物聯(lián)網(wǎng)在獸用生物制品領(lǐng)域溫度控制的應(yīng)用模式研究

高錄軍劉玲郭輝吳啟王娟劉業(yè)兵

（中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所，北京100081）

物聯(lián)網(wǎng)在獸用生物制品領(lǐng)域溫度控制的應(yīng)用模式研究

高錄軍，劉玲，郭輝，吳啟，王娟，劉業(yè)兵?

（中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所，北京100081）

針對(duì)目前獸用生物制品生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)環(huán)節(jié)溫度控制存在的問題，進(jìn)行深入分析與研究，提出物聯(lián)網(wǎng)在獸用生物制品領(lǐng)域溫度控制的應(yīng)用模式，以期為物聯(lián)網(wǎng)在獸藥行業(yè)應(yīng)用提供參考。

物聯(lián)網(wǎng)；獸用生物制品；溫度控制；獸藥電子追溯碼

獸用生物制品特別是獸用疫苗在保障動(dòng)物食品質(zhì)量安全中具有重要作用。在生產(chǎn)和流通環(huán)節(jié)獸用生物制品存儲(chǔ)的溫度范圍有嚴(yán)格要求，如果超出溫度要求，對(duì)獸用生物制品的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生極為嚴(yán)重的影響，不僅會(huì)產(chǎn)生免疫效果差、免疫失敗等問題，甚至導(dǎo)致畜禽死亡的后果。因此，獸用生物制品生產(chǎn)、運(yùn)輸、經(jīng)營、使用等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)有效的溫度控制極為重要。

經(jīng)過幾年的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛，已經(jīng)在農(nóng)業(yè)、海洋養(yǎng)殖業(yè)、工程控制與監(jiān)管、城市建設(shè)管理、公共設(shè)施管理醫(yī)療設(shè)備維護(hù)等領(lǐng)域得到了應(yīng)用和高度認(rèn)可［1］。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅能有效管理獸用生物制品流通各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量與安全，增進(jìn)消費(fèi)者所獲得疫苗的安全性，有效杜絕假冒偽劣疫苗帶來的危害［2］。而且能夠有效促進(jìn)獸用生物制品生產(chǎn)效率和質(zhì)量的提高。

1 現(xiàn)狀分析

目前，獸用生物制品領(lǐng)域生產(chǎn)、經(jīng)營、運(yùn)輸、使用、監(jiān)管等環(huán)節(jié)均難以通過信息化手段實(shí)現(xiàn)質(zhì)量安全管控，特別是獸用生物制品流通環(huán)節(jié)溫度的實(shí)時(shí)控制，為獸用生物制品安全管理留下很大隱患。

1.1 生產(chǎn)環(huán)節(jié) 目前，獸用生物制品生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)時(shí)能夠按照GMP管理要求進(jìn)行生產(chǎn)，滿足獸用生物制品質(zhì)量要求。但是生產(chǎn)企業(yè)的自動(dòng)化和信息化程度較低，生產(chǎn)過程人工干預(yù)較多，特別是生產(chǎn)后存儲(chǔ)時(shí)，倉庫中缺乏實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度的手段。對(duì)溫度、濕度、壓差等條件的控制需要人工進(jìn)行調(diào)整。很少使用潔凈區(qū)環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（EMS）和管理信息系統(tǒng)（MIS）等進(jìn)行智能化、規(guī)范化管理。

1.2 運(yùn)輸環(huán)節(jié) 獸用生物制品在運(yùn)輸過程中必須儲(chǔ)藏在2～8℃或者－15℃溫度條件下，因此運(yùn)輸環(huán)節(jié)必須執(zhí)行嚴(yán)格的冷鏈運(yùn)輸，防止高溫和暴曬。目前，獸用生物制品從生產(chǎn)企業(yè)出廠基本都能以冷藏車等方式實(shí)現(xiàn)冷鏈運(yùn)輸，但是，在運(yùn)輸過程中很少實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)溫度控制。從獸用生物制品經(jīng)營企業(yè)到使用者的中間環(huán)節(jié)很少實(shí)現(xiàn)冷藏車等冷鏈運(yùn)輸方式，一般以加冰的保溫箱進(jìn)行運(yùn)輸，溫度控制基本無法監(jiān)測(cè)。

1.3 經(jīng)營環(huán)節(jié) 獸用生物制品在經(jīng)營企業(yè)或者獸醫(yī)站存儲(chǔ)時(shí)，多以冰箱作為存儲(chǔ)方式。冰箱對(duì)獸用生物制品的保存溫度難以均勻恒定［3］。并且存在斷電和故障風(fēng)險(xiǎn)，人工監(jiān)測(cè)溫度也較為困難，難以滿足GSP管理要求。使獸用生物制品的安全留下較大隱患。

1.4 使用環(huán)節(jié) 在獸用生物制品使用過程中，由于使用者無法通過有效手段獲知該藥品在前面幾個(gè)環(huán)節(jié)保存或儲(chǔ)存溫度是否安全，對(duì)畜禽注射后，產(chǎn)生的后果和影響無法估計(jì)。因此，由于獸用生物制品質(zhì)量安全問題從而引發(fā)的免疫失敗和畜禽死亡等后果也時(shí)有發(fā)生。

1.5 監(jiān)管環(huán)節(jié) 目前，獸用生物制品監(jiān)管可以利用國家獸藥追溯系統(tǒng)［4］，通過采集獸藥電子追溯碼信息獲取獸用生物制品的詳細(xì)信息以及流向信息，對(duì)其整個(gè)生產(chǎn)、流通和使用環(huán)節(jié)進(jìn)行追蹤溯源。但是在流通過程中的獸用生物制品的質(zhì)量安全保障尚無信息化手段。

2 應(yīng)用研究

獸用生物制品質(zhì)量保障不僅需要嚴(yán)格的管理制度，還需要先進(jìn)的管理手段。結(jié)合信息化發(fā)展，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠有效的保證獸用生物制品質(zhì)量，同時(shí)，提高獸用生物制品生產(chǎn)、監(jiān)管等環(huán)節(jié)的效率。

2.1 基礎(chǔ)研究 國家獸藥產(chǎn)品追溯系統(tǒng)在獸藥生產(chǎn)環(huán)節(jié)已全面實(shí)施，獸藥產(chǎn)品需要全部賦碼上市，同時(shí)需要上傳獸藥電子追溯碼（二維碼）的入出庫信息，在經(jīng)營環(huán)節(jié)已進(jìn)行全國范圍的試點(diǎn)工作。獸藥電子追溯碼（二維碼）作為獸藥產(chǎn)品的信息化媒介在實(shí)施獸用生物制品物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用具有重要作用。

通過獸藥電子追溯碼（二維碼）在生產(chǎn)、經(jīng)營、使用等多個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)施，利用物聯(lián)網(wǎng)信息采集設(shè)備，采集每個(gè)賦碼產(chǎn)品信息以及所處環(huán)節(jié)的環(huán)境信息，上傳系統(tǒng)，進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，從而保證獸用生物制品在流通過程中的環(huán)境條件。在獸用生物制品任何環(huán)節(jié)都記錄開始和結(jié)束時(shí)間，在每個(gè)環(huán)節(jié)中，只記錄異常溫度值。最終使用時(shí)，通過信息采集設(shè)備獲取獸用生物制品所有流通信息以及溫度信息，從而判斷藥品的有效性。記錄信息如表1。

其中，由生產(chǎn)企業(yè)A出庫時(shí)間到經(jīng)營企業(yè)B入庫時(shí)間為中間運(yùn)輸環(huán)節(jié)，其溫度異常記錄即為該運(yùn)輸環(huán)節(jié)中溫度的記錄。經(jīng)營企業(yè)B入庫時(shí)間到經(jīng)營企業(yè)B出庫時(shí)間為該獸用生物制品在經(jīng)營企業(yè)B存儲(chǔ)環(huán)節(jié)，其溫度異常為經(jīng)營企業(yè)B的存儲(chǔ)溫度記錄。獸藥電子追溯碼具備唯一性（一品一碼）的特點(diǎn)，保證每個(gè)最小銷售單位的獸用生物制品流通全過程中記錄異常溫度。

表2 獸用生物制品流通信息及溫度信息電子記錄表

2.2 相關(guān)設(shè)備研究

2.2.1 車間、倉庫溫度采集終端 車間、倉庫等固定場(chǎng)所采用固定的溫度采集終端即可，通過溫度采集終端連接具有數(shù)據(jù)傳輸功能的中繼器后與服務(wù)器進(jìn)行通信。溫度采集終端能夠?qū)χ苓叚h(huán)境溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、傳送、報(bào)警和控制；企業(yè)服務(wù)器搭載的管理系統(tǒng)可對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)終端所監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、處理和記錄，對(duì)溫度超出要求的情況進(jìn)行報(bào)警并自動(dòng)調(diào)整溫控設(shè)備，滿足溫度要求。對(duì)于溫度超出要求時(shí)間過長的情況下，再另行檢驗(yàn)產(chǎn)品的有效性。工作流程如下圖1所示。

圖1 溫度采集終端固定場(chǎng)所工作流程

2.2.2 運(yùn)輸過程溫度采集終端 運(yùn)輸過程溫度采集終端主要分為車載溫度采集終端和移動(dòng)無線溫度采集終端。車載溫度采集終端主要用于獸用生物制品利用冷藏車運(yùn)輸方式的情況下，移動(dòng)無線溫度采集終端主要用于獸用生物制品利用保溫箱等進(jìn)行運(yùn)輸?shù)那闆r下。

用于獸用生物制品冷鏈運(yùn)輸過程中的車載溫度采集終端必須滿足整個(gè)運(yùn)輸過程的溫度采集，具備便于安裝、斷點(diǎn)續(xù)傳、電池續(xù)航時(shí)間長、無線傳輸、車輛軌跡定位、預(yù)警報(bào)警等特點(diǎn)。通過采集終端所監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)椒?wù)器，對(duì)溫度即將超出要求或超出要求的情況進(jìn)行預(yù)警以及短信報(bào)警。移動(dòng)無線溫度采集終端應(yīng)用范圍更廣泛，包括保溫箱、冰箱等，工作模式相同。

在獸用生物制品到達(dá)目的地后，收貨方能夠通過終端獲取溫度記錄，并通過掃描獸藥電子追溯碼獲取所有溫度信息，進(jìn)行比對(duì)確認(rèn)無誤。如果出現(xiàn)質(zhì)量安全隱患則進(jìn)行相關(guān)處理。工作流程如下圖2所示。

圖2 溫度采集終端冷鏈運(yùn)輸過程工作流程

2.3 系統(tǒng)架構(gòu)研究 物聯(lián)網(wǎng)在獸用生物制品中應(yīng)用的主要模式以融合獸用生物制品生產(chǎn)企業(yè)環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（EMS）和管理信息系統(tǒng)（MIS），利用獸藥電子追溯碼作為載體，獲取獸用生物制品溫度等相關(guān)數(shù)據(jù)，在生產(chǎn)、經(jīng)營、使用、監(jiān)管等多個(gè)環(huán)節(jié)均可獲取相關(guān)信息。主要架構(gòu)如下圖3所示。

圖3 系統(tǒng)架構(gòu)圖

3 小 結(jié)

獸用生物制品質(zhì)量關(guān)乎動(dòng)物養(yǎng)殖安全和食品質(zhì)量安全。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)獸用生物制品在生產(chǎn)、經(jīng)營、使用和監(jiān)管等多個(gè)環(huán)節(jié)的溫度管理，能夠有效控制獸用生物制品的質(zhì)量安全。

以國家獸藥電子追溯碼為載體，通過采用溫度采集終端實(shí)時(shí)獲取所有獸用生物制品即時(shí)溫度的方式，結(jié)合獸用生物制品生產(chǎn)企業(yè)管理系統(tǒng)，形成鏈條完整、使用簡單、保證質(zhì)量的獸用生物制品管理的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，極大地促進(jìn)了獸用生物制品的質(zhì)量安全，同時(shí)，有利于獸藥行業(yè)規(guī)范化、自動(dòng)化以及過程可控化的發(fā)展。

［1］許敏.基于物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)品冷鏈物流運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)［J］.長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，36（1）：85－90.

［2］王偉.RFID在醫(yī)藥物流中的應(yīng)用［J］.商場(chǎng)現(xiàn)代化，2008，9（26）：119－120.

［3］黃忠，王曲直，徐新紅，等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在動(dòng)物疫苗冷鏈管理上的應(yīng)用前景［J］.上海畜牧獸醫(yī)通訊，2013，2：62－63.

［4］高錄軍，劉業(yè)兵，李曉平，等.國家獸藥追溯系統(tǒng)信息采集與處理技術(shù)的研究［J］.中國獸藥雜志，2014，48（9）：53－56.

（編輯：陳希）

Research on Application Pattern of Internet of Things for Tem perature Control in Veterinary Biological Products

GAO Lu－jun，LIU Ling，GUO Hui，WU Qi，WANG Juan，LIU Ye－bing?
（China Institute ofVeterinary Drug Control，Beijing10081，China）

In order to solve the problem of the temperature control in themultiple links of the production，storage and transportation，further research and analysis were carried out based on the temperature control of veterinary biological products.Thus the application pattern of internetof things for temperature control in veterinary biological productswere put forward and will provide a reference for the application of Internet of Things in veterinary drug industry.

Internetof Things；Veterinary Biological Products；temperature control；electronic traceability code for veterinary drug

2017－01－18

A

1002－1280（2017）04－0065－05

S851.66

農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管專項(xiàng)（2130109）

高錄軍，碩士，工程師，從事獸藥追溯系統(tǒng)建設(shè)及獸藥信息化方面研究。

劉業(yè)兵。Liuyebing＠ivdc.org.cn