دیتالاگر چیست؟
وقوع مشکلات در سیستم‌های الکتریکی و محیطی باعث ثبت برخی رویدادهای لحظه‌ای توسط ما میشود. هر یک از اطلاعات در زمان بررسی و تحلیل علت رویدادها می‌تواند مهم و حاوی پیامی برای ما باشد. حال این روزها رویدادهای آنی را به وسیله دستگاه‌هایی نظیر دیتالاگر به ثبت می‌رسانیم. در این مقاله ما قصد داریم شما را با دستگاه دیتالاگر و کاربردهای آن در صنایع مختلف آشنا کنیم، پس با ما تا انتهای این مطلب از کول تگ همراه باشید.
دیتالاگر (Data logger) چیست؟
اکنون دیتالاگر به‌عنوان یکی از پرکاربردترین و بهترین ابزار در صنایع مختلف به شمار می‌رود که در بازار با نام دستگاه ثبت داده‌ها نیز شناخته میشود. دیتالاگر یک دستگاه الکترونیکی است که قابلیت اندازه‌گیری و ثبت و ذخیره‌سازی کمیت‌های فیزیکی همچون دما، رطوبت، غلظت، جریان، ولتاژ، موقعیت مکانی و… را توسط سنسور داخلی یا خارجی دارد.
دیتالاگرها معمولاً بر اساس یک پردازنده دیجیتال کار می‌کنند و از نظر ساختاری در ابعاد کوچک، دارای باتری، قابل‌حمل، مجهز به ریزپردازنده (microprocessor) و دارای حافظه داخلی برای ذخیره‌سازی داده هستند. برخی دیتالاگرها با کامپیوتر ارتباط برقرار کرده و نحوه فعال‌شدن، مشاهده و تحلیل داده‌های جمع‌آوری شده‌شان از طریق نرم‌افزار انجام میشود. نوع دیگر این دستگاه، دارا ی یک صفحه‌نمایش (LCD) هستند و می‌توانند به‌عنوان یک دستگاه مستقل استفاده شوند.
این دستگاه‌ها انواع مختلفی دارند از دیتالاگری که چند پارامتر مختلف را هم‌زمان اندازه‌گیری می‌کند تا دیتالاگر تخصصی که برای محیط‌هایی که دارای شرایط استثنایی (Harsh) هستند.
در نهایت کاربران باید بر اساس سلیقه و نیاز خود و با توجه به کسب‌وکارشان بهترین نسخه از یک دیتالاگر را انتخاب و خریداری کنند. در میان ابزارهای ثبت داده، دیتالاگرها بیشترین بازدهی ممکن را دارند و عملیات کارکردن با آن اصطلاحاً تحت عنوان فرایند ثبت داده شناخته میشود.
مزیت استفاده از دیتالاگر در فعالیت‌ها
- جمع‌آوری خودکار داده‌ها به صورت 24 ساعته (پس از نصب و فعال‌سازی، دیتالاگر برای مدت زمان معین اندازه‌گیری و ثبت اطلاعات را به‌طور خودکار و بدون مداخله انسانی انجام می‌دهد)
- مانیتورینگ و دسترسی به یک تصویر جامع و دقیق از شرایط محیطی تحت نظارت، مانند دمای هوا، رطوبت و …
- اطمینان از سلامت و کیفیت محصول
- ارائه گواهی مستند برای سازگاری با قواعد و استانداردهای موجود
انواع پروتکل‌های دستگاه دیتالاگر
در دیتالاگرها پروتکل‌های مختلفی وجود دارد که می‌توانند توسط این دستگاه استفاده شوند. پروتکل‌های دیتالاگر مجموعه‌ای از قوانین و دستورالعمل‌ها هستند که نحوه تبادل اطلاعات بین دیتالاگر و دستگاه‌های دیگر مانند کامپیوترها را تعریف می‌کنند. نوع پروتکل مورداستفاده اغلب به نوع دیتالاگر و دستگاهی که با آن ارتباط برقرار می‌کند بستگی دارد. ما در این مقاله به بررسی برخی از رایج‌ترین پروتکل‌های دیتالاگر می‌پردازیم.
- پروتکل Modbus: یک پروتکل ارتباط سریال است که به طور گسترده در صنعت اتوماسیون استفاده میشود. این یک پروتکل ساده و آسان برای طیف گسترده‌ای از دستگاه‌ها مانند دیتالاگرها مناسب و قابل‌استفاده است.
- پروتکل SDI-12: یک پروتکل استاندارد برای ارتباط با سنسورهای میدانی است که اغلب برای دیتالاگرهایی که برای نظارت بر شرایط محیطی مانند دما، رطوبت و بارش استفاده می‌شوند؛ کارایی دارند.
- پروتکل :DNP3 یک پروتکل قدرتمند و انعطاف‌پذیر است که برای طیف گسترده‌ای از برنامه‌های اتوماسیون صنعتی کاربرد دارد. این پروتکل عموماً برای دیتالاگرهایی که برای نظارت بر فرایندهای پیچیده صنعتی استفاده می‌شوند مناسب است.
- پروتکل :USB یک پروتکل اتصال رایج است که برای اتصال دستگاه‌های جمع‌آوری به رایانه‌ها استفاده میشود. برخی از دیتالاگرها دارای پورت USB هستند که به آنها امکان اتصال مستقیم به رایانه را می‌دهد.
- پروتکل بلوتوث: یک پروتکل ارتباط بی‌سیم است که به دیتالاگرها اجازه می‌دهد بدون نیاز به کابل به سایر دستگاه‌ها و رایانه‌ها متصل شوند.
عوامل مؤثر در انتخاب پروتکل مناسب برای دیتالاگر
هنگام انتخاب پروتکل برای دستگاه خود باید نیازهای اساسی و خاص خود را در نظر بگیرید و در نهایت پروتکلی را انتخاب کنید که بهترین عملکرد و نتیجة مطلوبی را برای شما داشته باشد. پروتکل مناسب برای دستگاه دیتالاگر به عوامل گوناگونی بستگی دارد که در ادامه به تعدادی از آن اشاره می‌کنیم.
- مطمئن شوید نوع دستگاهی که با آن ارتباط برقرار می‌کنید از همان پروتکلی بهره می‌گیرد که دیتالاگر شما پشتیبانی می‌کند.
- فاصله بین دیتالاگر و دستگاه را در نظر بگیرید. برخی از پروتکل‌ها مانند USB و NFC برای مسافت‌های کوتاه و برخی دیگر مانند بلوتوث برای مسافت‌های طولانی مناسب هستند.
- به نیازهای امنیتی خود توجه کنید؛ زیرا برخی از پروتکل‌ها مانند DNP3 از ویژگی‌های امنیتی قوی‌تری نسبت به سایر پروتکل‌ها از جمله Modbus برخوردار هستند.
ثبت داده‌ها در مقابل جمع‌آوری داده‌ها
دو اصطلاح ثبت داده و جمع‌آوری داده، اغلب به جای یکدیگر استفاده می‌شوند. با این‌حال، در یک زمینه تاریخی، آنها کاملاً متفاوت هستند. دیتالاگر یک سیستم جمع‌آوری داده است، اما سیستم جمع‌آوری داده لزوماً یک ثبت‌کننده داده نیست. دیتالاگرها به وضوح دستگاه‌های مستقلی هستند، درحالی‌که سیستم‌های جمع‌آوری داده معمولی، برای به‌دست‌آوردن داده‌ها باید به رایانه متصل باشند. ویژگی مستقل‌بودن دیتالاگرها به معنای حافظه داخلی آن برای ذخیره داده‌های به‌دست‌آمده است.
با توجه به زمان‌های طولانی ضبط داده‌ها، آنها معمولاً مکانیزمی برای ثبت تاریخ و زمان دارند تا اطمینان حاصل شود که تمام داده‌های ثبت‌شده، با تاریخ و زمان ثبتشان مرتبط هستند به این ترتیب، دیتالاگرها معمولاً از ساعت‌های بلادرنگ (real-time) داخلی استفاده می‌کنند.
ساختار دیتالاگر
دیتالاگرها از ورودی ساده تک‌کاناله تا سازه‌های پیچیده چندکاناله را شامل میشود. به طور معمول، هر چه دستگاه ساده‌تر باشد، برای برنامه‌نویسی جدید انعطاف کمتری دارد. برخی از ابزارهای پیچیده‌تر امکان محاسبات بین کانالی و آلارم‌ها را بر اساس شرایط از پیش تعیین شده فراهم می‌کنند. جدیدترین دیتالاگرها می‌توانند صفحات وب را ارائه دهند و به افراد زیادی اجازه می‌دهند تا از راه دور یک سیستم را نظارت کنند.
پردازش داده‌ها
در بعضی از دیتالاگرها قابلیت مشاهده نمودارها و داده‌های به‌دست‌آمده در خود نمایشگر دستگاه وجود دارد. برخی با نرم‌افزار تحت وب داده‌ها را پردازش می‌کنند و برای برخی از دیتالاگرها می‌توان نرم‌افزاری را روی دسکتاپ یا گوشی‌های هوشمند نصب کرد تا شاهد جزئیات بیشتری از پروسه آنها بود.
کاربرد دیتالاگرها
هر کسب‌وکاری که نیاز به نظارت و کنترل شرایط محیطی مانند دما، رطوبت و… داشته باشد، می‌تواند از دیتالاگر بهره ببرد. بسیاری از مکان‌های عمومی از جمله بیمارستان‌ها و فروشگاه‌ها، انبارها و… در این لیست جای می‌گیرند.
دیتالاگرها در صنایع مختلفی کاربرد دارند که شامل موارد زیر میشود:
- کنترل دمای غذا در صنایع غذایی و کسب‌وکارهایی که به تولید آنها می‌پردازند
- نظارت بر دما و تهویه‌مطبوع برای محیط‌های صنعتی و تجاری
- بررسی شرایط رشد محصولات در مزارع و گلخانه‌ها
- نظارت هر چه‌بهتر بر کارخانه‌های ساخت دارو و واکسن
- کنترل فعالیت‌های مرتبط با زمین‌لرزه در مناطق زلزله‌خیز
ویژگی‌های یک دیتالاگر کاربردی
قابلیت عدم نیاز به مراقبت از راه دور، عدم نیاز به منبع برق شهری و باتری‌خور بودن دیتالاگرها، باعث سهولت در استفاده و کارآمد بودن آنها نسبت به رایانه‌ها و دیگر دستگاه‌های ثبت‌کننده داده میشود. دیتالاگرها همچنین از تمام مشکلاتی که ممکن است برای یک کامپیوتر اتفاق بیفتد، مانند خرابی برنامه و ناپایداری برخی از سیستم‌عامل‌‌ها، مصون هستند.
ویژگی عدم نیاز به مراقبت و نگهداری شرط می‌کند که دیتالاگرها بسیار قابل‌اعتماد باشند. ازآنجایی‌که آنها ممکن است برای مدت طولانی بدون نظارت انسانی کار کنند و ممکن است در مکان‌های سخت یا دور نصب شوند، ضروری است تا زمانی که توان دارند، داده‌ها را ثبت کنند.
یک دیتالاگر خوب دارای چندین ویژگی کلیدی است که آن را برای طیف گسترده‌ای از کاربردها مناسب می‌کند. برخی از مهم‌ترین ویژگی‌ها عبارت‌اند از:
- عملکرد هوشمند و قابل‌تنظیم: دارای برنامه‌های مختلف ثبت داده در فواصل زمانی مشخص، قابلیت شروع و پایان عملیات به‌صورت دستی یا سیستمی و تعیین حدود مجاز پارامتر مورد بررسی؛ بنا بر نیاز مصرف‌کننده.
- چند قابلیتی بودن و انجام فرایندهای متفاوت: چند قابلیتی یا اختصاصی بودن در کاربرد مورد نظر و انجام محاسبات ویژه عملیاتی مانند انجام محاسبة PU در پاستوریزاسیون.
- دقت بالا: یک دیتالاگر خوب باید بتواند داده‌ها را با دقت بالا اندازه‌گیری و ثبت کند. این امر به ویژه برای کاربردهایی که در آنها دقت مهم است، مانند تحقیقات علمی یا کنترل کیفیت، مهم است.
- دامنه گسترده: یک دیتالاگر خوب باید بتواند طیف وسیعی از مقادیر را اندازه‌گیری کند. این امر به آن امکان می‌دهد تا در طیف گسترده‌ای از کاربردها استفاده شود.
- رزولوشن بالا: یک دیتالاگر خوب باید دارای وضوح‌بالا باشد، به این معنی که می‌تواند تغییرات کوچک در مقادیر را اندازه‌گیری کند. این امر برای کاربردهایی که در آنها اندازه‌گیری تغییرات کوچک پارامترهای محیطی مهم است، مانند نظارت بر شرایط محیطی یا فرایندهای صنعتی، اهمیت دارد.
- ظرفیت ذخیره‌سازی گسترده: یک دیتالاگر خوب باید دارای ظرفیت ذخیره‌سازی کافی برای ذخیره مقدار زیادی داده باشد. این امر به‌ویژه برای کاربردهایی که در آنها داده‌ها برای مدت طولانی یا با فواصل زمانی کم جمع‌آوری می‌شوند، مهم است.
- عمر باتری بالا: یک دیتالاگر خوب باید دارای عمر باتری طولانی باشد، به خصوص اگر قرار باشد در مکانی بدون دسترسی به برق استفاده شود.
- سهولت استفاده: یک دیتالاگر خوب باید دارای قابلیت استفاده و نصب و پیکربندی آسان باشد. این امر به‌ویژه برای کاربرانی که تجربه فنی کمی دارند، مهم است.
- قابلیت اطمینان: یک دیتالاگر خوب باید قابل‌اعتماد باشد و در شرایط سخت‌کار کند. این امر به‌ویژه برای برنامه‌هایی که در آنها داده‌ها برای اهداف ایمنی یا امنیتی حیاتی هستند، مهم است.
- سازگاری و انعطافپذیری: یک دیتالاگر خوب باید با طیف گسترده‌ای از نرم‌افزارها و دستگاه‌ها سازگار باشد. این امر به کاربران امکان می دهد داده ها را به راحتی تجزیه و تحلیل و به اشتراک بگذارند.
علاوه بر ویژگی‌های کلیدی ذکر شده، دیتالاگرها ممکن است دارای مزیت‌های دیگری مانند موارد زیر باشند:
صفحه‌نمایش: یک صفحه‌نمایش به کاربران امکان می‌دهد داده‌ها را مستقیماً روی دیتالاگر مشاهده کنند.
هشدارها: سیستم‌های هشداردهی می‌توانند کاربران را زمانی که مقادیر از محدوده‌های از پیش تعیین شده فراتر می‌روند، آگاه کنند.
ثبت زمان: ثبت زمان همراه با پارامتر هدف، به کاربران امکان می دهد تا زمانی را که هر اندازه گیری انجام شده است، پیگیری کنند.
امنیت داده: محافظت از رمز عبور و دادن سطوح دسترسی متفاوت به کاربران به جلوگیری از دسترسی غیرمجاز به داده‌ها کمک می‌کند.
قابلیت ضد آب: قابلیت ضد آب به دیتالاگرها اجازه می‌دهد تا در شرایط مرطوب یا خیس استفاده شوند.
انتخاب دیتالاگر مناسب
طبق قوانین جدید وضع شده، بسیاری از کسب‌وکارها، نهادها و صنایع دولتی باید از دیتالاگر استفاده کنند تا خود و دیگران از مزایای آن بهره‌مند شوند. برای نمونه صنایع غذایی و دارویی باید از زمان ساخت تا حمل‌ونقل برای ثبت و ذخیره داده‌ها از این وسیله استفاده کنند. با وجود این که دستگاه‌های مشابه فراوانی در بازار وجود دارد، اما عده زیادی به دلایل سرعت عمل بالاتر و مصرف کمتر انرژی از دیتالاگر استفاده می‌کنند.
انتخاب دیتالاگر مناسب برای نیازهای شما به چند عامل بستگی دارد، از جمله نوع داده‌هایی که باید اندازه‌گیری کنید، محیطی که دیتالاگر در آن استفاده میشود و بودجه شما. با طیف گسترده‌ای از دیتالاگرهای موجود در بازار، مطمئناً می‌توانید یکی را پیدا کنید که نیازهای خاص شما را برآورده کند.
گروه کول‌تگ با ارائه محصولات متنوع مبتنی بر دانش IoT، راه‌حل متناسب با نیاز کاربران را فراهم کرده و با دیتالاگرهای دقیق، کاربردی و نرم‌افزار منحصر به فرد و اختصاصی؛ اطلاعات شما را در فضایی ایمن ثبت، ذخیره و پایش می‌کند.
