Monitoring temperatury i wilgotności w pomieszczeniach magazynowych

Artykuł ukazał się w magazynie POMIAR nr 1/2017
pod tytułem "LAB-EL + Magazyn = STORE-LOGGER"

Wstęp

Na łamach kilku poprzednich magazynów Pomiar, opisywaliśmy zasadę tzw. „zimnego łańcucha” (ang. cold chain), gdzie jednym z ważniejszych jego ogniw jest magazynowanie, a dokładniej monitoring parametrów mikroklimatu, w jakim przechowywane są artykuły farmaceutyczne, a w szczególności leki.

W poprzednich artykułach opisywaliśmy system mobilnego pomiaru mikroklimatu w transporcie, również opracowany w firmie LAB-EL, zwany Trans-Logger. W celu domknięcia „łańcucha dystrybucyjnego”, zbudowaliśmy system do bezprzewodowego monitoringu mikroklimatu w miejscach przechowywania produktów farmaceutycznych. Nasze innowacyjne rozwiązanie nosi nazwę Store-Logger i wraz z Trans-Loggerem pozwala monitorować całość procesu zimnego łańcucha pod kątem warunków mikroklimatycznych.

O bezprzewodowym systemie monitoringu słów kilka

Na Rys. 2, przedstawiono symbolicznie magazyn z rozmieszczonymi w jego przestrzeni przyrządami pomiarowymi realizującymi bezprzewodowy transfer danych w standardach Wi-Fi lub Bluetooth. W systemie Store-Logger z Wi-Fi stosowane są przyrządy bezprzewodowe Wi-Fi: termometry LB-523T lub termohigrometry LB-523. W systemie Store-Logger z Bluetooth stosowane są bezprzewodowe termometry LB-517 i termohigrometry LB-518.

Przyrządy pomiarowe stosowane w systemie posiadają wewnętrzną, nieulotną pamięć danych. Bateryjne zasilanie czyni przyrząd mobilnym, co stanowi ważny element w sytuacjach, kiedy przyrządy wymagają przemieszczenia w związku z wytycznymi po przeprowadzonym mappingu lub  na skutek zmian konfiguracji logistycznych pomieszczeń. Stan baterii jest sygnalizowany w systemie, co umożliwia wcześniejszą reakcję obsługi w kwestii jej wymiany. Bardzo ważnym problemem jest optymalizacja częstości zapisu danych do pamięci oraz transferu danych, jako że te funkcje przyrządu są bardzo energochłonne. Do komunikacji z przyrządami wykorzystuje się aplikację Store-Logger dostępną na urządzenia mobilne z systemem Android, takie jak telefony komórkowe, tablety, netbooki czy też specjalizowane terminale z czytnikami kodów paskowych i QR oraz wbudowanymi drukarkami Blootooth. Wybór konkretnego urządzenia zależy od wymagań na warunki klimatyczne (np. zakres temperatur pracy), odporność mechaniczną, stopień szczelności obudowy IP, odporność na upadek itp.

Store-Logger

Android, jak wspomniano w artykule nr 5/2015, jest systemem operacyjnym z rodziny Linux. Jest on zaprojektowany do obsługi urządzeń mobilnych takich jak telefony komórkowe, smartfony, tablety i notebooki. System ten zajmuje pozycję najpopularniejszego systemu dla urządzeń mobilnych na świecie. Firma LAB-EL, śledząca światowe trendy informatyczne, również na płaszczyźnie Androida, postanowiła uzupełnić swoją ofertę o wspomniane już aplikacje Trans-Logger i Store-Logger. Po pobraniu programu instalacyjnego aplikacji, należy go zainstalować na urządzeniu działającym w oparciu o system Android. Przy pierwszym uruchomieniu, wygenerowany zostaje identyfikator urządzenia tzw. ID, który należy przedyktować telefonicznie lub wysłać e-mailem do Działu Handlowego firmy LAB-EL, który wygeneruje odpowiedni, indywidualny, przypisany do urządzenia klucz licencyjny, który z kolei należy wkleić do aplikacji. Od tej pory aplikacja działa jako program licencjonowany z pełną swoją funkcjonalnością.

Kolejnym krokiem, który należy uczynić jest konfiguracja Store-Loggera, której dokonuje się na poziomie działającej na urządzeniu aplikacji. Jako pierwszy element konfiguracji, należy podać unikalną nazwę aplikacji, która będzie identyfikowalna na poziomie serwera (może to być nazwa wzbogacona o nazwę przestrzeni magazynowej,
z którą aplikacja ma być związana). Ponieważ pomieszczenia magazynowe mogą mieć różną kubaturę, dlatego przewidziano w aplikacji obsługę do 15 czujników (w dużych i wysokich pomieszczeniach przyrządy pomiarowe umieszczane są na różnych wysokościach).

Z uwagi na optymalizację zużycia energii w przyrządach pomiarowych, głównie w fazie nadawania/odbioru, ustawia się czas tzw. „budzenia” w zakresie 2 - 90 minut, czas rejestracji danych w urządzeniu z aplikacją Store-Logger w zakresie 1 - 255 minutoraz czas próbkowania ustawiany w zakresie również 1 - 255 minut . Im rzadziej będą odczytywane/zapisywane dane, tym mniej energii zostanie zużyte na obsługę ich transferu i tym rzadziej bateria zasilająca będzie wymagać wymiany.

Aplikacja Store-Logger umożliwia nie tylko komunikację z przyrządami pomiarowymi, ale posiada również wiele innych przydatnych funkcji, tj.:

• alarmowanie o przekroczeniach progów temperatury i wilgotności;
• alarmowanie o niskim stanie baterii;
• alarmowanie o braku czujnika;
• alarmowanie o stanie otwarcia drzwi;
• wysyłanie powiadomień o stanach alarmowych pod różnymi postaciami: sygnałów dźwiękowych, komunikatów głosowych, wiadomości sms oraz e-mail.

Parametry Wi-Fi

Aplikacja Store-Logger zainstalowana w urządzeniu z Androidem łączy się z przyrządami serii LB-523 poprzez lokalną dla danej aplikacji sieć Wi-Fi, przy czym urządzenie z Androidem może pracować w trybie punktu dostępu dla czujników WiFi lub za pośrednictwem zewnętrznego punktu dostępu WiFi. W tym drugim przypadku możliwe jest uzyskanie nieograniczonego zasięgu transmisji z wykorzystaniem infrastruktury sieciowej ww miejscu instalacji.  Parametryzacja łączności Wi-Fi wymaga nadania nazwy sieci tzw. SSID i hasła. Nazwa powinna być związana z daną aplikacją i ew. z nazwą przestrzeni magazynowej. Nazwa SSID i hasło będą wpisane również do przyrządów LB-523T i/lub LB-523 pracujących w sieci. W przypadku innej aplikacji, będzie inna nazwa SSID (hasło może być takie samo). Przyrządy pomiarowe LB-523T/LB-523TD parametryzowane są indywidualnie dla każdej sieci lokalnej Wi-Fi, po podłączeniu do portu USB. Konfiguracja sieciowa przyrządów polega na wpisaniu parametrów sieci Wi-Fi tj. adresu IP indywidualnego dla każdego przyrządu, z puli adresów sieciowych udostępnionych przez administratora danej sieci. Należy również wpisać adresy sieciowe maski i bramy, które są parametrami stałymi.

Parametry Bluetooth

Aplikacja Store-Logger zainstalowana w urządzeniu z Androidem łączy się z przyrządami LB-517 i LB-518 poprzez wbudowany interfejs Bluetooth tabletu bądź telefonu. Konfiguracja jest tu znacznie prostsza niż w systemie z Wi-Fi i urządzenia będące w zasięgu transmisji radowej Bluetooth zgłaszają się samodzielnie do aplikacji. Użytkownik musi dokonać jedyne wyboru z listy, które urządzenia chce monitorować.

Serwer LBX

W celu archiwizacji i dystrybucji danych, a również nadzorowania ich właściwego transferu, generowania alarmów i raportów, na jednym z wybranych przez użytkownika komputerze instalowana jest aplikacja LBX-serwer. Komputer taki, oprócz oczywistych zabezpieczeń (zasilanie, dostęp osób postronnych, redundantny zapis bazy danych, itp.), powinien posiadać podłączenie do sieci informatycznej w miejscu zainstalowania. W celu nawiązania łączności z LBX-serwerem, w aplikacji Store-Logger należy podać adres IP komputera z programem LBX oraz numer portu dla transferu danych.

W przypadku znacznie oddalonego serwera LBX, wymagany jest tzw. publiczny adres IP lub zapewnienie łączności przez pośredniczący serwer „Proxy”.

Raportowanie

Konieczność raportowania warunków mikroklimatu w przestrzeni magazynowej, może być rozwiązana na kilka sposobów. Jednym z nich są urządzenia z drukarką (wewnętrzną lub zewnętrzną np. Bluetooth), na której możliwe będzie drukowanie raportów wygenerowanych przez aplikację Store-Logger. Raport może zostać również przesłany na adres e-mail lub generowany na poziomie serwera LBX, posiadającego wszystkie dane z całego rozproszonego systemu (np. wielu pomieszczeń magazynowych).

Podsumowanie możliwości aplikacji Store-Logger

Wysoka funkcjonalność systemu związana z bezprzewodowym podłączeniem przyrządów pomiarowych do przenośnego mobilnego tabletu bądź smartfonu może być wybawieniem od wysokich kosztów montażu okablowania.

Szybki dostęp do danych pomiarowych z poziomu urządzenia przenośnego czyni system Store-Logger jednym z najnowocześniejszych na rynku. Protokoły komunikacji z przyrządami - Wi-Fi i Bluetooth, czynią system uniwersalnym i umożliwiają stosowanie dowolnych urządzeń z systemem Android 5.0 lub nowszym.

Wiele sposobów (e-mail, sygnał dźwiękowy lub komunikat głosowy, SMS)  informowania o przekroczeniu ustawionych progów alarmowych, niskim poziomie napięcia baterii czy zaniku sygnału z czujnika, dają potwierdzenie poprawnej pracy przyrządów.

Aplikacje Store- Logger oraz Trans-Logger tworzą całościowy system umożliwiający monitoring warunków środowiskowych w całym łańcuchu dostaw.

Mobilność, bezprzewodowe działanie, to ogromne zalety pomagające spełnić wymagania  GDP, GMP, itp.

Zachęcamy do skorzystania z naszych systemów mobilnych Trans-Logger i Store-Logger, jako alternatywy dla systemów przewodowych i zgłaszania uwag oraz sugestii, które będą dla nas bardzo cenne i pozwolą doskonalić nasze działania.