Mobilny mikroklimat w komórce

D. Grobel, A. Łobzowski, W. Szkolnikowski
LAB-EL Elektronika Laboratoryjna S.J.

Artykuł publikowany w piśmie POMIAR nr 6/2015

Na wstępie

W artykule zamieszczonym w magazynie Pomiar nr 4/2015, opisywaliśmy zasadę „cold chain” czyli tzw. zimnego łańcucha, gdzie jednym z najważniejszych ogniw jest transport, a dokładniej monitoring parametrów mikroklimatu w jakim transportowane są artykuły farmaceutyczne, a szczególnie leki. Mobilność owego mikroklimatu stwarza pewne ograniczenia (np. zasilanie, łączność bezprzewodowa), ale i pewne możliwości rozwoju technicznego systemów monitorowania.

Taki właśnie system chcemy Państwu przedstawić w krótkim artykule, a ponieważ jest to nowe rozwiązanie firmy LAB-EL, tym bardziej zachęcamy wszystkich zainteresowanych do chociażby pobieżnego zapoznania się z nim. Oczekujemy również na wszelkiego rodzaju uwagi i sugestie, które zawsze cenimy sobie, jako elementy doskonalące nasze działania.

Kilka słów o Androidzie

Android jest systemem operacyjnym z rodziny Linux. Jest on zaprojektowany do obsługi urządzeń mobilnych takich jak telefony komórkowe, smartfony, tablety i netbooki. System ten w zasadzie wyparł z rynku Symbiana (jeszcze nieco broni się Nokia), a nie dopuszcza Windowsa 10, uzyskując pozycję najpopularniejszego systemu mobilnego na świecie.

Android, dzięki wykorzystaniu licencji GNU (wolne oprogramowanie, bezpłatne udostępnienie narzędzi programistycznych) daje programistom otwartą przestrzeń informatyczną do tworzenia wszelkich aplikacji nie tylko rozrywkowych (gry), ale i użytkowych. Firma LAB-EL, śledząca światowe trendy informatyczne, również na płaszczyźnie Androida opracowała aplikację LBX-A do monitoringu mikroklimatu w środkach transportu.

Jak to działa

Na Rys. 1, przedstawiono symbolicznie klasyczny środek transportu, składający się z ciągnika i naczepy. Ponieważ oba te elementy transportowe mogą być dowolnie przemieszczane (ciągnik z różnymi naczepami, a także naczepa z różnymi ciągnikami), zachodzi konieczność stworzenia dwóch systemów łączności radiowej. System w naczepach składa się z termohigrometrów LB-523 lub częściej termometrów LB-523TD (są to przyrządy rejestrujące temperaturę oraz stan binarny otwarcia drzwi). Przyrządy rodziny „523” to nowy produkt firmy LAB-EL, umożliwiający realizację bezprzewodowych systemów monitoringu parametrów mikroklimatu w radiowym systemie WiFi.

Wewnątrz przestrzeni załadunkowej naczepy rozmieszcza się zgodnie z wynikami wcześniej przeprowadzonego mappingu od dwóch do czterech (lub więcej) przyrządów rejestrujących temperaturę i zdarzenia binarne, które łącza się radiowo z umieszczonym wewnątrz naczepy routerem WiFi.

 Ponieważ metalowa obudowa naczepy uniemożliwia w znacznym stopniu transmisję sygnału radiowego do kabiny kierowcy, dlatego został zastosowany ten właśnie dodatkowy router WiFi wyposażony w 2 płaskie anteny: antenę wewnętrzną - promieniującą do środka naczepy (do łączności z termometrami LB-523TD) i drugą zewnętrzną – promieniującą w kierunku kabiny kierowcy.

System umożliwia bieżący transfer danych z czujników do rejestratora z wykorzystaniem transmisji WiFi wzmocnionej przez router. Stosowanie routera jest konieczne w samochodach ze szczelną obudową metalową przestrzeni załadunkowej (TIR). W przypadku mniejszychpojazdów, np. z oknem pomiędzy kabiną kierowcy, a przestrzenią załadunkową, stosowanie routera może być zbędne.

 

I co dalej?

Jako terminala kierowcy oferujemy zastosowanie mobilnego terminala PDA-3505, będącego jednocześnie rejestratorem, wyświetlaczem temperatury i mobilną drukarką. Na terminalu zostanie zainstalowane specjalistyczna aplikacja LBX-A na system Android, umożliwiająca współpracę terminala z czujnikami LB-523TD.

Funkcję rejestratora może pełnić także inne urządzenie z systemem Android 4.1 lub nowszym, wyposażone co najmniej w interfejs WiFi i GSM, umożliwiające współpracę z oferowanymi sondami do pomiaru temperatury i otwarcia drzwi LB-523TD. Może to być przykładowo komercyjny smartfon lub tablet, np. Samsung Galaxy Tab 4 7” LTE, z którym będzie „sparowana” zewnętrzna drukarka Bluetooth.

Wybór konkretnego urządzenia zależy od wymagań na warunki klimatyczne (np. zakres temperatur pracy) i na warunki odporności mechanicznej (np. stopień szczelności obudowy IP, odporność na upadek). Urządzeniem takim może być także terminal przewidziany, jako wyposażenie samochodu stosowane do innych celów (np. do prowadzenia logistyki w transporcie, nawigacji GPS, itp.).

Funkcjonalność

Funkcjonalność takiego systemu jest ogromna, zważywszy, że obecnie każdy telefon komórkowy czy tablet wyposażone są w WiFi, Bluetooth, GSM i GPS oraz większość w system Android. Aplikacja LBX-A oferowana przez LAB-EL w ostatnim okresie została wzbogacona o funkcję transferu danych w systemie GPRS na serwer z aplikacją Scada LBX, gdzie tworzona jest główna baza danych i realizowane są wszystkie funkcje związane z obróbką danych, np. tworzenie wykresów, raportów, histogramów itp. Można również poprzez łączność Bluetooth z lokalną (np. w kabinie kierowcy) drukarką, drukować gotowe raporty z historią temperaturowo i czasem otwarcia drzwi w celu dokumentacyjnym. Raporty w postaci plików .pdf i .csv mogą być również wysyłane e-e-mailem na dowolny adres. System może również na bieżąco rejestrować lokalizację pojazdu.

W przypadkach braku łączności radiowej dane nie są tracone, ponieważ każdy przyrząd z  serii LB-523 jest również rejestratorem wyposażonym w duża pamięć, w której można zapisać około 30 tysięcy pomiarów. Po nawiązaniu łączności z terminalem (lub tabletem czy telefonem), zaległe dane są pobierane do programu LBX-A, a baza danych jest uzupełniana o brakujące rekordy. Dane pomiarowe z termometrów LB-523TD można odczytać wykorzystując port USB, który służy również do parametryzowania przyrządów w celu umieszczenia ich w sieci WiFi.

Oprogramowanie

Użytkownik systemu otrzymuje:

1. program Scada LBX na komputer PC z systemem Windows - do odczytu danych z pamięci czujników temperatury LB-523TD i z rejestratora - terminala za pomocą połączenia kablowego USB lub za pomocą transferu danych GPRS.
2. program LBX-A – instalowany w rejestratorze – terminalu z systemem Android, do komunikacji z czujnikami, realizowania obsługi rejestracji, wyświetlania, drukowania, wizualizacji, sygnalizacji i zapisywania zarejestrowanych pomiarów na karcie pamięci oraz do transferu danych i raportów przez GPRS na serwer PC z programem Scada LBX.

Poniżej zamieszczono kilka widoków ekranów w aplikacji LBX-A, współpracującej z dwoma termometrami LB-524TD, przedstawiających kolejno: bieżące pomiary, wykresy, raport i konfigurację aplikacji

Do czego to doszło!

Obecnie oferowane na rynku telefony komórkowe posiadają wszystkie wymagane w Aneroidowej aplikacji LBX-A funkcje. I tak: funkcja Wifi do łączności z termometrami LB-523TD, funkcja Bluetooth do łączności np. z drukarką, GSM/GPRS do wysyłania SMS-ów alarmowych, bądź transferu danych oraz wysyłania e-maili z raportami, oraz GPS do synchronizacji czasu i lokalizacji pojazdów. Ekrany telefonów są dość duże, w związku z czym wystarczy posiadać telefon komórkowy, aby uczestniczyć w procesie monitoringu parametrów mikroklimatycznych w środkach transportu. Przy konieczności zastosowania większych ekranów stosowane są tablety. Do czego to doszło!

Inne termometry z higrometrem

Zachęcamy do zapoznania się z pełną ofertą naszych czujników i rejestratorów, do których należy wiele modeli termometrów z higrometrem. Każdy pojedyńczy termometr z higrometrem może posiadać indywidualne świadectwo wzorcowania.