Archive for the ‘Määratlemata’ Category

Taastuvenergia süsteemi disainimine

Kolmapäev, detsember 19th, 2012

Taastuvenergiat kasutava süsteemi disainimiseks tuleb kõik põhilised osad: energi kogumine, salvestamine ja kasutamine ükshaaval läbi vaadata, mõelda ja arvutada. Kõik need elemendid peavad olema tasakaalus ja kooskõlas eelarve, oskuste ja vajadusega.

Energia kasutamine

Veidi tagurpidise lähenemisena alustan sellest kuhu energia kulub. Siin tuleb korralikult läbi mõelda, mis tarbijad on, kui palju nad voolu võtavad ja kui tihti nad seda teevad.

Näiteks: Mina tahan kasutada valgustust, arvutit ja kõlareid. LED valgusti võtab 20W energiat 8h päevas, arvuti kasutab 30W energiat 16h päevas ja kõlarid 2W 16h päevas. Kokku teeb see maksimaalselt 52W energiatarbimist korraga ja 160 Wh + 480 Wh + 32 Wh = 672 Wh elektrienergiat ööpäevas.

Peale võimsuste on tegelikult ka väga tähtis, mis kujul energiat kasutatakse. Võimalikud on kolm suunda: otse akude 12V, 220V inverterist(akupinge -> 230 V vahelduvvooluks) või võrguga seotud inverter. Väiksed süsteemid (välikaamerad, paadid, autod) kasutavad 12V võimalust. Väiksemates kodusüsteemides võib mõistlik olla ka lihtsalt inverteri kasutamine. Suursüsteemide puhul on mõistlik juba võrguinverter ja energiafirmaga lepingu tegemine, mis on Eestis teatud energiamonopolide survel suhteliselt tüütu protsess. Lisaks peab kasutama lubatud nimekirjas olevat võrguinverterit. Võrguinverterite kasutamine on kasulik, sest sellisel juhul ei ole vaja üle jäävat energiat koha peal salvestada.

Näiteks: Minu väikene kodusüsteem tarbib korraga maksimaalselt 52W energiat. Kuna kõik tarbijad töötavad ka 12V sisendiga ei ole minu süsteemi üldse inverterit vaja. Kui ma kindlasti tahan 220V kasutada siis hinna poolest on nii hiinast pärit 100W (10€) kui ka 300W (15€) inverterid suhteliselt tasuta võrreldes kogu ülejäänud süsteemiga, niiet valin 300W inverteri.

Salvestamine

Kui tegemist ei ole võrguga seotud süsteemiga, või on soovi tagada tagavara energiallikat, siis on vaja elektrienergiat salvestada. Akude mahutavust arvutades peab mõtlema kui kaua sa soovid, et süsteem ilma energiaallikata edasi töötaks. Näiteks Eesti tingimustes võib juhtuda, et nädal aega ei paista päike või paar päeva on tuulevaikne.

Idee: Lisaks kõigele muule tahan ju ka teed teha. Veekeedukannu võimsus on 2kW, teevesi keeb 3 minutit. Üks tassitäis teed võtab siis voolu 100Wh. See 100Wh on 10% ühe aku mahutavusest.

Salvestamiseks on sobivad pliiakud. Üks 84Ah pliiaku salvestab umbes 1kWh energiat ja ei ole soovitatav üle 50% tühjaks laadida. Soovitatakse kasutada spetsiaalseid akusid, mis maksavad umbes 100€ aku eest ja peavad vastu vist kuni 5 aastat, või kuni 10, oleneb firmast. Teine, lõbusam variant on osta vanu ja peaaegu läbi autoakusid kokku plii kilohinna eest, aasta aega kasutada ja siis välja vahetada ja enda vanad plii kilohinna eest maha müüa. Vajab veidi rohkem tõmblemist, aga rahalisest vaatest vä odavam.

Näiteks: Minu süsteem tarbib 672 Wh energiat ööpäevas, ma tahan, et süsteem peaks ilma energiata vastu kaks ööpäeva. Arvestades, et üle 50% laadida ei tasu on mul vaja 2,7 kWh salvestada. Ehk siis süsteem peaks sisaldama umbes kolme suurt akut. Kasutades esimesi netist leitud akusid lähevad need kõik maksma 350€ ringis.

Akude süsteemile mõeldes peab mõtlema ka mitme voldi süsteemi teha. Väiksemad süsteemid on 12V, mis on väga mugav sest 12V seadmeid on palju. Võrguga seotud või lihtsalt suuremad süsteemid kasutavad ka suuremat toitepinget, näiteks 24V, 36V või 48V. Vastavalt sellele kui palju võimsust vaja on. Kõige lihtsam on keskmise ja suurema suurusega süsteemide tööpinge valida soovitud võimsusega inverteri tööpinge järgi.

Tekitamine:

Taastuvenergia süsteemis energia tekitamiseks oleks vaja päikesepaneele või tuulegeneraatorit. Nii päikesepaneelide kui tuulegeneraatoriga on seadetel olemas nimivõimsus. Reaalne võimsus, mis Eesti tingimustes keskmiselt välja tuleb on umbes nimivõimsus/10 iga tunni kohta ööpäevas. Ehk siis 1kW tuulegeneraator toodab ööpäevas umbes 2.4kW/h energiat.

Näide: Minu süsteem tarbib ööpäevas 672 Wh energiat, selleks et sellist süsteemi üleval pidada on mul vaja umbes 300W jagu päikesepaneele ja tuulegeneraatoreid. Kuna lambi valgel arvuti taga tahaks rohkem istuda talvel, kui päike ei paista, peaks investeerima rohkem tuulegeneraatoritesse.

Energia tekitamiseks tuleb osta päiksepaneele. Võimalik on seda teha hiinast või Eestist.  Hinnad tunduvad suht võrdsed, aga ilmselt suuremat kogust tellides on hiina odavam, samas kõiksugu jebimist tolli ja kehva kaubaga on Eestis tellides vähem, oleneb maitsest.

Teine variant on ise elementidest paneelid kokku laduda, aga selleks on veidi rohkem pealehakkamist ja vaeva vaja. Ehk siis otseselt ei soovita, aga kui on tahtmist tegelema hakata siis tahan kindlasti kuulda kuidas läks.

 

Lisaks soovitan ka osta mõni tuulegeneraator, kiire otsing näitas, et Eestis algavad mõne KW võimsusega generaatorite hinnad 5k€ juurest. Hiinast leidsin 1kW generaatori umbes 700€ eest.

Kui veidi rohkem pealehakkamist on siis võib tuulegeneraatori ka ise teha. Selle kohta on hunnik ingliskeelseid õpetusi ja hinna ja kvaliteedi koha pealt tuleb kindlasti palju parem kui poeasjad. Samas oma aega läheb hunnik. Kõige levinumad disainid kasutavad auto piduriketast ja kõvakettamagneteid generaatori tegemiseks ning plasttoru ribasid labade jaoks.

Laadimisregulaator

Neljapäev, oktoober 27th, 2011
Laadimisregulaatori viimase idee testplaat

Söövitatud testplaat laadimisregulaatorile

Niisiis, lõpuks, peale 5 erinevat laadimisregulaatori skeemi on mul töökorras laadimisregulaator. Tööpõhimõttelt äärmiselt lihtne – komparaator zeneriga ja mosfet, mis paneeli lülitab. Tööpõhimõttelt hoiab pliiakut kogu aeg valitud pinge juures, minu juhul 14.2V juures. Ehk siis sisuliselt kaitseb akut ülepinge eest, asi mille kätte suri minu viimane aku. Nüüd ma saan lõpuks ometi päikesepaneeli kogu aeg aku külge ühendatuna hoida.

Operatsioonivõimendil põhinev laadimisregulaatori skeem

Operatsioonivõimendil põhinev laadimisregulaatori skeem

Skeemist leiab lm321 op-ampi, zener dioodi, mõne takisti, suvalise n-kanali mosfet transistori ja ledi. Zener dioodi abil tekitatakse võrdluspinge. Komparaatorina töötav operatsioonivõimendi võrdleb võrdluspinget ja läbi pingejaguri tulevat aku pinget, ning lülitab transistorit vastavalt. Operatsioonivõimendi ise saab enda voolu päikesepaneelilt, sest madalama pingega (aku) on tüütult raske lülitada kõrgemat pinget (paneeli) lülitada.

Pindmontaaž komponentidest skeem

Üliminaturiseeritud lõppversioon kaitsest

Üritasin voolutarbimise võimalikult madalaks saada, õnnestus 1.3mA peale saada. Zener diood vajab kohutavalt kõrget töövoolu. 5mA on soovitatav töövool, antud juhul annan talle 1mA ja see on ka kõige alumine piir, kus see veel natukenegi stabiilne on. Veel väiksemate voolutugevuste peale kolides hakkab mängima ka operatsioonivõimendi, mille peaks siis juba kallima ja parema vastu vahetama.

Skeem integreerituna pistikusse

Laadimisregulaator pakendis

Teiseks õppisin veaarvutust. Odavate 10% takistite ja 5% zeneri puhul tuleb viga 25%, ehk siis 14.4V ± 3.6V, mis antud skeemi puhul on naeruväärne. 1% takisteid kasutades, ja eeldades, et zener on 1%, saab kogu skeemi veaks 3%. Mis on juba väga hea. Enda plaadile jootsin takistitega rööbiti 470kΩ takisteid, et lülitamispinget täpselt õigesse kohta saada.

Skeemi allalaadimiseks leiab aadressilt siit.

Eestikeelse wikipeedia elektroonika alaste artiklite tase on naeruväärselt madal, tahtsin viidata pingejaguri ja operatsioonivõimendi artiklitele, aga üks oli naeruväärne ja teist polnud , ehk siis ma kirjutasin. Ehk siis üleskutse: kõik kes midagi natukene teavad – täiendage.

 

RepRäp

Teisipäev, september 13th, 2011
Puust detailidega koos seisev printeri raam

Puust detailidega koos seisev printeri raam

Suve alguses võtsin ette uue ja hullu projekti – 3d printer. 3d printer, sest see on CNC pinkide suguvõsast kõige lihtsamini valmistatav ja hea alguspunkt tööstuspinkide maailma. Lisaks on mõistlik ise kodus valmistada rohkem asju – väheneb vajadus printimiesteenust või plastmassitükke sisse osta. Valisin iseehitamiseks kõige lihtsama printeri, mis netis oli – RepRap, täpsemalt siis Mendeli mudeli.

Tühjad plaadid Kamitrast

Tühjad plaadid Kamitrast

Alustasin oma elekroonikast, sest see on minu lemmikosa iga projekti juures. Kamitra sooduspakkumisest tellisin trükkplaadid. Versioonidest läks mängu Generation 3 trükkpaadid. Valisin need seetõttu, et olid kahekihilisististest plaatidest ainsad, mis kasutasid eestis kättesaadavaid ja mõistliku hinnaga elektroonikaplaate. Halvema poole pealt on trükkplaate nii palju ja nad on nii mõttetult suured, nagu 1206 komponendid on ilmselge raiskamine. Reprapi wiki küll kisab, et neid ei tohiks enam kasutada, aga nagu, kõik järgmised versioonid kasutavad stepperi juhtidena mingit sparkfuni breakout boardi. Komponendid tulid farnellist, koguhind jäi midagi 100€ kanti. Õnnestus korduvalt ka valesid kive tellida, nii protsessoreid kui mootori juhtkive, nüüd on lõpuks kõik kivid olemas ja plaadid töökorras.

Pooleldi tehtud 3d printer

Pooleldi tehtud 3d printer

Kuna Mendel eeldab suures koguses 3d prinditud tükke, mis läheksid Eesti 3d printimisteenuse hindade juures tüütult palju maksma hakkasin kõiki tükke käsitsi käepärastest materjalidest tegema. Möödaminnes disainides kogu mehhaanika ümber. Seni on Eenamus komponendid valmistatud Tööstusplastist pärit polükarbonaadist. Tööriistadest olen seni hakkama saanud ainult käsitööriistadega, kuigi mõned tulevased komponendid tulevad kindlasti ka CNC pingi alt. Kindlasti näiteks hammasrattad.

Joodetud elektroonika ja sahtliliugurid 3d printeri küljes

Joodetud elektroonika ja sahtliliugurid 3d printeri küljes

Originaal Mendeli lineaarliugurid koosnevad hunnikust naljaka nurga all olevatest kuullaagritest. Umbes 60 vist oli. Kuna aga käsitsi on hullult tüütu selliseid laagreid teha olen kõikide telgede laagrid ära vahetanud. Y telje (edasi-tagasi sõitev alus) laagriks on hetkel sahtliliugurid, praegu tundub hea ideena, kui enam ei tundu vahetan ära. X ja Z telgede laagriteks ostsin ebayst ümarad lineaarseid kuullaagreid ning 8mm kalibreeritud teraslatti. Paistab suhteliselt hästi toimivat, aga pole veel jõudnud kõiki asju kokku kruvida, et järgi katsetada.

Protoplaadile tehtud pingeregulaatoriplaat peaplaadi toitmiseks

Protoplaadile tehtud pingeregulaatoriplaat peaplaadi toitmiseks

Reprap on mõeldud töötama arvuti toiteploki otsas. Kuna aga arvuti toiteplokk on selline suur, kole ja energiakulukas asi siis ehitasin ta sujuvalt üle päiksepaneeli süsteemist voolu võtma. Ja kui seal pole piisavalt voolu siis saab alati mõne odava 12V toiteploki külge ühendada. Selleks tegin lihtsalt väikese protoboardist pingeregulaatoritega plaadi, mis tekitab 12V plaadile vajalikud 5V ja 3V.

Jalgrattad

Neljapäev, juuni 9th, 2011

Niisiis, sõitsin täna rattaga kodust kooli ja rikkusin seadust umbes.. 15 korda? Ehk siis – sõitsin mööda kõnniteed. Olen suutnud küll kõikide oluliste ruumipunktide vahelised rattateed üles leida aga no, rattateed on selline haruldane liik. Nende otsimisega on ka nii nagu on, otsisin netist rattadeede kaarti ja jõudsin päris huvitavate asjadeni. Esiteks Postimehe artikkel aastast 2009, kus linnavalitsus lubab “Meil ei ole päris korralikku kaarti, mida oleks hea kasutada, aga siin all on jalgrattaliikluse arengu skeem. Siin on PDF-failidena mingisugused kaardid. Koduleheküljel ei ole üldist head kaarti, aga me liigume sinnapoole, et see sinna üles saaks.” Peale natukest kaevamist leidsin ka nimetatud PDFi. Viimase kahe aasta jooksul pole mingit muutust toimunud, PDFi servas ilutseb kiri ——Ehk siis võtsid lambika töömeestele saadetava PDFi ja jagavad seda? Kaart ise on siin. Nojah, hea et niigi palju on.

Vaatasin siis kiirelt ka pealinna rattateede kaarti. Jällegi PDFi kujul, aga muidu üpris mõistlik. Küllap riigiasutuste ülekoormatud itimeestele on regio või google kaarti kasutamine ilmselgelt ülejõu käiv.

Lahendus jalgratastele

Võeti vastu järjekordne liiklusseadus – rattaga kõnnitee peal ikka veel sõita ei tohi. Ehk siis põhimõtteliselt peaks tuimalt keset teed sõitma ja laskma neil autodel vihaselt tuudutada kuni rattateid juurde ehitatakse. Kuigi õnneks selle vastu on Tartu ilusti võidelnud – katnud kõik kõnniteed siniste jalgratta märkidega(paremal).

Lisati ka lõbus klausel, et noored ei tohi rattaga sõita ja peavad rattaga sõitmist nohiklikuks pidama (ehk siis – kohustuslik kiiver). Ei viitsi lausa kirjutadagi kõigist nendest uurimustest, mis on läbi viidud kiivri kahjulikuse kohta. Suurendab hulljulgust nii kandjas kui mööduvates autodes, peletab rahvast rataste juurest minema jne. Omast kogemusest tean öelda, et nahkkindad ja küünarnuki/põlve kaitsed on linnaoludes lugematul korral vajalikumad.

Roheline elu

Esmaspäev, mai 23rd, 2011

Niisiis, nüüd olen tükk aega elanud päikseeli kasutades. Jätkuvalt ei ole mul laadimisregulaatorit. Ehk siis vaatan aku pinget, tõmban paneeli juhtme välja, vaatan pinget, panen juhtme tagasi jne.

Päiksepaneelilt toidetav isetehtud võimendi

Lõpuks sain valmis ühe oma teise rohelise eluga seotud projekti – võimendi. Mu vanaisa leidis kuskilt Logitech X-530 5.1 kõlarid. Neil oli ilmselt mingi toiteskeemi probleem, aga ma ei saanudki seda täpselt teada, sest vanaisa otsustas terve bassikõlarikasti koos võimendiga ära lõhkuda ja minema visata. Ehk siis mulle jäi bassikõlari element ja viis väiksemat kõlarit.

Kuna ma polnud kunagi varem mitte ühtegi analoogplaati teinud mõtlesin lihtsalt alustada. Ehk siis alustada kahe kanalilisest võimendist. Ostsin siis ebayst TDA2009A kivi. Asi on võimeline 2 kanalit 10W juures mängima. Võtsin andmelehest kõige lihtsama skeemi, lõikasin makettplaadist täpselt sellise tüki, mis kõlari sisse mahtus ja jootsin asjad peale. Avastasin ka veidi toredaid asju, näiteks kui kanalite negatiivse tagasiside jalad omavahel ära vahetada tekib võimendi asemel heligeneraator jne. Lisaks avastasin ka, et helitugevus jääb samaks, olenemata toitepingest. Ainus asi mis muutub on kuumus. Madalamate pingetega hakkavad tugevamad helid üle peksma, mida madalam pinge on seda madalamal hakkab üle peksma. Huvitav.

555 põhinev laadimisregulaator

Praeguseks kõlarid töötavad normaalselt aku pealt. Päiksepaneel suudab ka pilvise päevaga mu UPSi aku täis laadida ja see on piisav kogus elektrit, et kõlareid ja laualampi õhtu otsa toita, mõnus. Avastasin ka, et kui aku tagant ära võtta siis päevasel ajal saab muusikat kuulata ka otse päiksepaneeli pealt. Kõvemad helid hakkavad küll üle peksma, aga no, misiganes.

Laadimisregulaatori plaadi jootsin ka kokku, lasin veidi suitsu välja, pean veidi veel tegelema, et seda piisavalt hästi tööle saada, et julgeks oma akut selle käsutusse anda.

Energiatihedus

Reede, aprill 29th, 2011

Et minu kõvaketta nurka kogutud info sinna hallitama ei läheks jagan seda rahvaga. Ehk siis kui palju asjad tegelikult maksavad ja miks me bensiiniga sõidame.

Misasi Võimsus Hind
1m2 päikesepaneeli 150 W 100€
elektrirolleri mootor 240 W
30 hobijõuline mootor 22000 W
sülearvuti 60 W
föön 1800 W
Asi Energiat Hind
100W hõõgpirn tarbib ühe tunni jooksul 100 W/h 0.004€
12V 75Ah Pb aku 900 W/h 100€
Lipo aku 72 W/h 50€
Ülikiiresti laaduv superkondensaator 0.03 W/h 20€
Kivisüsi 1kg 20 000 W/h 5€
Bensiin 1l 10 000W/h 1.234€

Ehk siis kui sa tangid 20l bensiini siis võtad energiat kaasa umbes 200 pliiaku jagu. Ja need superkondensaatoritest mille imelisest sekunditega täislaaduvusest räägiti.. no.. neid peab ka päris mitu võtma.

Laadimisregulaator

Reede, aprill 22nd, 2011

Talvisel ajal, kui päikest on harva näha annab mu päiksepaneel keskmiselt voolu närused 30mA. Nüüd, aga on kevad! Iga hommik tuleb sõbralik päike ja paistab mu paneelist 1.5A välja. Aku saab täis, 12V alalisvoolu elektrisüsteem toimib ja mina olen õnnelik.

Samas, mul ei ole jätkuvalt laadimisregulaatorit. Mis tähendab, et mu multimeeter on kogu aeg aku küljes ja mina pean iga natukese aja tagant paneeli pistiku välja tõmbama ja jälle taha ühendama. Olen ka kõiki oma eelmisi laadimisregulaatori disaine simulaatoris korduvalt ja korduvalt läbi mänginud, aga talutava toimimiseni ei jõudnud.

Üks päev sattusin pahaaimamatult ilmavõrku läbi kammides peale http://mdpub.com/555Controller/ lehele. Ehk siis mingi tüüp on ehitanud 555-est laadimisregulaatori. No tema disain on küll väga kindla peale minek, aga ka kole ja sisaldab umbes 7X rohkem komponente kui vaja on. Idee on superhea. Niisiis, disainisin seal nähtu põhjal uue, mängisin korralikult simulaatoris läbi. Sisuliselt antakse 555e Trigger ja Treshold jalgadele zener dioodi abil õige lülitamispinge peale, väljundjala otsas on rellee (võib asendada vabal valikul mosfeti või transistoriga). Lähinädalatel peaks ka trükkplaat valmis saama ja siis kirjutan ka testimise tulemustest. Edu korral postitan ka kõik skeemid ja joonised.

Toiteploki ekraan

Teisipäev, jaanuar 11th, 2011

Töökorras toiteplokk, kuvamas akupinget

Lõpuks sai koolis kiire aeg läbi. Suutsin oma labori toiteplokile ekraani ja vajalikud protsessorid ära kinnitada. Ekraaniks kasutasin kahte 7 segmendilist LED ekraani, mida juhin läbi 7447 loogikakivide Atmega88ga. Ekraanile saab kuvada aku, päiksepaneeli ja väljundpinget ning väljundi ja päiksepaneeli voolutugevust.

Vahepeal olen ka avastasnud, et mu seni kasutatud autoaku on praeguseks kogu oma mahtuvusest vabanenud. Praegu on mahtuvust umbes 0.02Ah jagu järel. Põhjuseks on ilmselt liiga kõrge pingega laadimine, kuna mul polnud seni mitte mingit laadimisregulaatorit. Selle probleemi lahenduseks olen ka juba plaaninud paar laadimisregulaatorit, aega neid valmis ehitada pole veel jõudnud. Idee on selline et seni kuni aku pinge on väiksem kui 14.5V on päiksepaneel ja aku ühenduses, kui pinge selleni jõuab ühendatakse paneel relleega lahti. Ilusam ja odavam oleks küll kasutada MOSFETi, aga mul vedeleb karbis hunnik väikesi relleesid ja ma mõtlesin neid siis ära kasutada.

Eelmise aku hävimise tõttu hankisin ka uue aku. Proovimise mõttes sebisin endale UPSi aku. Tegemist on siis 12V 4Ah pliiakuga. Koos akuga sain ka 300W UPSi, mida on tulevikus plaanis inverterina kasutama hakata. Kahjuks praegusel talvisel ajal annab päiksepaneel voolu milliamprites, mis muudab kasutuks ka inverteri olemas olu.

Voolu puudumise tõttu olen hakanud lugema tuulegeneraatorite kohta. Hetkel on silma jäänud vertikaalse teljega generaatorid. Nende puhul on küll efektiivsus madalam, aga samas on neid tuhandeid kordi lihtsam teha, sest ma ei pea õppima igavaid tiivikute valmistamise tehnoloogiaid ja hankima varustust. Esimene idee on toru neljast kohast katki lõigata ja see kuullaagri otsa toppida. Kui mõni vastav toru näppu jääb siis testin ja kirjutan.

Puhkus

Neljapäev, oktoober 7th, 2010

Kuna kool ja robotexiks valmistumine hakkasid sellise hooga peale siis võtan postitamisest veidi puhkust. Paar suuremat rohelist projekti on ka pooleli, aga ka nende valmimisega läheb veel vähemalt mõni nädal aega. Ehk siis jah, see blogi läheb veel mõneks nädalaks kuni kuuks puhkusele.

Lamp

Kolmapäev, september 22nd, 2010

Tasuta suurendusklaas + lamp

Umbes nädal tagasi leidsin hommikul joostes vana laualambi jala. Jalg oli punane ja kupli kuljes asus suurendusklaas. Minu jaoks ülihea leid, sest seni on mu laualamp olnud riiuli külge teibitud allumiiniumradikas. Niisiis kruvisin oma 10w led lambi uue jala kulge ja ehitasin jalale kinnitusklambri. Ehk siis tasuta normaalne lambijalg ja korralik suurendusklaas. Perfektne elektroonikule.

Teiseks märkasin ledide spektri kohta midagi huvitavat. Tavalise hõõglambi valgel ei ole võimalik maalida, sest näiteks üks põhivärv – magenta paistab liiga oranžikana. Led valguses aga näevad kõik värvid välja õiged ja normaalsed, nagu nad näevad välja päikesevalguses. Ehk siis veel üks põhjus, miks lede kasutada. Kahjuks pole tavalisi säästulampe veel katsetanud, kui mõne leian siis kirjutan tulemusi.