無線データロガーとは
無線データロガーは、配線が通っていない地点で測定を記録し、それを、人またはシステムが読める場所に運びます。測定そのものはたやすい部分で、機器を決めるのはデータが辿る道です。届かないロガーは、対応するには手遅れになるまで誰にも見られない記録を作るだけだからです。
無線リンクの組み方は 1 とおりに限りません。ロガーは、到達距離内のゲートウェイと直接通信することも、既存の事業所ネットワークに参加することも、広域接続によって読みをサーバーへ運ぶこともできます。いずれも到達距離、電源、インフラへ異なる要求を課し、選択は計器そのものではなくサイトの側で決まることが通常です。
2 番目の決め手は電源です。商用電源で動くロガーは、望むだけの頻度で記録も送信もできます。電池で動くロガーは両方を節約しなければならず、維持できる間隔は、測定の頻度、送信の頻度、無線がどれだけ届く必要があるかの掛け算になります。その 2 つの問いに比べれば、計器の他のすべては二次的です。
無線データロガーの測定原理
無線ロガーは、測定フロントエンド、プロセッサ、無線が 1 つの筐体を共有し、その間にメモリを置いた機器です。フロントエンドはセンサの信号を整え、プロセッサはそれを測定値に変換して記録間隔を適用し、メモリは送信と送信の間の読みを保持するため、メッセージが失われても測定が失われることはありません。このストアアンドフォワードの挙動が、ロガーとトランスミッタを分けるものです。リンクが途切れても記録は生き残ります。
無線リンクが課す要求は非対称です。送信は測定よりはるかに多くのエネルギーを費やし、そのエネルギー費用は距離と送信データ量に対して急峻に増えます。1 時間に 1 回の短い読みだけを送る設計なら、小さな電池で数年間運転できます。毎分バーストで送る設計なら、同じ電池を数週間で使い切ります。トポロジも同じ制約から導かれます。近くのゲートウェイへの短い中継は費用が安く、遠い基地局までの長い到達はそうではありません。
記録が何のためかは、それをどう読むべきかを決定します。限界が守られたことを示すための記録は、完全でタイムスタンプが付いていなければならず、期間全体を保持できる時計と媒体が必要です。警報を出すための記録は、事象がまだ意味を持つうちに届かなければならないため、重点はメモリではなくリンクに置かれます。両方を行う計器は、時計と保存用のメモリを備え、タイムスタンプは測定と同じくらい重要になります。
構成の選択肢
仕様のほとんどは、精度等級ではなくこれらの判断で決まります。一つが次を制約するため、順番に決めていきます。
| 構成 | 確定が必要な選択肢 | 決定対象 |
| 無線方式とトポロジ | 近隣のゲートウェイへの近距離リンクか、事業所ネットワークか、広域のセルラー接続か | 読みがどれだけ移動する必要があり、ロガーと読む側の間にどのインフラがすでに存在するかです。 |
| 受信機あたりのロガー数 | 各ロガーが読む側と直接通信するか、複数のロガーがゲートウェイ経由で中継するか | 1 台の受信機がいくつかの点をまかなえるか、そしてサイトの規模に対してカバーの費用がどう増えていくかです。 |
| 電源 | 交換式の電池、充電式電池、商用電源 | ロガーが維持できる間隔と、測定地点で電源を確保できるかです。 |
| 記録間隔と送信間隔 | センサをどれだけ頻繁に読むか、そして読みをどれだけ頻繁に送るか | 電池寿命と記録の分解能です。間隔が短ければ事象の形を示し、長ければ平均だけを示します。 |
| 本体メモリ | 送信の間に保持する読みの数、および着脱可能なカードを受け付けるか | リンクが途切れたときに記録が残るか、そしてロガーをどれだけの期間無人で置けるかです。 |
| 入力とチャンネル | 受け付ける信号の種類、その数、および絶縁されているか | どのセンサを直接接続でき、1 台の計器がいくつかの点をカバーするかです。 |
| 筐体と保護等級 | 水と粉じんに対する保護、および動作温度範囲 | ロガーをどこに取り付けられるか、そして測定地点の環境にたえるかです。 |
| タイムスタンプと時計 | 読みが、同期された時計由来の時刻を伴うか | 記録を証拠として使えるかです。時刻と値が確実に結び付けられているかに掛かります。 |
無線データロガーの選び方
| 選択要素 | それが答えを決める理由 | 問い合わせ前に決めておくこと |
| データはどこに届く必要があるか | 手元の受信機、プラントのシステム、遠隔サーバーは、それぞれ異なるリンクを要求します | 読みをどこで、誰が見るのかを明記してください。 |
| 距離と障害物 | 無線の到達距離は、壁、金属構造物、プロセス機器によって短くなります | ロガーから受信機までの経路と、その間に何があるかを記述してください。 |
| 必要な間隔 | 間隔を短くすれば分解能は良くなりますが、電池寿命は縮みます | どれだけの頻度で読みが必要か、事象をどれだけ速く検知する必要があるかを明記してください。 |
| 期待する電池寿命 | 電池寿命は間隔と送信距離から導かれます | 電池交換の間にロガーがどれだけ長く動く必要があるかを明記してください。 |
| 接続するセンサ | フロントエンドが、センサを直接接続できるかどうかを決めます | 信号の種類と点数を書き出してください。 |
| 設置地点の環境 | 保護等級と動作温度が、その場所に取り付けられるかを決めます | 測定地点の条件を明記してください。 |
| 記録と証拠 | 完全でタイムスタンプのある記録は、現在の読みとは別の要求です | データを保持し、証拠として提示する必要があるかを明記してください。 |
これらのうち未確定の項目が残っても、分かっている内容をお送りください。用途の説明をもとに見積りを作成し、不足が埋まったあとで詰め直すことができます。
近似する代替機種
無線データロガー のお問い合わせが、実際にはどのタイプにあたるのか、そして選定がどこで決まるのかをまとめています。
| 近似する代替機種 | 無線データロガーとの違い |
| データロガー | 測定地点で読みを保存し、訪れて読むか、メモリカードを回収して読みます。地点に立ち入れ、データが後で必要になるまで要らないという条件なら、より単純で安くなります。無線ロガーが買うのは、行かずに読める能力です。 |
| 産業データロガー | 盤または筐体の中でプロセス信号を直接受け入れ、設備に配線されます。配線が簡単な機械室には向きますが、無線ロガーはまさにその配線が問題になる場所で選ばれます。 |
| 温度データロガー | 1 つのパラメータに、多くの場合 1 つの特定のセンサに特化しており、コールドチェーンやバリデーションの任務では単純で安くなります。複数の量が関わる場合、または記録をダウンロードするのではなく生きている形で必要とする場合は、無線ロガーが選ばれます。 |
| 遠隔監視システム | 多数の地点からのデータの収集、保存、表示を、1 台の計器ではなくシステムとして行います。要求がサイト全体の把握である場合、答えはシステムであり、ロガーはその構成要素です。 |
ここで最も多い誤りは、リンクを決めないまま、チャンネル数や記録間隔で買うことです。すべてを測定するが何も届かないロガーは、対応するには手遅れになってから見つかる記録を作ります。
問い合わせに含める内容
お問い合わせにこれらの内容が含まれていれば、最初の返信は質問集ではなく見積りになります。数値が不明な場合は、用途の説明をお送りいただければ、そこから必要な条件を確認します。
- 読みをどこで、どのシステムで見なければならないか
- 測定地点の数と種類
- ロガーと受信機の間の距離と障害物
- どれだけの頻度で読みが必要か、事象をどれだけ速く検知する必要があるか
- 電池交換の間に期待する電池寿命、および地点で電源が使えるか
- 測定地点の環境と取付の構成
- 記録を保持し、証拠として提示する必要があるか
- 数量、仕向港、希望納期