Rejestratory temperatury i wilgotności względnej z USB i Bluetooth

Porównanie rejestratorów temperatury i wilgotności względnej z USB i Bluetooth

Wprowadzenie

Badania terenowe prowadzone w środowiskach zewnętrznych składają się z różnorodnych metod i obejmują kilka dyscyplin i dziedzin naukowych. Typowe obszary badań to: badania rolnicze, badania leśne i badania ekologiczne. Dla większości badań terenowych wspólną cechą jest systematyczne gromadzenie danych o temperaturze i wilgotności względnej (RH), które można wykorzystać do formułowania wyników i kształtowania wniosków.

Na przykład w dziedzinie ekologii dane uzyskane z badań terenowych pozwalają badaczom lepiej zrozumieć, w jaki sposób systemy naturalne reagują na zmieniające się warunki środowiskowe, zapewniając wgląd w lepszą ochronę cennych ekosystemów. Podobnie, dane uzyskane z badań zewnętrznych mogą zapewnić naukowcom zajmującym się środowiskiem, dane do analizy procesów naturalnych i oceny wpływu działań ludzkich na to środowisko. Dodatkowo, dane zebrane w badaniach terenowych mogą być wykorzystane do poprawy praktyk rolniczych, prowadzących do bardziej zrównoważonych metod uprawy, wyższej jakości upraw i większej produktywności.

Aby zapewnić dogłębne i dokładne wyniki – a tym samym rygorystyczne wnioski z badań - należy położyć nacisk w badaniach terenowych na gromadzeniu danych jakościowych. Z tego powodu zastosowanie solidnego i skutecznego instrumentu monitorowania jest bardzo ważnym czynnikiem.

Rejestratory danych mierzące w terenie temperaturę i wilgotność względną są niezbędnymi narzędziami wspierania wysiłków w tej dziedzinie. Oferują możliwość automatycznego zbierania danych w trybie 24-godzinnym. Rejestratory danych temp./wilgotności względnej są wdrażane w lokalizacjach zewnętrznych w celu mierzenia i rejestrowania informacji w czasie, zapewniając kompleksowy i dokładny obraz zmieniających się warunków środowiskowych.

Zasadniczo na rynku dostępne są dwie kategorie rejestratorów danych temperatury/wilgotności względnej: tradycyjne z USB i nowsze modele wykorzystujące technologię Bluetooth.

W celu skorzystania z usługi rejestrowania danych temperatury i wilgotności, użytkownicy muszą fizycznie podłączyć rejestrator danych do portu USB komputera lub urządzenia przenośnego, aby pobrać dane - często jest to zadanie rutynowe, które również może stać się uciążliwe lub stanowić wyzwanie, w zależności od środowiska lub konkretnej lokalizacji, w której wdrożono rejestrator danych. Rejestratory USB mogą mieć wbudowane złącze USB lub w inne złącze optyczne, w którym to przypadku używają podstawy stacji podłączanej do portu USB w komputerze. Ponieważ rejestratory z komunikacją optyczną nie mają połączeń elektrycznych, które mogą być zawodne w terenie, mogą one zapewnić lepszą niezawodność w aplikacjach terenowych niż rejestratory ze złączami USB. Jeśli szukamy rejestratorów ze złączem optycznym, szukajmy takich, które mogą pracować z optycznym transportem danych, aby pobierać dane, bez konieczności zabierania laptopa w teren.

Rejestratory danych z komunikacją Bluetooth umożliwiają przesyłanie danych bezprzewodowo bezpośrednio do urządzenia mobilnego. Patrząc na rejestratory danych Bluetooth, należy pamiętać, że istnieją różne wersje Bluetooth. Rejestratory korzystające ze starszych wersji Bluetooth wymagają "parowania" z urządzeniami mobilnymi, co oznacza konieczność naciśnięcia przycisku na rejestratorze, aby umożliwić komunikację między nim a urządzeniem mobilnym. Może to być niepraktyczne w przypadku rejestratorów w lokalizacjach z trudnym dostępnym.

Rejestratory danych z technologią Bluetooth Low Energy (BLE), znaną również jako Bluetooth Smart lub Bluetooth 4.0, umożliwiają przesyłanie danych bezprzewodowo bez konieczności podłączania kabli lub wciskania przycisku na rejestratorze. Oznacza to, że nie trzeba uzyskać fizycznego dostępu do rejestratora, aby pobrać z niego dane. Zamiast tego wystarczy użyć aplikacji na urządzeniu mobilnym, aby połączyć się z dowolnym rejestratorem w jego zasięgu. Oszczędności czasu podczas włączania i konfigurowania rejestratorów lub pobierania z nich danych mogą być ogromne.

Technologia BLE jest szczególnie dobrze dostosowana do rejestratorów danych, ponieważ zużywa mniej energii z baterii. Ponadto, dzięki dobrze napisanej aplikacji, rejestratory Bluetooth pozwalają połączyć zalety zasilania i łączności dzisiejszych smartfonów i innych urządzeń mobilnych.

Celem tego dokumentu jest zapewnienie obiektywnego porównania rejestratorów danych temp./RH z łączem USB i z technologią Bluetooth do rejestrowania danych w terenie. Niniejsza analiza będzie starała się przedstawić praktyczne porady i obiektywne wskazówki do ustalenia, która opcja jest najlepsza dla konkretnego zastosowania.

Ważne cechy, na które należy zwrócić uwagę w rejestratorach temperatury / wilgotności względnej

Zanim przejdziemy do głównych rozważań, które pomogą w podjęciu decyzji między opcjami rejestratorów z USB i z technologią Bluetooth, ważne jest, aby zastanowić się nad głównymi funkcjami rejestratorów temp./RH w ogóle, niezależnie od tego, czy są to z USB czy z BLE.

Bateria wymieniana przez użytkownika

W przypadku rejestratorów danych temperatury/wilgotności względnej, które mają tę opcję, oryginalną baterię można wymienić na nową. Możliwość wymiany baterii eliminuje konieczność zakupu nowego rejestratora, gdy oryginalna bateria przestaje działać.

Dokładność pomiaru

Bardzo ważne jest, aby rejestrator spełniał nasze wymagania dotyczące dokładności.

• Należy pamiętać, iż dokładność jest zwykle określana jako +/- określony poziom. To znaczy dla dwóch rejestratorów mierzących tę samą temperaturę lub wilgotność względną jeden możewskazywać pomiar niższy o tę kwotę, podczas gdy drugipomiar wyższy o te kwotę. Na przykład, jeśli specyfikacja wynosi +/- 0,5 °C, odczyty z dwóch rejestratorów mogą pokazywać pomiar tej samej temperatury różniący się o 1 °C. Musimy o tym pamiętać, jeśli porównujemy dane między rejestratorami wdrożonymi w różnych lokalizacjach.

• Powinno się również wziąć pod uwagę dryf czujnika w czasie i czas reakcji rejestratora do zmieniających się warunków otoczenia, ponieważ również te czynniki mogą wpływać n>a dokładność pomiarów.

• Ponadto nagrzewanie promieniowaniem słonecznym rejestratora może powodować nienaturalnie wysoki poziom odczytów. Zwracamy na to uwagę w rozdziale dotyczącym osłon promieniowania słonecznego w dalszej część tego dokument.

Powiadomienia alarmowe

Alarm wizualny jest pomocną cechą urządzenia, ponieważ ostrzega użytkowników, że są poza zasięgiem rejestratora. Użytkownik ustawia poziomy temperatury lub wilgotności, kiedy rejestrator jest przez niego konfigurowany.

• Czy musimy natychmiast zostać powiadomieni o alarmie? Jeśli tak, potrzebujemy rejestratora, który powiadamia użytkownika, i zwykle odbywa się to za pośrednictwem Internetu i rejestratora, który ma połączenie komórkowe, Wi-Fi lub Ethernet.

• Ewentualnie, jeśli na miejscu będą osoby, które mogą sprawdzić alarmy, a alarm wizualny na rejestratorze lub w aplikacji mobilnej może działać.

• W niektórych przypadkach możemy po prostu chcieć wiedzieć, iż stan alarmowy miał miejsce podczas działania rejestratora, więc wiemy, że musimy przyjrzeć się bliżej wtedy zebranym danym.

• Alarmy mogą być szczególnie przydatne w zastosowaniach transportowych, jeśli chcemy mieć pewność, że warunki nie były zbyt ekstremalne podczas transportu.

Tryby rejestrowania

Oprócz standardowego trybu rejestrowania ze stałą częstotliwością, należy określić, czy potrzebne są specjalne tryby, takie jak: Zawijaj-po-wypełnieniu, Uruchom lub zatrzymaj przycisk, Zatrzymanie daty i godziny, Rejestrowanie serii lub Rejestrowanie statystyk.

Mechanizmy montażowe

Należy szukać rejestratora, który można łatwo zamontować w wybranych przez nas lokalizacjach. Trzeba zastanowić się, jak chcemy zamontować posiadane rejestratory w konkretnych lokalizacjach:

• Zip-ties są łatwe, szybkie i bezpieczne, do szybkiego zastosowania w terenie.

• Wkręty wymagają trochę więcej czasu, ale są znacznie bezpieczniejsze.

• Należy szukać rejestratora, który posiada zintegrowane otwory montażowe do preferowanej metody montażu.

• Niektóre rejestratory mają wsporniki, które umożliwiają wysunięcie rejestratora na czas pobierania zebranych danych.

Przetwarzanie danych z wielu rejestratorów

Jeśli wdrażamy kilka rejestratorów jednocześnie, należy wybrać rejestratory które zapewnią nam oszczędności czasu:

• Uruchom opcje oszczędzania czasu: jest to możliwość jednorazowego zdefiniowania konkretnej konfiguracji (tryb rejestrowania, szybkość rejestrowania, czas rozpoczęcia itd.) i jej użycie, w celu jednoczesnego skonfigurowania wszystkich rejestratorów do wdrożenia bez konieczności ponownego wprowadzania tych informacji dla każdego rejestratora z osobna.

Kluczowe aspekty do rozważenia podczas wyboru między rejestratorami danych z Bluetooth i USB

Użytkownicy rozważający wybór rejestratora danych z bluetooth i na USB muszą wziąć pod uwagę szereg istotnych czynników. Poniższe kwestie stanowią kluczowe czynniki do oceny przy podejmowaniu decyzji, która opcja jest bardziej odpowiednia.

W przypadku użytkowników, którzy aktualnie korzystają z rejestratorów danych temperatury/wilgotności względnej (RH) na USB, zmiana rodzaju sprzętu w celu przejścia na technologię BLE może być trudną decyzją. Wielu użytkowników niekoniecznie musi czuć potrzebę aktualizacji do nowszej technologii BLE. Kontynuacja tej samej technologii oznacza korzystanie ze stacji bazowych i oprogramowania, które już posiadamy, bez konieczności używania dwóch zestawów oprogramowania i urządzeń komunikacyjnych w terenie.

Niemniej jednak, biorąc pod uwagę możliwość znacznego usprawnienia zarówno wdrażania rejestratorów danych, jak i pobierania danych z urządzenia w terenie, wygoda i zalety oferowane przez BLE mogą być znaczące.

Dostęp do danych

W przypadku monitoringu w terenie dostęp do danych może stanowić istotny problem - szczególnie w zastosowaniach, w których rejestratory danych muszą być wdrażane w miejscach trudno dostępnych lub o ograniczonym dostępie. W takich sytuacjach rejestratory danych USB - z uwagi na konieczność fizycznego łączenia się z komputerem lub urządzeniem przenośnym w celu pobierania danych - mogą być trudniejsze w obsłudze.

Dzięki rejestratorom temp./RH z Bluetooth użytkownicy mogą szybko i bezproblemowo przesyłać dane bezprzewodowo do urządzeń mobilnych z odległości nawet 300 metrów, bez wchodzenia w fizyczny kontakt z rejestratorem, przez co pokonują wiele problemów logistycznych związanych z pobieraniem danych z obszarów o trudnym dostępie. Niektóre przykłady, w których rejestratory BLE mogą być wykorzystane, obejmują:

• Siedliska zagrożone lub w krytycznym stanie

• Gniazda ptaków

• Daszki z drzewa

• Pola uprawne

• Przestrzenie ograniczone przez człowieka, które mogą stwarzać problemy związane z bezpieczeństwem

• Jaskinie nietoperzy (gdzie życie nietoperzy może być zakłócane)

• Komory klimatyczne, które mogłyby zostać zagrożone, gdyby zostały otwarte

• Szczyty dachów i dachy zielone

• Badania HVAC lub aplikacje audytu energetycznego, które wymagają specyficznych temperatur na miejscu (dane z rejestratora BLE umieszczonego na zewnątrz można uzyskać z wnętrza budynku).

Udostępnianie danych

Ze względu na moc dzisiejszych urządzeń mobilnych, rejestratory danych BLE, które z nimi współpracują zapewniają większą elastyczność i wygodę w zakresie miejsca, w którym dane mogą być przesyłane i jak można je udostępniać. Aplikacja rejestrująca na urządzeniu mobilnym może z łatwością konwertować dane do plików Excel lub tekstowych, a także umożliwia pobieranie i wysyłanie danych w kilku prostych krokach. Aplikacje rejestrujące mogą współpracować z innymi aplikacjami na urządzeniu mobilnym, aby udostępniać te pliki za pośrednictwem poczty e-mail, wiadomości lub Dysku Google, lub automatycznie przesyłać dane do internetowych baz danych, takich jak HOBOlink firmy Onset. A wszystko to można zrobić jeszcze w terenie, bez konieczności powrotu do biura w celu udostępnienia danych. Jako takie, dla użytkowników, którzy potrzebują udostępniać pliki danych lub dane pomiarowe, rejestratory danych BLE mogą być najbardziej efektywną opcją.

Łatwo jest jednak również eksportować dane z programu komputerowego do programu Excel lub innych programów, często z bardziej rozbudowanymi dostępnymi opcjami formatowania, dzięki czemu pliki można otwierać bezpośrednio w innych programach. Oprogramowanie komputerowe, na przykład HOBOware, umożliwia dostosowywanie wyeksportowanych danych pod względem międzynarodowych dat i formatów dziesiętnych. Jeśli będziemy szukać danych na własnym laptopie, używanie rejestratorów USB, z którego dane można bezpośrednio przenieść na laptop, może zaoszczędzić nam sporo czasu.

Trwałość

Przy określaniu trwałości rejestratora należy sprawdzić jego stopień ochrony IP lub ocenę NEMA i potwierdzić, że jest on wykonany z materiałów odpornych na promieniowanie UV. W przypadku zastosowań na zewnątrz należy użyć rejestratorów o stopniu ochrony IP64 lub wyższym lub NEMA 4 lub nowszym. Do użytku w środowiskach korozyjnych należy szukać czujników wilgotności względnej, które są wymienialne.

Należy również pamiętać, że rejestratory wymagające połączeń elektrycznych (np. łączenie poprzez USB) mogą być mniej niezawodne podczas zastosowań w terenie. Najlepiej byłoby, gdyby rejestrator mógł pozostawać szczelnie zamknięty podczas uruchamiania i pobierania z niego danych. Otwarcie rejestratora w terenie może narazić układy elektroniczne na działanie wilgoci, co może doprowadzić do jego awarii.

Mówiąc ogólnie, możliwości rejestratorów danych z Bluetooth i na USB do pracy w trudnych warunkach środowiskowych będą różne dla różnych producentów. (Zobacz poniższe porównanie rejestratorów temp./wilgotności RH).

Koszty zakupu i użytkowania

Ceny produktów mogą się różnić w zależności od producenta. Generalnie jednak w przypadku rejestratorów danych temperatury/wilgotności względnej opcja BLE jest korzystniejsza dla użytkowników, którzy potrzebują tylko jednego lub dwóch rejestratorów danych. Oszczędności kosztowe są możliwe w związku z faktem, iż użytkownicy BLE nie muszą kupować oprogramowania komputerowego lub stacji bazowej - wszystko, czego potrzebują, to darmowa aplikacja do uruchomienia na urządzeniach mobilnych.

W przypadku dłuższych badań, wymagających zakupu kilkudziesięciu rejestratorów, dodatkowy koszt związany z urządzeniami peryferyjnymi wymaganymi dla rejestratorów danych z USB staje się mniej istotny.

Powiadomienia alarmowe

Zarówno rejestratory na USB, jak i z Bluetooth mogą dostarczać powiadomienia o alarmach. W przypadku rejestratorów BLE aplikacja może jednak wskazać, które (jeśli w ogóle) rejestratory w danym obszarze przekroczyły limity alarmowe, sugerując użytkownikowi pobranie i przejrzenie danych z tych rejestratorów jako pierwszych.

Zastosowanie osłony przed promieniowaniem

W przypadku wielu zastosowań zewnętrznych potrzeba ochrony przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych jest niezbędna, aby zapobiec nienaturalnie wysokim odczytom z ogrzewania spowodowanym promieniowaniem słonecznym. Zarówno rejestratory danych z USB i na Bluetooth mają kable/sondy, które można łatwo umieścić w osłonie promieniowania.

Opcje z BLE pozwalają jednak użytkownikom montować rejestratory wewnątrz osłony, eliminując niedogodności związane z koniecznością usunięcia czujnika z osłony radiacyjnej, w celu pobrania danych, a następnie instalowanie ich ponownie oraz może wyeliminować ryzyko narażenia kabli, które mogą być naruszone przez owady lub gryzonie.

Wnioski

Wybierając rejestratory danych temperatury/wilgotności względnej, ważne jest, aby wybrać urządzenia, które spełniają konkretne potrzeby pomiarowe i które dobrze sprawdzają się w trudnych warunkach polowych. Po spełnieniu tych podstawowych wymagań należy wziąć pod uwagę zalety rejestratorów BLE do rozmieszczania w trudno dostępnych lokalizacjach, w których pobieranie danych bezprzewodowych może zaoszczędzić sporo czasu i zapobiec integracji w środowisko. A ponieważ współpracują z aplikacją na smartfonie lub tablecie, rejestratory BLE zapewniają dostęp do wygody i mocy zapewnianej przez dzisiejsze urządzenia przenośne.

Źródło: materiały firmy Onset Computer Corporation