KR20210090276A - 진동 감지 및 분석을 위한 내장형 시스템 - Google Patents

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브라이언 피셔
슈테판 에이. 맥친타이어
로버트 디. 마투섹
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아이티티 매뉴팩츄어링 엔터프라이즈, 엘엘씨
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Abstract

센서 장치는 센서 데이터를 컴퓨터 장치가 처리할 스펙트럼 데이터로 변환할 수 있다. 일 실시예에서, 센서 장치는 진동이 야기하는 가속력을 감지할 수 있다. 센서 장치는 가속력을 센서 데이터로 변환할 수 있다. 센서 장치는 센서 데이터를 스펙트럼 데이터로 변환할 수 있다. 센서 장치는 스펙트럼 데이터에 대한 스펙트럼 분석을 실행할 수 있다. 센서 장치는 스펙트럼 분석 결과를 패킷의 페이로드로서 포함하는 패킷을 생성할 수 있다. 패킷의 포맷은 센서 장치와 컴퓨터 장치 간의 통신 링크의 프로토콜에 기초할 수 있다. 센서 장치는 통신 링크를 통해 패킷을 컴퓨터 장치에 전송할 수 있다.

Description

진동 감지 및 분석을 위한 내장형 시스템
본원에서 달리 명시되지 않는 한, 본 섹션에서 설명된 재료는 본 출원의 청구범위에 대한 선행 기술이 아니며, 본 섹션에 포함됨으로써 선행 기술로 인정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 가속도계와 같은 센서는 진동이 야기하는 가속력을 나타내는 원 데이터를 감지하고 수집할 수 있다. 수집된 원 데이터는 전기 신호로 변환될 수 있다. 시간 경과에 따른 진동의 변화를 분석하기 위해 시간 영역에서 표시되는 전기 신호에 대한 분석이 수행될 수 있다. 진동의 상이한 주파수를 분석하기 위해 주파수 영역에서 표시되는 전기 신호에 대한 분석이 수행될 수 있다. 하나 이상의 장치가 시간 영역 및 주파수 영역에서 전기 신호에 대한 분석을 수행하는 데 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 센서 데이터를 컴퓨터 장치가 처리할 주파수 스펙트럼 데이터로 변환하는 방법이 일반적으로 기술된다. 상기 방법은 진동이 야기하는 가속력을 센서 장치로 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 센서 장치가 가속력을 시간 영역에서 표시되는 센서 데이터로 변환하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 방법은 센서 장치가 센서 데이터를 주파수 영역에서 표시되는 스펙트럼 데이터로 변환하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 방법은 센서 장치가 스펙트럼 데이터에 대한 스펙트럼 분석을 실행하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 방법은 센서 장치가 스펙트럼 분석의 결과를 패킷의 페이로드로서 포함하는 패킷을 생성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 패킷의 포맷은 센서 장치와 컴퓨터 장치 간의 통신 링크의 프로토콜에 기초할 수 있다. 상기 방법은 센서 장치가 통신 링크를 통해 패킷을 컴퓨터 장치에 전송하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 센서 데이터를 컴퓨터 장치가 처리할 주파수 스펙트럼 데이터로 변환하는 데 효과적인 시스템이 일반적으로 기술된다. 시스템은 컴퓨터 장치, 센서 장치, 및 컴퓨터 장치와 센서 장치 간의 통신 링크를 포함할 수 있다. 센서 장치는 컴퓨터 장치와 통신하도록 구성될 수 있다. 센서 장치는 진동이 야기하는 가속력을 감지하도록 구성될 수 있다. 센서 장치는 가속력을 시간 영역에서 표시되는 센서 데이터로 변환하도록 추가로 구성될 수 있다. 센서 장치는 센서 데이터를 주파수 영역에서 표시되는 스펙트럼 데이터로 변환하도록 추가로 구성될 수 있다. 센서 장치는 스펙트럼 데이터에 대한 스펙트럼 분석을 실행하도록 추가로 구성될 수 있다. 센서 장치는 스펙트럼 분석의 결과를 패킷의 페이로드로서 포함하는 패킷을 생성하도록 추가로 구성될 수 있다. 패킷의 포맷은 통신 링크의 프로토콜에 기초할 수 있다. 센서 장치는 통신 링크를 통해 패킷을 컴퓨터 장치에 전송하도록 추가로 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 센서 데이터를 컴퓨터 장치가 처리할 주파수 스펙트럼 데이터로 변환하도록 구성된 장치가 일반적으로 기술된다. 장치는 가속도계, 메모리 장치, 및 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 가속도계 및 메모리 장치와 통신하도록 구성될 수 있다. 가속도계는 진동이 야기하는 가속력을 감지하도록 구성될 수 있다. 가속도계는 진동의 가속력을 시간 영역에서 표시되는 센서 데이터로 변환하도록 추가로 구성될 수 있다. 가속도계는 센서 데이터를 프로세서에 전송하도록 추가로 구성될 수 있다. 프로세서는 센서 데이터를 주파수 영역에서 표시되는 스펙트럼 데이터로 변환하도록 구성될 수 있다. 프로세서는 스펙트럼 데이터에 대한 스펙트럼 분석을 실행하도록 추가로 구성될 수 있다. 프로세서는 스펙트럼 분석의 결과를 패킷의 페이로드로서 포함하는 패킷을 생성하도록 추가로 구성될 수 있다. 패킷의 포맷은 장치와 컴퓨터 장치 간의 통신 링크의 프로토콜에 기초할 수 있다. 프로세서는 직렬 포트 및 통신 링크를 통해 컴퓨터 장치에 패킷을 전송하도록 추가로 구성될 수 있다.
전술한 발명의 내용은 단지 예시적이며, 어떠한 방식으로도 제한하려는 의도는 아니다. 전술한 예시적인 양태, 구현예, 및 특징 외에, 추가의 양태, 구현예, 및 특징이 도면 및 이어지는 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 참조함으로써 명백해질 것이다. 도면에서, 유사한 참조 번호는 동일하거나 기능적으로 유사한 요소를 나타낸다.
도 1은, 일 구현예에서, 진동 감지 및 분석을 위한 내장형 시스템을 구현할 수 있는 예시적인 시스템을 도시한다.
도 2는, 일 구현예에서, 도 1의 예시적인 시스템의 예시적인 구현예를 도시한다.
도 3은, 일 구현예에서, 진동 감지 및 분석을 위한 내장형 시스템을 구현하는 프로세스에 관한 흐름도를 도시한다.
다음의 설명에서, 본 출원의 다양한 구현예의 이해를 제공하기 위해, 특정 구조, 구성 요소, 재료, 치수, 처리 단계 및 기술과 같은 다수의 특정 세부 사항이 제시된다. 그러나, 당업자는 본 출원의 다양한 구현예가 이들 특정 세부 사항 없이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 다른 예에서, 공지의 구조체 또는 처리 단계는 본 출원을 모호하게 하는 것을 피하기 위해 상세히 기술되지 않았다.
일 실시예에서, 하나 이상의 센서에 의해 수집된 원 데이터(예, 센서 측정값)의 분석은 하나 이상의 상이한 장치에 의해 수행될 수 있다. 원 데이터에 대한 분석을 수행하기 위해 상이한 장치를 사용하면, 분석의 작업 부하가 서로 상이한 장치에 분배될 수 있다. 작업 부하를 분배하는 것은 특정 컴퓨터 장치를 대신하여 상이한 장치들이 분석을 수행할 수 있게 한다. 일부 실시예에서, 작업 부하를 분배하는 것은, 분석을 수행하기 위한 특정 기능 또는 구성 요소가 부족할 수 있는 특정 컴퓨터 장치를 대신하여 상이한 장치들이 분석을 수행할 수 있게 한다. 또한, 특정 컴퓨터 장치를 대신하여 분석을 수행하기 위해 상이한 장치를 사용하는 것은 특정 컴퓨터 장치를 수정할 필요성을 감소시킬 수 있다.
이하에서 더욱 상세히 설명되겠지만, 본 개시에 따른 시스템(100)은 하나 이상의 센서가 수집한 원 데이터의 분석을 수행하도록 구성된 하나 이상의 센서 장치를 포함할 수 있다. 본 개시에 따른 센서 장치는 분석 결과를 컴퓨터 시스템 또는 기계 장치(예를 들어, 항공기, 회전익 항공기, 및/또는 기타 유형의 기계)에 전송할 수 있다. 따라서, 시스템(100)은, 기계의 컴퓨터 시스템을 대신하여 원 데이터의 분석을 수행할 수 있는 센서 장치들의 네트워크를 제공한다. 예를 들어, 시스템(100)의 센서 장치는 진동과 관련된 원 데이터에 대해 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform) 분석을 수행할 수 있으며, 이 경우 FFT 분석의 결과는 진동을 프로파일링할 수 있다. 센서 장치는 FFT 분석 결과를 기계의 컴퓨터 시스템에 전송할 수 있으며, 이 경우 결과는 기계의 컴퓨터 시스템에 의해 사용되어 기계를 작동시킬 수 있다.
도 1은, 본원에 제시된 적어도 일부 구현예에 따라 배치된 진동 감지 및 분석을 위한 내장형 시스템을 구현할 수 있는 예시적인 시스템을 도시한다. 시스템(100)은 기계(101) 상에서 구현될 수 있으며, 이 경우 기계(101)는 컴퓨터 장치(105)를 포함하는 항공기, 회전익 항공기, 또는 기계일 수 있다. 일 실시예에서, 컴퓨터 장치(105)는 구식으로 간주되는 레거시 장치일 수 있거나, 처리 능력, 속도, 메모리 용량, 연산 기능, 및/또는 기타 능력과 같은 특정 기능이 결여될 수 있다. 일 실시예에서, 컴퓨터 장치(105)는 회전익 항공기(예를 들어, 기계(101))의 마스터 제어부(MCU)일 수 있다. 시스템(100)은 컴퓨터 장치(105) 및 하나 이상의 센서 장치, 예컨대 센서 장치(110, 111, 112)를 포함할 수 있다. 센서 장치(110, 111, 112)는 통신 링크(109)와 같은 통신 연결 또는 통신 링크를 통해 컴퓨터 장치(105)와 통신하도록 구성될 수 있다. 센서 장치(110, 111, 112)는 각각 동일한 인쇄 회로 기판 상에 내장된 센싱 및 처리 구성 요소를 포함하는 개별 내장형 시스템일 수 있다. 센싱 구성 요소의 일부 예는 가속도계 같은 움직임 및/또는 진동을 감지하도록 작동 가능한 센서를 포함할 수 있다. 처리 구성 요소의 일부 예는 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 및/또는 기타 유형의 처리 구성 요소 또는 요소를 포함할 수 있다. 통신 링크(109)는 표준화된 통신 접속, 링크 또는 버스(예를 들어, 특정 포맷의 패킷을 전송하는 데 사용될 수 있는 통신 버스)일 수 있다. 예를 들어, 통신 링크(109)의 프로토콜은, 컨트롤러 영역 네트워크(CAN) 버스, 이더넷, RS-232, 또는 RS-485 버스, 및/또는 기타 표준화된 직렬 통신 버스와 같은 산업 표준 통신 프로토콜일 수 있다. 센서 장치(110, 111, 112)는 기계(101)의 상이한 위치에 위치될 수 있다. 예를 들어, 기계(101)가 회전익 항공기인 경우, 센서 장치(110, 111, 112), 및/또는 추가 센서 장치는, 예를 들어, 조종실에서 조종사의 시트에 근접하여 위치하고, 엔진에 근접하여 위치하고, 회전익 항공기의 꼬리를 따라, 꼬리 로터에 근접하여 위치하고(하거나), 회전 항공기 상의 기타 위치에 위치될 수 있다.
센서 장치(110, 111, 112) 중 각각의 센서는 유사한 구성 요소를 포함할 수 있다. 센서 장치(110)를 예로서 사용하면, 센서 장치(110)는 프로세서(120), 메모리(122), 가속도계(130), 및/또는 직렬 포트(150)를 포함할 수 있으며, 이 경우 프로세서(120)는 마이크로프로세서일 수 있다. 메모리(122)는 명령어(124)의 세트를 저장하도록 구성될 수 있고, 명령어(124)는 실행가능 코드를 포함하는 실행가능 명령어의 세트일 수 있다. 명령어(124)는 프로세서(120)에 의해 실행될 수 있다. 명령어(124)는 이산 시간 푸리에 변환(DTFT: Discrete Time Fourier Transform), 고속 푸리에 변환(FFT) 알고리즘, 크기 및 위상 스펙트럼 분석 기술, 필터링 또는 윈도우화 기술과 같은 진동 분석, 및/또는 시간 영역 분석 및/또는 주파수 영역 분석과 관련된 기타 알고리즘 및 기술과 연관될 수 있다. 직렬 포트(150)는 센서 장치(110) 내 또는 바깥으로 데이터를 직렬(예를 들어, 한 번에 1비트) 전송하는 데 효과적인 직렬 통신 인터페이스일 수 있다. 메모리(122)는 통신 링크(109)를 사용하여 전송될 수 있는 패킷의 포맷을 포함하여, 통신 링크(109)의 직렬 버스 통신 프로토콜을 저장하도록 추가로 구성될 수 있다. 가속도계(130)는 기계(101) 또는 기계(101)의 일부가 겪는 진동이 야기하는 가속력을 감지하도록 구성된 장치일 수 있다. 일부 실시예에서, 가속도계(130)는 기계(101)의 작동 중에 기계(101)가 겪는 진동과 같은, 실시간으로 진동이 야기하는 가속력을 감지하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 센서 장치(110)는, 직렬 포트(150)를 통해 전력 전송 및 직렬 통신을 용이하게 하는 커넥터에 연결된 피그테일 하네스를 갖는 장착 가능한 인클로저에 수용될 수 있다. 일부 실시예에서, 센서 장치(110)는 다양한 교류(AC) 또는 직류(DC) 입력 전력 신호를 수용하도록 구성된 조정기를 추가로 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 기계(101)는 진동(106)을 겪을 수 있으며, 이 경우 진동(106)은 기계(101)로 하여금 하나 이상의 방향, 예컨대 3차원 직교 좌표계(예를 들어, x, y, z방향)에서의 방향으로 가속력을 겪게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 가속도계(130)는 세 방향(예를 들어, x, y, z방향)으로 가속력을 감지하도록 구성된 삼중 축 가속도계일 수 있다. 일 실시예에서, 가속도계(130)는 관성 질량을 갖는 캔틸레버 빔과 같은 구성 요소를 포함하는 마이크로 전기기계 시스템(MEMS)일 수 있다. 가속도계(130)는 가속력이 야기하는 가속도계 구성 요소의 움직임을 감지함으로써 진동(106)이 야기하는 가속력을 감지하도록 구성될 수 있다. 가속도계(130)는 감지된 가속력 또는 감지된 움직임을 센서 데이터(132)로서 표현된 전기 신호로 변환할 수 있으며, 이 경우 센서 데이터(132)는 시간 영역으로 표현된 데이터(예를 들어, 시간 범위에 걸친 신호의 크기)를 포함할 수 있다. 가속도계(130)는 센서 데이터(132)를 프로세서(120)에 전송할 수 있다.
프로세서(120)는 센서 데이터(132)를 수신할 수 있고, 센서 데이터(132)를 스펙트럼 데이터(134)로 변환하기 위해 명령어(124) 중 FFT 알고리즘을 실행할 수 있으며, 이 경우 스펙트럼 데이터(134)는 주파수 영역에 있는 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서 데이터(132)는 일정 시간에 걸쳐 진동(106) 신호의 크기를 나타내는 데이터를 포함할 수 있고, 센서 데이터(132)로부터 변환된 스펙트럼 데이터(134)는 주파수 범위에 걸쳐 진동 신호(106)의 크기를 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세서(120)는 또한 FFT 알고리즘을 실행하여 센서 데이터(132)를 진동(106) 방향을 나타낼 수 있는 위상 스펙트럼과 같은 진동(106)의 기타 속성을 나타내는 스펙트럼 데이터로 변환할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(120)는 하나 이상의 샘플링 레이트로 센서 데이터(132)를 샘플링하고, 샘플링된 센서 데이터(132)를 스펙트럼 데이터(134)로 변환하고, 스펙트럼 데이터(134)에 대해 스펙트럼 분석(예, 주파수 영역에서의 분석)을 수행하도록 구성될 수 있다. 프로세서(120)는, 진동(106)의 최대 크기가 발생하는 주파수, 진동(106)의 위상, 및/또는 진동(106)의 기타 속성과 같은 스펙트럼 데이터(134)에 대한 스펙트럼 분석에 기초하여 하나 이상의 진동(106) 속성을 식별할 수 있다. 프로세서(120)는 통신 링크(109)의 직렬 통신 프로토콜에 특이적인 포맷으로 패킷(142)과 같은 하나 이상의 패킷을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 통신 링크(109)가 CAN 버스인 경우, CAN 버스의 프로토콜에 기초한 포맷으로 패킷(142)을 생성할 수 있다.
프로세서(120)는 스펙트럼 분석 결과(예를 들어, 진동(106)의 최대 크기, 위상에 대응하는 식별된 주파수)를 패킷(142)의 페이로드 내에 삽입할 수 있다. 프로세서(120)는 직렬 포트(150) 및 통신 링크(109)를 통해 컴퓨터 장치(105)에 패킷(142)를 전송할 수 있다. 컴퓨터 장치(105)는 패킷(142)을 수신할 수 있고, 패킷(142)으로부터 스펙트럼 분석(페이로드)의 결과를 판독할 수 있다. 컴퓨터 장치(105)는 스펙트럼 분석의 결과를 사용하여 기계(101)를 작동시킬 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 장치(105)는, 기계(101)가 겪는 진동(106)에 대응하기 위해 스펙트럼 분석의 결과에 기초하여 기계(101)의 다양한 감쇠 구성 요소를 제어할 수 있다(이하 추가로 설명됨).
도 2는 본원에 제시된 적어도 일부 구현예에 따라 배치된, 도 1의 시스템(100)의 예시적인 구현예를 도시한다. 명확함을 위해, 도 1의 구성 요소와 동일하게 표지된 도 2의 해당 구성 요소는 다시 기술되지 않을 것이다. 도 2의 설명은 도 1의 구성 요소의 적어도 일부를 참조할 수 있다.
도 2에 도시된 예에서, 센서 데이터(132)의 생성은 x방향, y방향, 및 z방향으로 진동(106)이 야기한 가속력에 각각 대응하는 센서 데이터(202, 204, 206)의 생성을 포함할 수 있다. 센서 데이터(202, 204, 206)는 각각 연속 시간 신호를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 하나 이상의 상이한 샘플링 레이트를 사용하여 센서 데이터(202, 204, 206)를 샘플링하도록 구성될 수 있다. 하나의 예로서 센서 데이터(206)에 초점을 맞추면, 프로세서(120)는 샘플링 레이트(S1)로 센서 데이터(206)를 샘플링하여 샘플링된 데이터(208)를 생성할 수 있고, 샘플링 레이트(S2)로 센서 데이터(206)를 샘플링하여 샘플링된 데이터(209)를 생성할 수 있다. 프로세서(120)는 샘플링된 데이터(208, 209)를 스펙트럼 데이터(220, 222)로 각각 변환시키기 위해 FFT 알고리즘(명령어(124) 중)을 실행할 수 있다. 스펙트럼 데이터(220, 222)는 주파수 범위에 걸쳐 각각 진동(106)의 가속력 크기에 대응할 수 있다. 각각의 스펙트럼 데이터(예를 들어, 스펙트럼 데이터(220, 222))는 하나 이상의 주파수 빈(또는 빈)을 포함할 수 있고, 각각의 빈은 스펙트럼 데이터 중 주파수의 범위에 대응할 수 있다. 스펙트럼 데이터(220, 222) 중 빈은 동일한 폭(예를 들어, 폭은 다수의 주파수임)을 가질 수 있다. 프로세서(120)는 스펙트럼 데이터(220, 222)에 대한 스펙트럼 분석을 실행하도록 추가로 구성될 수 있다.
각각의 샘플링된 데이터(208, 209)는 센서(106)로부터 샘플링 레이트(S1, S2)로 각각 샘플링된 다수의 지점을 포함할 수 있다. 상이한 샘플링 레이트는 프로세서(120)가 상이한 시간 간격을 두고 센서 데이터(206)를 샘플링하게 할 수 있고, 샘플링된 데이터의 각각의 조각에 대해 상이한 수의 지점이 생성되도록 할 수 있다. 센서 데이터(206)가 샘플링되는 시간 간격은, 대응하는 스펙트럼 데이터 조각에서 주파수 간격 또는 주파수 빈의 폭에 대응할 수 있다. 예를 들어, 스펙트럼 데이터(220, 222)는 각각 0 헤르츠(Hz) 내지 1024 Hz의 주파수 범위에 대응할 수 있다. 도 2에 도시된 예에서, 샘플링 레이트(S2)는 샘플링 레이트(S1)보다 클 수 있어서, 샘플링된 데이터(208)는 샘플링된 데이터(209)보다 더 많은 지점을 포함할 수 있다. 또한, 샘플링 레이트(S2)가 샘플링 레이트(S1)보다 크기 때문에, 샘플링된 데이터(208)에서의 지점들 사이의 시간 간격은 샘플링된 데이터(209)에서의 지점들 사이의 시간 간격보다 작을 수 있다. 또한, 샘플링 레이트(S2)가 샘플링 레이트(S1)보다 크기 때문에, 스펙트럼 데이터(222) 중 각 빈의 폭은 스펙트럼 데이터(220) 중 각 빈의 폭보다 클 수 있다. 예를 들어, (S1)은 4096 Hz일 수 있고, (S2)는 8192 Hz일 수 있다. FFT 크기(예를 들어, 원하는 수의 주파수 빈)가 1024인 경우, 스펙트럼 데이터(220) 중 각 빈의 폭은 4 Hz(4096 Hz/1024)이고, 스펙트럼 데이터(222) 중 각 빈의 폭은 8 Hz(8192 Hz/1024)이다.
따라서, 프로세서(120)는 FFT의 인가로 인한 스펙트럼 데이터의 주파수 해상도를 조정할 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세서(120)에 의해 센서 데이터(206)를 샘플링하기 위해 사용되는 샘플링 레이트는, 예를 들어 주파수 스펙트럼 윈도우 및 상이한 애플리케이션과 연관된 빈 해상도에 기초하는 것과 같이, 특정 응용형일 수 있다. 일 실시예에서, 샘플링 레이트는 스펙트럼 분석에서 모니터링될 주파수 스펙트럼 윈도우(예를 들어, 주파수 범위)를 정의한다. 따라서, 상대적으로 낮은 샘플링 레이트는 모니터링되는 주파수의 범위를 제한할 수 있는 반면, 빈 해상도를 증가시킬 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(120)가 고정된 FFT 크기(예를 들어, 원하는 수의 빈)에서 (S1) 및 (S2)를 사용하는 센서 데이터(206)를 샘플링하는 경우, 스펙트럼 데이터(220)에서의 주파수 범위는 스펙트럼 데이터(222)에서의 주파수 범위의 절반일 수 있다. 일부 실시예에서, 상대적으로 낮은 샘플링 레이트를 사용하면 센서 데이터(206)를 더 오랜 기간 동안 샘플링할 수 있으며, 이는 프로세서(120)가 센서 데이터(206)를 스펙트럼 데이터로 변환시키는 것을 완료하는 응답 시간을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)에 의해 분석될 시간 또는 주파수의 범위가 고정되는 경우, 프로세서(120)는 샘플링된 데이터(209)를 스펙트럼 데이터(222)로 변환하는 것과 비교할 때, (더 많은 지점을 포함하는 샘플링된 데이터(208)로 인해) 샘플링된 데이터(208)를 스펙트럼 데이터(220)로 변환하는 데 더 많은 시간을 사용할 필요가 있을 수 있다. 일 실시예에서, 기계(101)의 진동 감쇠 구성 요소는 20 hz 내지 30 hz와 같은 비교적 낮은 주파수 범위 위주로 진동의 감쇠에 초점을 맞추도록 구현될 수 있다. 따라서, 프로세서(120)는 상대적으로 낮은 레이트로 센서 데이터(206)를 샘플링하여 빈 해상도를 20hz 내지 30hz까지 개선할 수 있다. 또한, FFT 크기는 주파수 스펙트럼 윈도우에 의해 정의된 주파수 범위에 영향을 미칠 수 있다.
도 2에 도시된 예에서, 스펙트럼 데이터(220) 중 빈의 폭은 스펙트럼 데이터(222) 중 빈의 폭보다 작다. 스펙트럼 데이터(220)와 스펙트럼 데이터(222)의 주파수 해상도 간의 차이는 스펙트럼 데이터(220)의 섹션(220x) 및 스펙트럼 데이터(222)의 섹션(222x)에 의해 나타날 수 있다. 섹션(220x)은 스펙트럼 데이터(220)에서 주파수(F1-w1, F1, F1+w1)에서 진동(106)의 크기를 각각 나타내는 3개의 빈(빈(221a, 221b, 221c))의 존재를 포함하며, 이 경우 (w1)은 스펙트럼 데이터(220)에서 빈의 폭이다. 섹션(222x)은 스펙트럼 데이터(222)의 주파수(F2, F2+w2)에서 각각 진동(106)의 크기를 나타내는 2개의 빈(빈 (224a, 221b))의 존재를 포함하며, 이 경우 (w2)는 스펙트럼 데이터(222)에서의 빈의 폭이다. 따라서, 스펙트럼 데이터(220)는 스펙트럼 데이터(222)보다 더 높은 주파수 해상도를 가지며, 샘플링 레이트를 줄이면 (고정 FFT 크기에서) 주파수 해상도가 증가할 수 있다. 또 다른 예에서, 샘플링 레이트가 고정되면, FFT 크기의 증가는 주파수 해상도를 증가시킬 것이다.
일 실시예에서, 추가로, 프로세서(120)는 주파수(F2-w2)에 대응하는 빈(225)의 진폭(크기)과 빈(224a)의 진폭 간의 차이가 메모리(122)에 정의되고 저장될 수 있는 임계 값보다 크다고 결정할 수 있다. 빈(225)과 빈(224a) 간의 차이가 임계 값보다 큰 경우는 주파수 누출의 존재를 의미하는 것이다. 차이가 임계 값보다 큰 것에 응답하여, 프로세서(120)는 (S1)과 같은 더 낮은 샘플링 레이트로 센서 데이터(206)를 샘플링하여 더 높은 주파수 해상도의 스펙트럼 데이터를 획득할 수 있다. 따라서, 프로세서(120)는 스펙트럼 데이터의 주파수 해상도를 개선하고 스펙트럼 분석의 실행에서 샘플링하는 동안 주파수 누출의 잠재적 위험을 감소시키기 위해 상이한 샘플링 레이트로 스펙트럼 데이터를 샘플링하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(120)는 스펙트럼 분석 동안 빈 해상도를 높이거나 낮출 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 특정 어플리케이션에 대한 스펙트럼 데이터를 생성하기 위해 초기 샘플링 레이트로 시작할 수 있고, 특정 어플리케이션에 의해 요구될 때 빈 해상도를 개선하기 위해 샘플링 레이트를 감소시킬 수 있다.
프로세서(120)는 스펙트럼 데이터(220, 222)에 기초하여 진동(106)의 특정 속성을 식별할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(120)는 스펙트럼 데이터(220)에 의해 표시되는 최대 크기에 대응하는 주파수(F1)를 식별할 수 있다. 또 다른 예에서, 프로세서(120)는 각 스펙트럼 데이터(220, 222)에 대한 진동(106)의 전력 스펙트럼 밀도를 결정할 수 있고, 이 경우 전력 스펙트럼 밀도는 진동(106) 중 무작위 진동 신호를 특성화할 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들어, 스펙트럼 데이터 중 각각의 빈에 그의 켤레 복소수를 곱하여 전력 스펙트럼 밀도를 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 센서 데이터(202, 204, 206)로부터 각각 변환된 스펙트럼 데이터에 대응하는 패킷(240a, 240b, 240c)을 생성할 수 있다. 패킷(240a, 240b, 240c) 중의 각각의 패킷은 대응하는 방향(예, x, y, z방향)으로, 페이로드로서, 하나 이상의 진동(106)의 속성을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 센서 장치(110)가 통신 링크(109)를 통해 패킷(240a, 240b, 240c)을 컴퓨터 장치(105)에 순차적으로 전송할 수 있도록 패킷(240a, 240b, 240c)을 직렬 포트(150)에 전송할 수 있다. 따라서, 센서 장치(110)는, 컴퓨터 장치 (105)가 스펙트럼 분석의 결과에 기초하여 컴퓨터 장치(105) 및 센서 장치(110)를 하우징하는 기계를 작동시키게 하기 위해 스펙트럼 분석의 결과를 컴퓨터 장치(105)에 제공할 수 있다.
또 다른 예에서, 스펙트럼 데이터(220)는 하나 이상의 섹션, 예컨대 섹션(220a, 220x)으로 분할되거나 분할될 수 있다. 스펙트럼 데이터(220)의 각 섹션은 특정 수의 빈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스펙트럼 데이터(220)가 0 Hz 내지 1023 Hz의 범위인 경우, 스펙트럼 데이터(220)는 16개의 섹션(220a, 220x 포함)을 포함할 수 있으며, 스펙트럼 데이터(220)의 각 섹션은 샘플링 레이트(S1)를 사용하여 샘플링되는 센서 데이터(206)로 인해 16개의 주파수 빈을 포함한다(각각의 섹션은 64 Hz의 범위에 걸쳐 있고, 각각의 섹션의 각 빈은 4 Hz의 폭을 가짐). 프로세서(120)는 스펙트럼 데이터(220)의 각 섹션을 페이로드로서 각각의 패킷에 삽입할 수 있다. 따라서, 스펙트럼 데이터(220)가 16개의 섹션을 포함하는 경우, 프로세서(120)는 스펙트럼 데이터(220)에 대한 16개의 패킷을 생성할 수 있고, 각각의 패킷은 스펙트럼 데이터(220)의 섹션을 페이로드로서 포함한다. 16개의 패킷은 직렬 포트(150) 및 통신 링크(109)를 통해 컴퓨터 장치(105)에 전송될 수 있다. 컴퓨터 장치(105)는, 컴퓨터(101)의 작동에 관한 특정 작업 또는 작업을 수행하기 위해 16개의 패킷을 수신할 수 있고, 16개의 패킷에 대한 분석 또는 비교를 수행할 수 있다. 일부 실시예에서, 스펙트럼 데이터(220)를 상이한 섹션으로 분할하는 것은 시스템(100)의 특정 응용에 기초할 수 있다. 컴퓨터 장치(105)는 하나 이상의 애플리케이션 파라미터를 센서 장치(110)에 전송하도록 구성될 수 있으며, 이 경우 애플리케이션 파라미터는 특정 애플리케이션에 특정될 수 있다. 예를 들어, 기계(101)의 모터는, 특정 크기의 특정 주파수 범위의 진동이 모터에 인가되는 경우에 고장에 취약할 수 있다. 컴퓨터 장치(105)는 주파수의 특정 범위, 특정 크기, 데이터 캡처 정보 및 절차, 및/또는 모터의 상태 모니터링에 관한 기타 정보를 전송할 수 있다. 센서 장치(110)는 모터에 근접한 위치에서 인가되는 특정 주파수 범위에서 진동의 진폭을 모니터링하기 위해 기계(101)의 모터에 근접하여 위치될 수 있다. 프로세서(120)는 스펙트럼 데이터(220)를 상이한 섹션들로 분할하여, 적어도 하나의 섹션이 특정 주파수 범위에 대응하도록 할 수 있다. 특정 주파수 범위에 대응하는 섹션 내의 빈의 진폭이 미리 정의된 임계 값을 초과하는 경우, 모터의 손상 또는 고장의 위험이 있다. 따라서, 프로세서(120)는 "정상" 또는 "비정상" 메시지와 같은 모터의 상태를 나타내는 메시지를 생성할 수 있고, 컴퓨터 장치(105)에 전송될 패킷의 페이로드에 메시지를 삽입할 수 있다.
일 실시예에서, 컴퓨터 장치(105)는 스펙트럼 데이터(220)의 섹션(220a 및 220x)을 수신할 수 있다. 컴퓨터 장치(105)는 섹션(220a) 내의 빈의 진폭을 서로 비교하는 것과 같이, 섹션(220a) 간의 빈을 분석할 수 있고, 섹션(220a) 간의 빈의 진폭이 실질적으로 유사(예를 들어, 각 빈 쌍 간 진폭 차이가 임계 값 미만임)하다고 결정할 수 있다. 컴퓨터 장치(105)는 섹션(220x) 중 빈을 분석할 수 있고, 빈(221a, 221b, 221c)의 진폭이 섹션(220x) 내의 다른 빈의 진폭보다 상당히 크다(예를 들어, 빈(221a, 221b, 221c)과 섹션(220x)의 다른 빈 사이의 진폭 차이가 임계 값 보다 크다)고 결정할 수 있다. 섹션(220x)이 섹션(220x) 내의 다른 빈들보다 상당히 큰 진폭을 갖는 하나 이상의 빈을 포함한다는 결정에 기초하여, 컴퓨터 장치(105)는 섹션(220x)에서 가장 큰 진폭을 갖는 빈을 식별할 수 있다. 도 2에 도시된 예에서, 컴퓨터 장치(105)는 빈(221b)이 섹션(220x)의 빈의 진폭 중 가장 큰 진폭을 갖고, 주파수(F1)는 빈(221b)에 대응함을 식별할 수 있다. 컴퓨터 장치(105)는 진동(106)의 z방향으로 가속력이 야기하는 임계 주파수로서 주파수(F1)를 식별할 수 있다.
컴퓨터 장치(105)는 식별된 주파수(F1)에 기초하여 기계(101)의 구성 요소를 작동시킬 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 장치(105)는 기계(101) 내에 또는 기계 상에 위치된 동조된 질량 댐퍼 상의 중량체 위치를 조정하도록 구성될 수 있다. 동조된 질량 댐퍼 상의 중량체의 각각의 위치는 상이한 진동 주파수를 감쇠시킬 수 있다. 중량체의 복수의 위치와 상이한 진동 주파수 사이의 맵핑은 기계(101)의 메모리에 저장될 수 있다. 컴퓨터 장치(105)는 저장된 맵핑 상에서 찾기 기능을 수행하여 주파수(F1)에 맵핑된 중량체의 위치를 식별하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 장치(105)는 진동(106)을 감쇠하기 위해 식별된 위치까지 중량체를 조정할 수 있다.
일 실시예에서, 센서 장치들(110, 111, 112)과 같은 하나 이상의 센서 장치들은 스펙트럼 분석 결과를 포함하는 각각의 패킷들을 통신 링크(109)를 통해 컴퓨터 장치(105)에 통신할 수 있다. 따라서, 센서 장치(110, 111, 112)가 회전익 항공기와 같은 기계 내의 상이한 위치에 위치하는 예에서, 각각의 센서 장치는 진동 효과를 나타내는 각각의 스펙트럼 분석 결과를 회전익 항공기의 상이한 위치에 출력하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 센서 장치(110, 111, 112)가 각각의 스펙트럼 분석 결과를 컴퓨터 장치(105)에 전송하는 순서는 통신 링크(109)의 프로토콜에 기초할 수 있다. 예를 들어, 통신 링크(109)가 CAN 버스인 경우, 센서 장치(110, 111, 112)가 컴퓨터 장치(105)에 데이터를 전송하는 순서는 CAN 버스 프로토콜의 중재 체계에 기초할 수 있다. 따라서, 표준화된 직렬 통신 버스를 사용하는 것은 센서 장치(110, 111, 112)가 각각의 스펙트럼 분석 결과를 체계적인 방식으로 컴퓨터 장치(105)에 전송할 수 있게 한다. 또한, 본 발명에 따른 센서 장치는, 기계 상에 진동 센서 장치의 가요성 네트워크를 제공하기 위해 기계 간의 상이한 위치로 재배치될 수 있다.
도 3은 본원에 제시된 적어도 일부 구현예에 따라 배치된 적응형 동조 질량 흡수기를 구현하는 프로세스에 관한 순서도를 도시한다. 도 3의 프로세스는, 예를 들어 위에서 논의된 시스템(100)을 사용해 구현할 수 있다. 예시적인 프로세스는 블록(S2, S4, S6, S8, S10, 및/또는 S12) 중 하나 이상에 의해 도시된 것과 같은, 하나 이상의 작동, 동작, 또는 기능을 포함할 수 있다. 비록 이산된 블록들로 도시되어 있지만, 원하는 구현에 따라 다양한 블록들을 추가 블록들로 분할하거나, 더 적은 수의 블록들로 조합하거나, 제거하거나, 병렬로 수행하거나 할 수 있다.
프로세싱은 블록(S2)에서 시작할 수 있다: "진동이 야기하는 가속력 감지" 블록(S2), 센서 장치는 진동이 야기하는 가속력을 감지할 수 있다.
프로세싱은 블록(S2)에서 블록(S4)까지 계속된다: "가속력을 시간 영역에서 표시되는 센서 데이터로 변환". 블록(S4)에서, 센서 장치는 가속력을 시간 영역에서 표시되는 센서 데이터로 변환할 수 있다.
프로세싱은 블록(S4)에서 블록(S6)까지 계속될 수 있다: "센서 데이터를 주파수 영역에서 표시되는 스펙트럼 데이터로 변환". 블록(S6)에서, 센서 장치는 센서 데이터를 주파수 영역에서 표시되는 스펙트럼 데이터로 변환할 수 있다.
프로세싱은 블록(S6)에서 블록(S8)까지 계속될 수 있다: "스펙트럼 데이터에 대한 스펙트럼 분석 실행". 블록(S8)에서, 센서 장치는 스펙트럼 데이터에 대한 스펙트럼 분석을 실행할 수 있다. 스펙트럼 데이터에 대한 스펙트럼 분석의 실행은 스펙트럼 데이터를 샘플링 레이트로 샘플링하는 단계를 포함할 수 있다. 센서 장치는 스펙트럼 데이터를 상이한 샘플링 레이트로 샘플링함으로써 스펙트럼 데이터의 주파수 해상도를 추가로 조정할 수 있다.
프로세싱은 블록(S8)에서 블록(S10)까지 계속될 수 있다: "스펙트럼 분석의 결과를 패킷의 페이로드로서 포함하는 패킷 생성". 블록(S10)에서, 센서 장치는 스펙트럼 분석의 결과를 패킷의 페이로드로서 포함하는 패킷을 생성할 수 있다. 패킷의 포맷은 센서 장치와 컴퓨터 장치 간의 통신 링크의 프로토콜에 기초할 수 있다. 일부 실시예에서, 통신 링크는 컨트롤러 영역 네트워크(CAN) 버스일 수 있다.
프로세싱은 블록(S10)에서 블록(S12)까지 계속될 수 있다: "통신 링크를 통해 컴퓨터 장치에 패킷을 전송". 블록(S12)에서, 센서 장치는 통신 링크를 통해 패킷을 컴퓨터 장치로 전송할 수 있다.
본원에서 사용되는 용어는 단지 특정 구현예를 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하려는 것이 아니다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태("a", "an", 및 "the")는 문맥상 명시적으로 달리 표시되지 않는 한 복수 형태도 포함하도록 의도된다. 또한, 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 특징, 정수, 단계, 작동, 요소 및/또는 구성 요소의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 작동, 요소, 구성 요소 및/또는 그 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것을 이해할 것이다.
이하 청구범위에서, 모든 수단 또는 단계와 함수 요소의 상응하는 구조, 물질, 행위 및 균등물은, 존재하는 경우, 임의의 구조, 물질을 포함하도록 의도되거나, 구체적으로 청구된 다른 요소와 조합하여 기능을 수행하기 위한 행위이다. 본 발명의 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제시되었지만, 개시된 형태로 본 발명을 망라하거나 본 발명으로 한정하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 범주 및 사상을 벗어나지 않고도, 다양한 변형 및 변경이 당업자에게 명백할 것이다. 본 구현예는 본 발명의 원리 및 실제 용도를 가장 잘 설명하고, 고려된 특정 용도에 적합한 다양한 변형예를 갖는 다양한 구현예에 대해 당업자가 본 발명을 이해할 수 있도록 하기 위해 선택되고 설명되었다.

Claims (20)

  1. 센서 데이터를 컴퓨터 장치에 의해 처리될 주파수 스펙트럼 데이터로 변환하는 방법으로서,
    진동이 야기하는 가속력을 센서 장치에 의해 감지하는 단계;
    센서 장치에 의해, 가속력을 시간 영역에서 표시되는 센서 데이터로 변환하는 단계;
    센서 장치에 의해, 센서 데이터를 주파수 영역에서 표시되는 스펙트럼 데이터로 변환하는 단계;
    센서 장치에 의해, 스펙트럼 데이터에 대한 스펙트럼 분석을 실행하는 단계;
    센서 장치에 의해, 스펙트럼 분석의 결과를 패킷의 페이로드로서 포함하는 패킷을 생성하는 단계로서, 패킷의 포맷은 센서 장치와 컴퓨터 장치 간의 통신 링크의 프로토콜에 기초하는, 단계; 및
    센서 장치에 의해, 통신 링크를 통해 패킷을 컴퓨터 장치에 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 통신 링크는 컨트롤러 영역 네트워크(CAN) 버스인, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 센서 데이터를 스펙트럼 데이터로 변환하는 단계는,
    센서 장치에 의해, 샘플링 레이트로 센서 데이터를 샘플링하여 샘플링된 데이터를 생성하는 단계; 및
    샘플링된 데이터를 스펙트럼 데이터로 변환하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제3항에 있어서, 센서 장치에 의해, 센서 데이터를 상이한 샘플링 레이트로 샘플링함으로써 스펙트럼 데이터의 주파수 해상도를 조정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  5. 제3항에 있어서, 센서 장치에 의해, 하나 이상의 애플리케이션 파라미터를 수신하는 단계를 추가로 포함하되, 샘플링 레이트는 수신된 파라미터에 기초하는, 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    센서 장치에 의해, 하나 이상의 애플리케이션 파라미터를 수신하는 단계;
    센서 장치에 의해, 하나 이상의 애플리케이션 파라미터에 기초하여 스펙트럼 데이터를 하나 이상의 섹션으로 분할하는 단계;
    센서 장치에 의해, 하나 이상의 패킷을 생성하는 단계로서, 각각의 패킷은 스펙트럼 데이터의 섹션을 페이로드로서 포함하는, 단계; 및
    센서 장치에 의해, 통신 링크를 통해 하나 이상의 패킷을 컴퓨터 장치에 전송하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  7. 시스템으로서,
    컴퓨터 장치;
    컴퓨터 장치와 통신하도록 구성된 센서 장치; 및
    컴퓨터 장치와 센서 장치 간의 통신 링크를 포함하되,
    센서 장치는:
    진동이 야기하는 가속력을 감지하고;
    가속력을 시간 영역에서 표시되는 센서 데이터로 변환하고;
    센서 데이터를 주파수 영역에서 표시되는 스펙트럼 데이터로 변환하고;
    스펙트럼 데이터에 대한 스펙트럼 분석을 실행하고;
    스펙트럼 분석의 결과를 패킷의 페이로드로서 포함하는 패킷을 생성하고(패킷의 포맷은 센서 장치와 컴퓨터 장치 간의 통신 링크의 프로토콜에 기초함);
    통신 링크를 통해 패킷을 컴퓨터 장치에 전송하도록 구성되는, 장치.
  8. 제7항에 있어서, 통신 링크는 컨트롤러 영역 네트워크(CAN) 버스인, 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 통신 링크를 통해 컴퓨터 장치와 통신하도록 구성된 복수의 센서 장치를 추가로 포함하되, 센서 장치는 복수의 센서 장치 중 하나이고, 복수의 센서 장치는 컴퓨터 장치를 포함하는 기계의 하나 이상의 위치에 위치하는, 시스템.
  10. 제7항에 있어서, 컴퓨터 장치는:
    애플리케이션과 관련된 하나 이상의 애플리케이션 파라미터를 센서 장치로 전송하고(스펙트럼 분석은 하나 이상의 애플리케이션 파라미터에 기초함);
    스펙트럼 분석 결과를 포함하는 패킷을 페이로드로서 수신하고;
    스펙트럼 분석의 결과를 패킷의 페이로드로부터 판독하며;
    스펙트럼 분석 결과를 사용하여 기계를 작동시키도록 구성되는, 시스템.
  11. 제7항에 있어서, 센서 장치는:
    하나의 샘플링 레이트로 센서 데이터를 샘플링하여 샘플 데이터를 생성하며;
    샘플링된 데이터를 스펙트럼 데이터로 변환하도록 추가로 구성되는, 장치.
  12. 제11항에 있어서, 센서 장치는 스펙트럼 데이터의 주파수 해상도를 조정하기 위해 상이한 샘플링 레이트로 센서 데이터를 샘플링하도록 추가로 구성되는, 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 하나 이상의 애플리케이션 파라미터를 수신하도록 추가로 구성되고, 샘플링 레이트는 수신된 파라미터에 기초하는, 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 센서 장치는:
    하나 이상의 애플리케이션 파라미터를 수신하고;
    하나 이상의 애플리케이션 파라미터에 기초하여 스펙트럼 데이터를 하나 이상의 섹션으로 분할하고;
    각각의 패킷이 스펙트럼 데이터의 섹션을 페이로드로서 포함하는 하나 이상의 패킷을 생성하고;
    통신 링크를 통해 패킷을 컴퓨터 장치에 전송하도록 추가로 구성되는, 장치.
  15. 제13항에 있어서, 컴퓨터 장치는:
    하나 이상의 섹션을 포함하는 하나 이상의 패킷을 수신하고;
    스펙트럼 데이터 중 가장 큰 진폭을 갖는 주파수 빈에 상응하는 주파수를 식별하며;
    식별된 주파수에 기초하여 동조된 질량 댐퍼를 작동시키도록 구성되는, 시스템.
  16. 장치로서,
    가속도계;
    메모리 장치;
    가속도계 및 메모리 장치와 통신하도록 구성된 프로세서를 포함하되,
    가속도계는,
    진동이 야기하는 가속력을 감지하고;
    진동의 가속력을 시간 영역에서 표시되는 센서 데이터로 변환하고;
    센서 데이터를 프로세서에 전송하도록 구성되고,
    프로세서는,
    센서 데이터를 주파수 영역에서 표시되는 스펙트럼 데이터로 변환하고;
    스펙트럼 데이터에 대한 스펙트럼 분석을 실행하고;
    스펙트럼 분석의 결과를 패킷의 페이로드로서 포함하는 패킷을 생성하고(패킷의 포맷은 센서 장치와 컴퓨터 장치 간의 통신 링크의 프로토콜에 기초함);
    통신 링크를 통해 패킷을 컴퓨터 장치에 전송하도록 구성되는, 장치.
  17. 제16항에 있어서, 프로세서는:
    하나의 샘플링 레이트로 센서 데이터를 샘플링하여 샘플 데이터를 생성하며;
    샘플링된 데이터를 스펙트럼 데이터로 변환하도록 추가로 구성되는, 장치.
  18. 제17항에 있어서, 프로세서는 스펙트럼 데이터의 주파수 해상도를 조정하기 위해 상이한 샘플링 레이트로 센서 데이터를 샘플링하도록 추가로 구성되는, 장치.
  19. 제17항에 있어서, 프로세서는 하나 이상의 애플리케이션 파라미터를 수신하도록 추가로 구성되고, 샘플링 레이트는 수신된 파라미터에 기초하는, 장치.
  20. 제19항에 있어서, 프로세서는:
    하나 이상의 애플리케이션 파라미터를 수신하고;
    하나 이상의 애플리케이션 파라미터에 기초하여 스펙트럼 데이터를 하나 이상의 섹션으로 분할하고;
    각각의 패킷이 스펙트럼 데이터의 섹션을 페이로드로서 포함하는 하나 이상의 패킷을 생성하고;
    통신 링크를 통해 패킷을 컴퓨터 장치에 전송하도록 추가로 구성되는, 장치.
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