858,1 тыс подписчиков

Что такое телеметрия, где она применяется и какие данные собирает

ВчераВчера

12 мин

Как работает мониторинг в метеорологической, аэрокосмической и других отраслях — рассказываем о мощной технологии, которая сама удаленно собирает и передает данные из разных источников Содержание: Каждый день огромное количество устройств по всему миру передают информацию о своем состоянии или берут ее из окружающей среды. Например, облачные сервисы сообщают, какая сейчас нагрузка на серверы, и как быстро обрабатываются запросы. Владельцы автомобилей видят актуальные данные о расходе топлива. На предприятии ведется статистика температуры двигателей оборудования и времени его работы без остановки. В основе всех этих процессов лежит технология телеметрии. Нравится РБК? Главные новости дня, эксклюзивы и аналитика ждут вас:

на радио

в подписке

в Max

в Telegram

в приложениях для Android или iOS Телеметрия — это высокоавтоматизированный процесс связи, при котором проводятся измерения и собираются другие данные в разных удаленных точках, а затем передаются на принимающее оборудование [1

на радио

в подписке

в Max

в Telegram

Оглавление

Что такое телеметрия
Из чего состоит телеметрия
Типы телеметрии

Содержание:

Что такое
Из чего состоит
Типы
Как работает
Данные
Системы
Частые вопросы
Главное

Каждый день огромное количество устройств по всему миру передают информацию о своем состоянии или берут ее из окружающей среды. Например, облачные сервисы сообщают, какая сейчас нагрузка на серверы, и как быстро обрабатываются запросы. Владельцы автомобилей видят актуальные данные о расходе топлива. На предприятии ведется статистика температуры двигателей оборудования и времени его работы без остановки. В основе всех этих процессов лежит технология телеметрии.

Нравится РБК? Главные новости дня, эксклюзивы и аналитика ждут вас:
на радио
в подписке
в Max
в Telegram
в приложениях для Android или iOS

Что такое телеметрия

Телеметрия — это высокоавтоматизированный процесс связи, при котором проводятся измерения и собираются другие данные в разных удаленных точках, а затем передаются на принимающее оборудование [1]. Это оборудование может отображать и записывать данные. Термин происходит от греческих слов tele — «далеко» и metron — «измерение» [2]. Изначально технология применялась в научных исследованиях и космической отрасли. Сейчас она пронизывает разные сферы. Одно из ключевых направлений — цифровая экономика.

С помощью телеметрии можно отслеживать на расстоянии то, как работает устройство, программа или даже целая инфраструктура. Основная задача — обеспечить прозрачность происходящих процессов. Это позволяет быстро замечать сбои, находить их причины и минимизировать простои — а значит, избегать финансовых потерь.

Телеметрия применяется в промышленности, медицине, энергетике, информационных технологиях и других сферах. В бизнесе чаще встречается IT-телеметрия. Это результат цифровой трансформации. [3]

Из чего состоит телеметрия

Телеметрия представляет собой многоуровневую систему, которая объединяет оборудование, программное обеспечение и коммуникационные технологии. Чтобы собрать, передать, обработать данные и представить их в нужном виде, требуется сразу несколько компонентов.

Источники данных. Это объекты инфраструктуры (серверы, базы данных, приложения), которые самостоятельно продуцируют первичную информацию о своей работе. Например, сервер приложения интернет-магазина непрерывно генерирует загрузку процессора, время ответа на запросы, количество ошибок. Эти показатели — результат работы сервера, который и выступает источником телеметрии
Датчики и измерительные устройства. Они фиксируют нужные параметры и преобразуют их в цифровой формат. В зависимости от сферы применения датчики могут измерять скорость движения, уровень влажности и другие параметры. В цифровых сервисах эту роль выполняют программные агенты, встроенные в приложения или серверы. Они собирают информацию о производительности системы, ошибках и действиях пользователей.
Каналы передачи данных. Передача данных может осуществляться через локальные сети Ethernet, Wi-Fi, мобильные сети 4G и 5G, спутниковую связь, радиоканалы. Выбор канала зависит от требований: как быстро нужно передать данные, какой это объем данных, и как далеко находится объект. Например, за спутниками следят только через спутниковую связь, так как другого варианта нет. На предприятиях чаще используются защищенные корпоративные сети.
Серверы и хранилища данных. Важно создать единое пространство данных, которое становится основой для мониторинга и аналитики. Для этого используются серверы и системы хранения данных. Современные телеметрические платформы могут обрабатывать миллионы событий в секунду.
Инструменты обработки данных. Исходные данные сами по себе редко бывают полезны. Они проходят фильтрацию, агрегацию и обогащение дополнительной информацией. За счет этого можно выявлять аномалии, рассчитывать производственные показатели, находить закономерности, прогнозировать возможные сбои и получать уведомления при критических событиях. Сейчас для этого часто используются алгоритмы машинного обучения, которые помогают автоматически находить отклонения от нормы и предсказывать развитие ситуации.
Системы визуализации и мониторинга. Чтобы информация была наглядной и понятной, массивы данных превращают в понятные графики, диаграммы, дашборды и отчеты. Благодаря инструментам визуализации можно отслеживать состояние оборудования в реальном времени, контролировать производительность IT-сервисов, быстро реагировать на инциденты. [4], [5]

Типы телеметрии

Телеметрия используется в разных отраслях, поэтому единой классификации для всех систем нет. Чаще всего их разделяют по источнику данных и способу передачи информации.

По источнику данных

Аппаратная телеметрия связана со сбором данных непосредственно с физических устройств и оборудования. Источниками информации выступают датчики, контроллеры и измерительные приборы. Такая телеметрия позволяет отслеживать температуру оборудования, уровень давления, скорость вращения механизмов, энергопотребление и другие параметры. Широко применяется на производстве, в энергетике, авиации и автомобильной промышленности. Например, промышленные станки передают данные о своем состоянии в систему мониторинга, что помогает вовремя обнаруживать признаки износа и предотвращать аварии.
Программная телеметрия собирает данные о работе приложений, операционных систем и цифровых сервисов. К таким данным относятся журналы событий (логи), сведения об ошибках, время выполнения операций. Этот вид телеметрии лежит в основе мониторинга современных цифровых платформ. Например, банк может отслеживать скорость обработки онлайн-платежей, а стриминговый сервис — качество воспроизведения видео для пользователей в разных регионах.

По способу передачи информации

Проводная телеметрия. Проводные системы используют кабели Ethernet, оптоволоконные линии или специализированные промышленные сети. Преимущества: высокая стабильность соединения, минимальные задержки, высокая скорость передачи данных. Проводная телеметрия часто применяется на заводах, электростанциях и других объектах инфраструктуры, где надежность связи имеет первостепенное значение.
Беспроводная телеметрия. В беспроводных системах данные передаются по разным каналам: радио, Wi-Fi, Bluetooth, сети мобильной связи, спутниковые каналы, а также специализированные технологии для интернета вещей. Преимущества: не нужно прокладывать кабели, легко масштабировать, можно работать с удаленными объектами. Благодаря беспроводной телеметрии получили распространение устройства интернета вещей: умные счетчики, датчики окружающей среды, системы мониторинга транспорта. [6]

Как работает телеметрия

Несмотря на то, что системы телеметрии бывают очень разные, принцип везде один и тот же. Цикл работы телеметрической системы выглядит следующим образом.

Установка датчиков и программных агентов. Сначала определяется объект наблюдения и средства сбора данных. Это могут быть GPS-трекеры, температурные датчики.
Сбор информации. После установки оборудование начинает фиксировать нужные параметры. Это может происходить непрерывно или через заданные интервалы времени в зависимости от задач системы.
Передача данных. Собранная информация передается в центр обработки с помощью разных каналов связи. Иногда это происходит в режиме реального времени.
Обработка и хранение. Затем данные сохраняются в базах данных или специализированных хранилищах. На этом этапе происходят такие процедуры как очистка от ошибок, агрегация показателей, подготовка к анализу. Чем крупнее инфраструктура, тем больше вычислительных ресурсов требуется для обработки информации.
Анализ данных. После обработки начинается анализ данных. Система может выявлять закономерности, находить аномалии, определять причины инцидентов, делать прогнозы. Для этих задач часто используются алгоритмы машинного обучения.
Формирование отчетов и автоматических действий. На этом этапе данные представляются пользователям и запускаются автоматические сценарии. Данные могут отображаться в виде графиков, дашбордов, аналитических отчетов. В некоторых случаях система может реагировать без участия человека: например, запускать автообновление и завершение работы.

Данные телеметрии

Телеметрия ценна тем, что собирает данные, которые позволяют понять, что прямо сейчас происходит с оборудованием, программным обеспечением или другим объектом наблюдения. Независимо от отрасли все данные телеметрии можно разделить на несколько основных категорий:

События системы. Фиксируют действия, происходящие внутри системы и могут содержать информацию о запуске и остановке процессов, ошибках. Логи помогают восстановить последовательность событий и понять причины возникших проблем.
Метрики производительности. Показывают количественные характеристики работы системы и позволяют быстро замечать отклонения от нормальных значений. Например, скорость обработки запросов.
Данные о работе оборудования. Они помогают определить фактический уровень состояния техники. Это могут быть сведения о температуре узлов, энергопотреблении.
Геолокационные данные. Нужны для определения местоположения объекта. Обычно собираются данные GPS, история маршрутов. Например, транспортная компания может отслеживать движение грузовых автомобилей.
Сетевые показатели. Помогают оценивать качество передачи данных и состояние коммуникационной инфраструктуры. Показатели: объем трафика, количество подключений.
Данные о действиях пользователей. В цифровых продуктах телеметрия часто собирает информацию о взаимодействии пользователей с сервисом. Например, как пользователь перемещается между страницами, сколько времени проводит на странице. Это помогает понять, какие функции востребованы, или что лучше доработать.

Эти категории универсальны. Они описывают, что именно измеряется — на заводском станке, на космическом аппарате или в программе. В сфере IT есть концепция трех столпов телеметрических данных. По сути, она уточняет, в каком виде данные удобно собирать и анализировать в цифровых системах:

Логи (Logs) — текстовые записи о конкретных событиях, которые произошли в системе. Каждый лог содержит временную метку и описание того, что случилось (например, «пользователь авторизовался», «файл не найден»). Логи помогают восстановить хронологию и найти причину сбоя.
Метрики (Metrics) — числовые показатели, измеряемые в определенные моменты времени. Например, количество запросов в секунду, загрузка процессора, время ответа API. Метрики удобно представлять в виде графиков и использовать для отслеживания трендов, а также для настройки автоматических оповещений (когда значение выходит за норму).
Трейсы (Traces) — специальный тип данных, позволяющий проследить путь одного запроса через все компоненты, которые он задействует. В отличие от логов и метрик, трейсы показывают, где именно возникает задержка или ошибка во всей цепочке вызовов. [7]

Системы телеметрии

Конкретные системы могут существенно различаться в зависимости от отрасли: где-то важна скорость передачи данных, а где-то — функция прогнозирования событий.

IT-сфера. Системы собирают данные о загрузке процессоров и памяти, времени отклика приложений, количестве запросов, ошибках и сбоях. Это нужно, чтобы вовремя замечать сбои и быстрее исправлять ошибки.
Промышленность. На предприятиях телеметрические системы нужны для контроля технологических процессов, повышения эффективности производства и предотвращения аварий.
Транспорт и логистика. В управлении транспортом и грузоперевозками основная цель телеметрии — контролировать использование транспорта, обеспечить безопасность и повысить эффективность.
Медицина. В здравоохранении данные необходимы для удаленного наблюдения за состоянием пациентов. Активно развивается в части носимых устройств.
Энергетика. Энергетические компании используют телеметрию для поддержания стабильности систем. Можно балансировать нагрузку и выявлять неисправности.
Метеорология. Современные системы прогнозирования погоды полностью зависят от телеметрии. Они собирают данные о температуре воздуха, влажности, атмосферном давлении, скорости ветра, количестве осадков и спутниковые наблюдения. Так, анализируются климатические процессы. Данные поступают одновременно с тысяч наземных станций, морских буев, самолетов и метеорологических спутников.
Космическая отрасль. Собираются данные о состоянии бортовых систем, параметрах двигателей, температуре оборудования, энергопотреблении и траектории движения аппарата. Телеметрия нужна для контроля космических миссий, обеспечения безопасности и управления оборудованием.

Частые вопросы

В чем разница между телеметрией и аналитикой?

Телеметрия отвечает за сбор и передачу информации от устройств. Аналитика использует эти данные для поиска закономерностей, оценки эффективности и принятия решений. Проще говоря, телеметрия поставляет данные, а аналитика помогает извлекать из них смысл.

Какие риски связаны с использованием телеметрии?

Основные риски связаны с конфиденциальностью и возможной утечкой информации. Также проблемой может стать избыток данных. Это приводит к ошибкам интерпретации.

Может ли телеметрия работать в режиме реального времени?

Большинство телеметрических платформ проектируются именно для работы в режиме реального времени или с минимальной задержкой. Это особенно важно в сферах, где скорость реакции напрямую влияет на безопасность и эффективность: авиация, энергетика, медицина.

Главное о телеметрии

Телеметрия — это автоматический сбор, передача и анализ данных о состоянии объектов и систем.
Основу телеметрии составляют датчики, каналы связи, системы хранения и обработки данных.
Телеметрические данные включают логи, метрики, трейсы, а также физические и пользовательские показатели.
В IT-сфере телеметрия используется для наблюдаемости, мониторинга и повышения надежности сервисов.
Современные системы позволяют анализировать данные в реальном времени и автоматически реагировать на события.