Деректерді тіркеу құрылғысы

Кіріспе

Жазу құрылғысы

жолдарды қадағалау құрылғылары

Деректер тіркегіш (сондай-ақ деректер жинағыш немесе деректер жазушы) – уақыт бойынша немесе орналасқан жері туралы деректерді кіріктірілген құрал немесе сенсор арқылы немесе сыртқы құралдар мен сенсорлар арқылы жазатын электрондық құрылғы. Көбінесе, бірақ толық емес, олар цифрлық процессорға (немесе компьютерге) негізделген және цифрлық деректер тіркегіші (DDL) деп аталады. Олар әдетте кішкентай, батареямен жұмыс істейтін, тасымалданатын, микропроцессормен, деректерді сақтау үшін ішкі жадымен және сенсорлармен жабдықталған. Кейбір деректер тіркегіштері жеке компьютермен байланысады және деректер тіркегішін іске қосу және жиналған деректерді қарау және талдау үшін бағдарламалық жасақтаманы пайдаланады, ал басқалары жергілікті интерфейс құрылғысына (пернетақта, LCD) ие және жеке құрылғы ретінде қолданылуы мүмкін. Деректер тіркегіштері жалпы мақсаттағы түрлерден, өлшеу қолдануларының кең ауқымы үшін, тек бір ортада немесе қолдану түрінде өлшеуге арналған өте нақты құрылғыларға дейін әртүрлі болады. Жалпы мақсаттағы түрлердің бағдарламаланатын болуы жиі кездеседі, бірақ көптегендері шектеулі немесе өзгеруі мүмкін емес параметрлері бар статикалық машиналар болып қалады. Электрондық деректер тіркегіштері көптеген қолдануларда графиктерді жазу құрылғыларын алмастырды. Деректер тіркегіштерін пайдаланудың басты артықшылықтарының бірі – тәулік бойы деректерді автоматты түрде жинау мүмкіндігі. Іске қосылғаннан кейін деректер тіркегіштері әдетте орнатылады және бақылау кезеңі ішінде ақпаратты өлшеу және жазу үшін қадағаланбай қалады. Бұл бақыланатын ортаның жағдайларын, мысалы ауа температурасы мен салыстырмалы ылғалдылықты толық және нақты көрсетуге мүмкіндік береді. Технологияның жақсаруы мен құнның төмендеуіне байланысты деректер тіркегіштерінің бағасы жылдар бойы төмендеп келеді. Қарапайым бір каналды деректер тіркегіштерінің құны 25 доллардан басталады. Ал күрделілері жүздеген немесе мыңдаған долларға тұруы мүмкін.

Деректер пішімі

Протоколдар мен дерек форматтарын стандартизациялау мәселе болып келді, бірақ қазір индустрияда қарқын алып келеді және дерек алмасу үшін XML, JSON және YAML көбірек қолданылуда. Семантикалық веб және заттар интернетінің дамуы осы ағымдағы үрдісті жылдамдатуы мүмкін.

Құрал-саймандар протоколдары

Бірнеше протоколдар стандартталды, соның ішінде «ақылды» протокол, SDI 12, ол кейбір құралдарды әртүрлі дерек тіркегіштерге қосуға мүмкіндік береді. Бұл стандартты қолдану қоршаған орта индустриясынан тыс жерлерде кеңінен қабылдауға ие болған жоқ. SDI 12 көп құрылғылы құралдарды да қолдайды. Кейбір дерек тіркеу компаниялары қазір MODBUS стандартын қолдайды. Бұл дәстүрлі түрде индустриялық басқару саласында қолданылған, және көптеген өнеркәсіптік құралдар осы байланыс стандартын қолдайды. Сонымен қатар, CAN Bus (ISO 11898) негізіндегі тағы бір көп құрылғылы протокол қазір кеңінен қолданыла бастады. Кейбір дерек тіркегіштер әртүрлі стандартты емес протоколдарға бейімделу үшін икемді сценарийлік ортаны пайдаланады.

Деректерді тіркеу және оларды алу

Деректерді тіркеу және деректерді жинау терминдері көбінесе бір-бірін алмастырып қолданылады. Дегенмен, тарихи тұрғыдан алғанда, олар өте ерекше. Деректерді тіркеу құрылғысы – деректерді жинау жүйесі, бірақ деректерді жинау жүйесі міндетті түрде деректерді тіркеу құрылғысы болып табылмайды. Деректерді тіркеу құрылғыларының сынама алу жылдамдығы әдетте төмен болады. 1 Гц максималды сынама жылдамдығы деректерді тіркеу құрылғысы үшін өте жоғары, ал әдеттегі деректерді жинау жүйесі үшін өте төмен саналады. Деректерді тіркеу құрылғылары дербес құрылғылар болып табылады, ал әдеттегі деректерді жинау жүйелері деректерді жинау үшін компьютерге қосылуы керек. Деректерді тіркеу құрылғыларының дербес болуы, алынған деректерді сақтау үшін қолданылатын бортындағы жадты білдіреді. Кейде бұл жад өте үлкен болып, бірнеше күн, тіпті айлар бойы автономды жазбаларды сақтауға мүмкіндік береді. Бұл жад батареямен қуатталатын статикалық кездейсоқ сәйкес жад, флэш-жад немесе EEPROM болуы мүмкін. Ескі деректерді тіркеу құрылғылары магниттік ленталарды, перфокарталарды немесе тікелей көрінетін жазбаларды, мысалы, «таспалы графиктерді» пайдаланған. Деректерді тіркеу құрылғыларының ұзақ жазу уақытын ескере отырып, олар әдетте дерек пен уақытты уақыт белгісі түрінде жазу механизмімен жабдықталады, бұл әрбір тіркелген дерек мәнінің деректерді жинау күні мен уақытымен байланысты екенін қамтамасыз етеді, осылайша оқиғалар тізбегі құрылады. Сондықтан деректерді тіркеу құрылғылары әдетте кіріктірілген нақты уақыт сағаттарын пайдаланады, олардың жарияланған қатесі деректерді тіркеу құрылғысын таңдау кезінде маңызды фактор болуы мүмкін. Деректерді тіркеу құрылғылары қарапайым бір каналдық кірістен бастап күрделі көп каналды құралдарға дейін болады. Әдетте, құрылғы неғұрлым қарапайым болса, бағдарламалау мүмкіндігі соғұрлым төмен болады. Кейбір жетілдірілген құралдар алдын ала белгіленген шарттарға негізделген каналдар аралық есептеулер мен дабылдарды жүргізуге мүмкіндік береді. Жаңа деректерді тіркеу құрылғылары веб-беттерді көрсетуге қабілетті, бұл көптеген адамдарға жүйені қашықтан бақылауға мүмкіндік береді. Көптеген деректерді тіркеу қосымшаларының автономды және қашықтан жұмыс істеу сипаты кейбір қосымшалардың батарея сияқты тұрақты ток көзінен жұмыс істеуін қажет етеді. Күн энергиясы осы қуат көздерін толықтыру үшін қолданылуы мүмкін. Бұл шектеулер олардың нарықтағы құрылғыларының компьютерлерге қарағанда өте қуатты болуын қамтамасыз етеді. Көп жағдайларда олар компьютерлердің сенімді жұмыс істемейтін қатал қоршаған ортада жұмыс істеуі керек. Бұл автономды табиғат деректерді тіркеу құрылғыларының өте сенімді болуын талап етеді. Олар ұзақ уақыт бойы адам бақылауынсыз немесе аз бақылаумен жұмыс істей алады және қатал немесе шалғай жерлерде орнатылуы мүмкін, сондықтан олар қуатты болғанша, қандай да бір себеппен деректерді тіркемеуі керек. Өндірушілер осы құрылғылардың осы мақсаттарда сенімді болуын қамтамасыз ету үшін көп күш жұмсайды. Сондықтан деректерді тіркеу құрылғылары бірдей қолданбадағы жалпы мақсаттағы компьютерге әсер етуі мүмкін проблемаларға, мысалы бағдарламалардың құлауына және кейбір операциялық жүйелердің тұрақсыздығына дерлік толығымен төзімді.

The terms data logging and data acquisition are often used interchangeably. However, in a historical context, they are quite different. A data logger is a data acquisition system, but a data acquisition system is not necessarily a data logger. Data loggers typically have slower sample rates. A maximum sample rate of 1 Hz may be considered to be very fast for a data logger, yet very slow for a typical data acquisition system. Data loggers are implicitly stand alone devices, while typical data acquisition systems must remain tethered to a computer to acquire data. This stand alone aspect of data loggers implies onboard memory that is used to store acquired data. Sometimes this memory is very large to accommodate many days, or even months, of unattended recording. This memory may be battery backed static random access memory, flash memory, or EEPROM. Earlier data loggers used magnetic tape, punched paper tape, or directly viewable records such as "strip chart recorders". Given the extended recording times of data loggers, they typically feature a mechanism to record the date and time in a timestamp to ensure that each recorded data value is associated with a date and time of acquisition to produce a sequence of events. As such, data loggers typically employ built in real time clocks whose published drift can be an important consideration when choosing between data loggers. Data loggers range from simple single channel input to complex multi channel instruments. Typically, the simpler the device the less programming flexibility. Some more sophisticated instruments allow for cross channel computations and alarms based on predetermined conditions. The newest data loggers can serve web pages, allowing numerous people to monitor a system remotely. The unattended and remote nature of many data logger applications implies the need for some applications to operate from a DC power source, such as a battery. Solar power may be used to supplement these power sources. These constraints have generally led to ensuring that the devices they market are extremely power efficient relative to computers. In many cases, they are required to operate in harsh environmental conditions where computers will not function reliably. This unattended nature also dictates that data loggers must be extremely reliable. Since they may operate for long periods nonstop with little or no human supervision and may be installed in harsh or remote locations, it is imperative that so long as they have power, they will not fail to log data for any reason. Manufacturers go to great lengths to ensure that the devices can be depended on in these applications. As such data loggers are almost completely immune to the problems that might affect a general purpose computer in the same application, such as program crashes and the instability of some operating systems.