Телеметрия
Телеметрия - область техники, предметом которой является разработка технических средств приёма информации для контроля за состоянием объектов на расстоянии. Однако интеграторы и разработчики телеметрии и телемеханики оперируют термином "Телеметрия", имея ввиду, системы, передающую данные в обе стороны, т.е. не только получающие информацию с объекта наблюдения, но и передающие команды управления на объект.
Системы беспроводной передачи данных широко применяются в телеметрических устройствах. Это обусловлено простотой инсталляции и высокой надежностью радиочастотных систем передачи данных. Во многих практических случаях подвести проводные линии связи к объекту наблюдения либо чрезвычайно затруднено, либо невозможно физически.
В промышленных телеметрических системах находят применения практически все стандарты беспроводной передачи данных. Ключевые факторы, определяющие выбор того или иного беспроводного решения:
- Расстояние передачи данных и характеристики пространства
- Скорость передачи информации
- Требование совместимости с существующими стандартами
- Количество работающих устройств в сети
Сравнительная таблица характеристик беспроводных технологий
| GSM | ZigBee | RF | Bluetooth | GPS | Wi-Fi | Wi-Max | |
| Диапазон частот | GSM 850/900/ 1800/1900 МГц | 2,4 ГГц 868 МГц 915 МГц | 433/868/ 2400 МГЦ | 2,4 ГГц | 1575,42 МГц | 2,4/5,8 ГГц | 2-11 ГГц |
| Скорость передачи данных | 14,4 - 36,6 кБ/c | 250 кБ/c | 1,2 - 500 кБ/с | До 723 кБ/с | Только прием | 11-54 мБ/c | 2 мБит/сек |
| Типичные расстояния (зона действия) | В пределах зоны покрытия GSM | 30-70 м | 10 - 1000 м | 10-100 м | везде | 50 м | 5-8 километров |
| Структура сети | Точка-точка | Точка-точка, звезда, сеть | Точка-точка, звезда | Точка-точка, звезда (до 8 устройств) | Любое число приемников | Звезда | Звезда |
| Сложность внедрения | Низкая | Средняя - высокая | Низкая - средняя | Низкая -Средняя | Низкая | Высокая | Очень высокая |
|
Совмес |
Любое |
Любое оборудо |
Оборудо |
Любое оборудо |
Любое оборудо | Любое оборудо вание стандарта 802.11.g (b) | Любое оборудо вание стандарта 802.16 |
| Цена решения* | $40...$140 | $4...$40 | $2...$120 | $9...$80 | $10...$60 | $12...$80 | Более $200 |
Телеметрические GSM/GPS-модемы позволяют не только отслеживать перемещение каких-либо ценных объектов по всему миру, но и получать в реальном времени данные о текущем состоянии тех или параметров мобильного объекта. При этом они могут следить за такими параметрами, как температура, уровень заряда аккумуляторов, уровень влажности, текущее состояние и т. п. Эта функциональность сослужит хорошую службу заказчикам из любой отрасли, которым необходимо следить за технологическими процессами и оптимизировать их, совершенствовать управление материальными ресурсами и сокращать потери.
Пример: Благодаря современным системам GPRS телеметрии установленным на велосипеды некоторых гонщиков, фанаты Тур де Франс смогли воочию через ТВ и Интернет отслеживать физическое состояние кумиров: актуальный сердечный ритм и расход энергии.
Современные GSM-модемы имеют расширенный набор интерфейсов, что позволяет стыковать их с большим количеством промышленного оборудования. GSM-модемы используются для получения информации о работе заправочных станций, газораспределительных установок, состоянии систем питания базовых станции сотовых операторов и множества другого оборудования.
Технология Bluetooth широко используется в индустриальных применениях в качестве заменителя кабельного соединения RS-232. Простота внедрения, высокая помехозащищенность канала связи и большая скорость передачи данных, делают Bluetooth-решения крайне привлекательными для получения телеметрической информации от промышленного оборудования.
Технология ZigBee прекрасно подходит для сбора информации с большого числа беспроводных датчиков, в том числе и с батарейным питанием. С помощью маломощных ZigBee-модулей становится возможным создание сети сбора информации с сотен датчиков, объединенных в единую сеть и обладающих способностью передавать информацию по цепочке. ZigBee трансиверы Texas Instruments используются отечественными производителями для построения систем промышленной автоматики.
Пример: На базе ZigBee-модулей XBee компании MaxStream в США реализована система контроля уровня воды в высокогорных озерах.
В тех случаях, когда необходимо передавать телеметрическую информацию между двумя точками на расстояние 10-100 метров идеально подходят микросхемы трансиверов, работающие в безлицензионных диапазонах 433, 868 и 2400 МГц. Использование этих продуктов позволяет построить систему телеметрии с минимальной стоимостью.
Пример: Беспроводная система, передающая значение усилия, с которым закручиваются гайки на конвейере, реализована на базе трансивера CC1021 (рассчитан на диапазоны 315, 433, 868 и 915 МГц). Применение этого трансивера позволило обеспечить высокую надежность передачи информации при работе в реальных индустриальных условиях.
При необходимости передавать большие объемы данных, например видеоинформацию, в системах телеметрии могут использоваться системы Wi-Fi и Wi-Max.
