基于传感物联网-医药冷链运输与仓储温湿度无线实时监测

　　1 概述

　　疫苗冷链智能监控系统主要针对疾控疫苗所需监控环境的特殊情况和产品自动化、智能化的需要，设计的建立在物联网技术平台上，综合运用铭飞自组网通讯技术、RFID技术、传感器技术、嵌入式计算机技术的一套新型无线温、湿度监控系统。

　　整个系统具有成本低，安装部署简单，系统运行维护容易的特点。全程采用无线数据采集、无线传输，用户省去了数据线的架设安装、电源供电走线等繁琐复杂的工程实施，项目工程安装便捷快速，很好的实现了操作简单、无污染、智能化等目标。

　　2 定位和功能描述

　　疫苗冷链智能监控系统是一个完整的、可扩展的、可伸缩的、全程的冷链监控解决方案。它可以保护您的药品、疫苗及其它对温湿度敏感物品在储存、配送过程中免受环境变化侵扰带来的损害，并允许您指定在检测到超限时将执行的操作以及将发出的通知和警报。

　　此外，系统还可以针对系统部署单位的上、下游第三方供应商和客户提供应用接口，确保信息流、药品实物流、冷链流信息互联互通，并以友好界面展示给相应人员和机构。

　　疫苗冷链智能监控系统，通过尖端、稳定的物联网、云计算技术，定位于全程、全时、全天候、全无线、全状态的完美的冷链可视化系统;满足药品、疫苗、生物制品及其它高端客户冷链监管整体解决方案的需求，达到快速部署、快速组网、 全球管控、尽在掌握的全球领先解决方案。

　　随着物联网和云计算技术的发展，实现这些功能已经完全可能，系统通过移动数据采集、移动计算、无线传输完美解决了监管过程的每个环节，且在链与链之间设定安全冗余，确保全程不断链，并且和各种系统预置接口，方便与其它系统进行互联互通，向深层监控发展，支持冷链数据更多应用。

　　产品的多功能、快速部署等特点决定了硬件设备需满足分布式采集、处理，软件应该具有分布运算能力，否则无法有效发挥冷链监管系统的效能，而分布式软件的开发难度较大。因此采用多分布式硬件技术，开发更加适用的软件系统是冷链监管类产品开发的一条机遇与挑战并存的路径。

　　2.1 无线、稳定、全程协同是冷链监控方向

　　“药品全程冷链监管”是指通过安全、稳定的方法统一部署，融合多种采集、传输、运算和集成能力，针对药品自身与所处环境进行实时数据采集、分析、预警及可逆向追溯系统。这些冷链环境包括车间、库房、实验室、冷藏箱、冷链车辆、火车、飞机、冰箱、冰柜、培养箱、液氮罐等。

　　药品是一种特殊的商品，事关使用者生命健康，且容易形成群体事件，质量影响直至企业生命，甚至行业生命(在国内某些行业标准缺失、民众集体信任度降低情况下尤为突出)。所以药品质量安全，只有更好，没有最好，质量安全是医药相关企业运营基石。

　　药品冷链管理从冷链监管从冷藏、冷冻到阴凉到常温常规药品，目前药监规定已经涵盖所有种类，技术从眼读、手记到记录仪，再从记录仪到有线温度探头，从有线探头到无线探头，以及到现在的车载、机载实时在线监控。为了满足用户对药品安全的管理需求，美国、欧盟、日本在技术和管理手段上也不断更新、完善，直至目前的全程实时无线冷链监控平台，并且冷链监管和ERP、TMS、WMS等系统不断融合，彻底实现全程监管、逆向追溯。

　　通常冷链设备和冷链监管系统建设者通常需要在网络边际上面对五、六家甚至更多厂商的冷链设备，这带来诸多不便，尽管这些产品各自解决不同的冷链环节，但是串接在“网关”处，不仅带来兼容性问题，而且性能也受到影响，总体安全性不理想。实质上，冷链监管安全的实施正在由原来简单的分离式的边界监管向立体化的边界监管转移，在物联网、云计算技术之上，融合了多种数据采集、传输和预警控制管理措施的软硬件“安全网关”，能够大大降低冷链安全系统构建的复杂性，简化产品集成、配置和服务支持的工作量，符合用户未来的应用心理和需求，是未来冷链监管发展的方向。

　　3 产品综述

　　3.1 产品综述

　　公司凭借近多年的在药品冷链监管市场的经验积累，总结分析用户的切身需求，推出新一代的药品全程冷链监管产品——智慧冷链监测系统。采用高性能的硬件架构和一体化的软件设计，集移动数据采集、移动计算、专网传输、组网传软、分布式计算等多种技术于一身，完全满足车间、冷库、汽车、火车、飞机无缝冷链监控。同时全面支持QoS、负载均衡、高可用性(HA)、日志审计等功能，为客户所有冷链产品所有环节提供了全面实时的安全防护。

　　系统采用了一体化的设计方案，在一个产品中协调统一地实现了冷链数据接入需要考虑的方方面面，可以从整体上解决了全面药品冷链监管的问题。用户可不必考虑产品部署、兼容性等困惑，也不再因为多个产品难于维护管理而苦恼，是冷链监管低成本、高效率、易管理的理想解决方案。

　　系统产品线丰富，可以为临床化学实验室、手术室、超净间、血液制品、生物制品、冷冻库、药品生产、药品批发、医院、食品相关等用户提供所需要的全系列的冷链安全监控产品。

　　自从推向市场以来，很快就凭借其强大的功能和在实际应用中优异表现，赢得了众多机构和用户的广泛赞誉。

　　3.2 特点说明

　　全程冷链监控系统具有如下特点：

　　技术先进，采用物联网、云计算技术研发设计，应用无线传感器网络技术进行现场数据采集;综合应用自组网技术、RFID、GPRS、Internet、等网络通信协议，达到全区域、全时温湿度监测;

　　系统建设速度快速，平台系统、各地子系统可同时快速建立，子系统平均搭建时间5分钟，甚至不到有线温湿度数据采集网络的二十分之一;

　　远程独立设置单个探头，可单独对每一个节点进行温湿度上下限进行设置，方便常温库、阴凉库、冷藏库进行分别监控;

　　完全网络化，管理站通过网络管理各监控分站，实现远程集中监控，便于管理人员对业务系统的全盘掌握。通过Web浏览器访问监控系统的各种信息，实现远程监控功能，其功能和界面与本地站完全一致。

　　系统扩展方便，平台建成后，无需对程序系统软件做任何更改，即可增加被测区域和探头;软件接口开放，方便随时增加和扩展被监测区域，传感器探头节点增加、删除和变更则更加简单;

　　4 体系架构说明

　　4.1 系统架构

　　根据宽城区疾控中心需求，系统主要针对疫苗(其它冷链产品等)的在库(定点)和在途(动点)两个情景下进行监测，在库监测又分为库房监测(冷库、库房等/省、地、县级)和疫苗接种点级监测。

　　4.2 产品构成

　　系统主要由以下几部分组成：智能数据采集标签(MF-MC11)、自组网通讯标签(MF-T22无线中转)、自组网无线网关(GPRS模块)、智能声光显示报器,云平台。

　　智能数据采集标签(MF-MC11)：即部署在环境现场，对药品所处环境进行感知，融合数据采集、计算和无线传输能力，针对产品选用瑞士进口的高精度温湿度一体传感器，具有精度高、无线传输性能可靠、通信距离远、微功耗(内置电池可使用5年)等特点，外形小巧，设计方面悬挂。

　　自组网通讯标签(MF-T22)：即对数据进行中转组网，这是铭飞物联的自主技术的核心产品，目前市场上大部份还是依赖于ZIGBEE协议，存在功耗大，组网不稳定的缺点。在传输距离较远的时候增加通讯标签使用可以有效的保证数据的稳定，精确。

　　自组网无线网关：是一款物联网手持式无线通讯网关，具有高可靠性及高扩展性，适用于各个行业移动式业务逻辑的需求，可以有效减少企业用户对产品硬件的关注，高效快速地开发出各种业务应用。主要针对移动式冷链环节进行实时数据采集和传输。

　　智能声光报警器:将采集到的标签信息轮翻显示,异常报警,无线,可移动

　　云平台：电脑或手机通过网站链接登录账号和秘密即可全界面的监测显示各点的温湿度、GIS地图及其它信息的存储、分析、审计和处理功能。