基于RFID的疫苗冷链储运监控系统

2017-11-03边洪宁王崴绪赵国飞

物联网技术 2017年10期

边洪宁++王崴绪++赵国飞

摘要：文中针对频发的疫苗事故，设计了覆盖疫苗冷链运输全过程的信息管理系统。利用传感器实现疫苗储运各环节环境的检测及本地存储。疫苗箱粘贴有电子标签，可通过RFID读写器将该阶段的环境信息写入电子标签进行存储。在疫苗运送过程中，利用GPS对运送车辆进行定位，位置及环境信息通过GPRS及Internet实时传输至数据库所在的服务器。卫生监管部门通过PC端界面可实时监控疫苗当前的储运状态。若某一环节出现问题，可实现短信、Internet、现场三重报警。同时还研发了手机App，用户可通过App查看自己所接种疫苗的相关信息。

关键词：疫苗；RFID；监控系统；App

中图分类号：TP393；TN98 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）10-00-02

0 引言

接种疫苗是预防微生物感染的重要有效手段，但频发的疫苗事故却给许多家庭带来了伤害，已引起社会和政府的高度关注。调查发现，导致疫苗出现问题的环节多集中在运输和储存过程中[1，2]。本文通过建立覆盖疫苗冷链全生命周期的管理信息系统，实现疫苗冷链运输过程中温湿度和地理位置等关键信息的不间断监控，所有信息分类保存，可为医药监管部门提供完整的监管依据。

1 系统工作原理

1.1 信息采集

疫苗基本信息的写入：疫苗生产厂家在疫苗出厂时，为每个疫苗箱粘贴RFID标签，RFID标签中含有疫苗品种、供货厂家、生产日期、有效期等疫苗信息。

运输车辆的识别：每辆运输车冷藏库入口安装有射频读写装置，疫苗装入该车时，射频读写装置将本车信息写入疫苗箱所贴的电子标签上，出库时将该阶段环境信息写入电子标签。同时车辆位置信息及疫苗环境信息会实时传输至监控中心。

接种者身份采集：通过RFID射频读写装置读取疫苗接种者的身份信息。

1.2 信息处理

信息处理主要集中在环境监测现场，现场每分钟采集一次汽车位置信息及疫苗环境信息。每60分钟进行一次数据融合，将最终值存储在本地存储器中，并将该阶段的数据写入电子标签中。若该阶段时间不足60分钟，则将该阶段的现有数据进行取平均值操作并写入电子标签。

1.3 信息传输

信息传输主要利用GPRS与Internet进行交互。疫苗运输现场的控制板载有GSM手机模块，需传输的数据利用手机的GPRS分组数据通过GPRS服务支持节点（SGSN）、GPRS网关支持节点GGSN发送到Internet网络，完成单程的数据采集报告任务。来自Internet带有移动通信终端地址的IP包通过反方向将信息传递给移动终端，实现对移动终端命令的传达[3，4]。

2 方案设计

2.1 系统架构

本项目将过程复杂的疫苗冷链运输环节分为疫苗信息录入——发货方冷库——疫苗中转箱——冷藏运输车——疫苗中转箱——接种点冷库（柜）——接种者信息录入等环节，具体如图1所示。

本系统主要采集疫苗冷链运输过程中的温湿度及位置信息并实时远距离传送，其系统框架如图2所示。通过系统的实时监控平台，疫苗监督部门或疫苗接种者可通过不同终端访问数据库的不同内容，查询疫苗产品的实时或历史信息，实现疫苗供应链过程的透明化与输送过程的可追溯，在流通过程中出现问题时，能够进行及时有效的处理。

2.2 软件设计

2.2.1 PC端软件

PC端用户可通过疫苗监控系统访问数据库中疫苗的基本信息、运输流程信息、运输状态信息、使用（者）情况进行查询和追踪。

基本信息包括拼音码、类别、品名、生产厂家、规格、批号、有效期、单位、单价。基本信息界面如图3所示。

运输流程信息包括运输的路径、日期时间、运输工具信息。

运输状态信息以图表（例如折线图）形式显示疫苗运输过程中的环境状态信息，如图4所示。

使用（者）情况以表格显示某地区某卫生室某天某种疫苗全部使用者的信息（如编号、户籍类别、姓名、性别、身份证号、通讯地址、通讯方式、疫苗卫生所、使用日期），或输入身份证号等字段查询某一使用者使用所有疫苗的情况。

2.2.2 手机App