最近新冠肺炎（Covid19）病毒引发的大流行以及随后的疫苗研发争分夺秒，凸显了与冷链相关的重要性和问题。其中一些疫苗对温度变化非常敏感，需要在非常低的温度下储存，甚至低于-70°C。从生产点到将给患者服用的设施，这些温度水平也必须严格保持，公差非常低。

术语“冷链”是指如果储存温度不在非常窄的范围内，可能会受到损害或无法修复损坏的材料的供应链。许多医药、化工和食品都属于这一类。为了确保冷链在不中断的情况下得到维护，有必要开发一种尽可能全面、自动化和无错误的跟踪系统。


使用条形码扫描仪进行资产跟踪

资产跟踪

资产跟踪的任务是沿着从生产地到最终用户的路径的每个阶段跟踪产品或材料，以便随时确定资产所在地。最简单的跟踪方法是将具有唯一标识符的条形码应用于每个资产。然后，可以用条形码读取器扫描代码，或者在每次沿着链从一个点移动到另一个点时记录代码。

如今，所有这些步骤和移动都可以记录在一个集中的跟踪数据库中，以便进一步分析和查询。

电子技术的发展导致引入了创新的低功耗电子设备，用于跟踪资产，如温度、湿度、冲击/振动和污染物传感器，以及GPS定位器。

在这方面非常重要的还有数据记录器能够记录和保存来自与跟踪过程相关的传感器的信息的设备。资产跟踪应用中使用的大多数数据记录器功耗低，因此可以使用电池供电。左边的图表显示了一些使用数据记录器的经典资产跟踪应用程序。这些设备包括获取要记录的数据的传感器、处理器、用于数据存储的非易失性存储器和实时时钟（RTC）。


一些涉及数据记录器的典型资产跟踪应用程序

数据记录器在冷链跟踪系统中很常见，因为它们避免了与集中系统的频繁连接（通常通过互联网或移动网络）。

冷链资产跟踪应用程序

温度监测和记录不仅对确保产品的完整性至关重要，而且也是联邦药品管理局（FDA）对食品、药品和化妆品质量进行监测的要求。

因此，有必要使用低功耗、电池供电的设备，该设备能够以规则的时间间隔获取和存储温度。除了数据记录器，我们还需要一个低功耗的微控制器，这是跟踪系统的真正大脑，能够执行软件控制算法，并与传感器、显示器和串行或USB通信信道连接。

能够满足这些要求的微控制器的一个例子是Lapis Technology（属于Rohm集团）的ML630Q466/Q464，这是一种基于Arm Cortex-M0+内核的32位低功耗微控制器，具有两种不同的闪存ROM大小（128KB/64KB），能够支持USB接口。这些微控制器具有不同的串行端口，用于连接多个传感器并记录其输出。它们有内置LCD驱动器、用于精确温度测量的RC-ADC、USB 2.0全速控制器，并支持多种时钟模式。这种集成级别消除了对许多外部组件的需求，从而实现了更紧凑的设计。如下图所示，MCU由于功耗低，可以使用电池供电，它可以管理多个外部传感器、显示器、USB通信信道和无线连接模块（可选）。

有多种传感器能够满足冷链跟踪应用的要求。这些传感器包括加速计、光学传感器（环境光、RGB）、基于MEMS的压力传感器和磁传感器（霍尔IC和磁强计）。KXTJ3-1057等加速计可用于检测运动唤醒、角度检测、碰撞/自由落体检测、活动、敲击感应、电机健康和机器健康。


适用于该应用的32位低功耗微控制器

对于光学传感器，环境光传感器非常适合于监测环境中的光强度或数据记录器的背光控制。RGB颜色传感器检测物体的颜色变化，对产品进行分类，并匹配给定颜色的产品。

此外，气压传感器可以帮助检测海拔、室内导航、气象站和压力变化。最后，霍尔IC是门检测、唤醒检测、无触点开关和前后位置的理想选择，而磁强计则是位置/位置检测的理想选择并用作跟踪器的eCompass。

除了USB连接，增加一个能够支持无线通信的模块是一个令人着迷的机会，为跟踪系统与物联网（IoT）框架的可能集成铺平了道路。

在连接的物联网空间中，传感器节点提供资产跟踪数据记录器所需的功能。与附近的其他资产和周围环境的其他部分共享数据，使资产跟踪器能够获得资产所经历的环境的最全面的图片。无线通信模块包括标准协议，如蓝牙（特别是低功耗）、WiFi和其他更专业的物联网协议。

>>这篇文章最初发表在我们的姐妹网站上，EE时间.