Телеметрия что это такое

Телеметрия — Википедия

Телеметрия, телеизмерение (от др.-греч. τῆλε «далеко» + μέτρεω — «измеряю») — информация о значениях измеряемых параметров (напряжения тока, давления, температуры и т. п.) контролируемых и управляемых объектов методами и средствами телемеханики^[1]. Термин образован от греческих корней «теле» — «удалённый» и «метрон» — «измерение». Хотя сам термин в большинстве случаев относится к механизмам беспроводной передачи информации (например, используя радио или инфракрасные системы) он также заключает в себе данные, передаваемые с помощью других средств массовой коммуникации, таких как телефонные или компьютерные сети, оптическое волокно или другие типы проводной связи.

Для сбора данных обычно используют либо датчики телеметрии (с возможностью работы в телеметрических системах, то есть специальным встроенным модулем связи), либо устройства связи с объектом, к которым подключаются обычные датчики.
В телевидении и видеонаблюдении встречается другое понимание слова «телеметрия»^[2] — дистанционное управление.

В качестве среды передачи данных используются как беспроводные (радио, GSM/GPRS, ZigBee, WiFi, WiMax, LTE, LPWAN), так и проводные (телефонные, ISDN, xDSL, компьютерные) сети (электрические или оптические).

Сущность телеизмерения заключается в том, что измеряемая величина, преобразованная в ток или напряжение, дополнительно преобразовывается в цифровой код, который затем передается по каналу связи. Таким образом, передается не сама измеряемая величина, а эквивалентный ей цифровой код, параметры которого выбирают так, чтобы искажения при передаче были минимальными^[3].

Передача информации по проводам берёт своё начало в XIX столетии. Одна из первых линий передачи была создана в 1845 году между Зимним дворцом российского императора и штабами армий. В 1874 году французские инженеры установили систему датчиков определения погоды и глубины снега на Монблане, передающей информацию в режиме реального времени в Париж. В 1901 году американский изобретатель Михалик запатентовал сельсин, индукционную машину для попеременной передачи синхронизированной информации на расстоянии. В 1906 году был построен ряд сейсмических станций, связанных телеметрической связью с Пулковской обсерваторией. В 1912 году Эдисон разработал телеметрическую систему для мониторинга подключаемых нагрузок к электросети. При постройке Панамского канала (законченной в 1913—1914) массово использовались телеметрические системы для постоянного наблюдения за шлюзами и уровнями воды.^[4]
Беспроводная телеметрия начала применяться в радиозондах, разработанных независимо друг от друга Робертом Бюро во Франции и Павлом Молчановым в России. Система Молчанова измеряла температуру и давления и преобразовывала результаты в беспроводной код Морзе.
В немецкой ракете Второй мировой войны Фау-2 использовалась система передачи примитивных многократных радиосигналов под названием «Мессина» для получения информации о параметрах ракеты, но эта система была столь ненадёжной, что Вернер фон Браун однажды заявил, что было бы эффективнее следить за ракетой в бинокль. Как в СССР, так и в США на смену системе «Мессина» быстро пришли более совершенные системы, основанные на импульсно-позиционной модуляции.^[5]
В ранних советских телеметрических системах (ракетных и космических), разработанных в конце 1940-х годов, использовалась как импульсно-позиционная модуляция (например, в телеметрической системе Трал, разработанной в ОКБ МЭИ), так и полосно-импульсная модуляция (например, в системе RTS-5, разработанной в НИИ-885). В ранних американских разработках также использовались подобные системы, но позднее они были заменены на системы с импульсно-кодовой модуляцией (например, в космическом аппарате для исследования Марса «Маринер-4»). В поздних советских межпланетных аппаратах использовались избыточные радиосистемы, осуществляющие телеметрическую передачу с импульсно-кодовой модуляцией в дециметровом диапазоне и с импульсно-позиционной модуляцией в сантиметровом диапазоне.^[6]

Различают телеизмерение по вызову и по выбору, текущих и интегральных значений^[3]:

Телеизмерение по вызову — телеизмерение по команде, посылаемой с пункта управления на контролируемый пункт и вызывающей подключение на контролируемом пункте передающих устройств, а на пункте управления — соответствующих приемных устройств. Телеизмерение по вызову позволяет использовать один канал связи для поочередного наблюдения за многими объектами телеизмерения. Диспетчер с помощью отдельной системы телеуправления может подключать к каналу связи объект телеизмерения. На пункте управления показания можно наблюдать на общем выходном приборе. Если показания имеют различные шкалы, то измеряемые величины подключаются к разным приборам. При телеизмерении по вызову можно применять автоматический опрос объектов циклически по заданной программе^[3].
Телеизмерение по выбору — телеизмерение путём подключения к устройствам пункта управления соответствующих приемных приборов при постоянно подключенных передающих устройствах на контролируемом пункте^[3].
Телеизмерение текущих параметров — получение информации о значении измеряемого параметра в момент опроса устройством телемеханики^[3].
Телеизмерение интегральных значений — получение информации об интегральных значениях измеряемых величин, проинтегрированных по заданному параметру, например времени, в месте передачи^[3].

Телеметрия нашла своё применение в следующих областях:

Большинство видов деятельности, связанных с благополучным состоянием сельскохозяйственных культур и получения хороших урожаев, зависит от своевременного предоставления данных о состоянии погоды и почвы. Таким образом, беспроводные метеостанции играют важную роль в профилактике заболеваний и соразмерном орошении. Эти метеостанции передают на базовую станцию информацию о важных параметрах, необходимых для принятия решений: о температуре и относительной влажности воздуха, выпадении осадков и влажности листвы (для построения моделей профилактики заболеваний), солнечной радиации, скорости ветра (для расчёта испарения) и для увлажнённости почвы, посредством чего оценивается проникание воды в почву к корням растений, что необходимо для принятия решений об орошении.
Поскольку местные микроклиматы могут существенно различаться, такую информацию необходимо получать буквально прямо от сельскохозяйственных культур. Обычно станции наблюдения передают данные, используя наземное радио, хотя время от времени используются и спутниковые системы. Также используются солнечные батареи для обеспечения энергонезависимости станций от местной инфраструктуры.

водоснабжение и водоотведение

Телеметрия стала существенным подспорьем в водопользовании, она применяется при оценке качества воды и измерения показателей потока. Телеметрия в основном применяется в автоматических водосчётчиках, учёте подводных вод, определении утечек в распределительных трубопроводах. Данные получаются практически в реальном времени и позволяют незамедлительно реагировать на происшествия.

Системы телеметрии (удалённого измерения) для торговых автоматов получают широкое применение. М2М модемы устанавливаются в каждый торговый автомат, а данные передаются в Программу слежения. Системы анализа используют стандартные протоколы (EXE, MDB) и работают с широким модельным рядом торговых автоматов. Подключение происходит через автомат или монетоприемник. Система работает как с кофейными, так и снековыми автоматами. На основании полученной информации компания может:

Уменьшить простои автоматов.
Оптимизировать график посещения торговых автоматов.
Контролировать вендерменов (предотвращать хищения товаров и денег).
Своевременно обслуживая автоматы, увеличить срок их работы.
Планировать закупки, продажи.

Телеметрия (биотелеметрия) также используется для наблюдения за пациентами, находящимися под угрозой возникновения патологической сердечной деятельности, в основном пребывающих в кардиологических диспансерах. К таким пациентам подключаются измерительные, записывающие и передающие устройства. Зарегистрированные данные могут быть использованы врачами в диагностике состояния пациента. Благодаря функциям сигнала тревоги медицинские сёстры могут быть оповещены при возникновении резких обострений или опасных состояний для пациента.br> Также есть система, доступная для применения операционными медсёстрами для наблюдения за состоянием, в котором состояния сердца могут быть исключены. Или для наблюдения за реакцией организма на медикаментозное лечение такими антиаритмическими препаратами как дигоксин.

Телеметрия используется в медицине разведки для негласного получения информации о параметрах, характеризующих функциональное состояние и здоровье сотрудника. С этой целью разработаны и внедрены малогабаритные радиометрические устройства, способные записывать магнитокардиограммы (то есть характеристики деятельности сердца), магнитоэнцефалограммы (мозга), магнитомиограммы (мышц, гладкой мускулатуры кишечника). Эти сведения в автоматическом режиме передаются в ситуационный центр врачам группы, обслуживающей сотрудника разведслужбы.

оборона и космос

Телеметрия — доступная технология для больших сложных систем, таких как ракеты, реакторы (Reactor pressure vessel), космические аппараты, нефтяные платформы и химические заводы, поскольку она позволяет осуществлять автоматическое наблюдение, тревожную сигнализацию, запись и сохранение данных, необходимых для безопасных, эффективных действий. Такие космические агентства как Роскосмос, НАСА, ЕКА и другие используют телеметрические/ телеуправляемые системы для сбора данных с действующих космических аппаратов и спутников.
Телеметрия жизненно важна в развитии ракет, спутников и авиации, поскольку данные системы могут быть уничтожены после или во время проведения теста. Инженерам нужна информация о критичных параметрах для анализа (и улучшения). Без применения телеметрии такого рода данные часто оказываются недоступными.

Телеметрия была жизненно важным источником о тестировании советских ракет для британской и американской разведок. Для этой цели США содержали пост прослушивания в Иране. В конечном итоге Советы раскрыли данную разведывательную деятельность американцев по сбору и расшифровке телеметрических сигналов о тестировании ракет. СССР с кораблей в Кардиганском заливе прослушивал сигналы при испытаниях британских ракет, проводимых там.

ракетная техника

В ракетной технике телеметрическое оборудование становится неотъемлемой частью оборудования ракет, использующихся при наблюдении за процессом ракетного запуска, для получения информации о параметрах внешней среды (температуры, ускорений, вибраций) об энергоснабжении, точном выравнивании антенны и (на длинных дистанциях, например при космическом полёте) о времени распространения сигнала.

авто- и мотоспорт

Телеметрия является ключевым фактором в современном автоспорте. Инженеры могут обрабатывать огромное количество данных, собираемых в ходе пробного заезда и использовать их для соответствующей модернизации автомобиля и достижении при этом оптимальных свойств. Системы, использующиеся в таких сериях гонок как Формула-1, настолько продвинулись, что позволяют высчитать возможное время прохождения круга, и это то, что ожидает пилот. Некоторые примеры необходимых измерений включают ускорения (силы тяготения) по трём осям, графики температур, скорость вращения колёс и смещение подвески. В Формуле-1 также записываются действия пилота, что позволяет команде оценить его производительность и при несчастном случае. Международная автомобильная федерация может определить или исключить роль ошибки пилота как возможный случай.
В дополнение существуют некоторые серии, где реализуется идея «двухпутевой телеметрии». Идея предполагает, что инженеры имеют возможность обновлять калибровки в режиме реального времени, когда автомобиль проходит трассу. В Формуле 1 двухпутевая телеметрия появилась в начале 90-х годов (ТАГ электроникс) и реализовывалась через дисплей сообщений на приборном щитке, сообщения на котором команда могла обновлять. Его развитие продолжалось до мая 2001, когда впервые было получено разрешение устанавливать данную систему на автомобилях. С 2002 команды уже могли изменять режимы работы двигателя и отключать отдельные моторные датчики с пит-уолл, когда машина находилась на трассе. Начиная с сезона 2003 года двухпутевая телеметрия была запрещена в Формуле-1, однако данная технология всё ещё продолжает существовать и в конечном итоге находит своё применение в других видах гоночных или дорожных автомобилей.

На фабриках, стройках и в домах проводится наблюдение во множестве местоположений за энергопотреблением таких систем как климат-контроль вместе со связанными параметрами (например, температурой) при помощи беспроводной телеметрии на одну центральную точку. Информация собирается и обрабатывается, позволяя принимать наиболее разумные решения, касающиеся наиболее эффективных путей использования энергии. Такие системы также позволяют осуществлять профилактическое техническое обслуживание.

Телеметрия используется для изучения дикой природы, в частности для наблюдения за видами, находящимися под угрозой на индивидуальном уровне. Подопытные животные могут быть оснащены инструментарием, начиная от простых бирок и заканчивая камерами, пакетами GPS и передатчиками для обеспечения информацией учёных и управляющих.
Телеметрия используется в гидроакустических оценках рыбы, которые традиционно используются при мобильных обследованиях с лодок для оценки биомассы рыб и пространственного распределения. И наоборот, есть техническое оборудование, размещаемое в стационарных местах, оно использует стационарные преобразователи для контроля прохождения рыбы. Хотя первые серьёзные попытки количественно оценить биомассу рыб были проведены в 1960-х годов, основные достижения в области оборудования и технологий произошли на плотинах гидроэлектростанций в 1980-х. Оценки прохождения рыбы проводятся 24 часа в сутки в течение года, определяется скорость прохождения рыбы, её размер, пространственное и временное распределение.
В 1970 была изобретена двухлучевая техника, позволяющая прямую оценку размера рыбы на месте её нахождения посредством сопротивления цели. Первая переносная расщепленно-лучевая гидроакустическая система была разработана HTI в 1971 и обеспечивала более аккуратные и менее вариабельные оценки сопротивления цели в виде рыбы, чем двухлучевой метод. Система также позволяла отслеживать путь рыбы на 3D, можно было проследить путь движения каждой рыбы и общую направленность движения.
Эта функция оказалась важной для оценок перемещений рыбы в завихрениях водяного течения, так же, как и для изучения миграций рыб в реках. В последние 35 лет по всему миру используются десятки тысяч мобильных или стационарных аппаратов гидроакустической оценки.

Розничная торговля

В 2005 на семинаре в Лас-Вегасе было представлено телеметрическое оборудование, позволяющее торговым автоматам передавать информацию о продажах и учёте маршрутным грузовикам или в штабы. Эта информация может быть использована для разнообразных целей, таких как сообщение водителю перед поездкой, какие пункты должны быть пополнены, что отменяет необходимость первой проверочной поездки перед проведением внутренней инвентаризации.
Торговцы начинают использовать бирки RFID для проведения учёта и предотвращения краж товаров. Большинство из данных бирок пассивно читаются считывающими устройствами RFID (например у кассы), но активные RFID могут периодически передавать информацию посредством телеметрии на базовую станцию.

Правоохранительная деятельность

Телеметрическое оборудование полезно в правоохранительной деятельности для отслеживания людей и надзором за имуществом. Осужденные в период испытания после досрочного освобождения могут носить браслет на лодыжке, устройство которого может предупреждать власти о нарушении преступником условий своего освобождения, таких как отступление от установленных границ или посещение неразрешённых мест. Телеметрическое оборудование даёт возможность применить идею «машин-ловушек». Правоохранительные органы могут оснащать машины камерами и следящим оборудованием и оставлять машины в тех местах, где ожидается их угон. После угона телеметрическое оборудование передаёт информацию о местоположении транспортного средства и сотрудники правоохранительных органов могут заглушить мотор и запереть двери после остановки его выехавшими на вызов полицейскими.

Передача и обработка данных в системах телеметрии[править | править код]

Для сбора и передачи информации в системах телеметрии могут использоваться как последовательные протоколы RS-232, RS-485, CAN, так и различные сетевые протоколы TCP/IP, Ethernet. Последние обычно называются системы телеметрического IP-мониторинга объектов, но термин ещё не устоялся. В технике часто применяется термин IP-мониторинг для программного мониторинга компьютерных сетей, в то же время термин IP-мониторинг применяется для обозначения систем наблюдения, видеонаблюдения и управления, телеметрического контроля по IP за объектами. Возможно, со временем эти два близких понятия сведутся в один класс. В последнее время (около середины 2000 годов) для облегчения инсталляции, обеспечения многофункциональности, интеграции с другими системами в телеметрии применяются компьютеры, различные серверы и микропроцессорные системы, имеющие в основе переплетение различных протоколов, встроенные средства переработки и отображения информации, часто имеющие кольцевые базы данных, а также и возможности мультизонального сбора информации с многочисленных датчиков, разбросанных зачастую вне физических пределов самих систем, либо и вовсе на другой стороне земного шара, к примеру различные беспроводные датчики, IP-датчики и тд.

Как и в других телекоммуникационных областях, существуют международные стандарты, установленные такими организациями как CCSDS^{[~ 1]} и IRIG^{[~ 2]} для телеметрического оборудования и программного обеспечения.

↑ ГОСТ 26.005-82. Телекоммуникации. Аудио и видеотехника. Термины и определения. Часть 1. // Москва. Стандартинфом. 2005. 10 с.
↑ Глоссарий
↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ Сорока Н. И., Кривинченко Г. А. Телемеханика: Конспект лекций для студентов специальности «Автоматическое управление в технических системах». Ч.I: Сообщения и сигналы. Мн.: БГУИР, 2000.-133 с.
↑ Mayo-Wells, «The Origins of Space Telemetry», Technology and Culture, 1963
↑ Joachim & Muehlner, «Trends in Missile and Space Radio Telemetry» declassified Lockheed report
↑ Molotov E. L., Nazemnye Radiotekhnicheskie Sistemy Upravleniya Kosmicheskiymi Apparatami

Телеметрия - это... Что такое Телеметрия?

Телеметрия, телеизмерение (от др.-греч. τῆλε «далеко» + μέτρεω — «измеряю») — совокупность технологий, позволяющая производить удалённые измерения и сбор информации для предоставления оператору или пользователю, составная часть телемеханики. Термин образован от греческих корней «теле» — «удалённый» и «метрон» — «измерение». Хотя сам термин в большинстве случаев относится к механизмам с беспроводной передачей информации (например, используя радио или инфракрасные системы) он также заключает в себе данные, передаваемые с помощью других средств массовой коммуникации, таких как телефонные или компьютерные сети, оптическое волокно или другие проводные связи.

Для сбора данных обычно используют либо датчики телеметрии (с возможностью работы в телеметрических системах, то есть специальным встроенным модулем связи), либо устройства связи с объектом, к которым подключаются обычные датчики.
В телевидении и видеонаблюдении встречается другое понимание слова «телеметрия»^[1] — дистанционное управление.

В качестве среды передачи данных используются как беспроводные (радио, GSM/GPRS, ZigBee, WiFi, WiMax, LTE), так и проводные (телефонные, ISDN, xDSL, компьютерные) сети (электрические или оптические).

История

Передача информации по проводам берёт своё начало в 19-м столетии. Одна из первых линий передачи была создана в 1845 между Зимним дворцом российского императора и штабами армий. В 1874 французские инженеры установили систему датчиков определения погоды и глубины снега на Монблане, передающей информацию в режиме реального времени в Париж. В 1901 американский изобретатель Михалик запатентовал сельсин, индукционную машину для попеременной передачи синхронизированной информации на расстоянии. В 1906 был построен ряд сейсмических станций, связанных телеметрической связью с Пулковской обсерваторией. В 1912 Эдисон разработал телеметрическую систему для мониторинга подключаемых нагрузок к электросети. При постройке Панамского канала (законченной в 1913—1914) массово использовались телеметрические системы для мониторинга шлюзов и уровней воды..^[2]
Беспроводная телеметрия начала применяться в радиозондах, разработанных независимо друг от друга Робертом Бюро во Франции и Павлом Молчановым в России. Система Молчанова измеряла температуру и давления и преобразовывала результаты в беспроводной код Морзе.
В немецкой ракете Второй мировой войны Фау-2 использовалась система передачи примитивных многократных радиосигналов под названием «Мессина» для получения информации о параметрах ракеты, но эта система была столь ненадёжной, что Вернер фон Браун однажды заявил, что было бы эффективнее следить за ракетой в бинокль. Как в СССР, так и в США на смену системе «Мессина» быстро пришли более совершенные системы, основанные на импульсно-позиционной модуляции.^[3]
В ранних советских телеметрических системах (ракетных и космических), разработанных в конце 1940-х, использовалась как импульсно-позиционная модуляция (например в телеметрической системе Трал, разработанной в ОКБ МЭИ), так и полосно-импульсная модуляция (например в системе RTS-5 разработанной в НИИ-885). В ранних американских разработках также использовались подобные системы, но позднее они были заменены на системы с импульсно-кодовой модуляцией (например, в космическом аппарате для исследования Марса «Маринер-4»). В поздних советских межпланетных аппаратах использовались избыточные радиосистемы, осуществляющие телеметрическую передачу с импульсно-кодовой модуляцией в дециметровом диапазоне и с импульсно-позиционной модуляцией в сантиметровом диапазоне.^[4]

Применение

Телеметрия нашла своё применение в следующих областях:

узлы магистральных линий связи;
сельское хозяйство.

Большинство видов деятельности, связанных с благополучным состоянием сельскохозяйственных культур и получения хороших урожаев, зависит от своевременного предоставления данных о состоянии погоды и почвы. Таким образом, беспроводные метеостанции играют важную роль в профилактике заболеваний и соразмерном орошении. Эти метеостанции передают на базовую станцию информацию о важных параметрах, необходимых для принятия решений: о температуре и относительной влажности воздуха, выпадении осадков и влажности листвы (для построения моделей профилактики заболеваний), солнечной радиации, скорости ветра (для расчёта испарения) и для увлажнённости почвы, посредством чего оценивается проникание воды в почву к корням растений, что необходимо для принятия решений об орошении.
Поскольку местные микроклиматы могут существенно различаться, такую информацию необходимо получать буквально прямо от сельскохозяйственных культур. Обычно станции мониторинга передают данные, используя наземное радио, хотя время от времени используются и спутниковые системы. Также используются солнечные батареи для обеспечения энергонезависимости станций от местной инфраструктуры.

водоснабжение и водоотведение

Телеметрия стала существенным подспорьем в водопользовании, она применяется при оценке качества воды и измерения показателей потока. Телеметрия в основном применяется в автоматических водосчётчиках, мониторинге подводных вод, определении утечек в распределительных трубопроводах. Данные получаются практически в реальном времени и позволяют незамедлительно реагировать на происшествия.

Телеметрия (биотелеметрия) также используется для наблюдения за пациентами, находящимися под угрозой возникновения патологической сердечной деятельности, в основном пребывающих в кардиологических диспансерах. К таким пациентам подключаются измерительные, записывающие и передающие устройства. Зарегистрированные данные могут быть использованы врачами в диагностике состояния пациента. Благодаря функциям сигнала тревоги медицинские сёстры могут быть оповещены при возникновении резких обострений или опасных состояний для пациента.
Также есть система доступная для применения операционными медсёстрами для наблюдения за состоянием, в котором состояния сердца могут быть исключены. Или для наблюдения за реакцией организма на медикаментозное лечение такими антиаритмическим препаратами как дигоксин.

оборона и космос

Телеметрия — доступная технология для больших сложных систем, таких как ракеты, реакторы (Reactor pressure vessel), космические аппараты, нефтяные платформы и химические заводы, поскольку она позволяет осуществлять автоматическое наблюдение, тревожную сигнализацию, запись и сохранение данных, необходимых для безопасных, эффективных действий. Такие космические агентства как НАСА, ЕКА и другие используют телеметрические/ телеуправляемые системы для сбора данных с действующих космических аппаратов и спутников.
Телеметрия жизненно важна в развитии ракет, спутников и авиации, поскольку данные системы могут быть уничтожены после или во время проведения теста. Инженерам нужна информация о критичных параметрах для анализа (и улучшения). Без применения телеметрии такого рода данные часто оказываются недоступными.

ракетная техника

В ракетной технике телеметрическое оборудование становится неотъемлемой частью оборудования ракет, использующихся при наблюдении за процессом ракетного запуска, для получения информации о параметрах внешней среды (температуры, ускорений, вибраций) о энергоснабжении, точном выравнивании антенны и (на длинных дистанциях, например при космическом полёте) о времени распространения сигнала.

авто- и мотоспорт

Телеметрия является ключевым фактором в современном автоспорте. Инженеры могут обрабатывать огромное количество данных, собираемых в ходе пробного заезда и использовать их для соответствующей модернизации автомобиля и достижении при этом оптимальных свойств. Системы, использующиеся в таких сериях гонок как Формула-1, настолько продвинулись, что позволяют высчитать возможное время прохождения круга и это то что ожидает пилот. Некоторые примеры необходимых измерений включают ускорения (силы тяготения) по трём осям, графики температур, скорость вращения колёс и смещение подвески. В Формуле 1 также записываются действия пилота, что позволяет команде оценить его производительность и при несчастном случае Международная автомобильная федерация может определить или исключить роль ошибки пилота как возможный случай.
В дополнение существуют некоторые серии, где реализуется идея «двухпутевой телеметрии». Идея предполагает, что инженеры имеют возможность обновлять калибровки в режиме реального времени, возможно, когда автомобиль проходит трассу. В Формуле 1 двухпутевая телеметрия появилась в начале 90-х годов (ТАГ электроникс) и реализовывалась через дисплей сообщений на приборном щитке, сообщения на котором команда могла обновлять. Его развитие продолжалось до мая 2001, когда впервые было получено разрешение устанавливать данную систему на автомобилях. С 2002 команды уже могли изменять режимы работы двигателя и отключать отдельные моторные датчики с пит-стопов, когда машина находилась на трассе. Начиная с сезона 2003 года двухпутевая телеметрия была запрещена на Формуле 1, однако данная технология всё ещё продолжает существовать и в конечно итоге находит своё применение в других видах гоночных или дорожных автомобилей.
В Формуле 1, двусторонний телеметрии всплыли в начале девяностых годов от TAG, электроника, и состояла из сообщения отображаются на приборной панели которого группа могла бы обновить.

На фабриках, стройках и в домах проводится наблюдение во множестве местоположений за энергопотреблением таких систем как климат-контроль вместе со связанными параметрами (например температурой) при помощи беспроводной телеметрии на одну центральную точку. Информация собирается и обрабатывается, позволяя принимать наиболее разумные решения касающиеся наиболее эффективных путей использования энергии. Такие системы также позволяют осуществлять профилактическое техническое обслуживание.

Телеметрия используется для изучения дикой природы, в частности для наблюдения за видами, находящимися под угрозой на индивидуальном уровне. Подопытные животные могут быть оснащены инструментарием, начиная от простых бирок и заканчивая камерами, пакетами GPS и передатчиками для обеспечения информацией учёных и управляющих.
Телеметрия используется в гидроакустических оценках рыбы, которые традиционно используются при мобильных обследований с лодок для оценки биомассы рыб и пространственного распределения. И наоборот есть техническое оборудование, размещаемое в стационарных местах, оно использует стационарные преобразователи для контроля прохождения рыбы. Хотя первые серьёзные попытки количественно оценить биомассу рыб были проведены в 1960-х годов, основные достижения в области оборудования и технологий произошли на плотинах гидроэлектростанций в 1980-х. Оценки прохождения рыбы проводятся 24 часа в сутки в течение года, определяется скорость прохождения рыбы, её размер, пространственное и временное распределение.
В 1970 была изобретена двухлучевая техника, позволяющая прямую оценку размера рыбы на месте её нахождения посредством сопротивления цели. Первая переносная расщеплено-лучевая гидроакустическая система была разработана HTI в 1971 и обеспечивала более аккуратные и менее вариабельные оценки сопротивления цели в виде рыбы, чем двухлучевой метод. Система также позволяла отслеживать путь рыбы на 3D, можно было проследить путь движения каждой рыбы и общую направленность движения.
Эта функция оказалась важной для оценки захваченных рыба в воде, утечки, а также для изучения мигрирующих рыб в реках. Эта функция оказалась важной для оценок перемещений рыбы в завихрениях водяного течения, также как и для изучения миграций рыб в реках. В последние 35 лет по всему миру используются десятки тысяч мобильных или стационарных аппаратов гидроакустической оценки.

Розничная торговля

В 2005 на семинаре в Лас-Вегасе было отмечено, что введение телеметрического оборудования, позволяющего торговым автоматам передавать информацию о продажах и учёте маршрутным грузовикам или в штабы. Эта информация может быть использована для разнообразных целей, таких как сообщение водителю перед поездкой какие пункты должны быть пополнены, что отменяет необходимость первой проверочной поездки перед проведением внутренней инвентаризации.
Торговцы начинают использовать бирки RFID для проведения учёта и предотвращения краж товаров. Большинство из данных бирок пассивно читаются считывающими устройствами RFID (например у кассы), но активные RFID могут периодически передавать информацию посредством телеметрии на базовую станцию.

Правоохранительная деятельность

Передача и обработка данных в системах телеметрии

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 11 мая 2011.

Для сбора и передачи информации в системах телеметрии могут использоваться как последовательные протоколы RS-232, RS-485, CAN, так и различные сетевые протоколы TCP/IP, Ethernet. Последние обычно называются системы телеметрического IP-мониторинга объектов, но термин ещё не устоялся. В технике часто применяется термин IP-мониторинг для программного мониторинга компьютерных сетей, в то же время термин IP-мониторинг применяется для обозначения систем наблюдения, видеонаблюдения и управления, телеметрического контроля по IP за объектами. Возможно со временем, эти два близких понятия сведутся в один класс. В последнее время (около середины 2000 годов) для облегчения инсталляции, обеспечения многофункциональности, интеграции с другими системами в телеметрии применяются компьютеры, различные серверы и микропроцессорные системы, имеющие в основе переплетение различных протоколов, встроенные средства переработки и отображения информации, часто имеющие кольцевые базы данных, а также и возможности мультизонального сбора информации с многочисленных датчиков, разбросанных зачастую вне физических пределов самих систем, либо и вовсе на другой стороне земного шара, к примеру различные беспроводные датчики, IP датчики и тд.

Международные стандарты

Как и в других телекоммуникационных областях существуют международные стандарты, установленные такими организациями как CCSDS^{[~ 1]} и IRIG^{[~ 2]} для телеметрического оборудования и программного обеспечения.

Примечания

↑ Глоссарий
↑ Mayo-Wells, «The Origins of Space Telemetry», Technology and Culture, 1963
↑ Joachim & Muehlner, «Trends in Missile and Space Radio Telemetry» declassified Lockheed report
↑ Molotov E.L., Nazemnye Radiotekhnicheskie Sistemy Upravleniya Kosmicheskiymi Apparatami

См. также

Ссылки

Беспроводные сенсорные сети
Операционные системы	Contiki • ERIKA Enterprise • Nano-RK • SOS • TinyOS • LiteOS • NanoQplus
Отраслевые стандарты	ANT • 6loWPAN • DASH7 • ONE-NET • ZigBee • Z-Wave • Wibree • WirelessHART • IEEE 802.15.4
Языки программирования	C • LabVIEW • nesC
Аппаратные средства	EcoWizard • FLEX Mini • MICAz • Iris Mote • NeoMote • Sun SPOT
Программное обеспечение	TinyDB • TOSSIM • NS-2 • Cooja • LinuxMCE
Применения	Key distribution • Location estimation • Sensor Web • Телеметрия
Протоколы	AODV • DSR • TSMP
Конференции / Журналы	SenSys • IPSN • EWSN • SECON • INSS

Телеметрия - что это такое?

Люди часто сталкиваются с понятием телеметрии. Что это такое? Значение термина, роль в жизни человека и способы эксплуатации, существующие классификации, исторические факты и многое другое мы рассмотрим в этой статье.

Ознакомление с понятием

Слово «телеметрия» пришло к нам из греческого языка и состоит из двух частей, где одна половина слова переводится как «далеко», а вторая - как «измеряю». Термин чаще всего относят к устройствам и механизмам, которые передают информацию беспроводным путем, среди которых могут быть использованы: инфракрасная или радиосистема, средства массовой коммуникации, оптическое волокно и т.д. Так что это - телеметрия? По факту, это способ получения информации о значении измеряемого параметра, например, показатель температуры, давления, напряжение и т.д.

Сбор информации, как правило, используют телеметрические датчики, способные работать со специализированными связными модулями, встроенными в систему. Помимо датчиков, могут быть использованы связные устройства с наблюдаемым объектом, к которому подключен стандартный датчик. Сферы телевидения и видеонаблюдения могут использовать термин «телеметрия» для обозначения дистанционного управления.

Передача данных может совершаться при помощи беспроводных и проводных сетей, начиная от радио или Wi-Fi и заканчивая телефонами, xDSL и т.д.

Телеметрия – что это и в чем заключается ее суть? В первую очередь ее сущность заключена в измерении величины, предварительно преобразованной, например, в напряжение, при этом происходит дополнительное преобразование в сигнал, далее передаваемый по связному каналу. Вследствие этого происходит передача не самой измеряемой величины, а эквивалентного ей сигнала.

Исторические факты

Впервые передача данных при помощи проводов произошла в девятнадцатом столетии. Одной из первых линий для пересылки данных была сеть, созданная в 1845 году, связывающая Зимний дворец российского императора и штабы армии. В 1874 г. инженеры из Франции поставили систему, определяющую погоду и глубину снега на Монблане, которая при помощи датчиков измерения и системы кабелей передавала всю фиксируемую информацию в Париж. Эдисон в 1912 г. создал систему телеметрии, предназначенную для мониторинга нагрузки, подключаемой к электросети. Панамский канал строился при помощи телеметрических систем, которые эксплуатировались с целью мониторинга системы шлюзов и уровня воды.

Беспроводная форма телеметрии начала использоваться в радиозондах, которые были разработаны независимо и одновременно Р. Бюро и П. Молчановым. Устройство Молчанова измеряло температуру и давление, превращало в результат, расшифровываемый при помощи кода Морзе.

Во время Второй мировой войны немецкая ракета «Фау-2» использовала примитивную систему передачи информации, базирующуюся на многократных радиосигналах, именуемых «Мессина». Это устройство помогало получать и передавать информацию о ракетных параметрах, однако было очень ненадежным. Немного позднее импульсно-позиционная модуляция заменила систему «Мессина» в США и СССР.

После 1940 г. в советских системах равномерно использовалась передача телеметрии при помощи как импульсно-позиционных модуляций, так и полосно-импульсных. Американские разработчики пользовались такими же способами передачи информации, но позднее они были заменены на импульсно-кодовую модуляцию. Поздние советские межпланетные аппараты были снабжены избыточной радиосистемой, которая пересылала данные при помощи импульсно-позиционной и импульсно-кодовой модуляций.

Актуальная классификация

Телеизмерения различаются по выбору и вызову, значению текущего или интегрального характера:

По вызову – измерение при помощи команд, посылаемых с пункта регуляции в пункт, поддающийся контролю и вызывающий подключение в контролируемой точке передающего устройства. В пункте управления, в свою очередь, подключаются соответствующие приемные устройства. Такая форма телеизмерения дает возможность человеку наблюдать при помощи одного канала связи поочередно за разными измеряемыми объектами. Также подобному способу измерения и передачи данных свойственно автоматическое умение производить циклический опрос исследуемого объекта.
По выбору – предполагает в себе наличие телеизмерительного пути, подключенного к устройству в пункте управления, где происходит соответствующий прием данных при помощи специальных приборов.
Измерение по текущим параметрам – форма получения информации, в которой заключено значение измеряемых параметров в определенной точке времени. Фиксирование данных происходит при помощи опроса, производимого телемеханическим устройством.
Измерение по интегральному значению – предполагает собой принятие информации, указывающей на интегральное значение исследуемой величины, проинтегрированной по определенному параметру.

Эксплуатация в быту

Модули телеметрии нашли свое применение в самых разнообразных сферах деятельности человека, начиная от бытовой эксплуатации и заканчивая ракетостроением и военным ремеслом.

Узлы магистральной линии связи и сельское хозяйство не могут обойтись без телеметрических приборов. Получение и сбор качественного урожая зависят от четкого слежения за данными, указывающими на состояние почвы и погоды. Метеостанции, благодаря таким устройствам, выполняют важную роль в профилактических мерах по отношению к заболеваниям и соразмерному орошению.

Телеметрические приборы находят свое применение также в водоснабжении, водоотведении и вендинге. Первые две области применения могут оценивать качество воды и измерение показателя потока. Также можно проводить учет вод, залегающих под землей, определять утечки в трубопроводе и т.д. В вендинге распространились телеметрические системы, которые встраиваются в торговые автоматы. Например, модем М2М установлен практически в каждом таком автомате. Основываясь на данных, полученных от таких модульных систем, компания способна совершить уменьшение простоя автоматов, оптимизировать графики посещения, заниматься контролем вендерменов, создавать планы закупок и продаж.

Газовая промышленность

Телеметрия газа является довольно важной областью эксплуатации данных механизмов. Это обусловлено тем, что программы, используемые на компьютерах, сильно разнятся с теми, которые применяются в повседневном течении времени. Процесс приема данных, в случае с измерением газа, повторяется многократно или длится непрерывно, что создает потребность в наличии аппаратных средств, способных выполнять первичный анализ информации, для выведения ее на экран, и такие механизмы должны быть четко согласованы между собой.

Учет газа при помощи системы телеметрии предназначается для коммерческого учета по сбору и обработке информации с устройств, расположенных на нижнем уровне, и передачи их на уровни выше.

Медицина и телеметрия

Блоки телеметрии широко применяются в медицинской практике, например, при наблюдении за пациентами, у которых есть риск возникновения патологии в деятельности сердечной мышцы. Другим примером может послужить использование специальных приборов, которые позволяют наблюдать за реакцией организма на воздействие определенных лекарственных средств.

Разведка и медицина были тесно связаны благодаря телеметрии. Были созданы радиометрические приборы, имеющие маленькие габариты, что позволило их внедрять в организм сотрудника спецслужбы. Это позволяет наблюдать за состоянием организма субъекта.

Военная промышленность

Широкое применение телеметрия нашла в оборонной и космической промышленности. Агентства, типа Роскосмоса, НАСА и ЕКА, сильно зависят от телеметрических систем, что необходимо для развития ракет. Во время проводимых тестов спутник или авиационная единица техники может быть уничтожена вследствие наличия определенных ошибок в устройстве, данные о которых должны быть получены инженерами для анализа и улучшения параметров объекта.

Наблюдение за процессом запуска ракеты позволяет получать информацию о внешних условиях, поставке энергетических ресурсов, показателе выравнивания антенны и интервалах распространения сигналов.

Другие сферы деятельности

Телеметрия сильно востребована в розничной торговле. Данные, полученные при помощи такого оборудования с торговых автоматов, могут эксплуатироваться с целью формирования сложной системы, облегчающей процесс работы. Например, водитель, осведомленный сообщением о наполненности автомата, будет знать, куда и в какие пункты ему необходимо попасть, а какие миновать.

Торговые представители используют RFID и с их помощью проводят учет и предотвращение кражи товаров. Преобладающее количество бирок RFID считываются пассивно благодаря считывающему устройству, но существуют и активные формы, передающие информацию периодически на станцию.

Автоматизация комплексов

В рассматриваемых устройствах существует понятие о контроллере телеметрии, который представляет собой различные автоматизированные модули, содержащие в себе структуру аналоговых и цифровых вводов и выводов данных, необходимых для постройки информационно-управляемой системы. Такие контроллеры способны выполнять работу, находясь в составах АСУ ТП и по совместительству с ЭВМ. Это позволяет создавать универсальное техническое средство, предназначенное для сбора и передачи информации в сжатые сроки с целью ее использования.

Среди главных задач контроллеров выделяют следующие:

измерение и регуляция всего спектра сигналов, подключенных к сети;
определение отказа и аварии;
создание управляемого воздействия;
ведение архивных параметров;
взаимообмен информацией с серверами, расположенными на верхних уровнях;
взаимообмен данными с устройством интерфейса внешнего типа;
обеспечение автоматизации.

Способы передачи информации и их обработка

Телеметрия – что это? С данным вопросом мы разобрались, а теперь рассмотрим основные способы передачи данных и их обработку.

Сбор и передача информации в телеметрических системах способны осуществляться при помощи последовательных и сетевых протоколов. Облегчение инсталляции, обеспечение большого количества функции и интеграция с иными системами обеспечиваются благодаря деятельности компьютеров. Это обуславливает наличие способности разбрасывать сервера, системы микропроцессорного типа, в основе которых лежит переплетение разнообразных протоколов, вне физического предела самой системы. Отключение телеметрии в условиях современного общества нанесет непоправимый ущерб целому миру, ведь ее значение сложно переоценить на сегодняшний день.

ТЕЛЕМЕТРИЯ - это... Что такое ТЕЛЕМЕТРИЯ?

телеметрия — телеметрия … Орфографический словарь-справочник

Телеметрия — Телеметрия, телеизмерение (от др. греч. τῆλε «далеко» + μέτρεω «измеряю») совокупность технологий, позволяющая производить удалённые измерения и сбор информации для предоставления оператору или пользователю, составная часть… … Википедия

ТЕЛЕМЕТРИЯ — (от теле... и ...метрия) то же, что телеизмерение. Термин телеметрия традиционно употребляется применительно к измерениям метеорологических данных (метеорологическая телеметрия) или биологических показателей организма (биологическая телеметрия) … Большой Энциклопедический словарь

телеметрия — дальноизмерение Словарь русских синонимов. телеметрия сущ., кол во синонимов: 4 • дальноизмерение (1) • … Словарь синонимов

Телеметрия — в экологии, см. в ст. Дистанционное исследование экосистем. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989. Телеметрия (от греч. tele далеко и metreo … Экологический словарь

ТЕЛЕМЕТРИЯ — (от теле... и...метрия) (телеизмерения), измерение на расстоянии физических величин, характеризующих технологический процесс, явление природы, состояние живого организма. Осуществляется с помощью датчиков, результаты измерений автоматически… … Современная энциклопедия

ТЕЛЕМЕТРИЯ — ТЕЛЕМЕТРИЯ, система передачи данных, обычно измерений, на расстояние, к примеру передача метеорологических данных на Землю с космического аппарата при помощи РАДИОВОЛН. В этом примере химические или СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ обеспечивают энергию для… … Научно-технический энциклопедический словарь

Телеметрия — (от теле... и ...метрия) (телеизмерения), измерение на расстоянии физических величин, характеризующих технологический процесс, явление природы, состояние живого организма. Осуществляется с помощью датчиков, результаты измерений автоматически… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

ТЕЛЕМЕТРИЯ — то же, что (см.) … Большая политехническая энциклопедия

Телеметрия — Википедия. Что такое Телеметрия

Телеметрия, телеизмерение (от др.-греч. τῆλε «далеко» + μέτρεω — «измеряю») — информация о значениях измеряемых параметров (напряжения, тока, давления, температуры и т. п.) контролируемых и управляемых объектов методами и средствами телемеханики^[1]. Термин образован от греческих корней «теле» — «удалённый» и «метрон» — «измерение». Хотя сам термин в большинстве случаев относится к механизмам беспроводной передачи информации (например, используя радио или инфракрасные системы) он также заключает в себе данные, передаваемые с помощью других средств массовой коммуникации, таких как телефонные или компьютерные сети, оптическое волокно или другие типы проводной связи.

Сущность телеизмерения заключается в том, что измеряемая величина, предварительно преобразованная в ток или напряжение, дополнительно преобразовывается в сигнал, который затем передается по каналу связи. Таким образом, передается не сама измеряемая величина, а эквивалентный ей сигнал, параметры которого выбирают так, чтобы искажения при передаче были минимальными^[3].