Covid-19 大流行以及隨之而來(lái)的開發(fā)疫苗以對(duì)抗它的競(jìng)賽將冷鏈的重要性帶到了最前沿——如果儲(chǔ)存溫度不合適，材料的供應(yīng)鏈可能會(huì)受到損害或無(wú)法挽回地?fù)p壞保持在非常狹窄的范圍內(nèi)。

許多藥品、化學(xué)制品和食品都屬于這一類。例如，一些疫苗對(duì)溫度變化非常敏感，需要在非常低的溫度下儲(chǔ)存，從生產(chǎn)點(diǎn)到分發(fā)點(diǎn)，必須嚴(yán)格保持這一點(diǎn)。為了確保冷鏈不間斷地維持，需要一個(gè)盡可能全面、自動(dòng)化和無(wú)差錯(cuò)的跟蹤系統(tǒng)。

資產(chǎn)追蹤

資產(chǎn)跟蹤的任務(wù)是沿著從生產(chǎn)地到最終用戶的路徑的每個(gè)階段跟蹤產(chǎn)品或材料，以便隨時(shí)確定資產(chǎn)所在的位置。最簡(jiǎn)單的跟蹤方法是將具有唯一標(biāo)識(shí)符的條形碼應(yīng)用于每項(xiàng)資產(chǎn)。然后可以使用條形碼閱讀器掃描代碼，或者在每次沿著鏈從一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)點(diǎn)時(shí)記錄代碼。

使用條形碼掃描儀進(jìn)行資產(chǎn)跟蹤

如今，所有這些步驟和動(dòng)作都可以記錄在一個(gè)集中的跟蹤數(shù)據(jù)庫(kù)中，以供進(jìn)一步分析和查詢。

電子技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致引入了用于跟蹤資產(chǎn)的創(chuàng)新低功耗電子設(shè)備，例如溫度、濕度、沖擊/振動(dòng)和污染物傳感器，以及 GPS 定位器。

在這一領(lǐng)域也非常重要的是數(shù)據(jù)記錄器，能夠記錄和保存來(lái)自與跟蹤過(guò)程相關(guān)的傳感器的信息的設(shè)備。資產(chǎn)跟蹤應(yīng)用中使用的大多數(shù)數(shù)據(jù)記錄器都具有低功耗，因此可以由電池供電。左圖顯示了一些使用數(shù)據(jù)記錄器的經(jīng)典資產(chǎn)跟蹤應(yīng)用程序。這些設(shè)備包括用于獲取要記錄的數(shù)據(jù)的傳感器、處理器、用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的非易失性存儲(chǔ)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘。

一些涉及數(shù)據(jù)記錄器的典型資產(chǎn)跟蹤應(yīng)用

數(shù)據(jù)記錄器在冷鏈跟蹤系統(tǒng)中很常見，因?yàn)樗鼈儽苊饬伺c集中式系統(tǒng)頻繁連接（通常通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)）。

冷鏈資產(chǎn)追蹤應(yīng)用

溫度監(jiān)控和記錄不僅對(duì)確保產(chǎn)品的完整性至關(guān)重要，而且代表了聯(lián)邦藥物管理局 (FDA) 對(duì)監(jiān)控食品、藥品和化妝品質(zhì)量的要求。

因此，有必要使用能夠定期獲取和存儲(chǔ)溫度的低功耗、電池供電的設(shè)備。除了數(shù)據(jù)記錄器，我們還需要一個(gè)低功耗微控制器 (MCU)，它是跟蹤系統(tǒng)的真正大腦，能夠執(zhí)行軟件控制算法并與傳感器、顯示器以及串行或 USB 通信通道連接。

能夠滿足這些要求的 MCU 的一個(gè)示例是 Lapis Technology（屬于 Rohm 集團(tuán)）的 ML630Q466/Q464，這是一款基于 ARM Cortex-M0+ 內(nèi)核的 32 位低功耗 MCU，具有兩種不同的閃存 ROM 大?。?28 KB/64 KB) 并能夠支持 USB 接口。這些 MCU 具有不同的串行端口，用于連接多個(gè)傳感器并記錄其輸出。它們具有內(nèi)置 LCD 驅(qū)動(dòng)器、用于精確溫度測(cè)量的 RC-ADC、USB 2.0 全速控制器，并支持多種時(shí)鐘模式。這種集成度消除了對(duì)許多外部組件的需求，從而實(shí)現(xiàn)了更緊湊的設(shè)計(jì)。如下圖所示，MCU 憑借其低功耗的特點(diǎn)可以使用電池供電，并且可以管理大量的外部傳感器、顯示器、USB 通信通道、

有多種傳感器能夠滿足冷鏈跟蹤應(yīng)用的要求。這些傳感器包括加速度計(jì)、光學(xué)傳感器（環(huán)境光、RGB）、基于 MEMS 的壓力傳感器和磁傳感器（霍爾 IC 和磁

等距計(jì)）。KXTJ3-1057 等加速度計(jì)可用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)喚醒、角度檢測(cè)、沖擊/自由落體檢測(cè)、活動(dòng)、輕敲感應(yīng)、電機(jī)健康狀況和機(jī)器健康狀況。

適合應(yīng)用的 32 位低功耗 MCU

對(duì)于光學(xué)傳感器，環(huán)境光傳感器非常適合監(jiān)測(cè)環(huán)境中的光強(qiáng)度或數(shù)據(jù)記錄器的背光控制。RGB 顏色傳感器檢測(cè)物體的顏色變化，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分類，并匹配給定顏色的產(chǎn)品。

此外，氣壓傳感器可以幫助檢測(cè)海拔變化、室內(nèi)導(dǎo)航、氣象站和壓力變化。最后，霍爾 IC 是門檢測(cè)、喚醒檢測(cè)、非接觸式開關(guān)和前/后位置的理想選擇，而磁力計(jì)則非常適用于位置/位置檢測(cè)和跟蹤器的電子羅盤。

除了 USB 連接之外，添加一個(gè)能夠支持無(wú)線通信的模塊代表了一個(gè)令人著迷的機(jī)會(huì)，為跟蹤系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)框架的可能集成鋪平了道路。

在連接的物聯(lián)網(wǎng)空間中，傳感器節(jié)點(diǎn)提供資產(chǎn)跟蹤數(shù)據(jù)記錄器所需的功能。與附近的其他資產(chǎn)和周圍環(huán)境的其他部分共享數(shù)據(jù)使資產(chǎn)跟蹤器能夠盡可能全面地了解資產(chǎn)所經(jīng)歷的環(huán)境。無(wú)線通信模塊包括標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，例如藍(lán)牙（尤其是低功耗）、Wi-Fi 和其他更專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。

審核編輯 黃昊宇