Ostravská Univerzita Přírodovědecká fakulta
Korespondenční úkol Prvky elektronických počítačů
Jan Novák
Obsah Požadavky na počítač...................................................................................................... 3 Požadavky na aplikace ................................................................................................ 3 Operační systém...................................................................................................... 3 Zabezpečení ............................................................................................................ 3 Komunikace ............................................................................................................ 3 Kancelářské programy ............................................................................................ 3 Pracovní nástroje..................................................................................................... 3 Zábava..................................................................................................................... 3 Další programy........................................................................................................ 4 Požadavky na spotřebu ............................................................................................... 4 Požadavky na cenu...................................................................................................... 4 Návrh a konfigurace........................................................................................................ 5 Hardware..................................................................................................................... 5 Skříň ........................................................................................................................ 5 Zdroj........................................................................................................................ 5 Základní deska ........................................................................................................ 5 Procesor................................................................................................................... 6 Paměti ..................................................................................................................... 6 Grafická karta.......................................................................................................... 6 Pevný disk ............................................................................................................... 6 Mechanika............................................................................................................... 6 Chladiče a ventilátory ............................................................................................. 7 Ostatní vnitřní ......................................................................................................... 7 Monitor ................................................................................................................... 7 Reproduktory .......................................................................................................... 7 Klávesnice............................................................................................................... 8 Myš ......................................................................................................................... 8 Software ...................................................................................................................... 8 Ceny Software......................................................................................................... 8 Shrnutí sestavy ............................................................................................................ 8 Cenové shrnutí ........................................................................................................ 8 Plánované investice v budoucnu ............................................................................. 8 Uložení a nastavení dat ............................................................................................... 9 Rozdělení na disku .................................................................................................. 9 Nastavení dat........................................................................................................... 9 Srovnání ...................................................................................................................... 9 Sony VAIO F13Z1E ............................................................................................... 9 Řízení procesů počítačem ............................................................................................. 10 Úkol........................................................................................................................... 10 Řešení........................................................................................................................ 10 Komponenty.......................................................................................................... 10 Instalace ................................................................................................................ 10 Nastavení............................................................................................................... 10 Cena ...................................................................................................................... 11 Rozšíření ............................................................................................................... 11 Závěr ............................................................................................................................. 12 Slovo závěrem........................................................................................................... 12 Zdroje ........................................................................................................................ 12
Požadavky na počítač Požadavky na aplikace Operační systém Nejlépe MS Windows 7 Professional 32b spolu s přídavnou distribucí Ubuntu, která by byla určena pouze pro testování a nároky na provoz jsou daleko menší než u-podle požadavků vybavených-Windows 7.
Zabezpečení Počítač by měl být odolný proti útokům zvenčí, pokud nebyly vyvolány uživatelem a pokud ano, uživatel by měl být varován o svém jednání a nechtěné následky by měly být podchyceny ještě dříve, než dojde k poškození, ztrátě či nechtěnému úniku dat. Základními programy pro tento účel by mohl být antivirus Avast, Windows Firewall a Spybot: S&D.
Komunikace Počítač by měl zvládat základní komunikační aplikace (víceprotokolový komunikátor – Miranda, poštovní klient – Thunderbird, VoIP – Skype), což by ale neměl být problém, i starší počítače toto běžně zvládají.
Kancelářské programy Měla by být umožněna bezproblémová práce s kancelářskými balíky Open Office a MS Office 2007.
Pracovní nástroje Bude třeba spustit malý PHP a MySQL server pomocí balíku aplikací XAMPP. Pro vývoj je vhodná aplikace PSPad a Notepad++, které by neměly mít problém i na starších systémech. Dále je třeba FTP klient (FileZilla) a prohlížeče pro testování (MS Explorer 7, MS Explorer 8, Firefox 3 po vydání 4, Opera, Google Chrome). Tyto prohlížeče by měly být schopny běžet najednou, zobrazovat zároveň více stránek (požadavek na paměť). Dále bude zapotřebí Adobe Photoshop CS2 pro úpravu obrázků a Vývojové prostředí Eclipse 3.6.0, Audacity pro úpravu zvuku a hudby.
Zábava Počítač by měl zvládat starší i novější hry ve velkém rozlišení s vysokými detaily, přehrávání FullHD videa s kvalitnějším zvukem. Také by měl mít dost místa pro zálohování fotografií, videí i zvukových nahrávek.
Další programy IrfanView pro prohlížení obrázků, Winamp pro poslech a řazení hudby, Media Player Classic pro přehrávání videa, VLC Player pro přehrávání videa a internetových streamů, WinRAR pro balení-rozbalování souborů, Deamon tools pro simulaci virtuální mechaniky, CCleaner pro čištění počítače, TeamViewer pro jednoduchou práci na vzdálené ploše.
Požadavky na spotřebu Celá stanice by se měla zaměřit na co nejnižší spotřebu za plného chodu. To vyžaduje použití součástek s kvalitním chlazením a celkové kvalitní chlazení, LED monitor a nízkospotřebových součástek s nízkým třením (a tudíž i hlučností).
Požadavky na cenu Koupě počítače by neměla zruinovat rodinný rozpočet. Počítá se s nákupem na splátky. Na programové vybavení (hlavně co se týče oddílu zábava) jsou sice kladeny vysoké nároky, ale tyto požadavky se dají splnit i použitím součástek, které nepatří mezi současný Hi-end.
Návrh a konfigurace Hardware Skříň KME 0762 Midi ATX bez zdroje Otvory pro přední, zadní a boční ventilátor 4x 5,25“ 2x 3,5“ externí 5x 3,5“ interní pozice 7x zadní I/O slot přední panel 2x USB, audio I/O, 1x FW
Zdroj Evolve Pulse 500W 20+4 konektory pro základní desku 1x ATX 12V 4pin 1x PCIe 6pin 4x mechaniky 2x SATA napájecí kabel a 120mm ventilátor v balení
Základní deska ASUS P7H55 ATX, napájení 24 + 4 piny patice 1156 pro intel Core i7, i5, i3 4x DDR3, max 16GB, 2200+/1800/1600/1333 Mhz chipset Intel H55 Express 1x PCI Exress x16 3x PCI Expres 1x 3x PCI Síťová karta Realtek 8112L 10/100/1000 Mbps Zvuková karta VIA 1708S 7+1 S/PDIF optický výstup 8x externí USB 2x PS/2 6x SATA 3 Gb/s 1x IDE 4x interní USB 2.0 3x konektor pro ventilátor
Procesor Intel Core i5-760 BOX socket 1156 4x jádro Lynnfield 2,8 GHz s Turbo Boost až 3,33 GHz sběrnice 4,8 GT/s 8MB L3 cache Intel Virtualization technology HyperThreading Spotřeba 95W Chladič boxovaný (nepoužijeme)
Paměti 2x Kingston 4GB (2x 2GB) Frekvence 1333MHz CAS Latency CL9 Dual channel
Grafická karta Sapphire Radeon HD 5770 Vapor-X Jádro RV840 1 GB GDDR5 PCIe x16 128b sběrnice jádro 860 MHz přetaktovatelné až na 980 MHz stabilních 4800 MHz Chlazení Vapor-X (Extrémně tiché a účinné) DirectX 11 2x DVI, 1x HDMI, Display Port 6 pinové přídavné napájení spotřeba 108W max, v klidu 18W Požadavek na zdroj 450W
Pevný disk Samsung SpinPoint F4 Eco Green SATA 3 GB/s Kapacita 2 TB 5400 ot. /min 32MB cache přístupová doba 8,9 ms hlučnost při zátěži 2,9 belu spotřeba při zátěži 6,3W
Mechanika LG CH10LS-LRBB OEM Blue Ray ROM, DVD RW SATA 4 MB Cache
Chladiče a ventilátory Procesor Gelid Solution Tranquillo socket 775, 1156, 1366, 754, 929, AM2, AM3 4x měděná heatpipe, hliníkový chladič 750 – 1500 ot. /min průtok max. 58 CFM hlučnost 12 – 25,5 dB Hydro Dynamic ložisko 4 pin konektor Skříň 2x Nexus D12SL-12 BW Real Silent 120mm 1000 ot. /min průtok 36,87 CFM hlučnost 18dB 3 pin DMI
Ostatní vnitřní 2x SATA kabel
Monitor BenQ G2420HDBL 24“ Full HD TFT/TN displej poměr stran 16:9, rozlišení 1920 x 1080 LED podsvícení Matná úprava odezva 5ms kontrast 1000:1, dynamický kontrast 5000000:1 Svítivost 250 cd/m2 16,7 M barev D-Sub 15pin, DVI-D podpora HDCP spotřeba v provozu 24 W naklápění
Reproduktory Genius SW-HF 5.1 5050 V Dřevěné R. M. S. 150 W výkon sub./centrál/satelity 50W/20W/4x20W rozsah 20 – 20000 Hz vstupy 6x RCA pro 5.1 (DVD), 6x RCA (TV, Game, CD/MP3) včetně dálkového ovládání
Klávesnice Genius KB-350 PS/2 České znaky 21 Multimediálních kláves včetně 4 směrového tlačítka
Myš Genius NetScroll 220 PS/2 Laserová myš rozlišení 1600 dpi 3 tlačítka, 1 scrollovací
Software Ceny Software S cenami u vybraného software není žádný problém. V podstatě jediný placený software je Adobe Photoshop CS3, který se studentskou licencí stojí 2000Kč. MS Windows 7 je pořízen v rámci MSDN, MS Office 2007 je získán jako benefit v práci. Všechny ostatní jsou v domácích verzích zdarma, a jelikož počítač nebude využíván k podnikání, není třeba pořizovat placené licence.
Shrnutí sestavy Cenové shrnutí Mnou popsaná sestava se dá pořídit do 25000Kč, což je vzhledem k výkonu, který bude poskytovat a životnosti před upgradem únosná cena. Vybrané komponenty mají dlouhou životnost a s většinou mám osobní zkušenost.
Plánované investice v budoucnu Jediné plánované investice při této sestavě v nejbližším roku a půl je výměna myši/klávesnice z důvodu opotřebení. Jelikož se nejedná o progamingový počítač, není třeba špičkové klávesnice a myši a se značkou genius mám mnohaleté zkušenosti a rád používám komponenty (zvláště klávesnice a myši) této značky. Grafická karta má dost paměti, zvládá nové standardy DX 11 a díky výkonnému chlazení je nejen neslyšitelná, ale i jednoduše přetaktovatelná. Vybraná základní deska má ještě rezervy pro případný upgrade procesoru či výměnu pamětí, jejichž cena by měla do budoucna klesat, takže pořízení nových by nemělo být příliš zatěžující. Chladič procesoru je samozřejmě přenosný i na nový procesor, a jelikož je kompatibilní s více paticemi, počítá i s dalším použitím.
Uložení a nastavení dat Rozdělení na disku Po úvodním formátu disku se disk rozdělí na pět particií: 1) swapovací místo pro Ubuntu (512MB) 2) 40GB NTFS pro Windows 7 3) 30GB ext3 pro Ubuntu 4) 500GB NTFS programového místa 5) zbytek NTFS archivačního místa První a třetí particii využívá pouze linux. Swapovací místo je malé kvůli velké RAM a nepočítám s uspáváním do paměti. 30GB ext3 je pro samotnou distribuci a případné updaty. 40GB NTFS je místo pro instalaci MS Windows 7 a systémových nástrojů jako jsou ovladače, antivir, Spybot, ale i internetové prohlížeče. 500GB NTFS je pro instalace nesystémových programů, programů pro práci, zábavu, her. Archivační místo je určeno nejen pro ukládání fotografií, zvukových záznamů a videí, ale jsou zde přesměrovány i výstupy ze všech programů (složka se stáhnutými programy z internetu, workspace z Eclipse, složky s pracovními dokumenty).
Nastavení dat Po instalaci Windows 7 okamžitě nastává instalace antiviru a Spybotu (počítač je připojen do sítě), poté ovladače a další systémové nástroje. Ve Windows je nastaveno heslo pro administrátora a vytvořeny profily pro uživatele. Poté jsou postupně doinstalovány komunikační programy, kancelářské balíky, pracovní programy a nakonec programy určeny k zábavě a odpočinku.
Srovnání Sony VAIO F13Z1E Mnou sestavený počítač se od tohoto notebooku liší rychlostí procesoru, ovšem v notebooku je vyšší řada procesorů, takže rychlostně se projevit nemusí. Další rozdíl je ve velikosti disku, kdy tento notebook nabízí pouze 500 GB SATA disk. Notebook má také Full HD matný display s rozlišením 1920 x 1080 na 16,4“ displeji, jehož však velikost ubírá na mobilitě. Notebook má navíc již klasickou kamerku s rozlišením 0,3Mpix, Wifi specifikace 802.11n, Bluetooth a dva USB 3.0 porty. Největší rozdíl je však v ceně, kdy se tento notebook pohybuje v cenách převyšujících 40000Kč. Kvůli své velikosti a tím pádem i váze ztrácí na mobilitě, které ještě ubírá i to, že na plný výkon notebook moc dlouho nevydrží.
Řízení procesů počítačem Úkol Navrhnout ovládání tepla v domě s elektrickým kotlem. Ovládání termostatu by sělo jít jak přímo z termostatu, tak z PC lokálního i vzdáleného přes internet.
Řešení Komponenty Jablotron JA-82K Ústředna pro systém OASIS, který budeme využívat pro řízení teploty. V základu má 4 drátové vstupy, je rozšířitelná. Jablotron JA-82R Modul wifi komunikace mezi ústřednou a až padesáti komponentami systému OASIS. Zapojí se do ústředny. Jablotron JA-80V Kombinovaný komunikátor LAN a telefonní linka. Umožňuje dálkové ovládání systému OASIS telefonem a internetem. Zapojí se do ústředny Jablotron TP-83 Programovatelný pokojový termostat s týdenním topným programem. Dokáže během dvou dnů vysledovat setrvačnost topného systému a přizpůsobit se pro největší míru komfortu ovládání (nemusí se zjišťovat, v jakém předstihu nastavit start topení, aby byla v požadovaný čas komfortní teplota). Jablotron AC-82 Bezdrátový modul silových relé slouží pro dálkové spínání spotřebičů na 230V.
Instalace Do ústředny zapojíme moduly JA-82R a JA-80V. V bytě vhodně umístíme termostat TP-83 a modul AC-82 připojíme na přívod elektrického kotle.
Nastavení Podle manuálu přiřadíme termostat k spínači a termostat také přiřadíme do ústředny. Ústřednu připojíme k internetové síti pomocí LAN kabelu (např přes swich nebo router), pokud máme telefonní zásuvku, tak i telefonním kabelem (umožní ovládání teploty pomocí SMS). Systém lze přes internet spravovat pomocí aplikace GSMLink.
Cena Výsledná cena tohoto systému se pohybuje těsně pod hranicí 10000Kč, kdy největší podíl na částce mají rozšiřující karty do ústředny, které jsou však pro naše požadavky nezbytné. Tyto součástky nám však umožňují zvolit z širokého okruhu rozšíření dostupných pro systém OASIS
Rozšíření Systém OASIS může fungovat nejen pro ovládání tepla, ale i jako bezpečnostní systém kamer, pohybových čidel, čidel otevření oken (což jde kombinovat s termostatem, kdy termostat vypne topení při otevřeném okně) a dalších. Pokud tedy začneme s návrhem systému ovládání tepla, nemusíme později dokupovat žádné další rozšíření při návrhu zabezpečovacího systému. Stačí dokoupit čidla, popř. kamery a přiřadit je k ústředně.
Závěr Slovo závěrem Při navrhování počítačové sestavy jsem vycházel z mé nynější sestavy, která obsahuje kromě desky, procesoru, pamětí shodné komponenty a reproduktorů. A i při použití starších komponent (Deska Gigabyte GA-965P-S3 rev. 3.3; CPU DualCore Intel Core 2 Duo E6600, 2,4GHz; paměťi DDR2 Kingston 2x2GB) počítač běžně a bez problémů zvládá i novější aplikace a hry i s nejvyšším rozlišením na velmi vysoké detaily. Tím pádem usuzuji, že použitím novější desky, procesoru a pamětí do počítače zaručím delší užitečnou životnost sestavy. Co se týče sestavení systému ovládání tepla, jsem v tomto ohledu úplným začátečníkem. Myslím si, že pouze pro ovládání teploty vychází celá konfigurace celkem draho. Pokud by se vyloučilo ovládání přes internet a stačilo by ovládání přímé pouze přes rozhraní termostatu, cena řešení by se pohybovala kolem dvou tisíc korun. Pokud by se však jednalo o návrh většího systému obsahujícího i zabezpečení a kontrolu, byla by dálková tepelná regulace nástavbou, o které by se dalo uvažovat.
Zdroje Sestavu jsem cenil na stránkách www.alfacomp.cz, kde jsem i vybíral použité komponenty. Systém OASIS jsem cenil a skládal pomocí komponentů ze stránek www.i4wifi.com.
