Telemetria

MeteorologiaMuokkaa

Telemetriaa on käytetty sääilmapalloissa meteorologisen tiedon välittämiseen vuodesta 1920 lähtien.

Öljy- ja kaasuteollisuusEdit

Telemetriaa käytetään porauksen mekaniikkaa ja muodostuman arviointia koskevien tietojen välittämiseen porausreiästä ylöspäin reaaliajassa porausreiän porauksen aikana. Nämä palvelut tunnetaan nimillä Measurement while drilling ja Logging while drilling. Tuhansien metrien syvyydestä porauksen aikana saadut tiedot lähetetään porausreiän kautta pinta-antureihin ja demodulaatio-ohjelmistoon. Paineaalto (sana) muunnetaan hyödylliseksi informaatioksi DSP:n ja kohinasuotimien jälkeen. Näitä tietoja käytetään muodostuman arviointiin, porauksen optimointiin ja geosuunnitteluun.

MoottoriurheiluEdit

Telemetria on keskeinen tekijä nykyaikaisessa moottoriurheilussa, sillä sen avulla kilpa-insinöörit pystyvät tulkitsemaan testin tai kisan aikana kerättyjä tietoja ja käyttämään niitä auton oikeanlaiseen virittämiseen optimaalista suorituskykyä varten. Formula 1:n kaltaisissa sarjoissa käytetyt järjestelmät ovat kehittyneet niin pitkälle, että auton mahdollinen kierrosaika voidaan laskea, ja tämä aika on se, jonka kuljettajan odotetaan saavuttavan. Esimerkkejä kilpa-auton mittauksista ovat kiihtyvyydet (G-voimat) kolmella akselilla, lämpötilamittaukset, pyörän nopeus ja jousituksen siirtymä. Formula ykkösissä myös kuljettajan antamat tiedot tallennetaan, jotta tiimi voi arvioida kuljettajan suorituskykyä ja (onnettomuuden sattuessa) FIA voi määrittää tai sulkea pois kuljettajan virheen mahdollisena syynä.

Myöhempiin kehityskohteisiin kuuluu muun muassa kaksisuuntainen telemetria, jonka avulla insinöörit voivat päivittää auton kalibrointeja reaaliajassa (jopa silloin, kun se on radalla). Formula ykkösissä kaksisuuntainen telemetria tuli käyttöön 1990-luvun alussa, ja se koostui kojelaudassa olevasta viestinäytöstä, jota tiimi saattoi päivittää. Sen kehittämistä jatkettiin toukokuuhun 2001 asti, jolloin se sallittiin ensimmäisen kerran autoissa. Vuoteen 2002 mennessä tiimit pystyivät muuttamaan moottorikartoitusta ja kytkemään moottorin anturit pois päältä varikolta auton ollessa radalla. Kaudeksi 2003 FIA kielsi kaksisuuntaisen telemetrian Formula 1:stä; tekniikkaa voidaan kuitenkin käyttää muissa kilpa-ajolajeissa tai maantieajoneuvoissa.

Yksisuuntaista telemetriajärjestelmää on sovellettu myös R/C-kilpa-autoissa tietojen saamiseksi auton antureista, kuten moottorin kierrosluvusta, jännitteestä, lämpötiloista ja kaasusta.

Kuljetusmuokkaus

Kuljetusteollisuudessa telemetria tuottaa merkityksellistä tietoa ajoneuvon tai kuljettajan suorituskyvystä keräämällä tietoja ajoneuvon sisällä olevista antureista. Tätä tehdään eri syistä, jotka vaihtelevat henkilökunnan vaatimustenmukaisuuden valvonnasta, vakuutusluokituksesta ennakoivaan kunnossapitoon.

Telemetriaa käytetään myös liikennelaskurilaitteiden yhdistämiseen tietojen tallentimiin liikennevirtojen sekä ajoneuvojen pituuksien ja painojen mittaamiseksi.

Maatalous Muokkaa

Useimmat terveisiin viljelykasveihin ja hyviin satoihin liittyvät toiminnot ovat riippuvaisia siitä, että sää- ja maaperätiedot ovat saatavilla ajoissa. Siksi langattomilla sääasemilla on suuri merkitys tautien ennaltaehkäisyssä ja täsmäkastelussa. Nämä asemat lähettävät päätöksenteossa tarvittavat parametrit tukiasemalle: ilman lämpötila ja suhteellinen kosteus, sademäärä ja lehtien kosteus (tautien ennustemalleja varten), auringon säteily ja tuulen nopeus (haihdunnan laskemiseksi), vesivaje-stressin (WDS) lehtianturit ja maaperän kosteus (ratkaisevaa kastelupäätösten kannalta).

Koska paikalliset mikroilmastot voivat vaihdella huomattavasti, tällaisten tietojen on tultava viljelykasvien sisältä. Seuranta-asemat lähettävät tiedot yleensä maanpäällisen radion välityksellä, vaikka toisinaan käytetään satelliittijärjestelmiä. Usein käytetään aurinkoenergiaa, jotta asema olisi riippumaton sähköverkosta.

Vesihuolto Muokkaa

Telemetria on tärkeää vesihuollossa, mukaan lukien veden laatu ja virtaamien mittaus. Tärkeimpiä sovelluksia ovat AMR (automaattinen mittarinluku), pohjaveden seuranta, jakeluputkistojen vuotojen havaitseminen ja laitteiden valvonta. Lähes reaaliaikainen tietojen saatavuus mahdollistaa nopean reagoinnin kentällä tapahtuviin tapahtumiin. Telemetriavalvonnan avulla insinöörit voivat puuttua omaisuuteen, kuten pumppuihin, kytkemällä pumput etänä päälle tai pois päältä olosuhteiden mukaan. Vesistöjen telemetria on erinomainen strategia siitä, miten vesienhallintajärjestelmä toteutetaan.

Puolustus, avaruus ja luonnonvarojen etsintäEdit

Telemetriaa käytetään monimutkaisissa järjestelmissä, kuten ohjuksissa, RPV:ssä, avaruusaluksissa, öljynporauslautoilla ja kemiantehtaissa, koska se mahdollistaa tehokkaan ja turvallisen toiminnan kannalta välttämättömän automaattisen tarkkailun, hälytysten antamisen ja kirjanpidon. Avaruusjärjestöt, kuten NASA, ISRO, Euroopan avaruusjärjestö (ESA) ja muut virastot käyttävät telemetria- ja/tai kauko-ohjausjärjestelmiä kerätäkseen tietoja avaruusaluksista ja satelliiteista.

Telemetria on elintärkeää ohjusten, satelliittien ja lentokoneiden kehityksessä, koska järjestelmä saattaa tuhoutua testin aikana tai sen jälkeen. Insinöörit tarvitsevat kriittisiä järjestelmäparametreja analysoidakseen (ja parantaakseen) järjestelmän suorituskykyä. Ilman telemetriaa nämä tiedot eivät useinkaan olisi käytettävissä.

AvaruustiedeEdit

Telemetriaa käyttävät miehitetyt tai miehittämättömät avaruusalukset tiedonsiirtoon. Yli 10 miljardin kilometrin etäisyydet on kuljettu esimerkiksi Voyager 1:llä.

RakettitekniikkaEdit

Rakettitekniikassa telemetrialaitteet ovat olennainen osa rakettien kantama-varusteita, joita käytetään laukaisualustan sijainnin ja terveydentilan valvomiseen kantaman turvallisuuteen liittyvien lennon lopettamiskriteerien määrittelemiseksi (kantaman käyttötarkoitus on yleiseen turvallisuuteen). Ongelmia ovat muun muassa äärimmäinen ympäristö (lämpötila, kiihtyvyys ja tärinä), energiansyöttö, antennien suuntaus ja (pitkillä etäisyyksillä, esim. avaruuslennoilla) signaalin kulkuaika.

Lentotestaus Muokkaa

Tänään melkein kaikentyyppisissä lentokoneissa, ohjuksissa tai avaruusaluksissa on langaton telemetriajärjestelmä, kun niitä testataan. Ilmailualan liikkuvaa telemetriaa käytetään lentäjien ja maassa olevien henkilöiden turvallisuuden takaamiseksi lentotestien aikana. Lentotestauslaitteiston telemetria on ensisijainen reaaliaikaisen mittaus- ja tilatiedon lähde, joka välitetään miehitettyjen ja miehittämättömien ilma-alusten testauksen aikana.

SotilastiedusteluEdit

Kuuntelema telemetria oli tärkeä tiedustelulähde Yhdysvalloille ja Isolle-Britannialle neuvostoliittolaisten ohjusten testauksen yhteydessä; tätä tarkoitusta varten Yhdysvallat ylläpiti kuuntelupistettä Iranissa. Lopulta venäläiset saivat selville Yhdysvaltojen tiedusteluverkoston ja salasivat ohjuskokeiden telemetriasignaalit. Telemetria oli lähteenä myös Neuvostoliitolle, joka käytti kuuntelulaivoja Cardiganinlahdella salakuunnellakseen alueella suoritettuja Yhdistyneen kuningaskunnan ohjuskokeita.

EnergiaseurantaEdit

Tehtaissa, rakennuksissa ja taloissa järjestelmien, kuten LVI-järjestelmien, energiankulutusta seurataan useissa eri paikoissa; niihin liittyvät parametrit (esim. lämpötila) lähetetään langattomalla telemetrialla keskitettyyn paikkaan. Tiedot kerätään ja käsitellään, mikä mahdollistaa energian mahdollisimman tehokkaan käytön. Tällaiset järjestelmät helpottavat myös ennakoivaa kunnossapitoa.

Resurssien jakaminenEdit

Monet resurssit on jaettava laajoille alueille. Telemetria on hyödyllinen näissä tapauksissa, koska sen avulla logistiikkajärjestelmä voi kanavoida resursseja sinne, missä niitä tarvitaan, sekä tarjota näille resursseille turvaa; tärkeimpiä esimerkkejä tästä ovat kuivatuotteet, nesteet ja rakeiset irtotavarat.

Kuivat tavarat Muokkaa

Kuivia tavaroita, kuten pakattuja tavaroita, voidaan seurata ja etävalvoa, seurata ja inventoida RFID-tunnistusjärjestelmillä, viivakoodinlukijalla, optisen merkintunnistuksen (OCR) lukijalla tai muilla tunnistuslaitteilla, jotka on kytketty telemetrialaitteisiin RFID-tunnisteiden, viivakoodietikettien tai muiden tunnistetietojen havaitsemiseksi, jotka on kiinnitetty tavaraerään, pakkaukseensa tai (suurten tavaraerien kohdalla ja irtotavarana tapahtuvissa kuljetuslähetysten kohdalla) kuljetuslaatikkoonsa tai kuljetusajoneuvoonsa kiinnitetysti. Tämä helpottaa niiden sijainnin selvittämistä ja voi tallentaa niiden tilan ja hävittämisen, kuten silloin, kun viivakooditarroilla varustettu tavara skannataan kassaskannerin läpi vähittäiskaupan myyntipistejärjestelmissä. Kiinteitä tai käsikäyttöisiä viivakoodiskannereita tai RFID-skannereita, joissa on etäyhteys, voidaan käyttää nopeuttamaan varaston seurantaa ja laskentaa myymälöissä, varastoissa, laivaterminaaleissa, kuljetusliikkeissä ja tehtaissa.

NesteetEdit

Säiliöissä varastoidut nesteet ovat jatkuvan kaupallisen telemetrian pääkohde. Tähän kuuluu tyypillisesti bensiinijalostamoiden ja kemiantehtaiden säiliölaitosten valvonta – ja hajautettujen tai kaukana sijaitsevien säiliöiden valvonta, joita on täydennettävä, kun ne ovat tyhjiä (kuten huoltoasemien varastosäiliöt, kotien lämmitysöljysäiliöt tai maataloudessa käytettävät kemikaalisäiliöt maatiloilla), tai tyhjennettävä, kun ne ovat täysiä (kuten öljylähteistä tuotetut nesteet, kerääntyneet jätetuotteet ja äskettäin tuotetut nesteet). Telemetriaa käytetään sellaisten virtaus- ja säiliötasoantureiden muuttuvien mittausten välittämiseen, jotka havaitsevat nesteen liikkeet ja/tai tilavuudet pneumaattisen, hydrostaattisen tai paine-eron avulla, säiliön sisällä olevien ultraääni-, tutka- tai Doppler-ilmiön kaikujen avulla tai mekaanisten tai magneettisten antureiden avulla.

IrtotavaratEdit

Irtotavaroiden telemetria on yleistä vilja- ja karjanrehusäiliöiden, jauhemaisten tai rakeisten elintarvikkeiden, valmistuksessa käytettävien jauheiden ja pellettien, hiekan ja soran sekä muiden rakeisten irtotavaroiden tilavuustilanteen ja kunnon seurantaan ja raportointiin. Vaikka nestesäiliöiden seurantaan liittyvää tekniikkaa sovelletaan osittain myös rakeisiin irtotavaroihin, säiliön kokonaispainon tai muiden brutto-ominaisuuksien ja -olosuhteiden raportointi on joskus tarpeen irtotavaroiden monimutkaisempien ja vaihtelevampien fysikaalisten ominaisuuksien vuoksi.

Lääketiede/terveydenhuolto Muokkaa

Telemetriaa käytetään potilaisiin (biotelemetria), jotka ovat vaarassa sairastua sydämen epänormaaliin toimintaan, tavallisesti sepelvaltimoiden hoitoyksikössä. Telemetria-asiantuntijoita käytetään joskus monien potilaiden seurantaan sairaalassa. Tällaiset potilaat varustetaan mittaus-, tallennus- ja lähetyslaitteilla. Tietoloki voi olla hyödyllinen, kun lääkärit tekevät diagnoosin potilaan tilasta. Hälytystoiminto voi varoittaa hoitajia, jos potilas kärsii akuutista (tai vaarallisesta) tilasta.

Lääketieteellis-kirurgisessa hoitotyössä on saatavilla järjestelmiä, joiden avulla voidaan seurata sydänsairauden poissulkemista tai rytmihäiriölääkkeiden, kuten amiodaronin, vastetta.

Uusi ja nouseva telemetrian sovelluskohde on neurofysiologian eli neurotelemetrian alalla. Neurofysiologia on keskus- ja ääreishermoston tutkimista rekisteröimällä spontaania tai stimuloitua biosähköistä toimintaa. Neurotelemetriassa (NT) potilaan elektroenkefalogrammia (EEG) valvoo etänä rekisteröity EEG-teknikko kehittyneiden viestintäohjelmistojen avulla. Neurotelemetrian tavoitteena on tunnistaa potilaan tilan heikkeneminen ennen fyysisten merkkien ja oireiden ilmaantumista.

Neurotelemetria on synonyymi reaaliaikaiselle jatkuvalle video-EEG-seurannalle, ja sitä sovelletaan epilepsian valvontayksikössä, neuroteho-osastolla, lasten teho-osastolla ja vastasyntyneiden teho-osastolla. Jatkuvan EEG-seurannan työvoimavaltaisen luonteen vuoksi NT tehdään yleensä suuremmissa akateemisissa opetussairaaloissa käyttämällä sisäisiä ohjelmia, joihin kuuluu R.EEG-teknologeja, tietotekniikan tukihenkilöstöä, neurologeja ja neurofysiologeja sekä seurannan tukihenkilöstöä.

Nykyaikaiset mikroprosessorin nopeudet, ohjelmistojen algoritmit ja videodatan kompressio mahdollistavat sen, että sairaalat voivat keskitetysti nauhoittaa ja valvoa useiden kriittisesti sairaiden potilailla olevien potilaiden jatkuvia digitaalisia EEG-kuvauksia samanaikaisesti.

Neurotelemetria ja jatkuva EEG-seuranta tuottavat dynaamista tietoa aivotoiminnasta, joka mahdollistaa neurologisen tilan muutosten varhaisen havaitsemisen, mikä on erityisen hyödyllistä silloin, kun kliininen tutkimus on rajallinen.

Kalastus- ja luonnonvaraisten eläinten ja kasvien tutkimus ja hoito Muokkaa

Kimalaisen työntekijä, jonka selkään on kiinnitetty transponderi, vierailee rapsin kukassa

Telemetriaa käytetään luonnonvaraisten eläinten ja kasvien tutkimiseen, ja se on ollut hyödyllistä uhanalaisten lajien seurannassa yksilötasolla. Tutkittavat eläimet voidaan varustaa mittarimerkinnöillä, jotka sisältävät antureita, jotka mittaavat lämpötilaa, sukelluksen syvyyttä ja kestoa (merieläimillä), nopeutta ja sijaintia (GPS- tai Argos-pakettien avulla). Telemetriamerkit voivat antaa tutkijoille tietoa eläinten käyttäytymisestä, toiminnoista ja ympäristöstä. Nämä tiedot joko tallennetaan (arkistointimerkkien avulla) tai merkit voivat lähettää (tai välittää) tietonsa satelliittiin tai kannettavaan vastaanottolaitteeseen. Luonnonvaraisten eläinten vangitseminen ja merkitseminen voi aiheuttaa niille jonkin verran riskejä, joten on tärkeää minimoida nämä vaikutukset.

RetailEdit

Vuonna 2005 Las Vegasissa pidetyssä seminaarissa todettiin, että käyttöön otettaisiin telemetrialaitteita, joiden avulla myyntiautomaatit voisivat välittää myynti- ja inventaariotietoja reittiautolle tai pääkonttoriin. Näitä tietoja voitaisiin käyttää moniin eri tarkoituksiin, esimerkiksi siten, että kuljettajien ei tarvitsisi tehdä ensimmäistä matkaa nähdäkseen, mitkä tuotteet tarvitsevat täydennystä ennen varaston toimittamista.

Jälleenmyyjät käyttävät myös RFID-tunnisteita varaston seuraamiseen ja myymälävarkauksien estämiseen. Useimmat näistä tunnisteista reagoivat passiivisesti RFID-lukijoihin (esim. kassalla), mutta saatavilla on myös aktiivisia RFID-tunnisteita, jotka lähettävät määräajoin sijaintitietoja tukiasemaan.

LainvalvontaToiminta lainvalvonnassaToiminta lainvalvonnassaToiminta lainvalvonnassaToiminta lainvalvonnassa on hyödyllistä henkilöiden ja omaisuuden jäljittämiseksi. Ehdonalaisessa vapaudessa olevien vankien käyttämä nilkkapanta voi varoittaa viranomaisia, jos henkilö rikkoo ehdonalaisen vapautensa ehtoja, esimerkiksi poistumalla sallituilta rajoilta tai vierailemalla luvattomassa paikassa. Telemetria on mahdollistanut myös syöttiautot, joissa lainvalvontaviranomaiset voivat varustaa auton kameroilla ja seurantalaitteilla ja jättää sen paikkaan, jossa ne odottavat, että se varastetaan. Kun auto varastetaan, telemetrialaitteet ilmoittavat sen sijainnin, jolloin lainvalvontaviranomaiset voivat sammuttaa moottorin ja lukita ovet, kun poliisit pysäyttävät auton.

EnergiantoimittajatMuutos

Jossain maissa telemetriaa käytetään kulutetun sähköenergian määrän mittaamiseen. Sähkömittari kommunikoi keskittimen kanssa, ja tämä lähettää tiedot GPRS:n tai GSM:n kautta energiantarjoajan palvelimelle. Telemetriaa käytetään myös sähköasemien ja niiden laitteiden etävalvontaan. Tiedonsiirtoon käytetään joskus 30-400 kHz:n taajuuksilla toimivia vaihejohdon kantoaaltojärjestelmiä.

HaukkametsästysMuokkaa

Haukkametsästyksessä ”telemetrialla” tarkoitetaan petolinnun mukanaan kantamaa pientä radiolähetintä, jonka avulla linnun omistaja voi jäljittää lintua sen ollessa poissa näköpiiristä.

TestaaminenMuokkaa

Telemetriaa käytetään testattaessa vihamielisiä ympäristöjä, jotka ovat vaarallisia ihmisille. Esimerkkejä ovat ammusvarastot, radioaktiiviset kohteet, tulivuoret, syvänmeri ja ulkoavaruus.

ViestintäEdit

Telemetriaa käytetään monissa paristokäyttöisissä langattomissa järjestelmissä ilmoittamaan valvontahenkilökunnalle, kun paristojen teho on laskemassa ja loppuyksikkö tarvitsee uudet paristot.

KaivostoimintaEdit

Kaivosteollisuudessa telemetriaa käytetään kahteen tärkeimpään käyttötarkoitukseen: kaivostoiminnan laitteiston keskeisten muuttujien mittaamiseen ja turvallisuuskäytäntöjen valvontaan. Avainparametrien keräämisestä ja analysoinnista saatavat tiedot mahdollistavat tehottomien toimintojen, vaarallisten käytäntöjen ja virheellisen laitekäytön perimmäisten syiden tunnistamisen tuottavuuden ja turvallisuuden maksimoimiseksi. Teknologian lisäsovellukset mahdollistavat tiedon ja parhaiden käytäntöjen jakamisen koko organisaatiossa.

SoftwareEdit

Ohjelmistoissa telemetriaa käytetään keräämään tietoja sovellusten ja sovelluskomponenttien käytöstä ja suorituskyvystä, esimerkiksi siitä, kuinka usein tiettyjä ominaisuuksia käytetään, käynnistys- ja prosessointiajan mittauksista, laitteistosta, sovellusten kaatumisista ja yleisistä käyttötilastoista ja/tai käyttäjän käyttäytymisestä. Joissakin tapauksissa raportoidaan hyvin yksityiskohtaisia tietoja, kuten yksittäisten ikkunoiden metriikoita, käytettyjen ominaisuuksien lukumääriä ja yksittäisten toimintojen ajoituksia.

Tällainen telemetria voi olla olennaista ohjelmistokehittäjille, jotta he voivat saada tietoja monista erilaisista päätepisteistä, joita kaikkia ei voida mitenkään testata talon sisällä, sekä saada tietoja tiettyjen ominaisuuksien suosiosta ja siitä, pitäisikö niitä asettaa etusijalle tai harkita niiden poistamista. Yksityisyyden suojaan liittyvien huolenaiheiden vuoksi, koska ohjelmistojen telemetriaa voidaan helposti käyttää käyttäjien profilointiin, käyttäjäohjelmistojen telemetria on usein käyttäjän valinnanvaraista, ja se esitetään yleensä opt-in-ominaisuutena (joka edellyttää käyttäjän nimenomaista toimenpidettä sen ottamiseksi käyttöön) tai käyttäjän valintana ohjelmiston asennusprosessin aikana.