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摘要：通过物联网技术推动药品冷链智能化，实现药品存储和运输的实时监控，完善药品溯源机制，保障药品安全。
关键词：药品冷链；物联网；智能传感器；监测主机；客户端；RFID GPS GPRS
1目前药品存储与运输的状况
药品存储与运输，长期以来一直是困扰药品行业的一个难题，不管是药品的生产和销售企业，还是政府监管机关，都亟需一个行之有效的系统来对药品的存储与运输进行管理和监管。随着我国医药行业的发展，药品流通规模的不断增大，药品存储与运输过程中暴露出一些问题，如缺乏统一的行业规范、缺乏实时监控体系和缺乏完善的追溯机制等。其具体表现如下：
传统的监管，过程复杂、参与人员多、工作量大。
传统的监管体系中需要大量的统计、分析工作和信息，而且目前全部用人工完成，其准确性和真实性难以得到保证。
由于药品的存储与流通分布在不同地点，难以实现信息高速准确的传递和汇总。
药品在流通过程中的空间分散极大，其中包含药品制造商、药品批发零售商以及医疗场所等，这给政府相关部门的监管和溯源造成了极大的不便。
目前在国内，最常见的药品储运问题是药品生产、运输和存储过程中的环境温度无法恒定，仅靠传统的人工操作很难保证温度的恒定持久，有时候对于某些低温环境，即使不断地人工添加冰块也难以达到要求的温度，虽然有时候在最后验收时可能温度达到了指标要求，但实际上药品却可能因为在过程中的某一时刻由于温度的变化而发生了质变。为保障冷链药品（疫苗、生物制品）质量，必须实现药品冷链全过程实时监控，消灭冷链中可能存在的断链现象。
表1 2010-2015年上半年我国医药制造行业资产走势图[1]
2前景分析
中国目前有各类在营药品批发企业超过10000家，药品零售企业和门店30万家，农村各类药品网点55万个[2]，众多的药品流通供应链节点对物流体系的规范性提出了较高的要求。另一方面，随着全球医药生物市场技术的发展，尤其是中国受AIDS、SARS、各类流感等病情影响，温度敏感性药品占药品总量的比例越来越高，尤其是冷藏类药品的年均增长率超过15%。按照2010年中国药品流通市场规模近7000亿人民币的基数计算，我国冷藏药品的市场规模保守估计也在数百亿人民币。
因此，我们必须看到，在人民关心、国家关注、政策扶持的市场新格局下，国内药品安全监督将会有一个非常快速的飞跃，而与它配套的药品安全运输与存储相关产业将得到全面的发展。药品安全监测系统，正符合各方面的需求，充分利用现有设施，完美地对药品的存储与运输的每一节点，诸如医院、供应商、生产厂家及运输设备的供应商，都可以进行高效的全过程、全方位监测。将来还可实现疾病预防中心联动，打造省市级统一管理平台，在应急体系启动时快捷、便利地对试剂、疫苗等药品实施就近调配、使用监测等应急方案，大幅度提高传染性疾病治疗与控制的速度和质量，并对此作出全方位的有效监测。
3药品存储与运输的技术发展趋势
国外，特别是发达国家，在药品的存储与运输监控方面，已经有成熟的监控系统且市场化。以日本为例，日本药品存储及运输的监控系统已初具规模，管理十分成熟，上游商品的供应商和分销商可实现信息共享，而且物联网传感技术、条形码技术在药品物流行业应用广泛，使物流中心实现了标准化、规范化，再加上高自动化程度的储存和拣选设备，操作简便功能强大的仓库的管理，保证冷藏药品的物流作业高效率的同时还可降低物流成本[3]。
在药品环境安全监测中，通过物联网RFID（射频识别技术）实行原料溯源、库存盘点；并采集药品环境参数、GPS运输路线，通过GPRS实时上传数据，物流管理平台能够不间断对目标物品进行监测[4]。
4药品环境监测关键技术点
药品环境安全监测系统实现了对药品的存储及运输等各个环节的系统监管，系统研发了放置于监测环境的硬件设备和配套的用于监测及管理的软件功能，软硬件上主要分药品存储环境安全检测和药品运输环境安全检测两部分。
4.1药品存储环境安全检测
药品存储环境安全检测主要是应用于制药厂，药房药库、药店等药品生产及存放场所，主要分为三部分,智能传感模块、服务主机（监控主机）、客户端（手机/电脑）。
1）智能传感模块
此功能模块作为监测终端存放于药品产线及库房的各个监测点，对环境的温度、湿度和光照强度进行监测，通过物联网RFID实行原料溯源、库存盘点，通过有线传输网络将信息发到监控主机。
表2 传感器主要技术指标[5]
2）监控主机
对接收到的数据进行智能分析和报表显示，同时还承担着传感模块管理、检测告警、下发控制等功能。
A、设备管理
管理和维护不同的环境传感设备，设置不同设备的监控对象和预警阀值。还提供所有设备当前状况实时控制面板，环境状态一目了然。
B、设备数据实时监控和预警
每一台智能传感模块提供实时环境数据监控，监控主机可以将数据实时生成曲线图，显示更加直观。对于监控到的异常状态，平台通过短信和手机APP给相关人实时预警。
C、历史数据分析
每台智能传感模块的环境监控历史数据和历史预警数据都可以追溯并按所需格式导出。监控主机为每台传感模块存储长达3年之久的历史数据，足够满足客户的需要。
3）客户端
客户端可以是手机或者一台电脑，安装客户端软件后通过互联网实现同监控主机通信，获取需要的数据及远程下发参数控制等。
4.2药品运输安全检测
药品运输安全检测主要应用于药品的运输过程,是在运输工具（汽车等）中安装一个监测器，此监测器与存储环境安全的监测器功能类似，不但具有对运输过程全程的定时环境检测，而且还有GPS路线记录和GPRS数据收发功能，系统架构图如下：
图1 药品环境安全监测器
药品环境安全监测器包括以下：
1）底层温湿度、光照和震动感知模块
2）数字变送器
3）基于工业级MCU的嵌入式系统
4）RFID药品信息检测器、GPS运输路线记录
5）信息存储及数据收发
在监测终端中，设备先通过温、湿、光照、震动传感器感知药品的环境信息，再通过数字变送器进行A/D数字转换，并将转换的数据传送给基于MCU（微控制单元）的嵌入式系统，系统进行相关数据分析，通过GPS记录运输路线，通过GPRS技术进行信息传输、异常告警等功能，最后再将有效信息保存到服务器。
5药品冷链物联网监控的意义
通过物联网传感技术、计算机网络技术和信息化手段来对药品生产、运输、存储环境安全进行监测，不仅能推动药品生产企业药品环境监控技术水平，完善药品追溯机制，更有利于今后行业规范的统一制定，提高政府监管服务职能，保障广大消费者用药安全，促进药品生产企业的健康可持续发展。
参考文献
[1]2016年我国医药工业经济运行情况.中国产业信息网 , 2016 (8).
[2]2016年中国药品流通行业发展现状及行业发展趋势预测. 中国产业信息网,2016(6).
[3]医药冷链物流被普遍重视，中国的下一步要如何走？. 医药电商，2017(6).
[4]毕思远，李金峰，徐臻.无线传感器网络在食品冷链物流监控中的应用研究. 安徽农业科学, 2014.22.088.
[5]叶柱江，刘赴平，秦艳兰. 多通道温度测定仪及铂热电阻传感器在血站冷链中的应用. 国际医药卫生导报 , 2009.03.027.
论文作者:曹继东1,2,邓院昌1
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/11
标签：药品论文; 环境论文; 监测器论文; 数据论文; 模块论文; 主机论文; 温度论文; 《防护工程》2019年9期论文;