冷链温度监控——第四期
2.设备运行监控系统
设备运行检测系统主要用来检测（和/或控制）冷藏设备的运行情况（包括温度、湿度、位置等）。
现代的卡车或者拖车的冷冻/冷藏单元装载的计算机控制系统不但能够优化卡车和冷冻/冷藏单元的燃料消耗，还能根据产品和消费者的需求进行冷冻/冷藏单元的温度控制。冷王公司开发和销售的控制系统称为OptisetTM和FreshSetTM。OptiSetTM控制系统可以根据运输者的需求在运输过程中进行产品的温度管理。运输者可预设易腐品的10种运输条件，从而确保货物在运输者或者客户要求的环境下运输。FreshSetTM是另外一种可选的控制系统，它能够在运输过程中对新鲜产品进行质量优化管理。这两种系统都可以与一个高性能的数据采集系统（DAS）一起使用，记录运输过程中的参数，包括温度、设定点、运行模式和外在事件。
卡车上的数据记录器也可以用来记录温度。在欧洲，运输过程需要满足EC37/2005和 EN12830标准，这些标准要求提供运输过程满足温度控制的证据，并且需要持续保存一年。
欧盟标准EC37/2005对所有速冻食品设置了规定，要求必须符合EN12830。EN12830要求冷藏卡车上必须有单独的数据记录器来记录速冻食品的数据。这个数据记录器必须是独立的，不能是运输车上面的某个控制设备。速冻要求冷冻温度低于-18℃。这个标准在2006年1月1日生效，所有设备都必须在2009年12月31日达到这个标准。
车载信息服务是一个集成计算机技术和移动通信技术的终端。在冷链中应用的车载信息服务包括冷藏车和拖车的远程通信设备。冷藏车的车载信息服务系统对监控冷藏卡车中的货物提供了一个完整的解决方案，比传统的卡车数据记录器或移动数据记录器具有更多优点。
许多车载信息服务设备使用GPS来计算位置、速度和行动方向。GPS是美国国防部管辖的24个卫星组成的基于卫星的导航系统。GPS接收器和这些卫星中的几个通信（通常会有12个）用信息传输时间差来计算距离，并进行三角定位。一般来说，GPS的精确度是15米，但是使用了广域增强系统WAAS（Wide Area Augmentation System）后，精确度达到了3米。民用GPS使用UHF频带中的1575.42MHz的L1频率。GPS需要晴朗的天空。接收天线可以通过玻璃、塑料和云层接收信号，但是金属、建筑和厚的植被会阻挡信号。
冷王公司旗下的一种产品iBox可以允许第三方车载信息服务系统读取冷王冷藏车的参数。这些参数包括设置点、送风、回风、运行模式、临界警报、第2和3区域温度、时间表、电池电压、剩余燃料和货物感应器。英格索兰冷王品牌Trac-King和StarTrak冷藏车才有双向的冷藏设备控制。可阅读https://www.thermoking.com/aftermarket/products/product.asp?id= 46&pg=image&cat=1获得更多信息。
地理信息系统（Geographic Information System，GIS），经过了40多年的发展，到今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了极广泛的应用。尤其是近些年，GIS更以其强大的地理信息空间分析功能，在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。
GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。
作为获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。由于信息技术的发展，数字时代的来临，理论上来说，GIS可以运用于现阶段任何行业。从技术和应用的角度，GIS 是解决空间问题的工具、方法和技术；从学科的角度，GIS 是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科，具有独立的学科体系；从功能上，GIS 具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能；从系统学的角度，GIS 具有一定结构和功能，是一个完整的系统。简而言之，GIS 是一个基于数据库管理系统（DBMS）的分析和管理空间对象的信息系统，以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别。
3.其它设备与技术
除了以上介绍的技术和设备，还有很多其它技术和设备用来支持冷链温度的监控。限于篇幅，这里主要介绍两种：射频识别技术和通用分组无线服务技术。
射频识别技术（Ratio Frequency Identification，RFID）和条形码技术比较相似。它由连接在微处理器上的天线构成，里面包含了唯一的产品识别码。当用户激活标志的感应天线时，标志将返回一个识别码。和条形码不同的是，射频识别可以容纳更多的数据，不需要可见的瞄准线即可读取数据，并允许写入数据。使用射频识别技术的最大问题是成本。每个射频识别标志大概需要5美分。也有一些新的制造技术，例如Alien Technology公司的FSA（液体自动分布式）封装工艺，能够在很大的程度上降低成本。射频识别技术还面临着可读性的挑战。含有金属和水的产品会减弱射频波，导致数据不可识别。2.4GHZ波段的射频识别标志不适合在水分较多的环境里使用，因为水分子在2.4GHZ的时候发生共振，并且吸收能量，导致信号的减弱。
1）被动射频识别标志
大多数射频识别标志是简单的被动标志。这些标志的天线监测阅读器的能量并传送到微处理芯片中，然后向阅读器传送数据。因为射频识别标志的主要目的是产品管理和追踪，所以标志并不需要能量去操作温度传感器或者进行远程的通信。不过，EPC Global标准定义了半被动和主动标志，称为Class III和Class IV，各自具有不同的功能。这些标志的完整定义列在表9-3中。
表9-3 射频识别标志的分类和说明
CLASS 0/CLASS I（第0，1类） |
Class I 为只读的被动识别标志 |
CLASS II （第2类） |
Class II 被动识别标志，包含一些贮存或者加密功能 |
CLASS III （第3类） |
Class III 半被动识别标志，支持宽带通信 |
CLASS IV （第4类） |
Class IV 主动识别标志，它们能够和同频率的标志或者阅读器进行点对点的宽带通信 |
CLASS V （第5类） |
Class V 实际上是阅读器，它们能够给第1，2，3类标志提供能量并可以和第4类标志一样进行无线通信 |
2）半被动射频识别标志
半被动标志保持休眠状态，被阅读器激发后会向阅读器发送数据。半被动识别标志具有较长的电池寿命并不会有太多的射频频率干扰。另外，数据传输有更大的范围，对半被动标志来说可以达到10～30米，而被动标志则只有1～3米。
3）主动射频识别标志
主动识别标志同样有电池，不过跟半被动识别标志不一样，它们主动地发送信号，并监听从阅读器传来的响应。一些主动识别标志能够更改程序转变成半被动标志。
主动式温度感应射频识别标志能够用来提供更为自动化的冷链监测程序。它可以贴在托盘上或者产品的包装箱上（使用何种方式由成本决定），保存的温度记录在经过阅读器时被下载。阅读器可以放置在冷链运输的开始、结尾以及中间的一些交接站。主动式温度感应射频识别标志为冷链温度监测提供了能够100%保存数据的解决方案。
（2）通用分组无线服务技术
通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service，GPRS）是基于全球移动通信系统（Global System for Mobile Communications GSM）的一种无线通信技术服务。通常被描述成“2.5G”移动通讯技术。GPRS的传输速率可提升至56bps甚至114Kbps。
目前中国移动和中国联通分别拥有一个GSM网络，并在此网络上实现了GPRS服务。使得便利、高速的移动通信成为可能。
GPRS具有56～115Kbps的高速传输速度和永远在线功能，建立新的连接几乎无需任何时间，随时都可与网络保持联系。另外，其覆盖范围广、费用低廉。中国移动和中国联通的网络覆盖范围基本都可以使用，价格适中。上海移动20元/月的GPRS可允许150MB/月的数据流量。而100元/月则可以允许1GB/月的数据流量。对于简单的温度数据传输来说，这些容量是绰绰有余的。GPRS还支持点对点（P2P）服务和一点到多点的组播服务。同时与互联网连接可实现邮件服务。
GPRS网络基于GSM网络，即只要存在着GSM网络，理论上就可以构建GPRS网络服务。目前中国移动和中国联通基本上对原有的GSM网络进行了GPRS升级，因此，在GSM网络覆盖的区域都可能支持GPRS并支持远程监控服务。图9-2是从Europa Technologies公司获得的我国GSM覆盖范围图。可以看到，我国东部、南部绝大多数地方都已经属于GSM网络覆盖范围，并能支持GPRS服务。而这部分地区也是我国人口密集地区和经济相对发达地区。这些地区的GPRS网络覆盖范围已经可以在区域内提供全面的冷链温度监控服务。
随着GPRS的飞速发展，使用GPRS进行无线通信的终端产品也纷纷被研发出来，在无线远程监控中得到了广泛的应用。虽然这些产品都是一些中小企业研发出来，仍然处于发展阶段，但是由于它们具有灵活、成本低、良好融合移动或联通公司网络的特点，近来也得到了较大范围的应用。这些产品有一个通用的名称叫做GPRS数据传输单元（data transfer unit），可以在互联网上查询这些产品的类别和详细信息。通过与移动电话公司（如中国移动或中国联通）的网络结合，可以利用这些设备实现无线数据传输进行冷链数据的监测和记录。
