如何使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)智能溫度記錄儀的設(shè)計(jì)說明

　　溫度敏感性產(chǎn)品，如冷藏藥品、奶制品和農(nóng)產(chǎn)品等，從生產(chǎn)、貯藏運(yùn)輸、銷售，到消費(fèi)前的各個(gè)環(huán)節(jié)中，始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。這就需要一項(xiàng)低溫系統(tǒng)工程一一“冷鏈”。特別是醫(yī)藥行業(yè)，藥品的質(zhì)量關(guān)乎人民的健康與社會(huì)的安定，而且它比一般農(nóng)產(chǎn)品對冷藏條件要求更高。確保冷藏藥品的質(zhì)量安全是醫(yī)藥冷鏈的主要目的，保持低溫環(huán)境是醫(yī)藥冷鏈的核心要求。

　　我國醫(yī)藥冷鏈行業(yè)正處于起步階段，發(fā)展現(xiàn)狀可總結(jié)為：（1）醫(yī)藥市場需求激增，醫(yī)藥冷鏈物流發(fā)展空間廣闊；（2）缺少執(zhí)行力強(qiáng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，近79％的冷藏藥品在運(yùn)輸中沒有溫度監(jiān)測；（3）信息系統(tǒng)不完善，缺乏上下游信息的銜接和共享，常出現(xiàn)“斷鏈”現(xiàn)象；（4）基礎(chǔ)設(shè)備落后，自動(dòng)化水平低，難以保證可靠性；（5）專業(yè)人才匱乏。可見，我國醫(yī)藥冷鏈正面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，亟待建立全程監(jiān)測和追溯系統(tǒng)，構(gòu)建信息化服務(wù)平臺(tái)。

　　本論文在查閱大量文獻(xiàn)和調(diào)研國內(nèi)外監(jiān)測設(shè)備的基礎(chǔ)上，針對我國醫(yī)藥冷鏈監(jiān)測的特點(diǎn)和不足，研制了一款基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能溫度記錄儀。主要研究內(nèi)容如下：

　　1． 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究

　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless SensorNetwork，WSN）一種新興的高科技產(chǎn)業(yè)，以其微型化、低功耗、自組網(wǎng)等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于軍事、環(huán)境監(jiān)測和預(yù)報(bào)、醫(yī)療、智能家居、大型倉庫管理等領(lǐng)域。WSN目前在物流行業(yè)的主要應(yīng)用包括倉儲(chǔ)環(huán)境監(jiān)測、在途貨物監(jiān)測和貨物管理等。若將WSN應(yīng)用于醫(yī)藥冷鏈，可實(shí)現(xiàn)真正的無人值守、自動(dòng)化監(jiān)測，極大地避免因冷鏈設(shè)備自身故障、人為操作失誤、制冷劑失效等問題引起地冷藏藥品的質(zhì)量問題，保障醫(yī)藥冷鏈設(shè)備持續(xù)有效的運(yùn)行，從而提高醫(yī)藥冷鏈的可靠性。

　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星型網(wǎng)、樹形網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)。星型網(wǎng)是一個(gè)單跳網(wǎng)絡(luò)，結(jié)構(gòu)最簡單，最易實(shí)現(xiàn)，最容易診斷維護(hù)故障，適用于小范圍室內(nèi)監(jiān)測。樹形網(wǎng)是分級(jí)的集中控制型網(wǎng)絡(luò)，成本較低，節(jié)點(diǎn)易于擴(kuò)充。但各子節(jié)點(diǎn)對母節(jié)點(diǎn)的依賴性強(qiáng)，若母節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，則其子節(jié)點(diǎn)都不能正常工作。網(wǎng)狀網(wǎng)是一個(gè)多跳網(wǎng)絡(luò)，任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間均可通信，因此該網(wǎng)絡(luò)傳輸距離遠(yuǎn)，覆蓋范圍大，自愈能力強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)可靠性高，但該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可維護(hù)性差。綜上所述，各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都有其優(yōu)缺點(diǎn)，適用于不同場合。本文最終采用節(jié)點(diǎn)功耗最低的星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以監(jiān)測終端為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，構(gòu)建低功耗、短延時(shí)、易于維護(hù)的高效的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。