使用預(yù)先認(rèn)證的傳感器設(shè)計(jì)資產(chǎn)跟蹤應(yīng)用

在運(yùn)輸食品或藥品等易腐貨物時(shí)，保持一致的運(yùn)輸條件對(duì)于保證產(chǎn)品完好無(wú)損地送達(dá)至關(guān)重要。對(duì)于藥品而言，超出允許的溫度范圍可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品無(wú)法使用。對(duì)于食品運(yùn)輸來說，不適當(dāng)?shù)臈l件可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品過熟或變質(zhì)，從而造成浪費(fèi)。在這兩種情況下，如果不能正確監(jiān)測(cè)運(yùn)輸條件，就會(huì)導(dǎo)致貨物價(jià)值受損。

（圖源：Ян Заболотний - stock.adobe.com）

這些應(yīng)用所采用的傳感器必須具備非?？煽康男阅埽ǔＰ枰鲜澜缧l(wèi)生組織 (WHO)、美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院 (NIST) 和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO) 等組織規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。在本文中，我們將探討一種通過使用預(yù)認(rèn)證傳感器來減少認(rèn)證時(shí)間和精力的方法。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的傳感器認(rèn)證新思路

資產(chǎn)跟蹤應(yīng)用不僅要求所用元件具有合適的精度，經(jīng)過校準(zhǔn)，還需要通過一些認(rèn)證， 尤其是NIST可追溯性和ISO17025認(rèn)證。

一直以來，認(rèn)證都是在設(shè)備層面進(jìn)行的，是一項(xiàng)額外的生產(chǎn)步驟。而ISO17025認(rèn)證只能由經(jīng)認(rèn)可的機(jī)構(gòu)頒發(fā)。這意味著設(shè)備從裝配線上下來后，必須送往經(jīng)認(rèn)可的第三方實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試，這給整個(gè)生產(chǎn)流程增加了一個(gè)既費(fèi)錢又費(fèi)時(shí)的額外步驟。

如今，我們可以采用一種新的方法來簡(jiǎn)化認(rèn)證過程。通過使用預(yù)先認(rèn)證的傳感器組件，產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員可以省去裝配后的第三方認(rèn)證步驟，使產(chǎn)品能夠從生產(chǎn)線直接運(yùn)送到最終客戶手中。這樣，產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員就能保證出貨設(shè)備的精度，同時(shí)加快產(chǎn)品上市速度。

為此，Sensirion推出了各種通過ISO17025認(rèn)證的傳感器， 讓端到端監(jiān)控、簡(jiǎn)化生產(chǎn)和高效重新認(rèn)證成為可能。設(shè)計(jì)時(shí)采用Sensirion經(jīng)過認(rèn)證的SHT43傳感器，可以讓產(chǎn)品滿足NIST可追溯性和ISO17025合規(guī)性要求，且無(wú)需更改生產(chǎn)流程（圖1）。

圖1: 經(jīng)過認(rèn)證的SHT43傳感器省去了裝配后的第三方認(rèn)證步驟，從而加快了產(chǎn)品上市速度（圖源：Sensirion）

SHT43傳感器介紹

Sensirion SHT43是一款先進(jìn)的數(shù)字式溫濕度傳感器，具有I2C接口，典型的相對(duì)濕度精度為1.8%，溫度精度為0.48°C。SHT43體積小 (1.5mm × 1.5mm × 0.5mm)，電源電壓范圍寬（1.08V至3.6V），功耗低，非常適合資產(chǎn)跟蹤平臺(tái)和數(shù)據(jù)記錄應(yīng)用。此外，Sensirion還為基于Arduino或Raspberry Pi的開發(fā)設(shè)置提供了參考驅(qū)動(dòng)程序，以及適用于常見微控制器平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)程序。

通過云服務(wù)訪問證書

為了訪問證書，Sensirion提供了一項(xiàng)名為L(zhǎng)ibellus的云服務(wù)。該服務(wù)有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口便于手動(dòng)訪問證書，但更重要的是，它提供了一個(gè)應(yīng)用編程接口 (API)。API可用于在生產(chǎn)中驗(yàn)證產(chǎn)品內(nèi)置特定傳感器的證書，以及向相應(yīng)設(shè)備的最終客戶提供證書（圖2）。云服務(wù)可用于獲取可移植文檔格式 (PDF) 的文件，并允許直接訪問JavaScript Object Notation (JSON) 格式的原始校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。這樣，設(shè)備制造商就可以在自己的（數(shù)字）信箋上生成包含所有必要信息的證書文件，確保品牌標(biāo)識(shí)的一致性。

圖2：該圖說明了開發(fā)人員如何在生產(chǎn)過程中使用Sensirion的Libellus云服務(wù)來驗(yàn)證產(chǎn)品中內(nèi)置特定傳感器的證書，并向最終客戶提供證書（圖源：Sensirion）

通過API訪問證書

傳感器證書與序列號(hào)相關(guān)。序列號(hào)可通過I2C從傳感器讀取。有了序列號(hào)，就可以下載校準(zhǔn)數(shù)據(jù)（PDF文件和原始JSON數(shù)據(jù)）。Sensirion API指南提供了有關(guān)Web API的詳細(xì)文檔。

例如，通過以下cURL命令可下載序列號(hào)為123456的SHT43傳感器證書（PDF格式）：

curl --location --request GET \

'https://libellus.sensirion.com/api/SHT43/sensors/123456/certificate?format=application/pdf' \

--header 'Authorization: Token a2b3c4d5token7m8n9o'

此示例的詳細(xì)說明如下所示：

產(chǎn)品名“SHT43”指代所用產(chǎn)品。

序列號(hào)“123456”是通過I2C總線讀取的序列號(hào)。

“Authorization”頭令牌用于驗(yàn)證用戶的訪問權(quán)限，并在創(chuàng)建賬戶時(shí)與用戶共享。如果丟失，可在Libellus網(wǎng)絡(luò)界面的賬戶配置文件下重新設(shè)置。

請(qǐng)注意，重置令牌會(huì)使舊令牌失效；因此，從Libellus獲取數(shù)據(jù)的任何腳本和進(jìn)程都需要更新，以使用新令牌。

如果開發(fā)人員希望訪問原始校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，可使用名為“calibration_info”的單獨(dú)端點(diǎn)來獲取JSON格式的數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行后處理。

延伸閱讀

您可以查看整個(gè)SHT43產(chǎn)品系列，了解這些預(yù)認(rèn)證傳感器如何簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程。

要了解更多有關(guān)認(rèn)證流程、NIST和ISO17025之間的差異以及重新認(rèn)證或漂移估計(jì)等主題的信息，請(qǐng)查看Sensirion有關(guān)certified smart tracking的詳細(xì)指南

作者簡(jiǎn)介

Johannes Winkelmann是Sensirion的開發(fā)體驗(yàn)總監(jiān)，負(fù)責(zé)監(jiān)督支持工程師評(píng)估、原型開發(fā)和設(shè)計(jì)傳感器解決方案的各項(xiàng)計(jì)劃。他擁有軟件工程背景和十年的嵌入式系統(tǒng)、可穿戴設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，過去十年來一直從事開發(fā)者關(guān)系的工作，主要負(fù)責(zé)與生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴建立關(guān)系。