石景文，彭長超，劉文軍，狄 航，劉 澍

（1.蘇州工業(yè)職業(yè)技術學院，江蘇 蘇州 215104；2.蘇州協(xié)同創(chuàng)新智能制造裝備有限公司，江蘇 蘇州 215104；3.中國信息通信研究院，北京 100191）

0 引 言

隨著醫(yī)藥物流市場需求的不斷增長以及相關行業(yè)監(jiān)管政策的持續(xù)發(fā)布，對藥品物流各環(huán)節(jié)中的實施要求不斷提高。如何利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術優(yōu)化醫(yī)藥供應鏈管理水平成為一項重要的研究課題。其中，藥品運輸管理平臺作為藥品供應鏈信息化中的重要一環(huán)，能夠顯著降低物流成本、提高安全監(jiān)管水平、提升服務能力和資金使用效益，從而促進藥品供應鏈的良性發(fā)展。

當前抗擊疫情的關鍵時期，高效的藥品安全運輸管理平臺的構建，對于管理部門和相關主體快速響應、精準施策具有重要意義。王芳等人對藥品運輸環(huán)節(jié)的風險進行分析并提出了防控措施。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系能夠有效打通供應鏈中的信息孤島，為了降低接入和使用門檻，劉文軍等人提出了一種標識創(chuàng)新應用支撐平臺，提供了標識應用中間件，并在醫(yī)藥、模具等方向進行了應用探索。吳喆則給出了一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析技術的重點醫(yī)療物資查詢研究。

本文給出一種針對基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系的藥品安全運輸管理平臺設計與實現(xiàn)方法，通過物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)訂單、藥品、車輛的便捷接入，考慮流通環(huán)節(jié)中監(jiān)管部門、經(jīng)銷商、醫(yī)院、病人各主體的訴求，通過完善藥品運輸環(huán)節(jié)采購、審批、運輸、配送等活動與過程，實現(xiàn)藥品流轉過程中數(shù)據(jù)的互通互聯(lián)、實時共享、高效協(xié)同，保證藥品運輸安全。

1 分析與設計

1.1 系統(tǒng)分析

綜合運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識體系，旨在解決藥品供應鏈中的安全高效運輸問題。利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系實現(xiàn)各要素的編碼和解析，借助物聯(lián)網(wǎng)技術中的射頻電子標簽（RFID）、標識碼、全球定位系統(tǒng)（GPS）、開關門傳感器、溫度傳感器等實現(xiàn)訂單、車輛、藥品接入藥品安全運輸管理平臺。平臺與醫(yī)院藥房的采購系統(tǒng)、質(zhì)量管控、配送管理等系統(tǒng)在統(tǒng)一的編碼規(guī)則下通過接口對接，對各類要素進行全球唯一永久的標識。通過標識解析服務，實現(xiàn)異構系統(tǒng)間的信息共享、數(shù)據(jù)追蹤，形成易操作、可定制、易擴展、可復制的綜合管理解決方案，系統(tǒng)流程如圖1所示。

圖1 藥品安全運輸管理系統(tǒng)流程

1.2 系統(tǒng)設計

圖2所示為基于標識解析的藥品安全運輸平臺分層架構。平臺需滿足并發(fā)性、實時性、穩(wěn)定性要求，實現(xiàn)對藥品運輸車輛、訂單等要素的高效連接，通過標識支撐技術和大數(shù)據(jù)存儲分析技術實現(xiàn)安全運輸和實時預警，為供應鏈按需提供精準服務。

圖2 藥品安全運輸平臺架構

1.2.1 平臺物聯(lián)層

平臺物聯(lián)層將藥品運輸過程中的現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行采集、匯聚，并傳輸至云平臺。其中，車輛狀態(tài)、環(huán)境信息通過車載終端完成，藥品、訂單以及駕駛員動態(tài)信息通過移動設備掃碼關聯(lián)完成，車輛、人員、訂單等基本信息通過平臺導入完成。車載終端安裝在藥品運輸車輛上，通過總線或OBDII接口采集車輛運行信息，如速度、開關門等。實時位置、車廂溫度、濕度、振動等環(huán)境信息則通過加裝傳感器和特定的功能模塊完成。

1.2.2 平臺支撐層

平臺支撐技術包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系和大數(shù)據(jù)技術兩方面。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系的運用打破了信息孤島，實現(xiàn)了供應鏈的無縫連接。如圖3所示，需求商和供應商帶有標識前綴，需求商下單后供應商進行核驗發(fā)貨，經(jīng)過藥品運輸環(huán)節(jié)后，需求商確認收貨。此過程中，通過自定義元數(shù)據(jù)模板對每一環(huán)節(jié)進行標識，實現(xiàn)信息共享。平臺對不同標識進行關聯(lián)，并實時自動提醒。

圖3 藥品供應鏈標識應用流程

大數(shù)據(jù)技術的應用解決了數(shù)據(jù)的高并發(fā)傳輸、存儲和分析問題。通過Kafka消息隊列、Spark分析引擎、非關系數(shù)據(jù)庫、Redis緩存數(shù)據(jù)庫以及可視化技術的綜合運用，提供了一個高性能、高可靠、可擴展的平臺架構。

1.2.3 平臺業(yè)務層

平臺業(yè)務層包括訂單調(diào)度、車輛監(jiān)控和預警、訂單和車輛的追溯查詢等應用。以訂單調(diào)度為例，對于特定訂單，通過對車輛和司機狀態(tài)的判斷來調(diào)度空閑車輛和司機，通過配送的時間、地點和藥品類型分析合適的運輸路線，平臺能夠?qū)σ颜{(diào)度的車輛進行實時監(jiān)控，完成運輸過程的精準跟蹤，保障藥品的流通安全?；谄脚_業(yè)務功能模塊，供需雙方能夠做到供需無縫對接，運輸過程實時跟蹤，事后精準追溯，監(jiān)管部門則能更好地進行安全監(jiān)管。

1.3 功能分析和設計

如圖4所示，平臺可實現(xiàn)藥品訂單從發(fā)貨出庫、運輸，到抵達配送點的全程監(jiān)控、質(zhì)量跟蹤、可視化運輸管理，主要設計功能如下：

圖4 藥品安全運輸平臺功能結構

（1）司機管理：對運輸司機進行統(tǒng)一管理，司機相關信息通過標識解析中間件注冊到標識解析二級節(jié)點平臺，包括姓名、工號、身份證號、電話、準駕車型等，形成司機信息標識碼。

（2）車輛管理：對運輸車輛進行統(tǒng)一管理，車輛相關信息通過標識解析中間件注冊到標識解析二級節(jié)點平臺，包括車牌號、車型號等，形成車輛信息標識碼。

（3）訂單調(diào)度：對調(diào)度單進行統(tǒng)一管理，基于調(diào)度算法為每一調(diào)度單分配空閑司機和車輛，基于運輸時效要求分配運輸路線。

（4）車輛監(jiān)控：對運輸車輛進行行程預測、實時位置監(jiān)控、動態(tài)軌跡回放、車廂門開關記錄、車廂內(nèi)溫度監(jiān)測和車速檢測，以及對路線偏移、進出區(qū)域、藥品缺失、超時停車等異常信息報警。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1 運輸管理

如圖5所示，通過訂單調(diào)度頁進行司機和車輛調(diào)度，頁面顯示調(diào)度單標識號、訂單號、發(fā)貨客戶、收貨客戶、發(fā)貨地、目的地和訂單狀態(tài)等信息。

圖5 訂單調(diào)度頁面

2.2 運輸監(jiān)控

如圖6所示，對于每個訂單，通過點擊訂單調(diào)度頁面中的“查詢”按鈕進入藥品運輸監(jiān)控頁面，通過解析調(diào)度單標識碼（88.*.1/222）查看訂單基本信息。

圖6 訂單信息圖

如圖7所示，采用VueAMap+ECharts實現(xiàn)車輛監(jiān)控，通過路徑規(guī)劃并結合地理信息系統(tǒng)，直觀在地圖上實時顯示車輛當前位置并更新調(diào)度單標識信息。行程預測功能：根據(jù)當前交通狀況自動預估到達配送點的時間；軌跡回放功能：可查詢指定時間段內(nèi)的車輛運行軌跡，在地圖上動態(tài)播放，可暫停并調(diào)整播放速度，分析查證車輛行駛路線規(guī)范性，并依據(jù)規(guī)則進行路線偏離預警定義。

圖7 車輛監(jiān)控

如圖8所示，對于疫苗等需要冷鏈運輸?shù)奶胤N藥品，通過車廂內(nèi)的多個無線溫度傳感器實時監(jiān)測車廂內(nèi)不同位置的溫度。不同的疫苗對溫度要求不同，離制冷機出風口距離遠近不同，車廂內(nèi)溫度也會有差異，溫度過高或過低都會導致疫苗損壞變質(zhì)。通過系統(tǒng)可對指定車輛設置指定時間段內(nèi)車廂各位置的溫度傳感器有效溫度閾值，一旦溫度不在此閾值范圍，立即觸發(fā)溫度報警，監(jiān)控中心可及時通知司機采取措施及時干預，有效保證藥品的安全。

圖8 溫度趨勢圖

如圖9所示，車廂門開關瞬間，無線開關門傳感器與安裝在車廂門上的門磁相互作用，開關量信號發(fā)生變化，每次開關量發(fā)生的變化將上傳至通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)可對指定車輛設置指定時間段或路段內(nèi)的車廂開門報警，一旦車輛在設置時間段或路段內(nèi)違規(guī)打開車廂門，立即觸發(fā)開關門報警。此舉可有效監(jiān)控和預防司機途中公車私用以及貨物丟失、調(diào)包等行為的發(fā)生。

圖9 開關門記錄圖

2.3 運輸監(jiān)控

圖10為平臺采集的異常情況實時報警信息。

圖10 異常報警

（1）路線偏移提醒指當車輛位置偏移預設路線時提出實時提醒。

（2）進出區(qū)域提醒指當車輛駛離起始點或到達終點時進行實時提醒。

（3）藥品缺失報警指通過RFID感應器結合配送單的業(yè)務數(shù)據(jù)，當檢測到有藥品標簽未感應到時實時報警。

（4）超時停車報警是在指定時間段或路段內(nèi)，車輛停車時間超過監(jiān)控中心預設的時長時，觸發(fā)超時停車報警提醒。

（5）監(jiān)控中心可以根據(jù)超時停車報警信息，及時聯(lián)系在途運輸人員，確認在途情況，一旦發(fā)生緊急情況能夠做到快速發(fā)現(xiàn)和救援，同時確保藥品按時到達目的地。

3 結 語

基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系和物聯(lián)網(wǎng)技術構建的醫(yī)藥安全運輸管理平臺，能夠有效監(jiān)控藥品物流運輸過程中的各個環(huán)節(jié)，確保醫(yī)藥的安全運輸，促進醫(yī)藥供應鏈體系的進一步優(yōu)化，提升了處理緊急醫(yī)藥事件的藥物運輸能力。監(jiān)管者可以全面實時解析藥品的全供應鏈運輸狀況，最大限度保障藥品運輸?shù)陌踩?/p>