從疫苗運送保存探討冷鏈技術
隨著臺灣COVID-19疫情進入高峰，疫苗的需求隨之提升，而疫苗的運輸與儲藏是一大挑戰，冷鏈的運作在此時有著舉足輕重的位置。
冷鏈(Cold Chain)是冷凍供應鏈的簡稱，是經過一系列不間斷的冷藏生產、儲存和配送活動，連同相關的設備和物流，通過維持產品在一定的低溫範圍來保持品質、減少損耗的一項系統工程。如果不維持疫苗冷鏈，疫苗將失去效力變得無效，冷鏈依據不同種疫苗而有不同，下圖為不同疫苗所需的保存溫度。
早期的冷鏈物流，時常等到送達目的地後，才發現運輸過程發生問題，經過資訊通訊技術的發展，改善之前的缺點，隨時可以偵測資訊，回傳雲端平台，能追蹤、監控貨物並即時做系統調度。以下為冷鏈物流所需的重要技術:
Ø 無線射頻辨識系統(RFID)
一種無線通訊技術，系統通常包括標籤、天線、讀取器，通過無線電訊號識別特定目標並讀取相關數據，識別系統不需要與特定目標間建立實際的接觸。無線電的訊號是通過調成無線電頻率的電磁場，將附著在物品標籤上的數據傳送出去，以自動辨識與追蹤貨品，標籤包含電子儲存的資訊，不需要在識別器之內也能嵌入被追蹤物體，且在數公尺內都可以識別。這項技術能對供應鏈環節即時監控，準確掌握貨物相關資訊。
Ø 智慧感測器(Intelligence
sensor)
能夠處理邏輯功能與指令的感測器，具有微處理器，必須與感測器相結合，需要有蒐集、處理、交換資訊的能力，智慧感測器能使資訊分散處理。
Ø GIS/GPS追蹤監測
地理資訊系統(GIS)可用來收集、彙整、存取、分析、模擬、展示空間資料，是將空間資料轉化為資訊的工具。
全球衛星定位系統(GPS)結合衛星和無線技術，應用於導航定位的系統，能提供使用者精確的定位、速度、時間。
ü 疫情造就急需冷鏈技術
從過去的疫苗保存或許用一般的冰箱即可保存及運用，但由於從去年年初開始COVID-19 疫情的大爆發，各國爭相研發來對應，過去一種疫苗的研發都需要多年的研發與測試，但這次COVID-19 來得急、感染速度快且遍及全球，各國開始鎖國，飛機停飛，人員的來往速度變慢，染病及死亡人數還是持續增加，所以要解決此問題，各國紛紛投入更多的人力及金錢研發疫苗解決問題，因為檢疫控制國門及人員的進出只是治標的方法，真正的治本方式只有讓所有人都打上疫苗，產生抗體，這樣人員才能自由移動，經濟才能恢復到COVID-19 大流行前的經濟狀況。
由於疫苗的研發有很多種，在很短的時間就要讓大家可以施打所以除了保存的問題外，運送的工具及全程監控的系統相對就十分的重要，疫苗要有效除了疫苗本身外，由於當初的研發條件下溫度是保存的關鍵，所以在保存及運輸上就必須要有設備來配合，有些疫苗的保存甚至需要到-70°C 的低溫，所以冷鏈設備的設計及監控就扮演很重要的角色，這也就是除了疫苗本身的效能外，運輸設備及運輸過程的監控成本就決定了疫苗的價格。
ü 冷鏈—硬體與軟體的結合
在冷鏈運輸的設備上包括硬體監控，及雲端軟體做為記錄保存及資料分析。
在硬體上冷鏈的監控就必需包括物聯網IOT 的所有單元，除了硬體必需要能產生恆溫外，並需要記錄運送過程中溫度的記錄，若過程中產生異常現象，例如溫度保存無法達到疫苗的要求必須產生警示，並在有雲端服務的狀況下通知發貨端及收貨端，並提供必要的安排及緊急處理。
硬體端除冷藏機制外必須加入溫度感測元件，且溫度感測元件必須涵蓋疫苗所需要的溫度範圍偵測，再來就是和感測器連結的溫度採集分析控制器，它需要將所採集的溫度定時採集分析判斷並控制冷藏機制維持在一定的溫度，再來就是將運送裝置的狀況保括裝置的溫度狀況及運輸的位置透過無線傳輸到雲端去。所以物聯網的冷鏈技術必須要有感測器，控制器，及無線傳輸器三個單元。
接下來就是雲端的技術了，雲端的目的是要讓所有生態鏈的合作對象共亨資料，物聯網的硬體設備忠實的將產品的狀況上傳至雲端，除了擔心資料量過大影響上傳的頻寬速度外需要將資料先做好先前的運算處理（Edge Computing 邊緣運算外）儘可能的將資料都上傳至雲端處理，所以雲端的資料除保存原始的資料外需要被加密，並設定使用者的權限，為了讓資料可以很即時的被需要的人快速使用及分類，所以雲端上軟體的開發就很重要。從疫苗來看，疫苗在生產的過程，每一批都會有自己的ID Number,詳細的記載並上傳製造過程中的履歷，包含生產日期，生產單位及生產流程的管控，在確定出貨時的品質管控及設定出貨地及數量，當裝載上運輸工具時就必須按照規範監控温度，並將必要的資訊上傳至雲端，所以出貨後終端客戶就可以明確的知道這批貨運送的位置及預估抵達的時間，這樣就可以做好收貨前的準備，尤其疫苗的接單主要是原廠總部，但是生產基地很可能在海外，所以如何通知及管控往往需要透過雲端軟體的管控，經工廠被通知發貨後，批號ID 上傳雲端並將運輸工具資料上傳，接下來貨上運輸工具就會上傳此批疫苗的位置及溫度狀況，運輸工具可能經過車子再接下來是飛機，最後再經過收貨端的車子運送，運送裝置除了具有冷藏冷凍設備外，全程溫度的監控上傳雲端就很重要，因為疫苗是與生命健康有關，所以全程的監控及重複的確認就很重要。所以雲端軟體的監管工作就扮演了很重要的地位。
資料來源:
https://www.gcca.org/about/about-cold-chain
http://www.cclc.nkfust.edu.tw/files/11-1145-8727.php
https://udn.com/news/story/120940/5223714
https://www.sinotech.org.tw/technique/PDFView/?n=145&s=29&pid=12587
https://www.logisticnet.com.tw/publicationArticle.asp?id=272
https://www.logisticnet.com.tw/publicationArticle.asp?id=921
https://www.wpgdadatong.com/tw/blog/detail?BID=B1110
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%B0%84%E9%A2%91%E8%AF%86%E5%88%AB
http://www2.nsysu.edu.tw/IEE/lou/part_2/lesson_6/ch6_con.htm
圖片來源:
留言
張貼留言