Monitoring temperatury i wilgotności w środkach transportu

Artykuł ukazał sie w magazynie POMIAR nr 2/2017 pod tytułem "Jeszcze nieco o Trans-Loggerze i Store-Loggerze czyli Android w zastosowaniach profesjonalnych"

W artykule

• architektura mobilnego systemu monitoringu parametrów mikroklimatu w środkach transportu
• architektura bezprzewodowego systemu stacjonarnego monitoringu parametrów mikroklimatu w pomieszczeniach magazynowych
• transfer danych poprzez GSM do serwera LBX

Na wstępie

W artykule pt. „Mikroklimat stacjonarny i mobilny”, zamieszczonym w magazynie Pomiar nr 5/2016, opisywaliśmy system nadzoru parametrów mikroklimatu w środkach transportu oraz w pomieszczeniach magazynowych tzw. komorach przeładunkowych. Główną zaletą omawianego systemu jest jego „bezprzewodowość”, uzyskana dzięki wykorzystaniu standardów Wi-Fi, Bluetooth i GSM.

Taki mieszany system (mobilno-stacjonarny) chcemy jeszcze raz zaprezentować z uwagi na spore nim zainteresowanie, głównie przez firmy dystrybucji leków, a  również w związku z targami Automaticon 2017, które po raz 23 odbędą się w dniach 14 - 17 marca w Warszawie.

Jest sporo firm oferujących różnego rodzaju systemy rejestracji danych pomiarowych, w tym również systemy bezprzewodowe. Firma LAB-EL wyróżnia się jednak tym, że jest „przyjazna klientowi” i wszelkie jego uwagi co do pracy systemów załatwia prawie „on line”.

Oczekujemy również na wszelkiego rodzaju uwagi i sugestie, które zawsze cenimy sobie, jako elementy doskonalące nasze działania.

Budowa systemu

Android w systemach mobilnych i stacjonarnych

Android jest systemem operacyjnym z rodziny Linux. Jest on zaprojektowany do obsługi urządzeń mobilnych takich jak telefony komórkowe, smartfony, tablety i netbooki. System ten zajmuje pozycję najpopularniejszego systemu dla urządzeń przenośnych, mobilnych na świecie.

Firma LAB-EL opracowała aplikacje na system Android: Trans-Logger do monitoringu temperatury i otwarcia drzwi w środkach transportu i Store-Logger do monitoringu parametrów mikroklimatu w pomieszczeniach (temperatura, wilgotność względna i otwarcie drzwi). Poniżej omówione zostanie działanie aplikacji Trans-Logger, natomiast aplikację Store-Logger przedstawimy w następnym artykule.

Aplikacja jest możliwa do pobrania w sklepie Google Play. Po jej pobraniu, należy ją zainstalować na urządzeniu działającym w oparciu o system Android  (specjalizowany terminal, tablet, smart fon, telefon komórkowy). Przy pierwszym uruchomieniu, wygenerowany zostaje identyfikator urządzenia tzw. ID, który należy przedyktować telefonicznie lub przesłać e-mailowo do Działu Handlowego firmy LAB-EL. W odpowiedzi zostanie wygenerowany odpowiedni, indywidualny, przypisany do urządzenia klucz licencyjny, który z kolei należy wkleić do aplikacji. Dla użytkowników posiadających większą liczbę urządzeń z aplikacją Trans-Logger, zostanie wygenerowany tzw. klucz korporacyjny, ilościowy. Od tej pory aplikacja Trans-Logger działa jako program licencjonowany z pełną swą funkcjonalnością.

Konfiguracja aplikacji Trans-Logger

Kolejnym krokiem, jaki należy uczynić jest konfiguracja Trans-Loggera, której dokonuje się na poziomie działającej aplikacji na urządzeniu. Jako pierwszy element konfiguracji, należy podać unikalną nazwę aplikacji, która będzie identyfikowalna na poziomie serwera (może to być nazwa wzbogacona o numer rejestracyjny samochodu dostawczego, z którym aplikacja ma być związana). Ponieważ samochody dostawcze mogą mieć różne gabaryty, a właściwie kubaturę przestrzeni załadunkowej, dlatego przewidziano w aplikacji Trans-Logger obsługę do czterech punktów pomiarowych i tutaj należy wprowadzić liczbę obsługiwanych przez daną aplikację czujników (termometrów LB-523T/LB-523TD czy też termohigrometrów LB-523, które mierzą i rejestrują temperaturę i wilgotność (aplikacja Trans-Logger obsługuje wyłącznie temperaturę). Z uwagi na optymalizację zużycia energii w przyrządach pomiarowych, głównie w fazie nadawania, ustawia się czas tzw. „budzenia” w zakresie 2 – 90 minut, czas rejestracji danych w urządzeniu z aplikacją Trans-Logger w zakresie 10 – 90 minut oraz czas próbkowania ustawiany w zakresie 1 – 90 minut. Im rzadziej będą odczytywane/ zapisywane dane, tym mniej energii zostanie zużyte na obsługę ich transferu i tym rzadziej trzeba będzie wymieniać baterię zasilającą.

Termometry LB-523TD posiadają możliwość podłączenia kontaktronowego czujnika otwarcia drzwi. W przypadku występowania w samochodzie większej liczby drzwi, czujniki ich otwarcia można łączyć szeregowo, tworząc funkcję logiczną AND. Czas otwarcia drzwi (bez ich identyfikacji przy większej ich ilości) jest rejestrowany, wyświetlany i prezentowany w raporcie.

Lokalna sieć Wi-Fi – router Wi-Fi

W celu połączenia się aplikacji Trans-Logger w przyrządami LB-523TD, tworzy się tzw. lokalny router Wi-Fi czyli indywidualny dla konkretnego środka transportu tzw. punkt dostępowy Wi-Fi. Przy współpracy bezpośredniej, a to dotyczy małych samochodów, bez odłączanej naczepy, Trans-Logger staje się serwerem Wi-Fi, a w przypadku samochodów z odłączaną naczepą, gdzie wymagany jest pośredniczący router zewnętrzny, jest klientem. Parametryzacja łączności Wi-Fi wymaga nadania nazwy sieci tzw. SSID i hasła. Nazwa powinna być związana z daną aplikacją i ew. z numerem

rejestracyjnym samochodu (może być taka sama jak wcześniej nadana nazwa aplikacji). Nazwa SSID i hasło będą wpisane również do przyrządów LB-523TD pracujących w sieci. W przypadku innej aplikacji, będzie inna nazwa SSID (hasło może być takie samo).

W przypadku pracy aplikacji Trans-Logger w charakterze punktu dostępu, wymagane są ponadto identyfikatory lokalnej sieci Wi-Fi, czyli stały, nienastawialny przez użytkownika adres IP (automatycznie nadany zostaje adres 192.168. 43.1) oraz numer portu, który nadaje użytkownik np. 2000. Te parametry mogą być takie same dla wszystkich aplikacji. Po skonfigurowaniu i uwidocznieniu w sieci, przyrządy mogą być konfigurowane z poziomu serwera LBX.

Przyrządy pomiarowe LB-523T/LB-523TD oraz termohigrometry LB-524 (te do zastosowań stacjonarnych, w komorach przeładunkowych) parametryzowane są indywidualnie,  po podłączeniu do portu USB.

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, a administrator systemu powinien skonfigurować go do współpracy z siecią poprzez tzw. publiczny adres IP. W przypadkach, kiedy taki wariant nie wchodzi w grę, można uzyskać transfer danych za pośrednictwem tzw. serwera „proxy”.

„Proxy” jest jakby punktem pośredniczącym, którego parametry  (adres i hasło) należy wprowadzić do urządzenia z aplikacją Trans-Logger oraz jako parametr konfiguracyjny w aplikacji LBX-serwer. Firma LAB-EL, za niewielką opłatą abonamentową oferuje pośrednictwo swojego serwera „proxy”. W przypadkach, gdzie możliwe jest uzyskanie dla serwera LBX publicznego adresu IP, w miejscach, gdzie wpisywano parametry „proxy”, wpisuje się ten właśnie publiczny adres IP.

Funkcjonalność systemu 

System przedstawiony w artykule, tak jak wszystkie systemy i urządzenia wykorzystywane w procesach dystrybucji produktów farmaceutycznych, muszą zgodnie z wymaganiami GMP czy GDP, podlegać procedurom kwalifikacyjnym dla systemów skomputeryzowanych. Wymagania kwalifikacyjne dotyczą również potwierdzenia funkcjonalności systemu na zgodność z tzw. URS czyli wymaganiami użytkownika, poprzez przeprowadzenie testów walidacyjnych. A oto główne funkcje realizowane przez system:

• pomiary i rejestracja temperatury w naczepie samochodu dostawczego realizowane przez termometry Wi-Fi LB-523TD;
• sygnalizacja otwarcia drzwi naczepy;
• przesyłanie danych: pomiary bieżące, stan otwarcia drzwi do aplikacji Androidowej Trans-Logger, zainstalowanej w urządzeniu kierowcy (terminal, tablet, telefon komórkowy);
• drukowanie raportu bezpośrednio przez kierowcę (na życzenie odbiorcy przesyłanego towaru) na wbudowanej w terminal lub autonomicznej drukarce termicznej BT (Bluetooth);
• przesyłanie danych z urządzenia z aplikacją Trans-Logger na serwer LBX, zainstalowany na dedykowanym komputerze z publicznym adresem IP lub poprzez tzw. serwer proxy;
• pomiary i rejestracja parametrów środowiskowych w pomieszczeniach stacjonarnych tzw. komorach przeładunkowych z wykorzystaniem termohigrometrów LB-524;
• przesyłanie danych poprzez Internet (każdy termohigrometr LB-524 posiada indywidualna kartę SIM) na serwer LBX;
• na serwerze LBX tworzona jest baza danych z pomiarów mobilnych (środki transportu) oraz z danych z komór przeładunkowych;
• bezpośrednio z przyrządów LB-523TD i LB-524 lub z programu LBX zainstalowanym na serwerze z podłączonym modułem Fastrack Xtend/FXT009, mogą być wysyłane SMS-y o przekroczeniach zadanych wartości granicznych temperatury;
• na serwerze, program LBX tworzy zbiorczą bazę danych, synchronizowaną z zegarem oraz umożliwia drukowanie raportów w postaci tabelarycznej lub graficznej;
• na serwerze można utworzyć tzw. ekrany użytkownika, wizualizujące prace całego systemu jak i poszczególnych jego elementów (np. punktów pomiarowych);
• istniejącą w systemie Android funkcję GPS można wykorzystać do lokalizacji mobilnych środków transportowych.

Na koniec 

Zachęcamy Państwa do odwiedzenia naszej strony internetowej www.label.pl, gdzie można znaleźć wiele cennych informacji, nie tylko odnośnie samych przyrządów, ale również zalecenia aplikacyjne, opracowane na podstawie własnych doświadczeń w oparciu o obowiązujące przepisy.

Oczekujemy na wszelkiego rodzaju uwagi i sugestie; które jak już pisaliśmy stanowią cenne źródło informacji wykorzystywanych do doskonalenia naszej działalności.