cơ bản dành cho một chiếc xe địa hình: 2H, 4H, 4HLc và 4LLc. Dưới đây là bản tóm tắt các chế độ gài cầu cũng như tác dụng của chúng trên mẫu xe SUV Mitsibishi Pajero Sport:
Sơ đồ hệ thống dẫn động 4WD trên Mitsubishi Pajero Sport
Như vậy là chúng ta nắm được cấu tạo cũng như chức năng cơ bản của 4WD, bây giờ mình sẽ chuyển qua hệ dẫn động AWD hay còn gọi là hệ thống dẫn động 4 bánh toàn thời gian (full-time AWD). Hệ thống này hoạt động "thường trực" ở chế độ 4 bánh nhưng cho phép phân phối một cách linh hoạt lượng mô-men xoắn đến từng bánh xe riêng lẻ. Kết quả là trục trước và sau có thể quay bất đồng tốc mà không bánh nào bị mất độ bám đường hoặc chi phối khả năng điều hướng từ vô-lăng. Nói lý thuyết thì có vẻ hơi dông dài và phức tạp nhưng chúng ta có thể hiểu nôm na rằng AWD là một hệ dẫn động 4 bánh toàn thời gian "thông minh" có thể tự điều chỉnh để phân phối lực "quay" đến từng bánh nhằm đem lại độ bám đường và khả năng vận hành ổn định cho chiếc xe.
Các mẫu sedan cao cấp thường được trang bị hệ dẫn động AWD
Hiện tại, có khá nhiều thiết kế AWD khác nhau, các hệ thống này nâng cao khả năng bám đường và độ ổn định của thân xe trong nhiều tình huống riêng biệt. Thậm chí, Subaru còn trang bị cho chiếc WRX STI hệ thống AWD cho phép người lái chủ động thay đổi tỷ lệ phân phối mô-men xoắn trên các trục phù hợp với tính chất của các địa hình và mặt đường khác nhau. Một số hệ thống AWD sử dụng chất lỏng silicon để lấp đầy các khớp ly hợp trong trạng thái chuyển đổi nhằm tạo ra sự khác biệt về tốc độ giữa các trục nhưng lại bắt đầu khóa khi tỉ lệ bất đồng tốc giữa chúng quá lớn.v.v... Nói tóm lại, AWD cũng "phức tạp" không kém 4WD nhưng hàm lượng công nghệ và độ "tự động" của nó có phần cao hơn. Tùy vào nhu cầu sử dụng và nhóm khách hàng mục tiêu mà các hãng xe trang bị những hệ thống dẫn động AWD khác nhau cho từng loại xe. Porsche, Subaru, BMW, Audi, Mercedes-Benz, Jaguar và Volvo là những thương hiệu nổi tiếng về hệ dẫn động AWD trên các mẫu xe của mình.
Kết luận
Bài viết có lẽ đã khá dài, mình sẽ tổng hợp lại những ý chính tựu trung lại một cách ngắn gọn như sau:
- Hệ dẫn động cầu trước FWD (Front-Wheel Drive) có cấu tạo đơn giản, giúp tiết kiện nhiên liệu, giảm trọng lượng xe và giá thành sản xuất nhưng độ ổn định khi vận hành không cao, chi tiết hao mòn nhanh và khó sửa chữa. FWD thường được trang bị trên các mẫu xe cỡ trung và cỡ nhỏ, các loại xe điện, xe xanh.v.v...
- Hệ dẫn động cầu sau RWD (Rear-Wheel Drive) có cấu tạo phức tạp hơn FWD, giá thành sản xuất cao, tuy nhiên nó đem lại khả năng vận hành ổn định và thú vị hơn. Những mẫu xe đua, xe thể thao thường được trang bị hệ dẫn động này.
- Hệ dẫn động 4 bánh bán thời gian 4WD (4-Wheels Drive) giúp chiếc xe có thể chinh phục mọi địa hình và vận hành ổn định trên mọi điều kiện khắc nghiệt nhất. Dù vậy, cấu tạo phức tạp, trọng lượng tăng cao và giá thành đắt chính là những rào cản cho những người đam mê hệ dẫn động này. Tuy nhiên, nếu có nhu cầu di chuyển thường xuyên trên những cung đường gian khó hoặc đam mê Off-road thì 4WD chính là lựa chọn tối ưu nhất cho bạn.
- Hệ dẫn động 4 bánh toàn thời gian AWD (All-Wheel Drive) là một hệ dẫn động thông minh, có hàm lượng công nghệ cao. Tuy nhiên, trọng lượng cao và giá thành đắt đỏ chính là lý do khiến chúng chỉ thường được trang bị trên những loại xe cỡ lớn hoặc các dòng xe hạng sang cao cấp.
( Nguồn : tinhte.vn )
Hệ thống dẫn động và đông cơ oto
Đây là mạng cáp mà Việt Nam đang sử dụng hiện nay.
Khái niệm truyền hình cáp dây dẫn gồm 2 yếu tố: là truyền hình trả tiền và cung cấp tín hiệu qua dây dẫn.
Truyền hình cáp dây dẫn, viết tắt là CATV, do cụm từ tiếng Anh Collective Antenna Television hay Community Antenna Television, đều có thể hiểu là anten tập thể, anten cộng đồng, anten chung. Tuy tiếng Anh vẫn còn cụm từ “antenna” dù đây là thuật ngữ chỉ truyền hình không anten, vì giai đoạn đầu CATV chỉ là phương thức nối dài kỹ thuật truyền hình phát sóng trong không gian, sử dụng anten phát và anten thu.
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CATV
Những buổi truyền hình đầu tiên trên thế giới đều “truyền” qua dây dẫn, có nghĩa là hình ảnh từ địa điểm này được đưa đến một địa điểm khác bằng dây cáp. Lúc đó, đầu thập niên 30 của thế kỷ XX, chưa thể truyền hình bằng sóng bức xạ ra không gian. Nhưng loại truyền hình bằng dây này chưa phải là công nghệ truyền hình cáp dây dẫn đang nói đến.
Truyền hình cáp dây dẫn có thể coi là được khai sinh vào cuối những năm 50 ở Hoa Kỳ. Trong quá trình xây dựng mạng truyền hình quảng bá phát sóng VHF, các nhà kỹ thuật truyền hình mỹ đã vấp phải một vấn đề khó giải quyết là vùng tối ở những khu vực có nhiều núi non. Giải pháp được tìm ra lúc đó là nền tảng của công nghệ CATV hiện đại: Thu sóng truyền hình tại một điểm thu tốt rồi dẫn tín hiệu đến vùng tối gần đó bằng dây dẫn và cũng trên những tần số dùng cho truyền hình.
Sau khi triển khai CATV để đáp ứng nhu cầu nói trên, người ta nhận thấy CATV có ưu điểm hết sức lớn lao là giải quyết được vấn đề mà truyền hình Hoa Kỳ vấp phải trên đường phát triển. Đó là mâu thuẫn giữa việc gia tăng kênh phát sóng với tình trạng cạn kiệt quỹ tần số và vấn đề can nhiễu. Những kênh truyền hình mới phát qua dây dẫn không làm nhiễu sóng các kênh truyền hình đã có và truyền hình dây dẫn đã là một vùng đất mới để xây dựng các đài truyền hình cỡ nhỏ với một số lượng khá lý tưởng. Từ đây, các nhà kỹ thuật truyền hình Mỹ đã làm được điều mà trước đây họ rất lúng túng.
Nhiều kênh truyền hình chỉ phát qua dây dẫn đã được xây dựng và hoạt động rất hiệu quả. Mạng dây dẫn không còn chỉ ở những vùng tối, mà nó dần dần mở rộng ra những vùng thu tốt sóng truyền hình. Và rồi người ta “khám phá” một công năng lợi hại của truyền hình dây dẫn: Truyền hình trả tiền! Từ đó CATV đồng nghĩa với truyền hình trả tiền.
Thập niên 70, công nghệ CATV đã phát triển ở nhiều quốc gia, đặc biệt là châu Âu và Bắc Mỹ. Mãnh đất màu mỡ để CATV phát triển không phải là những vùng tối khu vực núi non như ở Mỹ những năm trước, mà là những thành phố lớn đông đúc dân cư, nơi mà người ta dễ dàng thi công mạng cáp với giá thành thấp nhất và là thị trường thuê bao tiềm năng.
Ngày nay, truyền hình cáp dây dẫn không còn là một thứ xa xỉ phẩm của các nước công nghệ truyền hình phát triển. Mạng truyền hình dây dẫn là mạng không thể thiếu bên cạnh mạng điện và điện thoại ở các thành phố, thị trấn, thậm chí huyện lỵ, xóm làng. Từ năm 1993, mạng CATV đã được xây dựng ở TPHCM và không lâu sau đó ở Hà Nội. Từ năm 2003, Trung tâm Truyền hình Cáp Đài Truyền hình TPHCM đã triển khai mạng truyền hình cáp CATV ở TPHCM.
Hiện nay, nhiều địa phương ở Việt Nam đã có mạng CATV ( Hải Phòng, Nghệ An, Đà Nẵng, Qui Nhơn…).
Trong quá trình số hoá công nghệ truyền hình, tiêu chuẩn truyền hình số cho CATV đã được giới thiệu với tên gọi DVB-C vào giữa thập niên 90 và đã được khai thác thương mại.
ƯU ĐIỂM CỦA CATV
So với truyền hình phát sóng trong không gian, CATV có nhiều ưu điểm:
- Không bị ảnh hưởng bởi địa hình là ưu điểm phải kể đến trước tiên. Người ta đã khai sinh ra CATV cũng chính từ khả năng này. CATV đặc biệt thích hợp cho đô thị nhiều nhà cao tầng, nơi không thể thu được sóng truyền hình phát từ các tháp anten vô tuyến.
- Không cần sử dụng anten, dù là anten trong nhà. Thay vào đó là đường dây nối vào nhà và một ổ cắm tín hiệu. Chỉ cần nối với ổ cắm anten ở TV và ổ cấp tín hiệu là sẽ có hàng vài chục, thậm chí vài trăm chương trình truyền hình để xem. Hệ quả của ưu điểm này không chỉ là sự tiện lợi mà nó còn giá trị ở nhiều mặt. Trong thực tế, có nhiều nơi không thể lắp đặt anten do điều kiện kiến trúc, yêu cầu thẩm mỹ đô thị hoặc do điều kiện thời tiết (như ở Canada có những vùng băng giá gió rét, rất khó lắp đặt và bảo trì anten xương cá). CATV giúp khán giả vẫn có thể xem truyền hình trong những hoàn cảnh thu sóng truyền hình phức tạp nhất. Không có anten, cũng có nghĩa là, không có nhiều vấn đề phiền toái, như chống sét, bảo trì anten…
- Không bị ảnh hưởng bởi thời tiết: chịu sự tác động lớn của thời tiết là một trong những nhược điểm của truyền hình vô tuyến. Khi trời ẩm, không khí nhiều hơi nước, việc truyền sóng truyền hình VHF, UHF có phần thuận lợi hơn so với khi trời nắng ráo khô hanh. Thời điểm lúc trời vừa mưa xong là thời gian vàng để thu các đài truyền hình ở xa tín hiệu yếu: Hình ảnh rõ hơn, số kênh xem được nhiều lên hẳn…Ban đêm thu sóng được dễ hơn ban ngày, lúc trời sương gió thì thu sóng khó hơn những ngày quang đãng…
Ở vùng nhiệt đới như nước ta, áp lực thời tiết đối với việc xem chương trình truyền hình có thể nói nhẹ hơn nhiều so với những xứ lạnh, nơi mà băng tuyết tác động mạnh đến việc thu tín hiệu qua anten ngoài trời.
CATV đã giúp cho việc thu xem chương trình truyền hình thoát khỏi sự “quậy phá” của thời tiết. Ở một hệ thống CATV hoàn hảo, chất lượng chương trình truyền hình là như nhau 24/24 giờ, 7 ngày/tuần và 365 ngày/năm (tuy vậy, nếu thi công không hoàn hảo, tín hiệu truyền hình qua dây dẫn vẫn giảm sút nghiêm trọng trong khi trời mưa, vì có thể các tiếp điểm trong hệ thống dây không tiếp xúc tốt, hình ành thu được sẽ phủ hạt).
- Khả năng tăng số kênh sóng ở CATV lớn hơn nhiều so với truyền hình vô tuyến VHF-UHF. 12 kênh VHF và gần 50 kênh UHF đã là giới hạn cuối cùng cho việc phát sóng truyền hình vô tuyến mặt đất (analog). Tuy nhiên, trong thực tế, số kênh khai thác chỉ khoảng 1/3 số lượng trên. Để tránh nguy cơ can nhiễu, theo kỹ thuật trước đây, người ta không thể sử dụng những kênh sóng lân cận nhau tại cùng một địa điểm (thí dụ Đài Truyền hình TPHCM không thể phát trên 2 kênh kế tiếp nhau như 7, 8 mà phải cách quảng một kênh). Khi một kênh sóng đã sử dụng thì trong một bán kính nhất định không thể sử dụng kênh sóng đó, tuỳ thuộc vào địa hình, công suất phát, độ cao anten phát… (thí dụ Đài truyền hình TPHCM phát kênh 9 công suất 20kW từ tháp 120m thì trong điều kiện đồng bằng, không thể sử dụng kênh 9 trong bán kính 200km cách TPHCM). Thực tế cho thấy, tại khu vực đã sử dụng cạn kiệt quỹ tần số phát sóng truyền hình mặt đất như Nam bộ, số đài thu được tại những điểm trung tâm cũng khoảng 20 kênh. Trong giới hạn ít ỏi như vậy, việc nhiễu sóng cũng đã xảy ra, nói chi đến tình huống gia tăng hơn nữa số kênh sóng.
Từ thập niên 70, tại các nước công nghiệp phát triển ở châu Âu, Bắc Mỹ, đây là một vấn đề kỹ thuật lớn. Nhu cầu xem được nhiều kênh sóng của khán giả là nhu cầu tăng lên không ngừng và tần số phát hình đã trở thành đối tượng giành giật giữa các đài truyền hình. Cường độ của mâu thuẫn càng tăng trong điều kiện khoa học công nghệ truyền hình ngày càng phát triển, trang bị cho đài truyền hình đã trở nên rẻ tiền và phổ thông. Để có một đài truyền hình, vốn, thiết bị không còn là vấn đề, mà vấn đề có tần số phát hay không.
CATV và lối thoát của “bi kịch” kỹ thuật đó. Khán giả truyền hình Mỹ là những khán giả truyền hình đầu tiên trên thế giới lợi ích mà CATV đem lại đối với việc gia tăng kênh sóng. Những đường dây cáp ban đầu chỉ là phương tiện nối dài truyền hình phát sóng mặt đất VHF, UHF đã là “sân chơi” của các đài truyền hình địa phương, truyền hình tư nhân với qui mô nhỏ. Lý do để CATV có mặt ở những nơi vẫn thu tốt sóng truyền hình VHF, UHF chính là ưu điểm này. Khán giả cần có CATV để có thể xem thêm nhiều kênh. Khả năng tăng kênh của CATV được khai thác đến nỗi 60 kênh truyền hình VHF UHF của TV trở nên thiếu hụt và các hãng điện tử phải sản xuất thên loại TV có băng tần truyền hình cáp, bổ sung thêm dải tần số cho truyền hình qua dây dẫn (những tần số dùng riêng cho CATV không được sử dụng để phát sóng trong không gian cho truyền hình vì nó đã được sử dụng cho mục đích khác trong truyền sóng).
Tiêu chuẩn truyền hình số dây dẫn DVB-C được thiết kế cũng trên cơ sở khai thác thế mạnh tăng kênh của CATV. Truyền hình cáp qua dây dẫn có thể phục vụ hàng ngàn kênh truyền hình và nhiều chức năng tương tác.
- CATV có chất lượng hình ảnh hơn hẳn truyền hình phát sóng vô tuyến analog: Chúng ta đều biết rằng tín hiệu truyền hình chỉ cho hình ảnh tối ưu nếu nó không quá mạnh và cũng không quá yếu. Nếu tín hiệu truyền hình đến được TV quá yếu, hình ảnh trên TV sẽ bị hạt, âm thanh sôi…Nếu tín hiệu truyền hình đến TV quá mạnh, hình ảnh sẽ bị uốn éo, nhảy giật, xé ngang xé dọc, âm thanh ù. Trong điều kiện thu được nhiều đài lý tưởng nhất, sự khác biệt cường độ trường trước hết sẽ loại trừ một số kênh nếu dùng cùng một loại anten. Nếu dùng anten có độ lợi cao, tín hiệu những đài truyền hình có công suất lớn và ở gần sẽ mạnh quá, có thể đến mức không xem được. Nếu điều chỉnh sử dụng anten độ lợi thấp, thì tín hiệu thu được từ những đài xa, công suất phát thấp sẽ yếu đi, và có thể cũng không xem được. Cân đối tín hiệu các kênh sóng thu được ở mức độ tối ưu để có được chất lượng hình ảnh tốt nhất cho các kênh là một bài toán khó và rất nhiều trường hợp không thể giải được một cách trọn vẹn. Thường thì kỹ thuật viên phải “hy sinh” chất lượng một số kênh nếu muốn bảo đảm chất lượng tối ưu một số kênh hoặc muốn bảo đảm số kênh tối đa.
Vấn đề trên được giải quyết bằng CATV. Với một mạng dây dẫn hoàn chỉnh, người ta có thể đảm bảo cường độ tín hiệu tất cả các kênh tại điểm thu trong mức độ tối ưu cho TV, hình ảnh mọi kênh rõ đẹp hầu như đồng đều.
Tín hiệu truyền qua CATV đạt chất lượng cao còn vì nó không có tín hiệu phản xạ do sóng điện từ trên đường lan truyền gặp chướng ngại vật như ở truyền hình vô tuyến mặt đất analog. Xem truyền hình CATV, khán giả hầu như không bực mình vì hiện tượng bóng ma như ở truyền hình vô tuyến mặt đất analog (trừ một số trường hợp thu phát lại kênh truyền hình phát sóng mặt đất trong điều kiện khó khăn, khiến tín hiệu có bóng ma ngay tại trung tâm CATV). Ưu điểm này có ý nghĩa rất lớn trong bối cảnh sóng truyền hình thu ở trung tâm các thành phố lớn hầu như đều bị hiện tượng sóng phản xạ, gây bóng ma phá nát hình ảnh.
Ưu thế chất lượng hình ảnh của CATV còn là khả năng hạn chế nhiễu rất tốt khi tín hiệu truyền trong dây dẫn. So với truyền hình phát sóng vệ tinh mặt đất VHF – UHF, tỷ lệ và mức độ nhiễu xâm nhập được vào đùơng dây CATV là thấp hơn rất nhiều. Các nguồn phát sóng vô tuyến, tia lửa điện ở bugi, môtơ…không dễ vượt qua lớp vỏ bọc của cáp đồng trục của CATV để tạo nên những màng vân đen, hay những chấm trắng như truyền hình phát sóng vô tuyến mặt đất.
- CATV rất thuận lợi để khai thác truyền hình trả tiền.Ưu điểm này thể hiện ở những điểm đã được phân tích là đơn giản, rẻ tiền, nhiều kênh và chất lượng cao.
Các nhà kỹ thuật vẫn có thể khai thác truyền hình trả tiền qua sóng truyền hình vô tuyến mặt đất VHF-UHF bằng cách mã hoá tín hiệu analog và giải mã cho thuê bao bằng thiết bị giải mã đặt cạnh TV. Tuy nhiên, chi phí khai thác sẽ tăng, vì cần đến thiết bị giải mã với bộ thu sóng độc lập. Bên cạnh đó, nhà kinh doanh truyền hình trả tiền chỉ có thể bán được một số ít chương trình truyền hình, vì không còn tần số đề truyền kênh sóng (dẫn đến giá thuê bao cho mỗi kênh sẽ vọt lên). Ngoài ra, các chương trình được bán không thể có chất lượng tốt trong một số điều kiện phát sóng vô tuyến mặt đất (có thể bị bóng, bị hạt, bị nhiễu). Bảo trì hệ thống anten thu của khách hàng luôn ở mức hoàn hảo để đảm bảo chất lượng của các chương trình truyền hình cũng là một vấn đề khi khai thác. Trước đây, ở Mỹ và châu Âu, người ta chỉ có thể mã hoá để bán một phần chương trình truyền hình (vài giờ/ngày) do không có kênh sóng. Các chương trình bán theo kiểu này phải là chương trình hấp dẫn “đặc biệt”. Các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình trả tiền theo phương thức phát sóng vô tuyến mặt đất phần lớn cũng chính là các đài truyền hình. Giá cao, sản phẩm nghèo nàn, khách hàng chắc chắn hạn chế.
Đối với CATV, việc khai thác truyền hình trả tiền sẽ đơn giản như bán điện, nước, điện thoại. Công ty truyền hình cáp câu dây tín hiệu vào nhà khán giả thuê bao và cắt đường dây đó nếu họ không thu được tiền. Do đó giá thành sẽ hạ. CATV có thể truyền rất nhiều kênh truyền hình chất lượng ổn định, đồng đều nên giá thành cho mỗi kênh hạ hơn nữa. Với CATV, nhà cung cấp dịch vụ không còn phải chính là đài truyền hình , mà chỉ là các công ty trung gian, mua đi bán lại các chương trình. Các công ty truyền hình cáp sẽ mua tín hiệu từ nhiều đài truyền hình và nhiều nguồn (vệ tinh, từ các đài phát mặt đất, từ băng đĩa hình), cũng có thề tự sản xuất , tập hợp lại , phát qua đường day dẫn.
Nếu như trong các thập niên 50,60 thế kỷ XX, mạng CATV được xây dựng chủ yếu do các ưu điểm đáp ứng việc truyền tín hiệu không phụ thuộc vào địa hình thời tiết, mối dài hệ thống truyền hình vô tuyến mặt đất, thì trong các thập niên gần đây, nhu cầu CATV phát sinh do ưu điểm thuận lợi để khai thác truyền hình trả tiền, chất lượng cao, số lượng kênh phong phú…
NHƯỢC ĐIỂM CỦA CATV (ANALOG)
Bên cạnh nhũng ưu điểm vừa điểm qua, CATV có một số nhược điểm. Những nhược điểm này ngày càng làm chậm đi bước phat triển CATV. Đó là:
Việc triển khai CATV tốn rất nhiều chi phí đầu tư, công sức và thời gian. Để có một mạng CATV hoàn chỉnh cho một thành phố vài triệu dân, từ khi xây dựng đến khi hoàn tất có thể mất hàng chục năm.
Mạng CATV chỉ thích hợp cho các thành phố nơi có mật độ dân cư cao, không thích hợp với đại đa số lãnh thổ (vùng đồng ruộng, rừng núi, dân cư thưa thớt). Mật độ dân cư cáng thấp, chi phí triển khai CATV càng cao, vì dây dẫn, thiết bị khuếch đại…phải dùng nhiều, nhưng số người sử dụng lại không nhiều. Từ đó, CATV tỏ ra bất lợi so với các công nghệ khác.
Triển khai mạng CATV ở thành phố cũng có nhiều khó khăn, dây cáp chằng chịt sẽ làm mất mỹ quan thành phố (nếu đi nổi mà không đi ngầm dưới đất), việc bảo trì sửa chữa cũng rất phức tạp. Ở Mỹ, nơi CATV phát triển đầu tiên và mạnh hơn cả, người ta cũng phải lúng túng khi giải quyết vấn đề này. Thường có tình trạng nhiều công ty truyền hình cáp cùng muốn khai thác CATV ở một địa phương, nhưng vì khó khăn kể trên, thông thường chính quyền chỉ cho phép một đơn vị truyền hình cáp CATV hoạt động mà thôi. Do đó, việc đấu thầu rất căng thằng. Mạng cáp cũng không phải giăng mắc ở đâu cũng được, quá trình thi công phải qua rất nhiều va chạm, vướng mắc. Chi phí đầu tư càng trở nên nặng nề hơn.
So với truyền hình cáp vô tuyến, CATV có phạm vi phục vụ hoạt động hẹp hơn, số lượng thuê bao giới hạn hơn, tốc độ phát triển thuê bao chậm hơn. Do vậy chi phí cho việc mua bản quyền truyền hình tính trên mỗi thuê bao sẽ lớn hơn. Nhược điểm này có thể làm CATV trở nên đắt đỏ hơn so với các phương tiện truyền hình cap vô tuyến (có khả năng lớn hơn trong mở rộng thuê bao). Trong khi đó, thuê bao càng nhiều, lợi nhuận công ty truyền hình cáp càng cao, giá thuê bao càng hạ. Ở Mỹ, nhiều hãng CATV đã lao đao vì nhược điểm này. Họ bị các công ty truyền hình vệ tinh lấy đi khá nhiều khán giả, vì với số lượng thuê bao đông hơn, các công ty truyền hình cáp vệ tinh sẵn sàng mua độc quyền phát sóng nhiều kênh truyền hình với giá rất cao. Từ đó, các chương trình CATV trở nên nghèo nàn và đắt tiền hơn so với truyền hình cap vệ tinh DTH.
Chất lượng hình ảnh của công nghệ CATV analog tuy cao, nhưng vẫn kém hơn so với công nghệ truyền hình số đang được sử dụng ở truyền hình vệ tinh. Từ cuối thập niên 90, CATV analog dần dần mất đi ưu thế về chất lượng trước các công nghệ truyền hình vệ tinh kỹ thuật số. Khán giả truyền hình có thể dễ dàng nhận ra bằng mắt thường sự yếu kém chất lượng hình ảnh của CATV analog so với công nghệ số.
Ưu điểm đơn giản của CATV chỉ cần kết nối là có tín hiệu, trong nhiều trường hợp, lại là nhược điểm của công nghệ này. CATV rất dễ bị lấy “trộm” tín hiệu. Công ty truyền hình cáp rất dễ bị thất thu vì nạn xem “trộm”. Đây là vấn đề thường xảy ra trong giai đoạn triển khai CATV ở các nước đang phát triển. Tại Trung Quốc, Thái lan, Campuchia…tín hiệu một thuê bao có thể cung cấp nối dài cho hàng trăm TV xem “chùa”. Chìo cần kết nối đúng kỹ thuật vào đầu nối đến TV của một thuê bao, lắp thiết bị khuếch đại nếu cần thiết và chi phí ít ỏi cho bộ chia, là đã có thể hình thành một mạng cáp mối dài ngoài sự kiểm soát của công ty truyền hình cáp. Chẳng hạn như trường hợp chúng tôi đã từng gặp ở Quảng Châu, Trung Quốc, một nhà tập thể dùng chung tín hiệu truyền hình cáp từ một thuê bao và mấy chục TV chỉ trả chung chi phí một thuê bao (tính ra chỉ hơn 20.000đ VN/tháng, mỗi TV chỉ trả chưa đến 500đ VN/tháng). Còn ở Phnômpênh, Campuchia, công ty truyền hình cáp thường xuyên phải nhờ đến công an để giải quyết tình trạng xem lậu, nhưng xem ra không hiệu quả. Tín hiệu bị câu ngoài kiểm soát không gây tổn hại như câu trộm điện, nên rất khó phát hiện. Hơn nữa, tín hiệu có thể lấy bất kỳ nơi đâu từ đường dây trong nhà, như câu điện thoại song song, thời gian thực hiện chỉ vài chục phút, thiết bị sử dụng rẻ tiền, có sẵn trên thị trường. Để đối phó, các công ty truyền hình cáp phải mã hoá tín hiệu. Như vậy sẽ tốn thêm cho mỗi thuê bao một bộ giải mã. Do đó, CATV không còn rẻ tiền và đơn giản nữa.
Do những nhược điểm trên, đến cuối thế kỷ trước, sự phát triển của CATV tại các nước công nghệ truyền hình phát triển (Bắc Mỹ, châu Âu) đã chậm lại. Ở Mỹ, Direct TV, một hãng truyền hình vệ tinh, đã vượt qua các hãng truyền hình CATV, đọat ngôi vị dẫn đầu số lượng thuê bao. Các công ty truyền hình vệ tinh châu Âu trở thành tập đoàn khổng lồ xuyên quốc gia, trong khi các hãng truyền hình CATV chỉ có vai trò khiêm tốn ở từng thành phố, thị trấn. Còn ở Thái Lan, một nước đang phát triển, CATV phút chốc trở nên lép vế trước DTH do Công ty UBC triển khai, thủ đô Bangkok nằm giữa một rừng chảo. Ở Hongkong, nơi đã có mạng CATV hoàn chỉnh, khán giả đã lại bắt đầu sử dụng phương tiện truyền hình vệ tinh nhỏ gọn. Ở Nga, mạng truyền hình vệ tinh DTH Bonum thắng lớn trong cuộc đua với CATV …
