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Die ideale pharmazeutische Temperaturüberwachung hat viel mit der Funkverbindung durch das drahtlose Sensornetzwerk zu tun. Der Einsatz von drahtlosen Temperatursensoren in GxP-konformen Temperaturüberwachungslösungen ist derzeit der Königsweg, denn die positiven Ergebnisse sprechen für sich.

 

Es ist nicht ganz einfach, eine optimale Funkverbindung einzurichten. Verschiedene Faktoren wie die Art der Infrastruktur, Interferenzen, die drahtlose Leistung der Funkverbindung und die zu verwendenden Frequenzen können einer erfolgreichen Implementierung entgegenstehen, wenn sie nicht korrekt ausgeführt werden.

 

Nachfolgend finden Sie einige dieser Faktoren und wie Sie sie umgehen können, um die ideale Funkverbindung für Ihren Pharmaraum herzustellen.

 

Drahtloser Sensor

 

Bevor man herausfindet, welche die beste Funkverbindung ist, ist es wichtig herauszufinden, wie das Sensornetzwerk funktioniert. Für eine GxP-konforme Temperaturüberwachungslösung wird die Temperatur zunächst von einem Sensor gemessen.

 

Diese Daten werden dann über ein als Bridge bezeichnetes Gerät übertragen und landen schliesslich in einer Software, in der die Daten archiviert werden und Berichte erstellt werden können. Dieser Vorgang kann auf fünf verschiedene Arten durchgeführt werden, wobei nur eine davon ein Kabel als Datenübertragung verwendet.

 

Zum einen nutzen sowohl drahtlose als auch Bluetooth-Datenlogger Bluetooth für die Erstellung von PDF-Berichten über das Sensornetz.

 

Die zweite Möglichkeit ist die drahtlose Überwachung über eine eigene Antenne oder über eine öffentliche Antenne, bei der die Informationen vom Sensor über eine nicht drahtgebundene Kommunikationsbrücke übertragen werden.

 

Schliesslich gibt es noch ein kabelgebundenes Überwachungssystem, das, wie der Name schon sagt, ein Kabel für die Kommunikation im Sensornetzwerk verwendet. Die Verwendung einer eigenen Antenne im 868-MHz-Frequenzband in den USA und im 915-MHz-Frequenzband in der EU ist das am häufigsten verwendete Frequenzband, mit dem die Einrichtung einer guten Funkverbindung beginnt.

 

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Die grosse Frage ist, ob dieser Ansatz der richtige ist. Die Popularität von Cloud-Hosting und Cloud-Computing hat vor allem wegen der verschiedenen Vorteile zugenommen, die im Folgenden erläutert werden.

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Private vs. öffentliche Infrastruktur

 

Der nächste Schritt beim Einsatz von Funktechnologie für einen Pharmaraum ist die Wahl des richtigen Protokolls und der richtigen Infrastruktur. Dazu muss man wissen, ob das Kommunikationsprotokoll einem definierten Standard entspricht und ob man ein öffentliches oder privates Antennennetz verwenden sollte.

Die Verwendung eines privaten oder öffentlichen Antennennetzes für Ihr Sensornetz hat verschiedene Vor- und Nachteile.

Der grösste Nachteil bei der Verwendung eines privaten Antennennetzes ist, dass man an jedem Punkt, an dem man kommunizieren möchte, eine eigene Antenne besitzen muss. Bei Bluetooth hat man die Möglichkeit, eine vorhandene Antenne zu verwenden, muss aber zusätzlich eine App installieren, um die Antenne mit dem Gerät zu koppeln.

 

Der grosse Vorteil bei der Verwendung eines öffentlichen Antennennetzes ist hingegen die Nutzung einer bereits vorhandenen Infrastruktur. Die neu verfügbaren Mobile-IoT-Protokolle LTE-M und NB-IoT sind sehr vielversprechend und werden voraussichtlich in den meisten Industrieländern weithin verfügbar sein.

 

Frequenzbald

 

Signalstärke und Wellenlänge sind die beiden wichtigsten Faktoren, wenn es darum geht, die Funkstärke verschiedener Frequenzen zu vergleichen. Im Folgenden werden die Leistungsparameter der beiden Frequenzbänder hervorgehoben.

 

Bei Bluetooth, dessen Frequenz 2,4 GHz beträgt, liegen Reichweite und Wellenlänge bei etwa 50 Metern bzw. 12 cm. Dieses Frequenzband ist ideal für die Übertragung grosser Datenmengen über eine kurze Distanz, wie z. B. Dokumente zwischen Gerät und Antenne. Dies ist der Grund, warum viele Peripheriegeräte wie Lautsprecher diese Technologie nutzen.

 

Was das 915MHz/868MHz-Band betrifft, so betragen die Reichweite und die Wellenlängen 1000m und etwa 35cm. Dieses Band eignet sich hervorragend für die Übertragung kleiner Datenmengen über eine grosse Entfernung. Es wird hauptsächlich in verschiedenen industriellen Anwendungen wie Sicherheits- oder Brandschutzsystem eingesetzt. Aufgrund seiner Langstreckeneigenschaft ist es das perfekte Frequenzband für Ihr drahtloses Temperaturüberwachungssystem.

 

Mikro-Positionierung des Sensors

 

Wie bereits erwähnt, haben verschiedene Frequenzen unterschiedliche Wellenlängen. Das bedeutet, dass sich der Wellenberg und die Wellenbasis in einem Raum bewegen und je nach Wellenlänge einer gewissen Interferenz ausgesetzt sind.

 

Unter idealen Bedingungen, d. h. ohne Absorption, Reflexion und Welleninterferenz, sollten sich die Wellenbasis und der Wellenberg frei zu allen Punkten innerhalb des RBR-Bereichs bewegen können.

 

Man kann einen Sensor, der sich bereits in diesem Bereich befindet, nur bewegen, wenn eine durch eine Interferenzzone entstandene stehende Welle vorhanden ist. Stehende Signalwellen und Interferenzen sind die beiden Hauptursachen für ein schwaches Signal. Wenn Sie den Sensor aus diesem Bereich herausbewegen, wird die Sensorverbindung erheblich verbessert.

 

Störfaktoren und Massnahmen zu ihrer Beseitigung

 

Es gibt mehrere Störfaktoren die eine gute Sensorkommunikation behindern und die Verbindung entweder vorübergehend oder dauerhaft beeinflussen können. Funksysteme werden immer in dynamischen Umgebungen eingesetzt, das heisst, die Personen oder Objekte in dieser Umgebung sind ständig in Bewegung und somit auch die Störfaktoren.

 

Im Folgenden sind verschiedene Störfaktoren aufgeführt und es wird erläutert, wie sie entschärft werden können.

 

Wände und Regale

Die meisten Wände bestehen aus Beton und Metall, welche die Signale zwischen den Datenloggern und den Sendern teilweise absorbieren oder reflektieren können, was das Funksignal erheblich schwächen kann.

Eine Möglichkeit zur Lösung dieses Problems besteht darin, dafür zu sorgen, dass Sender und Datenlogger direkte Sichtverbindung haben.

Paletten und Produkte

Jede Masse zwischen den Sendern und den Datenloggern schwächt die Funksignale erheblich.

 

Mögliche Abhilfemassnahmen bestehen darin, zu warten, bis die Anlage komplett bestückt ist, und dann die endgültige Position des Senders zu bestimmen, um Signalstörungen zu vermeiden. Sollte dies nicht ausreichen, kann man die Sender etwas versetzen.

 

Gabelstapler, Ladevorrichtungen und Menschen

Diese Komponenten sind ständig in Bewegung und blockieren Signale, was zu kurzen Unterbrechungen des Signals führen kann. Kurze Unterbrechungen bei Funkverbindungen sind unvermeidlich, und es gibt wenig, was man dagegen tun kann. Es geht einfach nicht ohne Mitarbeiter und Maschinen.

 

Man kann jedoch eine Alarmverzögerung einbauen, damit ein vorübergehender Verbindungsverlust vom System nicht als Sensorausfall interpretiert wird. Sensoren haben in der Regel einen Pufferspeicher, der die Daten sendet, sobald die Verbindung wieder steht.

 

Andere Funksysteme

Manche Geräte am Arbeitsplatz können Funksignale aussenden, die denen des Temperatur-Funksystems gleich oder ähnlich sind und dadurch kurze Unterbrechungen verursachen. Dieses Problem kann auf die gleiche Weise behandelt werden wie das Problem der Gabelstapler, Ladevorrichtungen und Menschen.

Fazit

 

Gute Funkverbindungen in einem Pharmaraum haben sowohl für die Einrichtung als auch für die Endnutzer zahlreiche Vorteile. Wenn Sie die oben genannten Praktiken befolgen, stellen Sie sicher, dass ein Pharmaraum so bleibt, wie er konzipiert wurde.

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