데이터 로거

3. 계측 프로토콜

SDI-12는 여러 계측기를 다양한 데이터 로거에 연결할 수 있는 스마트 프로토콜이다. 이 표준은 환경 산업 외에서는 큰 호응을 얻지 못했다. SDI-12는 멀티 드롭 기기를 지원한다. 일부 데이터 로깅 회사는 MODBUS 표준도 지원하는데, 이는 전통적으로 산업 제어 분야에서 사용되었으며 많은 산업용 기기가 이 통신 표준을 지원한다. 현재 널리 사용되기 시작한 또 다른 멀티 드롭 프로토콜은 CAN-Bus (ISO 11898)를 기반으로 한다. 일부 데이터 로거는 유연한 스크립팅 환경을 사용하여 다양한 비표준 프로토콜에 적응한다.

4. 데이터 로깅과 데이터 수집

데이터 로깅과 데이터 수집이라는 용어는 종종 같은 의미로 사용되지만, 역사적으로는 다소 차이가 있다. 데이터 로거는 데이터 수집 시스템의 한 종류이지만, 모든 데이터 수집 시스템이 데이터 로거는 아니다.

• 데이터 로거는 일반적으로 데이터 수집 시스템보다 샘플 속도가 느리다. 데이터 로거에서는 초당 1회(1 Hz)의 샘플 속도도 매우 빠른 것으로 간주될 수 있지만, 일반적인 데이터 수집 시스템에서는 매우 느린 속도이다.
• 데이터 로거는 보통 독립형 장치인 반면, 일반적인 데이터 수집 시스템은 데이터 수집을 위해 컴퓨터에 연결되어야 한다. 데이터 로거의 독립성은 데이터를 저장하는 온보드 메모리(배터리 백업 정적 랜덤 액세스 메모리, 플래시 메모리, EEPROM 등)를 통해 구현된다. 초기 데이터 로거는 자기 테이프, 펀치 페이퍼 테이프, 또는 스트립 차트 기록기와 같은 기록 매체를 사용했다.
• 데이터 로거는 장기간 기록을 위해 각 데이터 값에 타임스탬프를 기록하는 실시간 시계를 내장하고 있다.
• 데이터 로거는 단순한 단일 채널 입력부터 복잡한 다중 채널 기기까지 다양하며, 일부는 웹 페이지를 통해 원격 모니터링을 지원한다.
• 무인 및 원격 환경에서 작동하는 경우가 많아 DC 전원(배터리, 태양광 발전 등)을 사용하며, 전력 효율성이 높고 안정성이 뛰어나다.^[5]

5. 응용

데이터 로깅은 다양한 분야에 응용된다.

• 무인 환경 관측:

• 저온 유통 (콜드 체인): 부패하기 쉬운 제품의 운송 중 온도 (습도 등)를 측정한다.^[1]
• 광도 변화 측정: 빛의 세기 변화를 측정한다.
• 블랙박스 로거:
• * 비행자료기록장치(FDR): 항공기 성능 데이터를 수집하는 기록 장비이다. 조종실 음성 기록 장치(CVR)를 설명하는 데에도 사용될 수 있다.
• * 사고 기록 장치(EDR): 일부 자동차 제조사에서 설치하며, 충돌 전후 시간 동안 다양한 데이터를 수집하고 저장한다.
• * 항해 데이터 기록 장치(VDR): 선박에 탑재된 다양한 센서에서 데이터를 수집한다.
• * 열차 사건 기록 장치: 열차 제어 작동 및 해당 제어, 기타 열차 제어 시스템에 대한 응답 데이터를 기록한다.
• * 사고 데이터 기록 장치(ADR): 대부분 육상 차량에서 사고 또는 사건을 유발하고 관련 데이터를 기록한다.
• 건강 데이터 로거:
• * 전자 의무 기록 로거: 환자의 건강 정보를 기록한다.
• * 홀터 모니터: 24시간 이상 심혈관계의 다양한 전기적 활동을 지속적으로 모니터링하는 휴대용 장치이다.
• 기타:
• * 도로 교통량 조사, 팝업 아카이브 태그를 사용한 야생 동물 연구, 유통 포장의 진동 및 취급 충격 (낙하 높이) 환경 측정, 탱크 레벨 모니터링, 환경 감시, 차량 테스트 (충돌 테스트 포함), 모터 경주, 철도 신호의 릴레이 상태 모니터링, 과학 교육, 수의학적 활력 징후 모니터링, 에너지 소비 관리를 위한 부하 프로파일 기록, 난방 및 에어컨 효율성 연구, 지하수 연구를 위한 수위 모니터링, 디지털 전자 버스 스니퍼, 임베디드 시스템 및 디지털 전자 설계, 레이싱 산업, 식품의 재배, 준비, 보관 및 운송, 초광대역 데이터 기록 장치 등

5. 1. 이동 경로 기록

5. 2. 연구 개발

6. 데이터 기록 방법

데이터 로거는 크게 기록지에 직접 기록하는 방식과 전기적 기록 방식으로 나뉜다.

6. 1. 기록지에 직접 기록

6. 2. 전기적 기록

7. 미래 동향

데이터 로거는 그 어느 때보다 빠르게 변화하고 있다. 독립형 데이터 로거의 원래 모델은 데이터를 수집할 뿐만 아니라 이벤트 알림, 데이터 자동 보고 및 원격 제어를 위한 무선 통신에도 접근할 수 있는 장치로 변경되었다. 데이터 로거는 현재 판독값을 위한 웹 페이지를 제공하고, 이메일로 알람을 보내며, FTP를 통해 매일의 결과를 데이터베이스 또는 사용자에게 직접 전송하기 시작했다. 최근에는 상업용 소프트웨어를 사용하는 전용 제품에서 오픈 소스 소프트웨어 및 하드웨어 장치로 이동하는 추세가 있다. 라즈베리 파이 싱글 보드 컴퓨터는 다음과 같은 많은 기능을 갖춘 실시간 리눅스 또는 선점형 커널 리눅스 운영 체제를 호스팅하는 인기 있는 플랫폼이다.

• I2C, SPI, 또는 UART와 같은 디지털 인터페이스는 디지털 센서와 컴퓨터의 직접적인 상호 연결을 가능하게 하며,
• 인터넷을 통해 실시간으로 측정을 표시하고, 데이터를 처리하고, 차트와 다이어그램을 그리는 등 무제한의 구성을 제공한다.

참조

_[1] 저널 Performances of time-temperature indicators in the study of temperature exposure of packaged fresh foods 2001-01
_[2] 저널 Measurement, Analysis, and Comparison of the Parcel Shipping Shock and Drop Environment of the United States Postal Service with Commercial Carriers https://digitalcommo[...]
_[3] 문서 https://apps.dhec.sc[...]
_[4] 웹인용 COVID-19 Vaccine Training Modules https://www2.cdc.gov[...] 2021-12-15
_[5] 저널 Performances of time-temperature indicators in the study of temperature exposure of packaged fresh foods 2001-01