並使藥物無效，從而導致消費者安全問題。處理不當的貨物會帶來巨大的經濟損失。供應鏈專家估計，就藥品而言，冷藏卡車（或“冷藏箱”）的單次裝運價值可高達5,000萬美元，而標準集裝箱裝載的價值為10萬美元。
正確管理冷鏈（用於將溫度敏感產品從始發地運輸到目的地的過程和技術）是一項巨大的物流工作。駕駛員和調度員需要協調取貨和交付；設備維護人員需要在潛在危險情況下被警告，以防止裝運危險；運營經理需要訪問詳細的審核信息，以確保符合法規並確保託運可信賴。所有這些都需要協調和專業知識，並承擔相應的成本。根據Pharmaceutical Commerce的行業預測，僅生物製藥領域，冷鏈物流就代表著150億美元的市場。
冷鏈物流的複雜性、成本和風險使其成為基於雲的物聯網解決方案的理想候選。設計良好的物聯網系統可以簡化跟蹤、監控、警報和審計。在本文中，我將分享我們如何圍繞谷歌雲平臺(GCP)設計物聯網解決方案以應對這些挑戰。
使用GCP的物聯網冷鏈管理解決方案
這個項目的客戶管理著一支運送關鍵疫苗的冷藏車隊。他們需要深入瞭解他們的冷鏈操作，以避免發貨延遲，驗證整個過程中發貨保持在正確的溫度，並獲取有關發貨狀態和潛在錯誤的警報。
我們之所以選擇Google Cloud Platform，是因為它提供了一套工具，可以輕鬆安全地收集、處理和存儲來自車輛傳感器的數據。使用Cloud IoT Core，Cloud Pub / Sub，Cloud Functions，BigQuery，Firebase和Google Cloud Storage，就可以在單個GCP項目中構建完整的解決方案，從數據提取到在UI上顯示。
將數據上傳到雲端
在我們的系統設計中，客戶為他們的冷藏箱配備了GPS模塊和溫度/溼度傳感器，它們通過蜂窩網關進行通信。每個連接的設備都在Cloud IoT Core註冊表中註冊。網關使用MQTT在Cloud Pub / Sub主題上發佈加密的設備數據。IoT Core處理基於JWT的安全性並轉發數據以進行進一步處理。
實時位置跟蹤和溫度監控
一個冷鏈物流經理想知道兩件事：我的貨在哪裡，它有多冷？ 我們的解決方案可實時顯示冷藏箱的位置，並一目瞭然地顯示溫度和溼度。這是通過使用Cloud Functions處理通過Cloud IoT Core的數據並將其轉發到Firebase實時數據庫來實現的。
託管在Google Cloud Storage中的UI只需偵聽Firebase密鑰，並在收到新消息時自動進行更新。
警示
Cloud Pub/Sub允許Web應用將推送通知發送到設備。這意味著，當在Cloud Function中觸發警報時，UI不僅能夠立即顯示警告消息，而且用戶還將能夠在其設備上接收和確認警報。當冷藏箱的溫度開始升高到最佳溫度以上時，可以在貨物損壞之前通知駕駛員將其送去維修。或者，當延遲裝運時，調度員可以重新安排卡車的路線，並通知接收者，以便他們管理卡車到倉庫的交接。
審核
為了存儲設備數據以進行分析和審核，Cloud Functions將傳入的數據轉發到BigQuery，這是Google的服務，用於倉儲和查詢大量數據。我們希望為此項目使用BigQuery，因為它允許您針對龐大的數據集編寫熟悉的SQL查詢並快速獲得結果。可以在Data Studio中輕鬆地將BigQuery設置為數據源，從而使可視化車隊統計信息變得容易。
使用BigQuery，可以很容易地為特定發貨、特定客戶發貨或整個車隊生成審核跟蹤。這讓管理人員能夠評估績效，例如，我們可以輕鬆地梳理幾個月的車隊數據，以衡量準時交貨的百分比，並詢問這些數據，延遲發貨是否通常是由延遲提貨、誤送或其他問題造成的。車隊範圍內的溫度數據不僅回答了合規問題，而且可以權威地證明對運輸的信任。
總結
基於雲的物聯網解決方案可以提供對冷鏈的實時洞察。Google雲端平臺將全面解決方案所需的所有資源都放在一個地方，並通過實時數據庫和易於查詢的數據庫提供真正的價值，從而實現安全的設備通信。結果，問題得以更早地浮出水面，每個需要了解貨件狀態的人都可以立即知道。