具有冷鏈運(yùn)輸監(jiān)測(cè)功能的疫苗包裝盒開發(fā)方案綜述

譚燕平 楊 揚(yáng)

（南昌理工學(xué)院 江西南昌 330044）

具有冷鏈運(yùn)輸監(jiān)測(cè)功能的疫苗包裝盒開發(fā)方案綜述

譚燕平 楊 揚(yáng)

（南昌理工學(xué)院 江西南昌 330044）

近年山東警方破獲值5.7億元非法疫苗案件，案件主要是接種疫苗未經(jīng)2℃-8℃存儲(chǔ)冷鏈運(yùn)輸?shù)囊呙缁蜻^期疫苗，為群眾生命財(cái)產(chǎn)安全帶來巨大隱患，國(guó)家勢(shì)必會(huì)加強(qiáng)對(duì)疫苗運(yùn)輸?shù)谋O(jiān)管。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、嵌入式單片機(jī)技術(shù)以及現(xiàn)代通信技術(shù)等，設(shè)計(jì)一個(gè)具有冷鏈運(yùn)輸監(jiān)控功能的疫苗包裝盒，具有良好的市場(chǎng)前景。

冷鏈 監(jiān)測(cè) 疫苗

引言

本項(xiàng)目針對(duì)疫苗從出廠到使用的過程中，所處的環(huán)境是否超過指定溫度無法追溯的問題，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和集成電路技術(shù)、現(xiàn)代電源技術(shù)、現(xiàn)代制造技術(shù)研制一種低成本、高可靠性的智能疫苗包裝盒，具有精確感知溫度的能力，一旦超出預(yù)設(shè)的溫度則釋放內(nèi)置顏料包，將疫苗藥瓶染成不可清除的顏色，同時(shí)通過開啟后無法復(fù)原，內(nèi)置CPU卡存記錄出廠信息等方式防止偽造。［1］

一、研究背景及現(xiàn)狀

經(jīng)查閱近幾十年的相關(guān)學(xué)術(shù)文獻(xiàn)資料，有關(guān)于藥品監(jiān)控的相關(guān)監(jiān)控手段幾乎沒有，大部分還是運(yùn)用傳統(tǒng)的人力來完成監(jiān)控，近幾年物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展非常迅速，相關(guān)技術(shù)也非常成熟，但是這些技術(shù)手段也沒有很好的在藥品監(jiān)控上起到很大的作用。許多的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還是處于研究過程，沒有應(yīng)用到實(shí)處，還有待以開發(fā)。

二、工作原理和方案設(shè)想

選用一款超低功耗集成功能強(qiáng)大的單片機(jī)來作為中央控制核心，用來數(shù)據(jù)采集、處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)溫度傳感器上的溫度信息進(jìn)行，將溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集存儲(chǔ)，利用現(xiàn)有的無線通信技術(shù)或者是近場(chǎng)通信技術(shù)來將信息讀取到顯示設(shè)備中，以波形或者是圖表的形式顯示相關(guān)溫度信息，只要某時(shí)間段溫度不對(duì)，那么疫苗在運(yùn)輸過程中就不在使用冷鏈運(yùn)輸，同時(shí)單片機(jī)內(nèi)部還存儲(chǔ)了出廠信息，對(duì)于過期產(chǎn)品也能很有利的監(jiān)督。［2］

三、可行性分析

1.創(chuàng)新點(diǎn)

（1）技術(shù)新：本項(xiàng)目基于物聯(lián)網(wǎng)、無線通信、近場(chǎng)通信、計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)等先進(jìn)技來開發(fā)疫苗冷鏈運(yùn)輸檢測(cè)功能的包裝盒；

（2）應(yīng)用新：本項(xiàng)目將現(xiàn)代通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分運(yùn)用到了藥品監(jiān)控的設(shè)計(jì)中，這是一個(gè)跨專業(yè)應(yīng)用實(shí)踐。［3］

（3）設(shè)計(jì)思路新：目前還未有該設(shè)計(jì)方案。

2.實(shí)現(xiàn)的可能性

（1）較好團(tuán)隊(duì)基礎(chǔ)：該團(tuán)隊(duì)擁有該課題方向研究經(jīng)驗(yàn)、研究基礎(chǔ)以及相應(yīng)技術(shù)知識(shí)及科研能力；

（2）具備實(shí)驗(yàn)條件：該項(xiàng)目借助于現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)條件，具備較好的科研環(huán)境、教師科研團(tuán)隊(duì)的指導(dǎo)、相關(guān)設(shè)備及技術(shù)支持等。

3.可操作性

研究團(tuán)隊(duì)已具備該項(xiàng)目研究的設(shè)備：物聯(lián)網(wǎng)嵌入式教學(xué)科研平臺(tái)以及配套模塊、zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)開發(fā)套件、NFC近場(chǎng)通信開發(fā)套件和相關(guān)常用測(cè)試儀器及設(shè)備等。

4.可能存在的問題

應(yīng)用實(shí)踐測(cè)試驗(yàn)證所需費(fèi)用較大，并且需要其他應(yīng)用單位合作，該問題解決需要借助教師科研項(xiàng)目才能夠保證其有效性。

五、主要技術(shù)路線

本設(shè)計(jì)計(jì)劃將和兩種通信技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)一個(gè)遠(yuǎn)程無線倉庫溫濕度智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)選用和分別設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)釆集和無線模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度傳感器和濕度傳感器的數(shù)據(jù)采集和傳感器網(wǎng)絡(luò)建立。通過的網(wǎng)絡(luò)通信開發(fā)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心與監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)；使用設(shè)計(jì)的監(jiān)控中心軟件，具有連接、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、讀取監(jiān)測(cè)區(qū)域溫濕度信息，數(shù)據(jù)庫管理功能。在數(shù)據(jù)釆集板上設(shè)計(jì)了基于的定時(shí)器，實(shí)現(xiàn)設(shè)備節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)采集板的定時(shí)休眠功能；無線模塊上設(shè)計(jì)繼電器模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)的供電關(guān)斷控制。整個(gè)設(shè)計(jì)要以實(shí)現(xiàn)低功耗、低成本、遠(yuǎn)距離的倉庫溫濕度環(huán)境智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為目標(biāo)，經(jīng)過部分設(shè)計(jì)的改善和移植，本系統(tǒng)可以作為一個(gè)適用于各種場(chǎng)合的溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。［4］

本設(shè)計(jì)是一個(gè)軟硬件相結(jié)合的現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。負(fù)責(zé)溫度數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)挠布脚_(tái)包括以下三部分：以無線微處理器為核心的傳輸模塊、基于處理器的數(shù)據(jù)釆集板和遠(yuǎn)程傳輸模塊。無線模塊附加的繼電器電路用來控制模塊供電的關(guān)斷；采集板不僅要集合和傳感器電路，還要設(shè)計(jì)定時(shí)器電路，為系統(tǒng)提供精準(zhǔn)的時(shí)鐘，計(jì)劃實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)休眠和正常運(yùn)行兩種工作狀態(tài)自動(dòng)切換。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸采用自定義的通信協(xié)議，其中包含了的校驗(yàn)機(jī)制，從而保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行浴Ｓ?jì)劃設(shè)計(jì)詳細(xì)的軟硬件實(shí)現(xiàn)方法和各模塊之間連接方法。最后還要在平臺(tái)上完成便于用戶智能化管理的人機(jī)交互界面的開發(fā)，其主要功能包括多登陸、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置等。［5］

六、產(chǎn)品推廣和營(yíng)銷策略

1.服務(wù)模式

本產(chǎn)品的推廣模式采用整體銷售和外包合作相結(jié)合的方式，既可以有運(yùn)行團(tuán)隊(duì)直接為用戶提供設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝、調(diào)試服務(wù)也可以與相關(guān)的企業(yè)實(shí)行技術(shù)合作，授權(quán)生產(chǎn)和銷售、安裝、售后服務(wù)。

2.運(yùn)營(yíng)計(jì)劃

在本產(chǎn)品進(jìn)入公司化實(shí)質(zhì)性運(yùn)行階段后，計(jì)劃采取專職與兼職相結(jié)合的方式聘用工作人員，其中公司綜合管理人員、研發(fā)人員、銷售管理人員等選聘相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生；生產(chǎn)工作除了專職人員外，可以聘用在校電子信息類專業(yè)大學(xué)生兼職；銷售人員除骨干人員外，可以利用校友遍布全國(guó)各地的優(yōu)勢(shì)，聘請(qǐng)有相關(guān)資源的人員兼職開展銷售。項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)公司化運(yùn)轉(zhuǎn)后，預(yù)計(jì)將直接或間接帶動(dòng)300人就業(yè)。

3.營(yíng)銷策略

（1）與國(guó)內(nèi)一級(jí)學(xué)會(huì)合作召開相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)研討會(huì)；

（2）在專業(yè)期刊封面、扉頁刊登產(chǎn)品廣告；

（3）在校內(nèi)創(chuàng)業(yè)園區(qū)建立模擬裝置。

結(jié)語

本研究針對(duì)于2016年3月山東警方破獲值5.7億元非法疫苗案件，案件主要是接種疫苗未經(jīng)2℃-8℃存儲(chǔ)冷鏈運(yùn)輸?shù)囊呙缁蜻^期疫苗，為此，這里借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、嵌入式單片機(jī)技術(shù)以及現(xiàn)代通信技術(shù)等，設(shè)計(jì)一個(gè)具有冷鏈運(yùn)輸監(jiān)控功能的疫苗包裝盒，包裝盒還可衍生到其它產(chǎn)品或食物的監(jiān)控。

該項(xiàng)目緊跟市場(chǎng)需求，具有一定的前瞻性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性，項(xiàng)目組成員由于參加各類競(jìng)賽，具有較好的動(dòng)手實(shí)踐能力和文檔編輯能力，所以具有一定的研究基礎(chǔ)和研究能力，能夠保證其研究方案的順利實(shí)施。

［1］李立煌等.基于ZigBee的藥品倉庫溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)［J］.伺服控制，2015（3）∶62-66

［2］王吉鳴等. 基于無線自組網(wǎng)的醫(yī)學(xué)冷藏品溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)研制［J］.中國(guó)數(shù)字醫(yī)學(xué)，2015（5）∶50-52

［3］禹大寬等.貼片封裝的光纖Bragg光柵溫度傳感器［J］.儀表技術(shù)與傳感器，2006（9）∶4-5

［4］谷吉海等.藥品冷鏈監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸程序設(shè)計(jì)［J］.包裝工程，2014（5）∶21-26

［5］王維娜.基于RFID技術(shù)的第三方醫(yī)藥冷鏈物流實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)［J］.物流技術(shù)：裝備版，2015，34（10）∶212-214