초기 MBL Interface는 여러 개의 채널(Multi-channel)을 갖고, 채널별로 기능이 정해졌으면, 인터페이스의 회로가 복잡하여, 비싼 시기였습니다.
이런 복잡한 회로는 통신 방식(대부분이 RS232를 사용함)때문입니다.
1990년 상반기부터는 USB가 내장된 제품이 나오기 시작하며서, 저렴하게 되었습니다.
이런 흐름이, 2010년 중,후반부터는 1채널(channel) 무선센서 제품이 나오게 되었습니다.
이 변화는 컴퓨터와 인터페이스, 인터페이스와 센서를 연결하는 Cable 흐름을 주도했다고 합니다.
물론, Bluetooth이라는 통신 방식이 널리(Smart-Phone) 사용된 이유도 있습니다.
이 글에서 다르고자 한 것이 이 변화에 따른 장점과 단점을 보고자 합니다.
* 제한적으로 기술하겠습니다.
** EQLogger를 설계할 때 고려한 부분입니다.
1. 다 채널(Multi-channel) interface
1) 장점 :
–데이터 수집 시, 센서간의 동기화가 확실합니다.
-인터페이스의 펌웨어만 수정하면 새로운 기능을 사용할 수 있습니다.
-충전 기능이 내장된 제품은 충전에 대한 관리가 편합니다.
2) 단점 :
-새로운 센서가 추가될 때마다, 인터페이스의 펌웨어와 로거(Logger) 프로그램을 업데이트해야 합니다.
-실험 시 인터페이스와 센서를 놓아 둘 공간이 필요합니다.
-센서와 인터페이스를 연결하는 케이블이 방해가 되는 경우가 있습니다.
-새로운 출력 형태(Serial, I2C)를 갖는 센서를 지원하기 힘듭니다.
-신규 센서 중, 많은 제어하는 선을 사용할 경우에는, 지원할 수 없습니다.
-센서 자체가 고가인 것이 많습니다.
-센서를 교체하는 구조이기에, 전기적 교정을 하기 힘듭니다.
2. 단일 채널(single-channel) interface
1) 장점:
–실험하는 공간에 대한 제한이 적어집니다.
-대부분이 무선 센서이기에, 거리적 제한도 줄어듭니다.
-새로운 센서를 구매할 경우, 로거(Logger) 프로그램만 변경하면 됩니다.
-2000년부터 새로 나오는 저렴한 센서는 디지털 출력(UART, I2C)을 갖고 있는데, 이를 전용 펌웨어로 지원할 수 있습니다.
-센서가 교체하지 않기 때문에, 전용 펌웨어로 교정하기 좋습니다.
2) 단점:
-무게가 늘어나서 새로운 실험 도구나 설치 방법이 필요합니다.
–여러 센서와 연동하여 실험할 경우, 데이터 수집하는 시점(동기화)을 보장할 수 없습니다.
-모든 센서가 인터페이스를 가지고 있어, 단가(cost)가 비싸집니다.
-무선 센서인 경우, 충전하는 것에 많은 노력이 필요합니다.
-무선 센서인 경우, 무선 통신의 간섭으로 수집 활동이 제한될 수 있습니다.
-센서를 접속하는 작업을 여러 번해야 합니다.
이외 Multi-channel interface이지만, 교체할 수 없도록 센서를 내장한 형태도 있습니다.
이 것은 Single-channel interface이 좋은 것이라고 말 할 수 없다는 의미입니다.
대표적인 제품이 이스라엘의 ‘Globisens / Labdisc’와 중국의 ‘SWR / Disclab’입니다.
무선 통신을 이용하는 센서가 만들어지며서, “기존의 센서를 어떻게 할 것인가?” 라는 주제로 많은 업체들이 고민한 시기가 있었습니다.
(a) 기존 것과 별개로, 새로운 형태의 1-Channel형 무선 센서를 만들자.
(b) 기존 센서를 변형하여, 무선화를 시키자.
(b)에 대한 것입니다.
1) 장점
– 여러개의 센서를 이용하는 실험할 때, Logger program에 접속해야 할 interface가 1개입니다.
– 기존 센서에 Battery가 내장된 Wireless dongle를 부착하면 사용할 수 있기에 기존 센서를 이용할 수 있습니다.
– 1-Channel Wireless 센서인 경우, 센서마다 Wireless module과 Battery가 내장되어야 하지만, 이 방식은 몇개의 dongle로 해결할 수 있습니다.
– 다양한 출력 형태를 갖는 sensor probe를 사용할 수 있습니다.
2) 검토해야 할 부분
– ‘혼선 없이, 얼마나 많은 데이터를 수신할 수 있는가?’
– ‘표시되는 값이 몇 ms 전에 수집된 것인가?’
2020년 중국 업체에 기술 지원을 위해 검토하여, ‘어떤 업체에서 이런 제품을 만들까?’ 라고 생각했습니다.
대표적인 제품이 중국의 ‘Yuanda llongwill ‘입니다.
지금까지 몇 가지 인터페이스를 알아 보았다.
2020년 초부터 무선 인터페이스를 기반으로 하는 MBL(또는 DIS Lab)이 보편화 되었습니다.
1960년대부터 공급된 인터페이스는 긴 sensor cable를 늘어놓아야 하는 문제를 해결하지 못 했습니다.
이 문제와 추가되는 중요한 문제는 새로운 센서는 기존의 sensor cable로 연결할 수 없다는 것입니다.
1개의 센서와 인터페이스가 합쳐진, 인터페이스가 만들어진 이유라고 생각합니다.
이 것은, 2개 이상의 센서에서 데이터를 가져오는 실험에서 데이터 수집의 동기를 포기한 것입니다.
검토해야 하는, 안 좋은 장비들이 공급되고 있습니다.
(2024/08/13) 원래는 CO2 Sensor에서 사용하는 방법을 일반적인 센서에 사용한 것입니다.
(2024/08/13)센서로부터 데이터를 만드는 시간은, Sampling time 설정에 따라 이루어져야 하는데, 이를 무시하여, 데이터를 만들어 놓고, Interval time마다 전송하거나, Data-logger(SW)에서 만드는 제품이 있습니다.
다른 장비와 비교 실험하기 전에는 발견되지 않다는 것이, 이런 장비가 유통된 이유입니다.
산업 현장에서는 많이 사용하지만, 과학 실험(MBL, DIS)을 목적으로는 사용해서는 안 되는 기술입니다.
윤 영기 / Yoon, Young- Ki
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