2021.03.15.MON

新技術

ニーズに即した幅広い設計の自由度をもたらす次世代型環境モニタリングシステム

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執筆者:GMP Platform事務局

記事投稿:ヴァイサラ株式会社

近年のGDPガイドライン発出や新型コロナウイルス感染症のワクチン開発に伴い、温度が医薬品の品質に与える影響が改めて意識されていることもあり、医薬品の温度管理の重要性が強く認識されています。

管理方法については旧来のアナログ型の管理方法もデジタル型も目的は共通であるもの、実際の運用面では大きく異なります。アナログ型はセンサ個別に電源が必要で、冗長化には非常用電源やUPSが求められるため、ときに数百にも及ぶモニタリングポイントすべてに対応するのは難しく、工事負荷が大きいのが課題でした。

一方、デジタル型では末端センサは電源不要で、一定のメモリを搭載した記録機能を有しているため、電源に依存せず、停電やネットワークダウンのリスクを回避したスマートな運用が可能です。校正の業務負担を考えても、アナログ型ではセンサ単体、記録計単体、これらを組み合わせたループ校正という3つの対応が必要でしたが、デジタル型では誤差なく計測値がサーバーへ届くため、校正対象機器が末端センサのみとなる点も大きなメリットです。

デジタル型ではシンプルな運用が可能ですが、さらなる設計の自由度という付加価値を与えてくれるのが無線型システムです。従来用いられてきた有線型はメモリが大容量でバッテリー寿命が長く、長期間バッテリー交換が必要ない半面、物理的にLANケーブルでつながっているため、レイアウト変更や設計時の柔軟な対応ができません。
対して無線型は、ケーブルという物理的な制約を受けないため、計測ポイント設置の自由度が非常に高いという大きなメリットがあります。

運用の自由度を高めてくれる無線型システムですが、メリットを最大限に享受するには、通信距離の問題という課題がありました。
無線型には通信方式が2種類あります。アクセスポイントと1対1で通信するスター型と、中継器を挟んでバケツリレー方式で通信するメッシュ型です。スター型はこれまでの技術では、見通し20mほどの通信距離しか得られませんでした。またメッシュ型は中継器によって通信距離を伸ばしていますが、中継器にも電源が必要になることなどが課題とでした。

これらの課題を解決するのが、ヴァイサラの新技術
「VaiNetワイヤレスモニタリング環境システム」です。VaiNet は、LPWA(Low Power Wide Area)という無線方式を採用し、従来の無線ロガーに比べて通信距離が非常に長いのが特長です。
VaiNetでは、理想とされる80~100mの長距離通信を可能で、既存無線環境と干渉しない安定した通信を確保できます。




920MHzの波長を用いているVaiNetは、独自技術でデータの暗号化とセキュリティ向上を図り、長距離通信を実現し、高いセキュリティ性能を確保しています。また、障害物に対する回り込み性能に優れ、多くの部屋に細分化された試験室や複数の扉などがある環境や、ラックや資材が置かれている保管庫でも高い到達性を保有しています。
さらに、ヴァイサラ独自の開発品であるアクセスポイントは、最大32台のロガーと通信することができ、IPアドレスはアクセスポイントのみに付与されるため、最小限のアドレス数で運用できるなど情報システム面での有用性も高くなっています。
アナログからデジタルへ、そして無線へという技術的進化によって現場でのシンプルな運用や自由度が高められてきた中で、さらにそれを運用現場のリアルライフで実現できる次世代型システムになっています。

オンデマンドWebセミナーでは本稿で取り上げたトピックにについて詳しく解説いたします。
演題「次世代型ワイヤレス環境モニタリングシステム/設計の自由度がもたらすリアルライフの変化」
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