Registrador de datos

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Un registrador de datos (también registrador de datos o grabador de datos ) es un dispositivo electrónico que registra datos a lo largo del tiempo o sobre una ubicación, ya sea con un instrumento o sensor incorporado o mediante instrumentos y sensores externos. Cada vez más, pero no en su totalidad, se basan en un procesador digital (o computadora) y se denominan registradores de datos digitales (DDL). Por lo general, son pequeños, funcionan con baterías, son portátiles y están equipados con un microprocesador, memoria interna para almacenamiento de datos y sensores. Algunos registradores de datos interactúan con una computadora personal y usan software para activar el registrador de datos y ver y analizar los datos recopilados, mientras que otros tienen un dispositivo de interfaz local (teclado, LCD) y pueden usarse como un dispositivo independiente.

Los registradores de datos varían desde los de uso general para una variedad de aplicaciones de medición hasta dispositivos muy específicos para medir en un solo entorno o tipo de aplicación. Es común que los de uso general sean programables ; sin embargo, muchos permanecen como máquinas estáticas con solo un número limitado de parámetros modificables o sin ellos. Los registradores de datos electrónicos han reemplazado a los registradores gráficos en muchas aplicaciones.

Una de las principales ventajas de utilizar registradores de datos es la capacidad de recopilar datos automáticamente las 24 horas del día. Una vez activados, los registradores de datos suelen instalarse y dejarse sin supervisión para medir y registrar información durante el período de monitoreo. Esto permite obtener una imagen completa y precisa de las condiciones ambientales que se monitorean, como la temperatura del aire y la humedad relativa.

El costo de los registradores de datos ha ido disminuyendo a lo largo de los años a medida que la tecnología mejora y los costos se reducen. Los registradores de datos simples de un solo canal cuestan tan solo $25. Los registradores más complejos pueden costar cientos o miles de dólares.

La estandarización de protocolos y formatos de datos ha sido un problema, pero ahora está creciendo en la industria y cada vez se adoptan más XML , JSON y YAML para el intercambio de datos. Es probable que el desarrollo de la Web semántica y la Internet de las cosas aceleren esta tendencia actual.

Se han estandarizado varios protocolos, incluido un protocolo inteligente, SDI-12 , que permite conectar algunos instrumentos a una variedad de registradores de datos. El uso de este estándar no ha ganado mucha aceptación fuera de la industria medioambiental. SDI-12 también admite instrumentos multipunto. Algunas empresas de registro de datos también admiten ahora el estándar MODBUS . Este se ha utilizado tradicionalmente en el área de control industrial y muchos instrumentos industriales admiten este estándar de comunicación. Otro protocolo multipunto que ahora está empezando a usarse más ampliamente se basa en CAN-Bus (ISO 11898). Algunos registradores de datos utilizan un entorno de scripting flexible para adaptarse a varios protocolos no estándar.

Los términos registro de datos y adquisición de datos suelen utilizarse indistintamente. Sin embargo, en un contexto histórico, son bastante diferentes. Un registrador de datos es un sistema de adquisición de datos, pero un sistema de adquisición de datos no es necesariamente un registrador de datos.

• Los registradores de datos suelen tener frecuencias de muestreo más lentas . Una frecuencia de muestreo máxima de 1 Hz puede considerarse muy rápida para un registrador de datos, pero muy lenta para un sistema de adquisición de datos típico.
• Los registradores de datos son dispositivos implícitamente autónomos, mientras que los sistemas de adquisición de datos típicos deben permanecer conectados a una computadora para adquirir datos. Este aspecto autónomo de los registradores de datos implica una memoria incorporada que se utiliza para almacenar los datos adquiridos. A veces, esta memoria es muy grande para dar cabida a muchos días, o incluso meses, de registro sin supervisión. Esta memoria puede ser una memoria de acceso aleatorio estática respaldada por batería , una memoria flash o una EEPROM . Los registradores de datos anteriores utilizaban cinta magnética , cinta de papel perforada o registros directamente visibles, como " registradores de gráficos de banda ".
• Dados los tiempos de registro prolongados de los registradores de datos, estos suelen incluir un mecanismo para registrar la fecha y la hora en una marca de tiempo para garantizar que cada valor de datos registrado esté asociado con una fecha y hora de adquisición para producir una secuencia de eventos . Como tal, los registradores de datos suelen emplear relojes de tiempo real integrados cuya desviación publicada puede ser una consideración importante al elegir entre registradores de datos.
• Los registradores de datos varían desde los de entrada monocanal hasta los complejos instrumentos multicanal. Por lo general, cuanto más simple es el dispositivo, menor es la flexibilidad de programación. Algunos instrumentos más sofisticados permiten realizar cálculos y alarmas multicanal en función de condiciones predeterminadas. Los registradores de datos más nuevos pueden servir como páginas web, lo que permite que varias personas supervisen un sistema de forma remota.
• La naturaleza remota y desatendida de muchas aplicaciones de registradores de datos implica la necesidad de que algunas aplicaciones funcionen con una fuente de alimentación de CC , como una batería . La energía solar se puede utilizar para complementar estas fuentes de energía. Estas limitaciones generalmente han llevado a garantizar que los dispositivos que comercializan sean extremadamente eficientes energéticamente en relación con las computadoras. En muchos casos, se requiere que funcionen en condiciones ambientales adversas donde las computadoras no funcionarán de manera confiable.
• Esta naturaleza desatendida también dicta que los registradores de datos deben ser extremadamente confiables. Dado que pueden funcionar durante largos períodos sin interrupción con poca o ninguna supervisión humana y pueden instalarse en lugares hostiles o remotos, es imperativo que, mientras tengan energía, no dejen de registrar datos por ningún motivo. Los fabricantes hacen todo lo posible para garantizar que se pueda confiar en los dispositivos en estas aplicaciones. Como tal, los registradores de datos son casi completamente inmunes a los problemas que podrían afectar a una computadora de uso general en la misma aplicación, como fallas de programas e inestabilidad de algunos sistemas operativos.

Las aplicaciones del registro de datos incluyen:

• Grabación de estación meteorológica sin supervisión (como velocidad /dirección del viento, temperatura , humedad relativa , radiación solar ).
• Registro hidrográfico desatendido (como nivel de agua, profundidad de agua, flujo de agua, pH de agua, conductividad del agua).
• Registro del nivel de humedad del suelo sin supervisión.
• Registro de presión de gas sin supervisión.
• Boyas marinas para registrar una variedad de condiciones ambientales.
• Conteo de tráfico vial.
• Medir temperaturas (humedad, etc.) de productos perecederos durante los envíos: Cadena de frío . ^[1]
• Medir variaciones en la intensidad de la luz.
• Medición de temperatura de productos farmacéuticos, medicamentos y vacunas durante el almacenamiento
• Medición de temperatura y humedad de productos perecederos durante el transporte para garantizar que se mantenga la cadena de frío
• Monitoreo de procesos para aplicaciones de mantenimiento y resolución de problemas.
• Monitoreo de procesos para verificar condiciones de garantía
• Investigación sobre la vida silvestre con etiquetas de archivo emergentes
• Medir la vibración y el impacto en el manejo (altura de caída) del entorno de embalaje de distribución . ^[2]
• Monitoreo del nivel del tanque.
• Monitoreo de deformaciones de cualquier objeto con sensores geodésicos o geotécnicos controlados por un sistema automático de monitoreo de deformaciones .
• Monitoreo ambiental .
• Pruebas de vehículos (incluidas pruebas de choque)
• Carreras de coches
• Monitorización del estado de los relés en la señalización ferroviaria.
• Para una educación científica que permita la “medición”, la “investigación científica” y la apreciación del “cambio”
• Registrar datos de tendencias a intervalos regulares en el monitoreo de signos vitales veterinarios.
• Registro de perfil de carga para la gestión del consumo energético.
• Estudios de eficiencia de temperatura, humedad y consumo eléctrico para calefacción y aire acondicionado.
• Monitoreo del nivel de agua para estudios de aguas subterráneas.
• Sniffer de bus electrónico digital para depuración y validación

• Registradores de caja negra (estímulo/respuesta) :
  • Una grabadora de datos de vuelo (FDR) es un equipo de grabación que se utiliza para recopilar datos específicos sobre el rendimiento de una aeronave. El término también se puede utilizar, aunque con menos precisión, para describir la grabadora de voz de cabina (CVR), otro tipo de dispositivo de grabación de datos que se encuentra a bordo de una aeronave.
  • Un registrador de datos de eventos (EDR) es un dispositivo instalado por el fabricante en algunos automóviles que recopila y almacena diversos datos durante el período de tiempo inmediatamente anterior y posterior a un accidente.
  • Un registrador de datos de viaje (VDR) es un sistema de registro de datos diseñado para recopilar datos de varios sensores a bordo de un barco.
  • Un registrador de eventos de tren es un dispositivo que registra datos sobre el funcionamiento de los controles del tren y el rendimiento en respuesta a esos controles y otros sistemas de control del tren.
  • Un registrador de datos de accidentes (ADR) es un dispositivo que se utiliza para detectar accidentes o incidentes en la mayoría de los vehículos terrestres y registrar los datos pertinentes. En los automóviles, todos los códigos de diagnóstico de problemas (DTC) se registran en las unidades de control del motor (ECU), de modo que, en el momento de realizar el mantenimiento de un vehículo, un técnico de servicio leerá todos los DTC mediante Tech-2 o herramientas similares conectadas al puerto de diagnóstico de a bordo y sabrá qué problemas se produjeron en el vehículo. A veces, se conecta un pequeño registrador de datos OBD al mismo puerto para registrar continuamente los datos del vehículo.
  • En el diseño de sistemas integrados y electrónica digital, los registradores de datos digitales especializados de alta velocidad ayudan a superar las limitaciones de los instrumentos más tradicionales, como el osciloscopio y el analizador lógico . La principal ventaja de un registrador de datos es su capacidad para registrar trazas muy largas, lo que resulta muy útil cuando se intenta corregir errores funcionales que ocurren de vez en cuando.
  • En la industria de las carreras, los registradores de datos se utilizan para registrar datos como puntos de frenado, tiempos de vuelta/sector y mapas de pista, así como cualquier sensor a bordo del vehículo.
• Registradores de datos de salud :
  • El cultivo, la preparación, el almacenamiento y el transporte de alimentos. Los registradores de datos se utilizan generalmente para el almacenamiento de datos y son de tamaño pequeño.
  • Un monitor Holter es un dispositivo portátil para monitorizar de forma continua diversas actividades eléctricas del sistema cardiovascular durante al menos 24 horas.
  • Registradores de registros médicos electrónicos .
• Otros registradores de adquisición de datos generales :
  • Una herramienta de adquisición de datos de pruebas experimentales (científicas).
  • Grabador de datos de banda ultra ancha, grabación de datos de alta velocidad de hasta 2 Gigamuestras por segundo.

Los registradores de datos están cambiando ahora más rápidamente que nunca. El modelo original de un registrador de datos independiente se ha cambiado a uno de un dispositivo que recopila datos pero que también tiene acceso a comunicaciones inalámbricas para alarmas de eventos, informes automáticos de datos y control remoto. Los registradores de datos están comenzando a ofrecer páginas web para lecturas actuales, enviar sus alarmas por correo electrónico y enviar por FTP sus resultados diarios a bases de datos o directamente a los usuarios. Muy recientemente, existe una tendencia a alejarse de los productos propietarios con software comercial para pasar a dispositivos de hardware y software de código abierto. La computadora de placa única Raspberry Pi es, entre otras, una plataforma popular que aloja sistemas operativos Linux en tiempo real o Linux de núcleo preemptivo con muchos

• Las interfaces digitales como I2C , SPI o UART permiten la interconexión directa de un sensor digital y una computadora,
• y un número ilimitado de configuraciones para mostrar mediciones en tiempo real a través de Internet , procesar datos, trazar gráficos y diagramas...

• Caja negra
• Analizador de bus
• Registro de datos informáticos : API de registro, registros de servidores y syslog, registros web y contadores web
• Sistema de monitoreo continuo de emisiones
• Inteligencia en tiempo de ejecución
• Grabador de secuencia de eventos
• SensorML
• Registrador de datos de vibraciones y choques
• Registrador de datos de temperatura