RU180206U1 - Телеметрическое устройство сбора информации и мониторинга за удаленным объектом - Google Patents

Телеметрическое устройство сбора информации и мониторинга за удаленным объектом Download PDF

Info

Publication number
RU180206U1
RU180206U1 RU2017146822U RU2017146822U RU180206U1 RU 180206 U1 RU180206 U1 RU 180206U1 RU 2017146822 U RU2017146822 U RU 2017146822U RU 2017146822 U RU2017146822 U RU 2017146822U RU 180206 U1 RU180206 U1 RU 180206U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
telemetry
monitoring
network
telemetry device
remote
Prior art date
Application number
RU2017146822U
Other languages
English (en)
Inventor
Василий Васильевич Егоров
Александр Петрович Кардашевский
Original Assignee
Василий Васильевич Егоров
Александр Петрович Кардашевский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Василий Васильевич Егоров, Александр Петрович Кардашевский filed Critical Василий Васильевич Егоров
Priority to RU2017146822U priority Critical patent/RU180206U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU180206U1 publication Critical patent/RU180206U1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/40Data acquisition and logging
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M3/00Automatic or semi-automatic exchanges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к устройствам приема и передачи данных в системах телеметрии, в частности, использующие беспроводную технологию для межмашинного взаимодействия и действующие в автономном режиме. Телеметрическое устройство сбора информации и мониторинга за удаленным объектом, на котором установлены датчики телеметрии, выполненные с возможностью осуществления сбора, записи и передачи информации об удаленных объектах, представляющее собой мобильное устройство телеметрии, включающее модуль питания 1, модем 2 с интерфейсом 5, антенное устройство 6 и модуль памяти 4, отличающееся тем, что мобильное устройство телеметрии содержит вычислительный блок с сервисами сети и приложений. Использование настоящей полезной модели позволит повысить эффективность сбора информации и мониторинга объектов на большой территории в труднодоступной местности в условиях отсутствия сетевой инфраструктуры и покрытия сотовой связью. 1 ил.

Description

Полезная модель относится к устройствам приема и передачи данных в системах телеметрии, в частности, использующие беспроводную технологию для межмашинного взаимодействия и действующие в автономном режиме.
Известно устройство приема и передачи в системе телеметрии (см. US № 5852409, кл. G08C 17/02, G08C 17/00, H04B 1/16, G08B 023/00, опубл. 24.09.1996), связанное с измерительными датчиками и центральной станцией посредством приемопередающей антенны, приемопередатчика, контроллера, при этом связь с центральной станцией осуществляется с помощью радиоволн.
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности соединяться с другими такими же устройствами, входящими в состав системы телеметрии, передавать данные на эти устройства или на другие устройства и получать данные от этих устройств.
Известны сетевые стационарные устройства беспроводной дистанционной телеметрии с использованием различных сетей (Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee, WNW), например, устройство с использованием ad-hoc сетей по патенту RU №2310293 (кл. H04Q 9/00, опубл. 10.11.2007), в котором система беспроводной связи включает телеметрическое устройство, мобильное устройство и центральный контроллер, при этом информацию от телеметрического устройства принимают посредством мобильного устройства через ad-hoc сеть (одноранговую сеть с произвольной структурой) и передают принятую информацию на центральный контроллер посредством мобильного устройства.
Недостатком известного устройства является ограниченность территориальных возможностей, определяемые сетевым взаимодействием.
Мультисенсорная радиосистема передачи данных (см. RU №83886, кл. H04M 3/00, опубл. 20.06.2009), содержащая датчики, исполнительные блоки, автоматизированные рабочие места подготовки исходных данных, автоматизированные рабочие места обработки и анализа телеизмерений, автоматизированное рабочее место администратора сети, управляющий блок, приемопередающий блок, приемопередающее устройство, усилитель, преобразователь, устройство управления, представляет собой систему сбора телеметрической информации на крупном объекте, информация с которого передается на управляющий пункт, где в ручном и автоматическом режиме обрабатывается множеством операторов, принимающие управляющие сигналы для объекта.
Известная система также состоит из стационарных и энергоемких устройств и не может быть использована, например, для работы в отдаленных или труднодоступных местах.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание устройства приема и передачи данных в системах телеметрии с возможностью работы в автономном режиме в течение длительного периода времени.
Техническим результатом, получаемом при использовании полезной модели, является повышение эффективности сбора информации и мониторинга объектов на большой территории в труднодоступной местности в условиях отсутствия сетевой инфраструктуры и покрытия сотовой связью.
Для решения поставленной задачи телеметрическое устройство сбора информации и мониторинга за удаленным объектом, связывающееся с датчиками телеметрии, расположенными на удаленных объектах и выполненными с возможностью осуществления сбора, записи и передачи информации об удаленных объектах, представляющее собой мобильное устройство телеметрии, включающее модуль питания, модем, блок интерфейсов, антенное устройство и модуль памяти, отличается тем, что для использования технологии энергоэффективной связи, например, технологии передачи данных LPWA, являющейся протоколом взаимодействия устройств сети LPWAN, датчики телеметрии и модем мобильного устройства телеметрии оснащены модулями технологии энергоэффективной связи (LPWAN), кроме того, мобильное устройство телеметрии содержит вычислительный блок с сервисами сети и приложений, то есть устройство выполняет функции базовой станции, сервера сети и сервера приложений.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с известными признаками свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Совокупность признаков полезной модели обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно, создание надежного мобильного устройства несложной конструкции, характеризующегося низким энергопотреблением и длительностью работы в автономном режиме, использование которого позволяет расширить возможности систем телеметрии и повысить оперативность обработки получаемых данных.
Широко известно, что сбор информации и мониторинг объектов на большой территории в труднодоступной местности осуществляются с помощью спутниковых систем, например, таких как «Инмарсат», «Иридиум», «Коспас-Сарсат» и др. При этом подобные системы отличаются низким уровнем автономности оконечных узлов, высокой стоимостью оборудования и аренды спутникового канала.
В заявляемом техническом решении, в том числе, предлагается использовать технологию передачи данных на большие расстояния, например, LPWA, являющейся протоколом взаимодействия устройств сети LPWAN (англ. Low-power Wide-area Network - «энергоэффективная сеть дальнего радиуса действия»), разработанной для распределенных сетей телеметрии и межмашинного взаимодействия.
Технологии LPWA (Low Power Wide Area) предназначены для M2M (Machine-to-Machine)-приложений, которые используют низкоскоростной радиоканал передачи данных и могут работать автономно в течение длительного периода времени, что позволяет ее использовать, например, в отдаленных или труднодоступных местах. Особенности LPWA низкое энергопотребление (low-power) и широкий территориальный охват (wide-area) (см. http://1234g.ru/novosti/standart-lpwa-dlya-interneta-veshchej).
Экономное энергопотребление для передачи данных и, следовательно, большой срок службы батареи, имеют решающее значение для встраиваемой техники. Прогнозируется, что подобные энергоэффективные сети будут применяться в широком спектре приложений интернета вещей, таких, как отслеживание производственных активов, мониторинг безопасности, учет потребления воды и газа, а также в интеллектуальных сетях, городских парковках, торговых автоматах и городском освещении. Кроме того, к сети могут быть подключены носимые устройства, например, в трекерах для людей или животных.
При этом технология характеризуется высоким качеством радио покрытия (одна базовая станция может покрывать зону радиусом до 15 км на открытой местности), надежностью (технология обеспечивает высокую помехозащищенность канала и шифрование данных), энергоэффективностью (низкое энергопотребление позволяет создавать оконечные устройства, не требующие обслуживания и работающие от батарей в течение долгого времени).
Наиболее известны следующие стандарты технологии энергоэффективной связи LPWAN:
LoRaWAN - энергоэффективная сетевая технология, представленная исследовательским центром IBM Research и компанией Semtech. Использует широкополосное кодирование на физическом уровне, работает в субгигагерцовых диапазонах нелицензируемых частот;
«Стриж» - российская технология энергоэффективной связи, разработанная компанией «Стриж Телематика». Работает на частоте 868 МГц с использованием узкополосной модуляции радиосигнала;
Sigfox - французская компания, использующая технологию Ultra Narrow Band (UNB). Разворачивает LPWAN-сеть на территории Европы на частоте 868 МГц;
Weightless - группа открытых технологических стандартов связи LPWAN, развивающиеся некоммерческой организацией Weightless SIG. В настоящее время доступны 3 стандарта - Weightless-N, Weightless-P и Weightless-W, при этом используются нелицензируемые частоты субгигагерцового диапазона.
Заявленное устройство поясняется чертежом, где на фигуре показана функциональная схема устройства телеметрии.
LPWAN-сеть использует топологию «звезда», где каждое устройство взаимодействует с базовой станцией, которая принимает сигналы от всех устройств в радиусе своего действия, а сервер сети осуществляет управление всеми базовыми станциями сети. Далее, данные передаются на удаленный сервер приложений по доступному каналу связи, например, Ethernet, сотовая связь, спутниковый канал.
Для использования систем LPWAN в условиях большой территории в труднодоступной местности необходимо наличие стационарных источников питания базовых станций, сетевой инфраструктуры (Ethernet, сотовая связь, спутниковый канал) для соединения базовых станций сети с удаленным сервером приложений.
Заявляемое мобильное устройство телеметрии включает модуль питания 1, модем энергоэффективной связи 2, например, LPWA, вычислительный блок 3, модуль памяти 4 (например, SD-карта, Flash-накопитель), блок интерфейсов 5 (например, USB, Bluetooth, Ethernet, Wi-Fi) (см. фигуру), и выполнено в одном корпусе, во всепогодном, ударопрочном, пыле- и влагозащищенном исполнении. При этом антенна 6 подключается к разъему непосредственно или через антенный фидер в модеме 2.
Устройство имеет небольшие габариты и малый вес, может быть размещено на любом наземном и воздушном транспортном средстве, в том числе на беспилотных летательных аппаратах (БПЛА), и использоваться в стационарном и/или носимом вариантах.
При этом устройство не является сетевым устройством, а вычислительный блок 3 содержит встроенные сервер сети и сервер приложений.
Модуль питания 1 состоит из аккумуляторной батареи и блока преобразования напряжения и защиты. При установке устройства на транспортное средство питание может осуществляться от бортовой сети, а резервная аккумуляторная батарея используется в случаях отсутствия стационарного энергоисточника, например, в носимом варианте или варианте использования устройства в БПЛА.
Антенное устройство 6 может быть любого типа, широко известного и применяемого в технике.
Таким образом, заявляемое устройство одновременно является базовой станцией, сервером сети и сервером приложений.
Работа системы и мобильного устройства телеметрии заключается в следующем.
Объекты мониторинга оснащаются стандартными датчиками с модулем технологии энергоэффективной связи, например, LPWAN, в зависимости от вида задач для наблюдения - датчиками влажности, температуры, давления, концентрации различных веществ, движения, смещения и/или деформации объектов, а также, сейсмическими датчиками, трекерами и др.
Все датчики предварительно регистрируются на встроенном сервере сети мобильного устройства.
Получаемая информация через сервер устройства передается, например, на мобильное устройство пользователя (смартфон, планшет, ноутбук) с помощью интерфейсов модема, например, USB, Bluetooth, Ethernet, Wi-Fi или считывается с помощью переносных модулей памяти (Flash-памяти, SD карты).
Далее пользователь, используя мобильное приложение (программное обеспечение), обрабатывает полученную информацию.
Возможности работы в автономном режиме и оперативной обработки получаемых данных позволяют использовать устройство телеметрии заявленного решения в широком спектре сбора информации и мониторинга объектов на большой территории в труднодоступной местности в условиях отсутствия сетевой инфраструктуры и покрытия сотовой связью, например, при поисках пропавших и терпящих бедствие людей, мониторинге местоположения транспортных средств, наблюдении за миграцией животных и изменением окружающей среды, сборе метеорологической информации, информации о состоянии грунтов в зонах многолетней мерзлоты или объектов транспортной инфраструктуры, мониторинге природных и техногенных смещений и деформаций зданий и сооружений, для своевременного выявления сдвигов земной поверхности в районах добычи полезных ископаемых и др.
Решение вышеуказанных задач традиционными методами сопряжено с высокими материальными затратами, кроме того, характерны низкой оперативностью получаемых данных, что зачастую приводит к потере их актуальности.

Claims (1)

  1. Телеметрическое устройство сбора информации и мониторинга за удаленным объектом, на котором установлены датчики телеметрии, выполненные с возможностью осуществления сбора, записи и передачи информации об удаленных объектах, представляющее собой мобильное устройство телеметрии, включающее модуль питания, модем, выполненный с возможностью связи с удаленными объектами по технологии LPWA, блок интерфейсов, антенное устройство и модуль памяти, отличающееся тем, что мобильное устройство телеметрии содержит вычислительный блок с сервисами сети и приложений, то есть заявленное устройство выполняет функции базовой станции, сервера сети и сервера приложений.
RU2017146822U 2017-12-29 2017-12-29 Телеметрическое устройство сбора информации и мониторинга за удаленным объектом RU180206U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146822U RU180206U1 (ru) 2017-12-29 2017-12-29 Телеметрическое устройство сбора информации и мониторинга за удаленным объектом

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146822U RU180206U1 (ru) 2017-12-29 2017-12-29 Телеметрическое устройство сбора информации и мониторинга за удаленным объектом

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU180206U1 true RU180206U1 (ru) 2018-06-06

Family

ID=62561312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017146822U RU180206U1 (ru) 2017-12-29 2017-12-29 Телеметрическое устройство сбора информации и мониторинга за удаленным объектом

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU180206U1 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU192192U1 (ru) * 2019-02-19 2019-09-06 Общество с ограниченной ответственностью "ИНСАЙТ - Менеджмент" Универсальный модульный IoT-контроллер для системы глобального мониторинга и управления энергопотреблением
RU2703673C1 (ru) * 2018-12-21 2019-10-21 Общество с ограниченной ответственностью "СОВРЕМЕННЫЕ РАДИО ТЕХНОЛОГИИ" Компьютерно-реализуемый способ для передачи данных в сети LPWAN между абонентской станцией и базовой станцией
RU193782U1 (ru) * 2019-09-19 2019-11-14 Общество с ограниченной ответственностью "КОНЦЕРН ГУДВИН (ГУДВИН ЕВРОПА)" (ООО "КОНЦЕРН ГУДВИН (ГУДВИН ЕВРОПА)") Беспроводное переговорно-поисковое устройство
RU2712111C1 (ru) * 2019-02-19 2020-01-24 Общество с ограниченной ответственностью "ИНСАЙТ - Менеджмент" Универсальный модульный IoT-контроллер для системы глобального мониторинга и управления энергопотреблением
RU2720889C1 (ru) * 2018-12-21 2020-05-13 Общество с ограниченной ответственностью "СОВРЕМЕННЫЕ РАДИО ТЕХНОЛОГИИ" Компьютерно-реализуемый способ для шифрования данных для последующей конфиденциальной передачи этих зашифрованных данных в сети LPWAN
RU2774558C1 (ru) * 2021-11-27 2022-06-21 Общество с ограниченной ответственностью фирма "Интерсвязь" Система дистанционного автоматического контроля и эксплуатации трубопроводов теплотрасс

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU83886U1 (ru) * 2008-06-02 2009-06-20 ООО "Телеком-Диагностика" Мультисенсорная радиосистема передачи данных
US20100081411A1 (en) * 2008-09-29 2010-04-01 John Mathew Montenero, III Multifunctional telemetry alert safety system (MTASS)
RU2475968C1 (ru) * 2011-06-28 2013-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") Многофункциональный мобильный комплекс обеспечения потребителей мониторинговой информацией (мкопми)
US9425627B2 (en) * 2013-03-04 2016-08-23 Hello Inc. Telemetry system with remote firmware updates

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU83886U1 (ru) * 2008-06-02 2009-06-20 ООО "Телеком-Диагностика" Мультисенсорная радиосистема передачи данных
US20100081411A1 (en) * 2008-09-29 2010-04-01 John Mathew Montenero, III Multifunctional telemetry alert safety system (MTASS)
RU2475968C1 (ru) * 2011-06-28 2013-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") Многофункциональный мобильный комплекс обеспечения потребителей мониторинговой информацией (мкопми)
US9425627B2 (en) * 2013-03-04 2016-08-23 Hello Inc. Telemetry system with remote firmware updates

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703673C1 (ru) * 2018-12-21 2019-10-21 Общество с ограниченной ответственностью "СОВРЕМЕННЫЕ РАДИО ТЕХНОЛОГИИ" Компьютерно-реализуемый способ для передачи данных в сети LPWAN между абонентской станцией и базовой станцией
RU2720889C1 (ru) * 2018-12-21 2020-05-13 Общество с ограниченной ответственностью "СОВРЕМЕННЫЕ РАДИО ТЕХНОЛОГИИ" Компьютерно-реализуемый способ для шифрования данных для последующей конфиденциальной передачи этих зашифрованных данных в сети LPWAN
RU192192U1 (ru) * 2019-02-19 2019-09-06 Общество с ограниченной ответственностью "ИНСАЙТ - Менеджмент" Универсальный модульный IoT-контроллер для системы глобального мониторинга и управления энергопотреблением
RU2712111C1 (ru) * 2019-02-19 2020-01-24 Общество с ограниченной ответственностью "ИНСАЙТ - Менеджмент" Универсальный модульный IoT-контроллер для системы глобального мониторинга и управления энергопотреблением
WO2020171742A1 (ru) * 2019-02-19 2020-08-27 Ооо "Инсайт Глобал" Универсальный модульный iot-контроллер для системы глобального мониторинга и управления
RU193782U1 (ru) * 2019-09-19 2019-11-14 Общество с ограниченной ответственностью "КОНЦЕРН ГУДВИН (ГУДВИН ЕВРОПА)" (ООО "КОНЦЕРН ГУДВИН (ГУДВИН ЕВРОПА)") Беспроводное переговорно-поисковое устройство
RU2774558C1 (ru) * 2021-11-27 2022-06-21 Общество с ограниченной ответственностью фирма "Интерсвязь" Система дистанционного автоматического контроля и эксплуатации трубопроводов теплотрасс
RU2788302C1 (ru) * 2022-04-01 2023-01-17 Общество с ограниченной ответственностью "ВПК Консалтинг" Аппаратный комплекс телеметрии с высокой степенью автономности для сбора и передачи потоковых и телеметрических данных посредством самоорганизующихся беспроводных сетей, включающих спутниковый сегмент

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU180206U1 (ru) Телеметрическое устройство сбора информации и мониторинга за удаленным объектом
Sarker et al. A survey on LoRa for IoT: Integrating edge computing
CN109100966B (zh) 一种基于异构物联网的大气环境监测系统及其监控方法
Baharudin et al. Long-range wireless sensor networks for geo-location tracking: Design and evaluation
CN103634908B (zh) 一种人员定位系统
CN102901536B (zh) 基于无线传感网的二氧化碳地质封存实时监测系统及方法
CN102903219B (zh) 一种温室环境远程无线实时监测系统
CN102890871A (zh) 一种地磁式停车位远程无线实时检测系统
CN111970644A (zh) 用于矿井定位系统的蓝牙信标基站、基站群和收发网络
Kodali Radio data infrastructure for remote monitoring system using lora technology
CN205427671U (zh) 一种基于物联网的环境信息自动监测装置
CN105134295A (zh) 基于Enocean—WiFi的矿井空气智能监测系统
CN106941654B (zh) 一种用于旅游景区及货场的人员及资产搜寻系统和方法
CN204789988U (zh) 室内定位系统
CN204758845U (zh) 一种基于物联网的微型气象监测装置
CN203827384U (zh) 双子网模式下无线Mesh网络应急气象观测系统
CN102340334A (zh) 无线传感器网络转发器系统及方法
CN105510947A (zh) 一种车载定位终端及车载定位方法
CN201853337U (zh) 一种新型数据采集与无线传输系统
CN203911983U (zh) 基于远距离无线数传技术的物联网传感通信系统
CN212163719U (zh) 一种基于uwb技术的矿井无人车探测装置
CN203733288U (zh) 一种无线数据采集监测应急响应系统
CN208971545U (zh) 一种资产管理网关装置和资产管理系统
Bhattacherjee et al. Emotion detection IoT enabled edge-node for citizen security
KR101276393B1 (ko) 지그비를 이용한 위치 추적 방법 및 그 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20181230