采用物聯網技術實現藥品食品全程冷鏈監控
——訪福建新大陸集團上海傳感技術事業部總經理王鈾
新大陸科技集團成立于1994年,是以信息技術、環保科技為支柱產業,在電子、通信、環保等領域提供領先的系統工程解決方案和技術的大型高科技企業,也是我國自動識別行業中最重要的企業之一。2010年,新大陸集團在上海成立了傳感技術事業部,在傳感網和微電子應用產業領域研發了具有自主知識產權的技術和產品,并創建了先進的冷鏈溫度電子標簽和冷鏈物聯網溫度監測系統應用解決方案。
最近幾年,冷鏈迅速引起了全社會的關注。冷鏈物流逐漸成為廣大食品、藥品、農產品企業必備的能力之一。由于全社會各個環節、各個企業的冷鏈能力參差不齊,如何保障并監控物流全程而非某一段的冷鏈,成為業界關注的焦點。物聯網作為國家倡導的新興概念,其包含的技術在物流領域應用甚廣。作為一位在自動識別行業從業多年的資深業內人士,福建新大陸集團上海傳感技術事業部總經理王鈾正在積極探索并實踐如何將二者相結合,應用先進的物聯網技術構建冷鏈的全程監控方案。
記者:我們知道您在自動識別行業已從業多年,請問您出于什么考慮選擇了冷鏈來研究開發物聯網技術的應用?
王鈾:RFID引入中國已經多年,但直至目前,其應用面仍然比較狹窄。作為研究自動識別技術并從事相關工作多年的行業人士,我一直在思考如何開拓RFID更多的應用模式,其中一個重要的思考方向就是將RFID和傳感單元相結合。
RFID本身僅僅只是一種非接觸的無線信息記錄與傳輸方式,如果把更多的傳感單元,尤其是應用在物聯網中的傳感單元融入進去,并結合某個具體行業來應用的話,那么RFID技術才有生命力,才能促使行業發生明顯變化。
在考慮融入何種傳感單元時,溫度傳感是個很好的選擇。這與目前的冷鏈行業發展現狀有關。冷鏈物流是近幾年興起的相當重要的一種物流方式,它對保障食品、藥品的質量安全起到了重要作用。但是由于環境變化較大,且限于技術和成本因素,在運輸和配送過程中的物品溫度發生改變而造成質量事故的風險也較大。而且,通常情況下運輸配送過程的封閉性往往會對后續的事故原因鑒定工作造成困難,比如物品溫度超過限制范圍是從何時何地開始出現的?為了保障有效的冷鏈物流,需要借助于先進技術來實時監控物品的溫度變化。
現在國內的冷鏈物流過程中,在倉庫環節對溫度的控制做得比較到位,容易出現風險的環節主要在運輸過程。目前運輸環節對溫度的監控基本上都是采用溫度記錄儀來記錄數據,[FS:PAGE]在物品交接時再讀取數據。
不可否認,溫度記錄儀在提升我國冷鏈整體水平上做出了很大的貢獻,但是它在要求精確的溫度控制,尤其是疫苗、特殊藥品的運輸方面,還顯得難以滿足需求。
原因在于,首先溫度記錄儀在貨物交接時才能導出溫度數據,而不能實時反映溫度狀況。第二,一些物品,尤其是藥品,需要十分精確的溫度環境,比如疫苗,國家藥監局規定的儲存運輸溫度是0℃~10℃,企業標準更嚴一些,一般在2℃~8℃。溫度記錄儀記錄的是整個車廂的溫度,并不代表藥品本身的溫度。藥品包裝箱到運輸車廂的車門間,溫度能相差多少?經過測算,這個溫差可以達到5℃~10℃,尤其是在冬夏兩季。第三,市場上的溫度記錄儀的質量參差不齊,品質不過硬的溫度記錄儀自身的溫度測量偏差就能達到5℃~10℃。盡管國家藥監局出臺的關于GSP的規定中明確要求,溫度記錄儀必須每隔一年就拿到相關監督單位進行校驗,但因為需要花費校驗費,實際上很少有企業會送去校驗。
基于以上種種原因,我們認為,需要開發一種更精確的溫度實時監控技術,來幫助企業保障重要冷鏈物品的質量安全。
記者:請介紹貴公司目前開發的溫度監控系統的工作方式和技術應用情況。與現在通常的做法相比,這套系統有哪些不同?
王鈾:我們開發的RFID標簽是有源的,植入了溫度傳感器。它根據設定的間隔時間自動采集并儲存溫度數據,通過RFID的天線,主動把數據無線傳輸出來。在RFID標簽傳輸信息的有效范圍內,我們配置有自動的數據接收終端,該終端又通過GPRS或者和3G等無線通信方式和無線廣域網結合起來。數據通過無線廣域網傳回到我們的后臺即監控平臺。我們的后臺又是基于WEB和INTERNET的,可與網絡互相連接。這樣客戶只要有相關的查閱權限,并且有一臺能上網的電腦,就可以坐在自己的辦公室里,登錄自己的賬號,訪問我們的后臺,隨時得到溫度監控的數據。
為了能實時反映溫度,該RFID標簽還具備控制的功能,即多長時間采樣一次,多長時間傳輸一次,比如每隔1分鐘采集一次數據。這個間隔時間可以在一開始使用時就加以設定。
同時,為了能真正起到監督作用,針對食品、藥品從出廠到使用者的全程溫度監控,我們提倡將產品從工廠出來時就連同RFID標簽一起封裝到包裝盒里,一直到使用前的任何環節都不能打開盒子。這樣,RFID標簽傳輸出來的溫度才更接近物品本身的溫度。
談到冷鏈,事實上,目前世界上無論哪個國家都無法做到真正完整的冷鏈,一定會有斷鏈和脫鏈的現[FS:PAGE]象,只是程度不同而已。所以,溫度預警就顯得非常重要。
針對溫度管理的需要,我們開發并能提供溫度預警的服務。
首先,每一種產品所需的溫度環境不一樣,因此它們的溫度警戒線也不一樣。這可以根據不同產品的不同要求在出廠時就對其使用的RFID標簽設置好預警溫度。
其次,在物流過程中,一旦產品溫度快要達到警戒線時,RFID標簽會向后臺自動發出警報。后臺又自動通過短信、電子郵件等方式告知客戶,客戶可以通過電話呼叫等方式指揮司機采取相應的行動。比如在向物流中心送貨時,倉庫月臺上有很多貨物,有需要冷鏈的,有不需要冷鏈的。這時候預警就很重要。通過溫度警報可以提醒司機先送哪批貨,倉庫先接收哪批貨。
該系統應用了諸多先進的物聯網技術,能達到非常好的使用效果。但是新技術的大規模應用總是面臨很多考驗,還需要克服一些技術上的阻礙,比如在冷藏車全金屬環境下如何傳輸信號、在冷鏈的低溫中如何保持RFID芯片中的電池能夠正常工作、如何修正產生溫度漂移的元器件等。
記者:目前各個行業對于冷鏈的認知和應用水平參差不齊,請問目前市場對你們產品的接受情況如何?據您分析,市場的切入點應該在哪里?
王鈾:其實,我們的溫度監控系統適用于食品、藥品等所有需要冷鏈的物品,但目前的情況是,藥品更容易采用,在食品行業則會遇到一些阻礙。
究其原因在于,目前除了一小部分消費者,多數消費者還是不情愿為食品安全買單的。企業因采用冷鏈溫度控制系統而增加的成本如果轉移到產品售價中,就會影響銷量,如果自己消化成本,又負擔不起。這個問題只能等待社會發展,消費者認知發生改變。再者,國家對于食品行業也沒有從法律上強制要求控制溫度,故食品行業的應用推廣還需要時間。冷鏈對于食品是一個浪費多少的問題,而對于藥品則是生命安全的問題。所以,醫藥行業不但容易接受冷鏈技術,而且必須具備冷鏈能力。藥品冷鏈現在面臨的問題是怎樣將冷鏈做到全程有效。經過多年的建設和管理,現在藥品在倉庫管理環節都做得不錯,但運輸中的管理比較欠缺,尤其是物流中心到終端客戶的環節。因此,怎么監管到藥品所有的物流環節是一個現實需要。
但技術僅僅是手段,只有技術往往是難以發揮出應有的作用,技術必須結合制度和管理辦法才能真正產生效果。我認為,溫度監控系統要在短時間內大規模應用起來,關鍵還在于國家的法制建設。為了確認食品、藥品的安全,現在消費者和全社會都有了解包括冷鏈在內的各[FS:PAGE]種信息的需求,但行業和企業可能因為自身發展局限無法滿足,這時只有靠法律法規的強制要求來實現。
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