Обзор температурных логгеров (датчиков) для сети LoRaWAN24.01.2023 00:46

Логгер — это датчик, отслеживающий температурные режимы и записывающий их во внутреннюю память, специальное устройство, ориентированное не только на измерения, но и на дальнейшую обработку, запись и документирование информации.

Конструкции могут различаться, но в большинстве случаев это компактные портативные или стационарные устройства. В основе — цифровая начинка с обрабатывающим поступающие данных микропроцессором. Он состоит из небольшого корпуса, дополненного дисплеем и органами управления. Важной частью устройства является чувствительный элемент, своеобразный датчик, улавливающий характеристики микроклимата. Оттуда данные отправляются на узлы обработки и отображаются пользователю на экранах.

Основные характеристики логгера

Логгеры, как и любое другое измерительное устройство характеризуется диапазоном измерений. Важно понимать, что чем шире диапазон, тем выше шанс погрешности данных. Обычно средний диапазон температур от -40 до 90 °С. При этом шаг шкалы измерения -оно же разрешение, составляет обычно 0,5 °С.

Очень важно в построении сети LoRaWAN предусмотреть месторасположение оконечных устройств, это позволит определить необходимый способ питания и уровень защищенности.

Поскольку кабельное подключение не всегда возможно, большинство датчиков оснащены возможностью беспроводного питания. В этом случае, необходимо учитывать влияние внешней среды на аккумуляторы так, например, датчик в условиях сурового холода может разрядиться спустя весьма короткий промежуток времени.

Если вернутся к защищенности, то тут нам помогает стандарт IP, который отображает уровень защищенности электроприборов от пыли и влаги.

К основным характеристикам датчиков можно также отнести скорость передачи данных и общую потребляемую мощность. Здесь всё просто, в первом случае — чем больше, тем лучше, во втором — наоборот.

Обзор логгеров

Сделаем обзор на логгеры, которые предлагает российский рынок

Термологгер Вега ТЛ-11

Датчик предназначен для длительного автономного сбора и хранения данных о контролируемых средах (воздух, газы, жидкости, сыпучие материалы, продукты питания). Температура измеряется с помощью двух термисторов, внешнего датчика, подключенного к термологгеру, и встроенного внешнего терморезистора. Значения температуры архивируются в памяти устройства с привязкой ко времени, и как только появится стабильное соединение с сетью LoRaWAN, архивированные данные будут загружены в сеть.

Аккумулятор емкостью 6400 мАч обеспечивает длительное время автономной работы.

Термологгер Вега TL-11 можно использовать в системах, не имеющих возможности быстрой передачи данных в сеть и требующих длительного контроля температуры, например, при перевозке скоропортящихся грузов или когда требуются контролируемые условия перевозки. Попутно устройство записывает значения температуры продукта в свою память, а по достижении пункта назначения загружает сохраненные данные в свою сеть LoRaWAN.

Характеристики:

• Питание батарейное от встроенной батареи

• Частотные планы RU868, EU868, KZ865 — по умолчанию

• Частотные планы IN865, AS923, AU915, KR920, US915 — опция заказа

• Возможность задания произвольного частотного плана (на основе EU868)

• Объем памяти для накопления пакетов 1300 записей (1275 для прошивки АМ)

• Привязка показаний ко времени по внутренним часам

• Период сбора данных — раз в 5, 15, 30 минут, 1, 6, 12, 24 часа

• Период выхода на связь — раз в 5, 15, 30 минут, 1, 6, 12, 24 часа

• Поддержка ADR (Adaptive Data Rate)

• Поддержка отправки пакетов с подтверждением (настраивается)

• Способ активации OTAA, ABP (настраивается)

• Два режима работы «Активный» и «Склад»

• Выход на связь при срабатывании датчика вскрытия

• Измерение заряда встроенной батареи

• Настройка через USB-интерфейс с помощью Vega LoRaWAN Configurator

ICB718В4 Беспроводной датчик температуры с 4 входами

ICB718B4 — это термисторный датчик с 4 входами, используемый в основном для измерения температуры. Собирает данные и отправляйте их на шлюз через LoRaWAN. Полностью совместим с протоколом LoRaWAN. Работает в диапазоне EU868.

Характеристики:

• Входная мощность: 2 литиевые батарейки АА 3,6 В ER14505 (3,6 В 2400 мАч/шт.)

• Размер: Основной корпус: Длина: 112 мм*Ширина: 65 мм*Высота: 28,8 мм

• Длина провода термистора: 1 м

• Диапазон температуры окружающей среды от -20 до 55°C

• Диапазон измерения температуры среды от -50°C до 200°C

• Степень защиты IP67 (Основной корпус)

ICB103 Датчик температуры и влажности LoRaWAN

Датчик температуры и влажности LoRaWAN содержит емкостный чувствительный элемент влажности и высокоточный датчик температуры, подключенный к высокопроизводительному микропроцессору. Сенсор отличается высоким качеством и быстрым откликом. Каждый датчик калибруется на специальном оборудовании. Калибровочные коэффициенты сохраняются в микропроцессоре и вызываются преобразователем во время регистрации сигнала. Небольшой размер датчика, низкое энергопотребление и большая дальность связи делают его идеальным для использования в сетях передачи IoT.

Характеристики:

• Процессор ARM 32bit-Cortex-M3 kernel, основная частота: 32MHz.

• Скорость передачи данных: 300bps～5.4Kbps.

• Рабочая частота: 863MHz~870MHz

• Поддержка: LoRaWAN и P2P

• Максимальная передаваемая мощность: 17 дБм

• Чувствительность: Rx -140 дБм

• Общая потребляемая мощность: 5mW

• Тип батареи: 3.6V/2700mAh

• Рабочая температура: -10 ℃ ~ 55 ℃

• Рабочая влажность: 10% ~ 90%

• Электропитание: Встроенная батарея

• Состояние передачи: 110 мА

• Габаритные размеры: 200 мм*120 мм*42 мм

• Корпус: IP67

Датчик температуры ICBCOM

Этот датчик измеряет температуру в холодильных и климатических камерах в агропродовольственном и транспортном секторах. Передача данных осуществляется через его сеть LoRaWAN. При возникновении тревоги температура будет немедленно отправлена на удаленный сервер. Датчик температуры прост в использовании, действие основано на магнитном переключателе и соответствующем светодиодном индикаторе для включения/выключения датчика. Данные о температуре можно хранить локально, объединять, сжимать и отправлять по сети LoRaWAN. Эта технология передачи значительно сокращает объем передаваемых данных, тем самым увеличивая автономию датчиков и снижая стоимость подписки. Емкость памяти датчика позволяет хранить данные локально в течение 30 дней на основе одного измерения в час. Применение: холодильники, морозильники, авторефрижераторы, рефрижераторные контейнеры.

Характеристики:

• История и хранение данных: память на 30 дней при измерении каждые 60 минут

• Диапазон измеряемой температуры: -30 ° C до+ 35 ° C

• Погрешность:

  • +/- 1 ° C в диапазоне температур от -30 ° C до + 5 ° C

  • +/- 0,5 ° C в температурном диапазоне от + 5 ° C до + 35 ° C

• Разрешение: 0,1 ° C

• Источник питания: 3,6 В / 3600 мАч литиевая батарея

• Кабель: 5 м

• Частота (МГц): 863–870

• Мощность передачи (дБм): +14

• Чувствительность приемника (дБм): -140

• Циклы измерения: 15-минутная настройка по умолчанию, перепрограммируемая с удаленного сервера

• Циклы передачи: 60-минутная настройка по умолчанию, перепрограммируемая с удаленного сервера

• Сжатие данных: да (дифференциальное кодирование) или нет

• Способ активации: активация посредством персонализации (ABP) переадресация (OTAA)

• Шифрование данных: AES128

• Передача напряжения аккумулятора: настройка каждые 7 дней по умолчанию, перепрограммируемая с удаленного сервера

• Автономность работы: в диапазоне температур от + 10 ° C до + 25 ° C> 7 лет

• Сжатие данных для пакетного отчета: есть

• Класс устройства: A

• Монтаж: на двусторонний клей

• Корпус: IP66

• Огнезащита: UL94-V0BH

• Размеры: 100×100x25 мм

• Рабочая температура (° C): от -40 ° C до + 40 °

• Температура хранения: от + 10 ° C до + 30 ° C; + 20% rH / + 60% rH

LW002-TH Датчик температуры и влажности LoRaWAN

LW002-TH — это передовой технический датчик влажности и температуры, который эффективен и удобен для измерения как температуры, так и влажности. В отличие от современных датчиков температуры и влажности, он имеет встроенный блок питания на 8000 мАч и незаряжаемый аккумулятор. Устройство LW002-TH имеет широкий спектр применения и приложений, поскольку оно подходит для внутренней и внешней среды.

Характеристики:

• Источник питания: 4000Аккумулятор мАч, не заряжаемый

• Рабочий ток: Макс. 150 мА при 20 дБм

• Отслеживание движения: Встроенный 9 осевой акселерометр MPU-9250

• Режим позиционирования: GPS

• LoRa Диапазон: Вплоть до 4 км (на открытой местности)

• Tx Power: максимум 19 дБм

• Чувствительность: -142.5дБм при SF12 300 бит / с

• Рабочая Температура: -40℃ ~ + 70 ℃

• Влажность при эксплуатации: 10%~ 90%

• Корпус: IP65

ICB718AB Беспроводной датчик температуры и влажности

ICB718AB в основном используется для измерения температуры и влажности. Полностью совместимый с протоколом LoRaWAN, он собирает данные и отправляет их на шлюз через LoRaWAN. Работает в диапазоне EU868.

Характеристики:

• Входная мощность: 2 литиевые батарейки АА 3,6 В ER14505 (3,6 В 2400 мАч/шт.)

• Рабочий режим: 6,3 мА @3,3 В

• Порог низкого напряжения: 3,2 В

• Ток в режиме передачи (макс.): 120 мА@3,3 В

• Ток в режиме приема (макс.): 11 мА @3,3 В

• Размер:
  

  • Основной корпус: Длина: 112 мм*Ширина: 65 мм*Высота: 28,8 мм

  • Размер крышки датчика: D: 16 мм*E: 34,5 мм,

• Вес: 141 г

• Диапазон температуры окружающей среды: от -20°C до 55°C

• Диапазон влажности окружающей среды: <90% относительной влажности (без конденсации)

• Диапазон измерения температуры: от -20°C до 55°C

• Диапазон измерения влажности: от 10% относительной влажности до ~90% относительной влажности

• Степень защиты IP: IP64

ICB0715 Беспроводной датчик CO2/Температуры/Влажности

ICB0715 предназначен для контроля качества воздуха в помещении (IAQ), температуры, влажности и уровня CO2 на основе беспроводной связи LoRa. Связь полностью совместима с протоколом LoRaWAN (класс A).

Характеристики:

• Входная мощность: 12 В–/1 А

• Рабочий ток: 40 мА (RX), 80 мА (TX)

• Датчик CO2
  

  • Рабочее напряжение: от 4,5 В– до 5,5 В–

  • Рабочий ток: <85 мА

  • Точность: +/-{значение})

  • Диапазон: 0–5000 ч.н.м.

  • Время разогрева: 3 мин

  • Время ответа: T <90 с

  • Выход: PWM UART

• Датчик SHT-30 T/H
  

  • Рабочее напряжение: +3.,3 В

  • Диапазон температуры: от -20°C до +40

  • Точность измерения температуры: +/-0,8°C

  • Диапазон влажности: от 10% относительной влажности до 90% относительной влажности

  • Точность измерения влажности: +/-4% относительной влажности @25°C

Таблица сравнения

Сравним логгеры по следующим характеристикам:

• Диапазон температур

• Рабочая температура

• Уровень защищенности

• Энергопотребление

• Объём встроенных аккумуляторов

Практика использования логгеров показала, что их ценность как индикаторов контроля параметров микроклимата может быть выше, чем у альтернативных приборов. Даже специализированные станции уступают им по некоторым эксплуатационным характеристикам. При этом основное преимущество датчиков температуры в некоторых случаях может заключаться не в точности и диапазоне измерений, а в средствах постобработки. Устройство подготавливает записанную информацию для дальнейшего использования. Такой подход освобождает оператора от лишней работы по регистрации информации и в целом оптимизирует систему управления микроклиматом.

Список информационных источников

Беспроводной датчик температуры с 4 входами ICB718В4

Термологгер Вега ТЛ-11. Руководство пользователя

Датчик температуры/влажности «ДТВ-03». Руководство по эксплуатации

ICB103 Датчик температуры и влажности LoRaWAN

Датчик температуры ICBCOM

LW002-TH датчик температуры и влажности LoRaWAN

ICB220–01 Датчик температуры клеящегося типа

Датчик атмосферной температуры, влажности и давления ICB330–01. Руководство по эксплуатации

ICB310–01 PT100/PT1000 Датчик атмосферной температуры

Беспроводной датчик температуры и влажности ICB718AB

Беспроводной датчик CO2/Температуры/Влажности ICB0715

© Habrahabr.ru