蓝牙低功耗设备:适合您的农产品运输的温度监控解决方案
新的一年开始了,但食品行业的人们仍然面临一个亘古不变的问题——如何在食品变质之前将其从A点运输到B点。
在没有冷藏和快速运输的时代,人们在将食物从一个地方运输到另一个地方时,面临着极其有限的保存方法。当然,今天,随着商业的发展,保持食品运输过程中新鲜的负担不仅是一个公共健康问题,还是一个法律问题。每年,大约有4800万美国人因食源性病原体生病,5000人因此死亡。为应对这种悲剧,出台了防止消费者生病的法规,例如要求在运输过程中保持食品温度低于40°F。2011年由总统巴拉克·奥巴马签署的《食品安全现代化法案》(FSMA)专注于通过要求在铁路、船舶、飞机和卡车运输食品时采取特定措施来预防食源性疾病。从2017年4月16日起,至少有500名员工(包括机动车承运人)和销售额达到2750万美元的托运人、装载人、承运人和收货人必须遵守FSMA规定。(对于较小的实体,生效日期为2018年4月6日。)
冷藏食品运输
冷藏运输的产生在很大程度上是为了应对食品公司对运输冷藏食品的需求。1867年,J.B. Southerland获得了冷藏铁路车厢的专利,这是一种原始的系统,利用大块冰和外部空气来冷却正在运输的产品。1949年,发明家Frederick McKinley Jones获得了一个制冷系统专利,使托运人能够通过卡车运输食品。凭借Jones的贡献,卡车运输业对食品运输产生了巨大影响,因为食品能够以比以前更远的距离、更快的速度进行运输。凭借其顶置冷却系统,Jones共同创立了Thermo King,一家制造运输温控系统的公司,现已成为国际品牌。
冷藏运输有以下几种形式:卡车、火车、货船、冷藏集装箱和空运。随着1956年洲际公路系统的建立,卡车运输业经历了巨大的增长。显而易见的结果是,食品长途运输的速度比以前快得多。
运输食品的必要性
尽管早期的冷藏火车采用了非常简单的冷藏方法,但它对于州际食品销售的扩展起到了重要作用。一个地区生产的商品可以运输到其他地区的消费者手中。人们可以享受来自其他地理区域的农产品,尽管肉类主要在中西部和南部生产,但现在可以将其运往全国各地。
近年来,全球贸易显著增加,导致了需要将食品运输更长距离的需求。能够在广泛的地区运输易腐产品意味着许多发展中国家能够参与全球商业。例如,在美国,进口商品包括螃蟹、龙虾和几种鱼类、水果如香蕉、菠萝和蓝莓以及坚果和蔬菜——大多数来自墨西哥。美国从新西兰、乌拉圭和澳大利亚进口红肉。为消费者提供多样化的选择,以合理的成本,是进口这些食品的驱动力。
食品运输问题
易腐食品在运输前必须进行冷藏或冷冻,以防止不安全的细菌和病原体生长。然而,需要注意的是,不同的产品需要不同的温度参数。已经建立了指导方针,并且温度范围相当广泛。例如,推荐的香蕉运输温度为56-57°F,而卷心菜的建议温度为32-36°F。对于奶酪来说,理想温度为45°F。如果将家禽冷却至26°F以下,可以使其保持低温,从而延长其保质期数周。通常,新鲜的肉类和家禽必须在两天内交付给零售商。
在运输过程中保持食品在正确的温度并不总是容易的,因为消费者要求将食品运输的距离比早期几十年要长。陆地运输的研究表明,对于某些商品,生产地到零售点的距离可能长达1500英里,这足够让温度出现波动。
不仅长途运输会带来保存易腐货物的问题,研究还发现,托盘内的货物位置以及托盘在卡车或集装箱内的位置,也可能带来相当大的挑战。空气输送系统的类型——顶空气或底空气——也会导致产品温度不一致。产品装载方式(装载模式)也会影响气流和冷却效果。
不当的车辆维护也是罪魁祸首,因为它可能导致温度波动,如屋顶漏水、门缝等问题,以及冷凝和冰霜堆积。虽然空运是解决高价值产品,特别是那些保质期较短的产品的有效方案,但它也有自己的一套挑战。空运不仅可能成本高昂,而且在“停运时间”上也花费了相当长的时间,货物在前往机场、等待装卸或者在机场存储时都在停运状态(一些机场提供冷藏存储)。
这些问题以及其他问题最终会导致食品腐败,这是易腐食品生产商面临的最大挑战。管理运输过程中的温度是防止食品腐败的最有效方法之一。
食品损失与浪费的影响
食品腐败的成本巨大——影响到种植者、零售商和消费者。每年,大约有13亿吨生产的食品在全球范围内被浪费或丢失。食品损失发生在收获后和加工阶段(大多数发生在发展中国家);而浪费通常发生在零售和消费者阶段。由于种种原因,工业化和富裕国家经历了最大的食品浪费。10亿吨的食品损失/浪费相当于惊人的9000亿美元。所有丢弃的食品中,农产品占最大比例。
蓝牙低能耗运输日志器——为农产品托运人提供的完美解决方案
农产品种植者和零售商面临许多与其业务相关的问题。创新且可靠的温度监控解决方案能够带来安心,确保产品能够完好无损地到达目的地。对于农产品行业来说,一种特别的温度监控选择是蓝牙低能耗日志器。大多数人对蓝牙这个词并不陌生,但通常只将其与智能手机连接的无线耳机联系在一起。然而,蓝牙并不是一个产品,而是一种无线技术,它通过无线电信号将两个或多个设备连接起来,创建个人区域网络(PAN)或小型网络,称为微网。
蓝牙成为连接设备的革命性技术的原因是什么?“蓝牙的优势在于它是无线的、便宜的,并且是自动化的。”(C. Franklin等,“蓝牙是如何工作的,”Howstuffworks.com,2019年11月8日。)它还不需要“视距”。为了理解视距是如何工作的,可以考虑电视遥控器。遥控器,无论是电视遥控器还是玩具车的遥控器,使用的是红外技术,需要两个设备彼此接近,中间没有任何物体阻挡信号。站在电视前面时,别人试图更换频道就不会生效。蓝牙技术的另一个独特优点是它采用跳频技术,信号快速在多个无线电频率之间切换,从而减少干扰和拦截。第一代蓝牙技术于1999年开发。在2000到2008年间,许多产品——从耳机到电视——开始整合蓝牙技术。
蓝牙低能耗(BLE)技术于2010年推出。BLE技术的开发有三个主要目的:1)尽可能节省电力;2)最小化延迟;3)与多种设备类型兼容。这项新技术以1 Mbps的速度传输短数据包。数据以固定间隔传输,而不是持续不断地传输,从而延长了电池使用寿命。与经典蓝牙设备相比,这些设备的功耗是经典蓝牙设备的十分之一。为了使蓝牙低能耗技术工作,必须有一个中心设备和一个外围设备。外围设备广播(或广告)其要传输的信息,中心设备扫描并建立一个私人连接(或微网)。数据传输完成后,外围设备返回睡眠模式,直到再次传输,从而减少了使用的电力。BLE技术的另一个强大优点是其速度,可以在3毫秒内建立连接并传输数据。
中心设备,如智能手机或计算机,处理外围设备收集的数据。温度监控是说明这种交换的完美例子。数据记录器是外围设备,智能手机(或计算机)充当中心设备。记录器记录数据,而智能手机处理和显示数据,供用户阅读。蓝牙低能耗无疑是无线传感器,如数据记录器的最佳技术之一,因为“…它与智能设备的兼容性非常好”(Bluetooth Smart and Smart Ready Markets”,Markets and Markets.com)。
BLE的节能特点使其成为物联网(IoT)的理想选择,因为设备可以保持较长时间的连接。物联网是“下一波主流技术……将使日常家用设备(如洗衣机、电烤箱、电热水壶等)互联并连接到互联网。”[M. Afaneh,“蓝牙低能耗(BLE)与物联网(IoT)”,2017年4月26日,LinkedIn.]一些更受欢迎的使用BLE的产品包括Fitbit、Apple Watch和心率监测器。最多可以同时连接20个设备。
结合蓝牙低能耗技术和30年的创新,DeltaTrak推出了FlashLink In-Transit BLE温湿度记录器(型号40910)。这款新的PDF记录器不仅能监控温度和位置,还能监控湿度。如前所述,管理温度是减少损失的最有效方法之一,温度监控设备至关重要,因为它们记录所有温度波动及其持续时间。了解货物在规定温度范围之外的时间长短,以及波动频率,能帮助托运人、收货人和其他相关方做出重要决策。
型号40910的最佳特点之一是,用户可以随时观察运输条件,确保货物的准确位置随时可见。
监控湿度非常重要,因为如果没有得到妥善管理,它可能会造成大量货物损坏。在农产品运输中,如果环境过于干燥,可能导致水分流失,造成霉菌和腐烂。根据美国农业部《卡车运输中易腐食品保护》报告(2008年), “相对湿度…是空气中水蒸气含量与空气在给定温度下的饱和点之间的比例。”防止农产品失水的理想相对湿度为85-95%。大约10%的货物因湿度相关的损害而被丢弃,这些损害称为“集装箱雨”或“集装箱汗水”。这指的是在运输集装箱的墙壁和顶部形成的冷凝水,水滴掉落到货物上。冷凝水可能损坏产品和包装,增加损失的财务影响。
数据存储在DeltaTrak的基于云的应用程序中。通过我们的Web应用程序,决策者可以通过智能设备无线显示运输数据的PDF报告。
监控温度、位置和湿度的设备提供了运输的详细历史记录。拥有这些信息使决策者处于有利地位。换句话说,知识就是力量。这种力量的表现是什么?在必要时,拥有数据来提出责任索赔,使决策者处于有利地位。必要时,有权拒绝接收货物,也是掌控局面的体现。掌握控制局面的能力对于价值高昂的货物至关重要,这些货物的价值可能从5万美元到5000万美元不等,取决于运输的产品类型。
无需取回设备即可在最远65英尺的距离内查看运输数据,这一特点使得托运人、收货人及其他用户能够随时查看(并共享)冷链中的每个节点的数据。这一功能特别有用,因为在最终目的地到达之前,保持运输车辆和集装箱的门关闭对于保持最佳气候条件至关重要。我们相信我们的客户欣赏灵活性,因此这款记录器配备了多项增强其多功能性的特点,例如可以通过应用程序(iOS和Android)或PC(使用内置USB端口)查看报告的图形或表格格式。同样,用户可以为电子邮件或短信发送设置警报。
结论
冷藏运输使食品生产商能够在运输过程中防止致命病原体的存在。像J.B. Southerland和Frederick McKinley Jones这样的发明家通过创新和应对市场需求,改变了这一行业。同样,DeltaTrak致力于通过提供解决方案来改进客户的业务,帮助他们更好地为顾客提供服务。我们通过创造高质量、可靠的产品帮助客户遵守法规。无线连接、多功能性和易用性使FlashLink In-Transit BLE温湿度记录器成为一款完美的解决方案。这款记录器仅仅是DeltaTrak响应并超越客户需求的一个典型例子。
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