コールドチェーン追跡はハードウェア支援を取得します
Covid19ウイルスによって引き起こされた最近のパンデミックと、それに続くワクチン開発の時間との戦いは、コールドチェーンに関連する重要性と問題を前面に押し出しました。これらのワクチンのいくつかは、温度変化に非常に敏感であり、-70°C未満でも非常に低い温度で保管する必要があります。これらの温度レベルは、製造時点から患者に投与される施設まで、非常に低い許容誤差で厳密に維持する必要があります。
「コールドチェーン」という用語は、保管される温度が非常に狭い範囲内に保たれていない場合に、危険にさらされたり、修復不可能な損傷を受けたりする可能性のある材料のサプライチェーンを指します。多くの医薬品、化学製品、食品がこのカテゴリに分類されます。コールドチェーンが中断されることなく維持されるようにするには、可能な限り包括的で自動化されたエラーのない追跡システムを開発する必要があります。
バーコードスキャナーを使用したアセットトラッキング
アセットトラッキング
資産追跡には、製品または材料を生産場所からエンドユーザーまでのパスの各段階に沿って追跡するタスクがあり、いつでも資産が配置されている場所を特定できます。追跡する最も簡単な方法は、各アセットに一意の識別子を持つバーコードを適用することです。その後、コードをバーコードリーダーでスキャンしたり、チェーンに沿ってあるポイントから別のポイントに移動するたびに記録したりできます。
現在、これらのステップと動きはすべて、さらなる分析とクエリのために一元化された追跡データベースに記録できます。
電子技術の進化により、温度、湿度、衝撃/振動、汚染物質センサーなどの資産を追跡するための革新的な低電力電子デバイスと、GPSロケーターが導入されました。
この分野で非常に重要なのは、追跡プロセスに関連するセンサーからの情報を記録および保存できるデバイスであるデータロガーです。資産追跡アプリケーションで使用されるほとんどのデータロガーは、消費電力が少ないため、バッテリーで駆動できます。左の図は、データロガーを使用するいくつかの古典的な資産追跡アプリケーションを示しています。これらのデバイスには、ログに記録するデータを取得するためのセンサー、プロセッサ、データストレージ用の不揮発性メモリ、およびリアルタイムクロック（RTC）が含まれます。
データロガーを含むいくつかの典型的な資産追跡アプリケーション
データロガーは、集中型システムとの頻繁な接続（通常はインターネットまたはモバイルネットワーク経由）に頼る必要がないため、コールドチェーン追跡システムでは一般的です。
コールドチェーン資産追跡アプリケーション
温度の監視と記録は、製品の完全性を確保するために不可欠であるだけでなく、食品、医薬品、化粧品の品質を監視するために米国食品医薬品局（FDA）によって課せられた要件を表しています。
したがって、一定の時間間隔で温度を取得および保存できる低電力のバッテリ駆動デバイスを使用する必要があります。データロガーに加えて、ソフトウェア制御アルゴリズムを実行し、センサー、ディスプレイ、シリアルまたはUSB通信チャネルとインターフェイスできる低電力マイクロコントローラー（追跡システムの真の頭脳）も必要になります。
これらの要件を満たすことができるマイクロコントローラーの一例は、Lapis Technology（Rohmグループに属する）のML630Q466 / Q464です。これは、2つの異なるフラッシュROMサイズ（128 KB）を備えたArm Cortex-M0 +コアに基づく32ビット低電力マイクロコントローラーです。 / 64 KB）およびUSBインターフェイスをサポートできます。これらのマイクロコントローラーは、複数のセンサーを接続し、それらの出力をログに記録するための異なるシリアルポートを備えています。 LCDドライバー、正確な温度測定のためのRC-ADC、USB 2.0フルスピードコントローラーを内蔵しており、複数のクロックモードをサポートしています。このレベルの統合により、多くの外部コンポーネントが不要になり、よりコンパクトな設計が可能になります。下の図に示すように、MCUは低消費電力でバッテリ駆動が可能で、多数の外部センサー、ディスプレイ、USB通信チャネル、およびワイヤレス接続用のモジュール（オプション）を管理できます。
コールドチェーン追跡アプリケーションの要件をカバーできるセンサーの幅広い選択肢があります。これらのセンサーには、加速度計、光学センサー（環境光、RGB）、MEMSベースの圧力センサー、および磁気センサー（ホールICおよび磁力計）が含まれます。 KXTJ3-1057などの加速度計を使用して、モーションウェイクアップ、角度検出、衝撃/自由落下検出、アクティビティ、タップセンシング、モーターヘルス、およびマシンヘルスを検出できます。
アプリケーションに適した32ビットの低電力マイクロコントローラー
光学センサーの場合、環境光センサーは、環境内の光強度の監視やデータロガーのバックライト制御に最適です。 RGBカラーセンサーは、オブジェクトの色の変化を検出し、製品を並べ替え、特定の色の製品を一致させます。
さらに、気圧センサーは、高度の変化、屋内ナビゲーション、気象観測所、および圧力の変化を検出するのに役立ちます。最後に、ホールICはドアの検出、ウェイクオンの検出、非接触スイッチ、前面/背面の位置に最適ですが、磁力計は位置/位置の検出に最適で、トラッカーのeCompassとして使用されます。
USB接続に加えて、ワイヤレス通信をサポートできるモジュールの追加は魅力的な機会を表しており、追跡システムとモノのインターネット（IoT）フレームワークの統合の可能性への道を開きます。
接続されたIoTスペースでは、センサーノードは資産追跡データロガーに必要な機能を提供します。他の近くの資産や周囲の他の部分とデータを共有することで、資産トラッカーは、資産が経験する環境の可能な限り最も包括的な全体像を把握できます。ワイヤレス通信モジュールには、Bluetooth（特に低電力）、WiFi、その他のより特殊なIoTプロトコルなどの標準プロトコルが含まれます。
>>この記事は、もともと姉妹サイトEEで公開されました。タイムズ。
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