[0001] Die Erfindung betrifft einen Datenlogger zur Erfassung, Auswertung und Darstellung von aus den Messwerten erzeugten Klimadaten gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Elektronische Geräte der gattungsgemässen Art, sogenannte Datenlogger, werden überall dort eingesetzt, wo eine Langzeitaufnahme von Messparametern vorgenommen werden soll, ohne dass ständig Überwachungspersonal vor Ort anwesend ist. So werden Datenlogger vor allem bei Feldversuchen, bei der Überwachung von Transporten, z. B. bei der Überwachung von Beschleunigungs-, Vibrations- und Klimawerten bei LKW- oder Bahntransporten, zur Aufzeichnung von Feuchte- und Temperaturwerten in Lagerhäusern, in der Pharma- und Lebensmittelindustrie, zur Fehleranalyse von Systemen, beispielsweise zur Erfassung von Spannungsschwankungen in oder an einem System, zur Überwachung und Alarmierung bei Produktionsprozessen und bei Qualitätsstudien, in Forschung, Entwicklung und in der Ausbildung verwendet.
Auch im Hobbybereich, beispielsweise bei Modellflugzeugen, kommen Datenlogger zur Aufzeichnung und Überwachung von Messdaten zum Einsatz.
[0003] Die über einen längeren Zeitraum erfassten und abgespeicherten Messdaten können bei Bedarf weiterverarbeitet, grafisch dargestellt und zur Dokumentation statistisch ausgewertet werden. Neben den Messdaten erfassen Datenlogger vielfach auch sämtliche Ereignisse, wie z.B. einen Batteriewechsel, einen Bedienereingriff oder den Wechsel einer Speicherkarte, die während eines Überwachungszeitraums am Gerät stattfinden. Damit erfüllen derartige Datenlogger auch Anforderungen der Pharma-, Lebensmittel-und Chemieindustrie, die beispielsweise unter GLP (good laboratory practice), GMP (good manufacturing practice) oder unter FDA-Standards verlangt werden. Die vom Datenlogger erfassten Messdaten werden in einem internen Gerätespeicher abgelegt und sind bei Bedarf abrufbar.
[0004] Die vorprogrammierten Datenlogger des Stands der Technik werden üblicherweise an geeigneter Stelle zu den Produkten in die Verpackung gelegt. Nach dem Versand werden die Datenlogger aus der Verpackung entnommen. Die Auswertung erfolgt mit Hilfe einer gerätespezifischen Software, die auf einem PC abgespeichert ist oder zunächst über das Internet herabgeladen werden muss. Mit dieser Software werden eine Grafik der erfassten Messdaten und ein Bericht erstellt. Ein Datenlogger des Stands der Technik verhält sich dabei immer als ein "Slave", dem der Computer über die geladene spezielle Software erst mitteilt, welche Funktion (Lesen von Daten, Auswerten der Daten, Gerätekonfiguration) das Gerät gerade erfüllen soll.
[0005] Bei festgestellten Unregelmässigkeiten, einem sogenannten Alarmfall, werden die aufgrund der Auswertung erstellten Unterlagen an den Absender zurückgesandt, damit dieser die Situation beurteilen und eine Freigabe der Lieferung machen kann. Wegen der unterschiedlichen Datenlogger und Auswerteprogramme auf verschiedensten Computersystemen werden die Berichte in unterschiedlichen Datei- und Darstellungsformaten geliefert, die in der Regel untereinander nicht kompatibel sind. Dies erschwert insbesondere in Pharmaanwendungen die geforderte Langzeitarchivierung der Daten und Berichte.
Für die Lieferanten wie auch für die Kunden resultieren daraus erhebliche Kosten, die sich bei den konventionellen Systemen des Stands der Technik aus Faktoren wie z.B. der weltweiten Einführung des Systems samt Benutzerschulung, der Installation und Pflege der Auswertesoftware und Benutzerunterstützung, der Festlegung von Art und Darstellung der Freigabepapiere, der Qualifizierung der Auswertesoftware und gegebenenfalls eines Interfaces, der Sicherstellung der Einhaltung von behördlichen Vorgaben (GLP/ GMP, FDA Standards), und der Ablage und Langzeitarchivierung der Daten zusammensetzen.
[0006] Aus der WO 2006/133 582 ist bereits ein Datenlogger bekannt, der beim Empfänger geräteintern eine PDF-Datei erstellt, welche die aktuellen Messwerte im vordefinierten Auswertebericht präsentiert. Sobald der dort beschriebene Datenlogger mit einer Datenverarbeitungsanlage verbunden wird, steht diese Datei im PDF-Format zur Verfügung und kann über E-Mail versandt, archiviert oder ausgedruckt werden. Der Absender bestimmt weltweit, wie der Auswertebericht beim Empfänger aussehen soll. Es ist keine spezielle Auswertesoftware erforderlich, sondern bei der Auswertung wird geräteintern ein PDF-File erzeugt, das mit frei verfügbarer und praktisch auf allen Rechnern installierter Software lesbar ist. Beim Empfänger entfällt dadurch die Installations- oder Betriebsqualifikation einer speziellen Software, und die Benutzerschulung beschränkt sich auf einige wenige Details.
Die Darstellung ist länderunabhängig und standardisiert. Ist trotz automatischer Generierung eines PDF-Reports eine detaillierte Analyse der Messdaten erwünscht, erlauben die in einem gesicherten Bereich des PDF-Formats eingebetteten Rohdaten eine Weiterverarbeitung.
[0007] Während dieser neuartige Datenlogger bereits eine deutliche Effizienzsteigerung und eine Kostenreduktion bewirkt, sind immer noch Verbesserungen wünschenswert, welche den Datenlogger noch universeller machen, auf kundenspezifische oder auch länderspezifische Anforderungen Rücksicht nehmen und die Manipuliersicherheit erhöhen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Datenlogger gemäss der WO 2006/133 582 in dieser Hinsicht weiterzuentwickeln.
[0008] Die Lösung dieser Aufgaben besteht in einem Datenlogger, welcher die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist. Weiterbildungen und/ oder vorteilhafte AusführungsVarianten der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
[0009] Durch die Erfindung wird ein Datenlogger zur Erfassung, Auswertung und Darstellung von aus den Messwerten erzeugten Klimadaten geschaffen, der innerhalb eines gemeinsamen Gerätegehäuses verschiedene Funktionseinheiten umfasst. Diese Einheiten sind
eine Erfassungseinheit, die nach einem vorgebbaren Schema quasikontinuierlich Messdaten aufnimmt und über eine eigenständige Energieversorgung verfügt, eine Auswerteeinheit, die zur Verarbeitung der Messdaten und zur Darstellung der aus den Messdaten gewonnenen Klimadaten in Reportform in einem PDF-Format ausgebildet ist,
eine Speichereinheit zur Abspeicherung der aus den Messdaten erzeugten Reportdaten und eine Steuereinheit, die mit den anderen Einheiten zur Messwertaufnahme und zur Auswertung, Darstellung und Abspeicherung der Daten in Verbindung steht, wobei die Auswerteeinheit,
die Speichereinheit und die Steuereinheit über eine am Gehäuse vorgesehene standardisierte Schnittstelle mit Energie versorgbar und aktivierbar sind.
Der Datenlogger ist mit Hilfe von am Gerätegehäuse vorgesehenen Einrichtungen aus einem Grundmodus, in dem er nach dem Andocken über seine Schnittstelle an eine Aufnahmeschnittstelle eines Computers als ein externer Massenspeicher betreibbar ist, in einen Modus umschaltbar, in dem er nach dem Andocken als ein konfigurierbares Messgerät funktioniert.
[0010] Der erfindungsgemässe Datenlogger weist einen Grundmodus auf, in dem er, nachdem er über seine Schnittstelle an die entsprechende Aufnahmeschnittstelle eines PC angedockt und mit Energie versorgt worden ist, wie ein externer Massenspeicher arbeitet. Der Datenlogger arbeitet permanent als Messwerterfasser. Zu diesem Zweck ist die Erfassungseinheit mit einer separaten Energieversorgung, beispielsweise einer Batterie oder einem Akkumulator versehen. Sobald das Gerät über seine Schnittstelle an einen PC angedockt ist und mit Energie versorgt wird, beginnt die Auswertung der erfassten Messdaten, um daraus Klimadaten zu ermitteln, die geräteintern in ein standardisiertes PDF-Format umgeformt und abgespeichert werden.
Als Klimadaten werden dabei insbesondere Mittelwerte der Temperatur, die mittlere kinetische Temperatur als Mass für die in der Zeiteinheit in die Ware eingebrachte Energie, Luftfeuchtigkeit, Taupunktwerte usw. angesehen. Der an den PC angedockte Datenlogger arbeitet in seinem Grundmodus automatisch wie ein externer Massenspeicher, auf dem das erstellte PDF-File mit den Klimadaten und der zuvor definierten Darstellung des Berichts abgespeichert und jederzeit abrufbar ist. Die von der Erfassungseinheit aufgenommenen Messdaten sind als Rohdaten in einen geschützten Bereich des PDF-Files eingebettet. Sie sind bei Bedarf mit einer speziellen Software abrufbar, um eine genaue Analyse vorzunehmen. Mit dieser Software sind auch weitere Ereignisdaten abrufbar, beispielsweise um Manipulationen am Gerät oder am erzeugten PDF-File festzustellen und nachzuvollziehen.
[0011] Um den Datenlogger noch universeller einsetzbar zu machen, ist er mit Hilfe von am Gerätegehäuse vorgesehenen Einrichtungen aus seinem Grundmodus, in dem er nach dem Andocken über seine Schnittstelle an eine Aufnahmeschnittstelle eines Computers als ein externer Massenspeicher betreibbar ist, in einen Modus umschaltbar, in dem er nach dem Andocken als ein konfigurierbares Messgerät funktioniert. Im Gegensatz zu den Geräten des Stands der Technik, bei denen der Computer als "Master" dem Gerät als "Slave" über eine gerätespezifische Software den jeweiligen Betriebsmodus aufzwingt, bildet der erfindungsgemässe Datenlogger den "Master", der dem Computer mitteilt, ob er ein externer Massenspeicher ist, aus dem Daten abrufbar sind, oder ob er ein konfigurierbares Messgerät darstellt, das für neue Aufgaben konfigurierbar ist.
Eine Neukonfiguration ist erforderlich, beispielsweise um bei Pharmaprodukten ein neues Medikamentenprofil zu laden, oder um eine neues Reiseprofil zu laden, welches dem Versandweg besser gerecht wird, oder um Parameter der Messwerterfassung zu verändern. Im Konfigurationsmodus kann auch die Information über den Sender und den Empfänger neu definiert werden, beispielsweise um eine Zwischenlagerung besser zu berücksichtigen; das Aussehen des geräteintern im PDF-Format erstellten Berichts kann an lokale Gegebenheiten und Erfordernisse angepasst oder beispielsweise die Sprache des Berichts geändert werden.
[0012] Die standardisierte Schnittstelle ist mit Vorteil eine USB-Schnittstelle, über welche die Auswerteeinheit, die Speichereinheit und die Steuereinheit mit Energie versorgbar sind. USB-Schnittstellen sind mittlerweile auf praktisch allen Rechnern verfügbar; sie vereinen die Energieversorgung mit einer hohen Datenübertragungsrate.
[0013] Eine Besonderheit des erfindungsgemässen Datenloggers ist es, dass die Auswerteeinheit nach dem Andocken des Geräts an den Computer automatisch mit der Auswertung und der Erzeugung des PDF-Auswertereports beginnt und dabei die aktuellsten Messdaten berücksichtigt. Der Datenlogger ist ja mit einer Erfassungseinheit ausgestattet, die eine eigene Energieversorgung aufweist. Dadurch ist sichergestellt, dass diese innerhalb der vorgebbaren Messintervalle permanent Messdaten aufnimmt und abspeichert. Die Auswertung der Messdaten berücksichtigt daher immer die aktuellsten Messwerte.
[0014] Prinzipiell wäre es möglich, den Datenlogger selbst mit Einrichtungen auszustatten, die es erlauben, nach der Aktivierung des Konfigurationsmodus die Änderung seiner Konfiguration direkt am Gerät vorzunehmen. Aus Sicherheitsgründen ist es jedoch zweckmässig, wenn die Änderung der Konfiguration nur mit Hilfe einer gerätespezifischen Software erfolgt, die auf einem Computer gespeichert ist, an dessen USB-Aufnahmeschnittstelle das Gerät anschliessbar ist. Damit ist sichergestellt, dass nur dafür autorisiertes Personal eine Konfigurationsänderung vornehmen kann. Zudem wird auf diese Weise eine Verkomplizierung und unnötige Verteuerung des Gerätes vermieden.
[0015] Eine vorteilhafte Ausführungsvariante des Datenloggers sieht vor, dass im Konfigurationsmodus des Geräts wenigstens das Messintervall und die Alarmierungsgrenzen veränderbar sind. Durch die Neudefinition dieser Messwerterfassungsparameter ist die Quasi-Kontinuität der Erfassungseinheit des Datenloggers beeinflussbar und kann das Gerät für völlig neue Aufgaben eingesetzt werden.
[0016] Eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante des Datenloggers sieht vor, dass im Konfigurationsmodus die Darstellung des PDF-Auswertereports veränderbar ist. Dadurch kann das Gerät beispielsweise sehr einfach an geänderte gesetzliche Vorschriften bzw. an Erfordernisse eines Langzeitarchivierungssystems angepasst werden. Der Kunde kann seinen Report weltweit identisch gestalten.
[0017] Die Einrichtungen am Gerätegehäuse zur Umschaltung des Betriebsmodus des Geräts sind vorzugsweise Tasten, Druckknöpfe oder dergleichen. Die Umschaltung des Geräts aus dem Grundmodus in den Konfigurationsmodus erfolgt über eine Tastenkombination. Am Gerätegehäuse vorgesehene Einrichtungen zeigen den geänderten Betriebsmodus an. Die Konfigurationssoftware ist in dem Computer abgespeichert, an den der Datenlogger angedockt wird. Sie ist mit Vorteil für die Konfiguration verschiedener Geräte des selben Herstellers ausgebildet. Nach der Umschaltung des Betriebsmodus der Geräte und der Aktivierung des Konfigurationsmodus befinden sich die Steuereinheiten der verschiedenen Geräte in einem gleichartigen Lernmodus, in dem sie über die Konfigurationssoftware veränderbar sind.
Wie die eingegebenen Daten in den verschiedenen Steuereinheiten weiterverarbeitet werden, kann dann wiederum gerätespezifisch festgelegt sein.
[0018] Die Anzeige am Gerätegehäuse ist mit Vorteil eine energiesparende LCD-Anzeige. Zweckmässigerweise ist die Anzeige auch zur Angabe der Restbetriebsdauer des Geräts befähigt. Dies ist für den Anwender vorteilhafter als eine blosse Anzeige des Batteriezustands, aus dem nur näherungsweise die zur Verfügung stehende Restbetriebdauer abgeschätzt werden kann.
[0019] Der Datenlogger weist mit Vorteil wenigstens einen internen Messfühler und/oder eine oder mehrere Eingangsschnittstellen für den Anschluss von Messfühlern für gleiche oder unterschiedliche Messparameter auf. Dadurch kann ein Datenlogger quasi gleichzeitig mehrere Objekte überwachen und/oder mehrere Parameter erfassen.
[0020] Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer beispielsweisen Ausführungsvariante der Erfindung unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer Darstellung:
<tb>Fig. 1<sep>ein Blockschema eines Datenloggers;
<tb>Fig. 2<sep>eine symbolische, schematische Darstellung eines erzeugten PDF-Files;
<tb>Fig. 3<sep>ein schematisches Beispiel einer erweiterten Analysedarstellung mit Hilfe einer gerätespezifischen Auswertesoftware.
<tb>Fig. 4<sep>eine schematische perspektivische Darstellung eines Datenloggers; und
<tb>Fig. 5<sep>eine schematische Darstellung des Einsatzes eines Datenloggers.
[0021] Der in Fig. 1 beispielsweise dargestellte Datenlogger trägt gesamthaft das Bezugszeichen 1. Der Datenlogger 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das mit Ein- und Ausgängen für Messsignale bzw. Messdaten und digitalisierte Daten ausgestattet ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind auf der Eingangsseite drei Eingänge 3, 4, 5 und ein Ausgang 6 angedeutet. Die Eingänge 3, 4 sind mit Anschlussschnittstellen für verschiedene Messfühler versehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um Schnittstellen für Messfühler für Temperaturen T bzw. für relative Luftfeuchtemessungen %. Der dritte Eingang 5 dient für die Erfassung von Ereignisdaten DIV, die beispielsweise ein Batteriewechsel, Bedienereingriffe oder der Wechsel einer Speicherkarte während des Überwachungszeitraums usw. sein können.
Die Darstellung als "Eingang 5" ist dabei nur symbolisch zu verstehen und soll nicht bedeuten, dass es sich dabei unbedingt um eine Anschlussschnittstelle für ein Anschlusskabel handelt. Der Datenlogger kann auch mit einem oder mehreren internen Messfühlern und/oder einer oder mehreren Anschlussschnittstellen für weitere Messfühler ausgestattet sein.
[0022] Die an den Eingängen 3, 4, 5 anliegenden Messdaten T, %, DIV werden jeweils in zugehörigen Analog/Digital Konvertern 7, 8, 9 digitalisiert und über einen Bufferspeicher 10 zu einer Speichereinheit 11 transportiert und dort in digitaler Form abgespeichert. Ein Zeitgeber 12 erfasst zu jedem Messsignal das zugehörige Datum und die zugehörige Zeit und gibt diese Information über den Bufferspeicher 10 an die Speichereinheit 11 weiter, wo sie abgespeichert wird. In einer alternativen, speicherplatzsparenden Variante wird nur die Anfangszeit abgespeichert. Die zu jedem Messwert gehörige Zeit kann dann wegen der "äquidistanten" Abspeicherung der Messwerte bei der Auswertung der Daten rechnerisch ermittelt werden.
Die digitalisierten Mess-, Zeit- und Ereignisdaten (T, %, DIV) werden vor dem Ausgang 6 einem Mikroprozessor 13 zugeführt, der sie für die Ausgabe bzw. für eine Anzeige auf einem am Gehäuse 2 vorgesehenen Display weiterverarbeitet. Eine Energieversorgungseinheit, welche die Erfassungseinheit mit der erforderlichen Energie versorgt, ist mit dem Bezugszeichen 14 versehen. Beispielsweise wird die Energie von einer Blockbatterie oder einem Akkumulator bereitgestellt.
[0023] Der Mikroprozessor 13 der Auswerteeinheit ist grundsätzlich derart ausgebildet, dass er aktivierbar ist, wenn der Datenlogger über seinen als eine USB-Schnittstelle ausgebildeten Ausgang 6 an einen externen Rechner, beispielsweise an einen PC angedockt und mit externer Energie versorgt worden ist. Unabhängig davon kann jedoch auch bei nicht angedocktem Datenlogger beispielsweise ein Temperaturmittelwert oder dergleichen abgefragt werden. Bei der standardisierten USB-Schnittstelle handelt es sich dabei um keinen reinen Ausgang. Vielmehr ist die USB-Schnittstelle eine bidirektionale Schnittstelle, die neben dem Datenverkehr auch eine externe Energieversorgung des Datenloggers 1 ermöglicht. Die aus den Messdaten ermittelten Klimadaten, wie z.B.
Mittelwerte der Temperatur, die mittlere kinetische Temperatur als Mass für die in der Zeiteinheit in die Ware eingebrachte Energie, Luftfeuchtigkeit, Taupunktwerte usw., werden intern als Grafik- und/ oder Tabellendateien abgespeichert und in ein vorgebbares Ausgabeprotokoll eingebunden. Der Prozessor 13 wandelt die Dateien dabei in ein international standardisiertes PDF-Format um, welches über eine weltweit verfügbare Standardsoftware lesbar ist. Zusätzlich ist der Prozessor 13 dazu ausgebildet, die digitalen Eingangs- und Zeitdaten sowie die Ereignisdaten als geschützte Rohdaten derart in das erzeugte PDF-Datenformat einzubetten, dass diese nur mit einer gerätespezifischen Auswertesoftware les- und bearbeitbar sind. Dazu sind die Rohdaten in einen geschlossenen, geschützten Bereich des PDF-Datenfiles eingebettet.
[0024] Fig. 2 gibt symbolisch den Aubau des erzeugten PDF-Datenfiles wieder. Das Datenfile weist einen offenen Bereich A und einen geschlossenen, gesicherten Bereich B auf. Der offene Bereich kann beispielsweise einen Statusreport R, eine tabellarische Auflistung S der Eingangs- und Zeitdaten, sowie eine grafische Darstellung G des zeitlichen Verlaufs der aufgenommenen Messdaten umfassen. Diese liegen alle im frei verfügbaren PDF-Format oder PDF-A-Format (ISO-Standard) vor und können damit praktisch auf jedem PC dargestellt werden, der mit dem kostenlos erhältlichen Adobe(R) Acrobat Reader(R) ausgestattet ist. Die digitalisierten Rohdaten (digitalisierte Mess- und Zeitdaten, Ereignisdaten) sind in einen geschlossenen, gesicherten Bereich des PDF-Datenfiles eingebettet.
Die Rohdaten liegen zwar im PDF-Datenfile vor und werden bei einer Weiterleitung des PDF-Datenfiles z.B. per E-Mail mitgesandt; sie können jedoch nur auf einem PC geöffnet, gelesen und bearbeitet werden, der mit der gerätespezifischen Auswertesoftware des Datenloggers ausgestattet ist.
[0025] Fig. 3 skizziert schematisch eine mit Hilfe der gerätespezifischen Auswertesoftware generierte erweiterte Analysedarstellung. Diese weist mehrere Bereiche a-e auf, in denen unterschiedliche Auswertungen, Kopfzeilen, Kommentare, Statistiken und Diagramme dargestellt sind. Der Statusreport R, die tabellarische Auflistung S der Eingangs- und Zeitdaten, sowie die grafische Darstellung G des zeitlichen Verlaufs der aufgenommenen Messdaten, die im offenen Bereich des PDF-Datenfiles abgelegt waren, finden sich beispielsweise in einem Bereich b wieder. Die Rohdaten sind beispielsweise im Bereich d angeordnet und können vollumfänglich dargestellt, gelesen und bearbeitet werden. Schliesslich können in diesem Bereich auch die Daten über weitere registrierte Ereignisse, wie z.B.
Batteriewechsel, Bedienereingriffe oder den Wechsel einer Speicherkarte, die während eines Überwachungszeitraums am Datenlogger stattgefunden haben, abgespeichert sein.
[0026] Der in Fig. 4 schematisch in perspektivischer Ansicht dargestellte Datenlogger ist wiederum gesamthaft mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Das Gehäuse trägt das Bezugszeichen 2, die standardisierte USB-Schnittstelle ist mit dem Bezugszeichen 6 bezeichnet. Am Gehäuse sind zwei Tastenfelder 21, 22 vorgesehen, über die das Gerät bedienbar ist. Eine Anzeige 23 vermittelt Informationen über den Zustand des Geräts, beispielsweise über den aktuellsten Messwert, über die Aktivierung oder die Beendigung der Messwertaufzeichnung, über die Restlaufzeit des Geräts als Indikator für den Batteriezustand usw. Spezielle Tastenkombinationen erlauben den schnellen Sprung zu verschiedenen Funktionen des Geräts.
Nach dem Andocken des Datenloggers über seine USB-Schnittstelle an einen PC ist durch das Ausführen eine solchen speziellen Tastenkombination der Datenlogger in den Konfigurationsmodus überführbar.
[0027] Fig. 5 gibt schematisch den Einsatz eines erfindungsgemässen Datenloggers beispielsweise im Kühlkettenmonitoring wieder. Der Datenlogger wird nach seiner Initialisierung, die beispielsweise durch das Drücken der mit TRANSIT gekennzeichneten Taste 21 (Fig. 4) erfolgt, zu den Produkten in die Verpackung gelegt. Bei den Produkten handelt es sich beispielsweise um Medikamente, die auf dem Land- und/ oder Luftweg zum Empfänger gelangen. Dort werden die Waren ausgepackt und der Datenlogger entnommen. Durch Betätigung der mit ARRIVED gekennzeichneten Taste 22 (Fig. 4) am Gehäuse des Datenloggers setzt der Empfänger eine Endmarkierung, die für die spätere Auswertung der Messdaten herangezogen wird. Danach wird der Datenlogger mit seiner USB-Schnittstelle an eine USB Aufnahmeschnittstelle eines Computers angedockt.
Sobald die Auswerteeinheit über die USB-Schnittstelle mit Energie versorgt worden ist, beginnt sie mit der Auswertung der von der Erfassungseinheit während des Transports aufgezeichneten Messdaten. Dabei werden die aktuellsten gemessenen Messwerte mit berücksichtigt. In der Auswerteeinheit werden aus den Messwerten Klimadaten gewonnen. Dies sind beispielsweise Mittelwerte der Temperatur, die mittlere kinetische Temperatur als Mass für die in der Zeiteinheit in die Ware eingebrachte Energie, die Luftfeuchtigkeit, Taupunktwerte usw. Die ermittelten Klimadaten werden in Grafiken, Diagrammdarstellungen und dergleichen umgesetzt und in einen Bericht im PDF-Datenformat eingesetzt, dessen Aussehen und Darstellung von der Konfiguration des Datenloggers abhängt.
Falls erforderlich, kann der Empfänger über eine spezielle Tastenkombination am Datenlogger in den Konfigurationsmodus des Geräts wechseln, um über ein im Computer abgespeichertes Bedienprogramm beispielsweise das Aussehen des Berichts oder dessen Sprache zu beeinflussen. Der im PDF-Format erstellte Bericht kann als PDF-File abgespeichert, ausgedruckt oder per E-Mail weltweit versandt werden. Wegen des weltweit vereinheitlichten PDF-Standards kann der Bericht überall ohne Spezialsoftware, auch mit frei verfügbaren Leseprogrammen dargestellt und ausgedruckt werden. Alle Rohdaten sind manipuliersicher in das PDF-File eingebettet und können bei Bedarf mit einer vom Gerätehersteller bereitgestellten speziellen Software sichtbar gemacht und weiter analysiert werden.
[0028] Möglicherweise wird die Ware vom Empfänger weiterversandt. Damit dieser den Datenlogger weiterverwenden kann, ist es ihm möglich, im Konfigurationsmodus des Geräts weitere Änderungen vorzunehmen, beispielsweise, um ein neues Absendedatum festzulegen, ein neues Reiseprofil zu laden und entsprechend beispielsweise die Messintervalle und/oder die Alarmgrenzen neu zu definieren. Danach kann der Datenlogger wieder eingesetzt und weiter verwendet werden.
The invention relates to a data logger for detection, evaluation and display of climate data generated from the measured values according to the preamble of patent claim 1.
Electronic devices of the generic type, so-called data loggers are used wherever a long-term recording of measurement parameters should be made without constantly monitoring personnel is present on site. So dataloggers are mainly in field trials, in the monitoring of transport, z. As in the monitoring of acceleration, vibration and climate change in truck or rail transport, for recording humidity and temperature values in warehouses, in the pharmaceutical and food industries, for error analysis of systems, for example, to detect voltage fluctuations in or on a System used for monitoring and alerting in production processes and quality studies, in research, development and training.
Even in the hobby field, for example in model airplanes, data loggers are used to record and monitor measurement data.
The recorded over a longer period and stored measurement data can be further processed if necessary, graphically displayed and evaluated for documentation statistically. In addition to the measured data, dataloggers often also record all events, such as a battery change, an operator intervention, or the replacement of a memory card that occur during a monitoring period on the device. Thus, such dataloggers also meet requirements of the pharmaceutical, food and chemical industries, which are required for example under GLP (good laboratory practice), GMP (good manufacturing practice) or under FDA standards. The measured data recorded by the data logger are stored in an internal device memory and can be called up as required.
The preprogrammed data logger of the prior art are usually placed at a suitable location to the products in the package. After shipment, the data loggers are removed from the packaging. The evaluation is carried out with the aid of a device-specific software, which is stored on a PC or must first be downloaded via the Internet. This software generates a graph of the collected measurement data and a report. A state-of-the-art data logger always behaves as a "slave" to whom the computer first notifies via the loaded special software which function (reading data, evaluating the data, device configuration) the device is to fulfill.
In case of detected irregularities, a so-called alarm case, the documents produced on the basis of the evaluation are returned to the sender, so that he can assess the situation and make a release of the delivery. Because of the different data loggers and evaluation programs on different computer systems, the reports are delivered in different file and presentation formats, which are usually not compatible with each other. This makes the required long-term archiving of data and reports particularly difficult in pharmaceutical applications.
For the suppliers as well as for the customers, this results in considerable costs, which in the conventional systems of the prior art are due to factors such as e.g. the worldwide introduction of the system including user training, the installation and maintenance of the evaluation software and user support, the determination of the type and presentation of the release papers, the qualification of the evaluation software and, if necessary, an interface, ensuring compliance with regulatory requirements (GLP / GMP, FDA standards) , and the filing and long-term preservation of the data.
A data logger is already known from WO 2006/133 582, which creates a PDF file at the receiver internally, which presents the current measured values in the predefined evaluation report. As soon as the data logger described there is connected to a data processing system, this file is available in PDF format and can be sent, archived or printed via e-mail. The sender determines worldwide what the evaluation report should look like at the recipient. No special evaluation software is required, but during the evaluation, a PDF file is generated internally, which is readable with freely available software that is practically installed on all computers. The receiver eliminates the installation or operational qualification of specialized software, and user training is limited to a few details.
The presentation is country-independent and standardized. If a detailed analysis of the measurement data is desired despite automatic generation of a PDF report, the raw data embedded in a secure area of the PDF format allow further processing.
While this novel data logger already causes a significant increase in efficiency and cost reduction, improvements are still desirable, which make the data logger even more universal, take into account customer or country-specific requirements and increase the Manipuliersicherheit. The object of the present invention is therefore to further develop a data logger according to WO 2006/133 582 in this regard.
The solution to these problems consists in a data logger, which has the stated in the characterizing portion of claim 1 features. Further developments and / or advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
The invention provides a data logger for detecting, evaluating and displaying climate data generated from the measured values, which comprises different functional units within a common device housing. These units are
a detection unit which acquires measurement data quasi-continuously according to a predefinable scheme and has its own energy supply, an evaluation unit which is designed to process the measurement data and to display the climate data obtained from the measurement data in report form in a PDF format,
a memory unit for storing the report data generated from the measurement data and a control unit which is in communication with the other units for measuring value recording and for evaluating, displaying and storing the data, wherein the evaluation unit,
the memory unit and the control unit can be supplied and activated with energy via a standardized interface provided on the housing.
The datalogger is switchable to a mode by means of devices provided on the device housing from a basic mode in which it is operable after docking via its interface to a recording interface of a computer as an external mass storage, in which it after docking as a configurable meter works.
The inventive data logger has a basic mode in which he, after he has been docked via his interface to the appropriate recording interface of a PC and supplied with power, like an external mass storage works. The data logger works permanently as a data logger. For this purpose, the detection unit is provided with a separate power supply, for example a battery or an accumulator. As soon as the device is docked to a PC via its interface and supplied with energy, the evaluation of the acquired measurement data begins in order to determine climate data that are converted and stored internally into a standardized PDF format.
In particular, average values of the temperature, the average kinetic temperature as a measure of the energy introduced into the product in the unit of time, atmospheric humidity, dew point values, etc., are regarded as climate data. The datalogger docked to the PC works in its basic mode automatically like an external mass storage device, where the generated PDF file with the climate data and the previously defined presentation of the report is stored and retrievable at any time. The measurement data recorded by the detection unit are embedded as raw data in a protected area of the PDF file. If required, they can be called up with special software in order to carry out a precise analysis. With this software, other event data can be retrieved, for example, to detect and reproduce manipulations on the device or the generated PDF file.
In order to make the datalogger even more universal, it is with the help of provided on the device housing facilities from its basic mode in which it is operable after docking via its interface to a recording interface of a computer as an external mass storage, in a mode switchable in which it functions as a configurable meter after docking. In contrast to the devices of the prior art in which the computer imposes the respective mode of operation on the device as a "slave" via a device-specific software, the data logger according to the invention forms the "master" which notifies the computer whether it is operating external mass storage is, from which data is retrievable, or whether it represents a configurable meter, which is configurable for new tasks.
A reconfiguration is required, for example, to load a new drug profile for pharmaceutical products, or to load a new travel profile that better complies with the shipping route, or to change parameters of the data acquisition. In the configuration mode, the information about the transmitter and the receiver can be redefined, for example, to better take into account a temporary storage; the appearance of the report created in-house in PDF format can be adapted to local conditions and requirements or, for example, the language of the report can be changed.
The standardized interface is advantageously a USB interface via which the evaluation unit, the memory unit and the control unit can be supplied with energy. USB interfaces are now available on virtually all computers; They combine the power supply with a high data transfer rate.
A special feature of the inventive data logger is that the evaluation starts automatically after docking the device to the computer with the evaluation and the generation of the PDF evaluation report, taking into account the latest measurement data. The datalogger is equipped with a recording unit that has its own power supply. This ensures that they permanently record and store measured data within the predefined measuring intervals. The evaluation of the measured data therefore always takes the latest measured values into account.
In principle, it would be possible to equip the datalogger itself with facilities that allow you to make the change of its configuration directly on the device after activating the configuration mode. For security reasons, however, it is expedient if the configuration is changed only with the aid of a device-specific software which is stored on a computer to whose USB recording interface the device can be connected. This ensures that only authorized personnel can make a configuration change. In addition, a complication and unnecessary increase in the cost of the device is avoided in this way.
An advantageous embodiment of the data logger provides that in the configuration mode of the device at least the measuring interval and the alarm limits are variable. By redefining these data acquisition parameters, the quasi-continuity of the data logger acquisition unit can be influenced and the instrument can be used for completely new tasks.
A further advantageous embodiment of the data logger provides that in the configuration mode, the presentation of the PDF evaluation report is changeable. As a result, the device can be adapted very easily, for example, to changed statutory regulations or to the requirements of a long-term archiving system. The customer can make his report identical worldwide.
The devices on the device housing for switching the operating mode of the device are preferably buttons, push buttons or the like. Switching the device from the basic mode to the configuration mode is done via a key combination. Devices provided on the device housing indicate the changed operating mode. The configuration software is stored in the computer to which the datalogger is docked. It is advantageously designed for the configuration of various devices from the same manufacturer. After switching the operating mode of the devices and activating the configuration mode, the control units of the various devices are in a similar learning mode, in which they can be changed via the configuration software.
In turn, how the entered data is processed in the various control units can then be specified device-specifically.
The display on the device housing is advantageously an energy-saving LCD display. Conveniently, the display is also capable of indicating the remaining operating time of the device. This is more advantageous for the user than a mere indication of the battery state, from which only approximately the available remaining operating time can be estimated.
The data logger advantageously has at least one internal measuring sensor and / or one or more input interfaces for connecting measuring sensors for the same or different measuring parameters. As a result, a data logger can virtually simultaneously monitor several objects and / or record several parameters.
Further advantages and features will become apparent from the following description of an exemplary embodiment of the invention with reference to the schematic drawings. It shows in not to scale representation:
<Tb> FIG. 1 <sep> is a block diagram of a data logger;
<Tb> FIG. 2 <sep> a symbolic, schematic representation of a generated PDF file;
<Tb> FIG. 3 <sep> is a schematic example of an extended analysis representation with the aid of a device-specific evaluation software.
<Tb> FIG. 4 <sep> is a schematic perspective view of a data logger; and
<Tb> FIG. 5 <sep> is a schematic representation of the use of a data logger.
The data logger shown in Fig. 1, for example, bears the reference numeral 1. The data logger 1 has a housing 2, which is equipped with inputs and outputs for measurement signals or measurement data and digitized data. In the illustrated embodiment, three inputs 3, 4, 5 and an output 6 are indicated on the input side. The inputs 3, 4 are provided with connection interfaces for different sensors. In the illustrated embodiment, these are interfaces for sensors for temperatures T and for relative humidity measurements%. The third input 5 is for the detection of event data DIV, which may be, for example, a battery change, operator intervention or the replacement of a memory card during the monitoring period, etc.
The representation as "input 5" is to be understood only symbolically and should not mean that this is necessarily a connection interface for a connection cable. The datalogger may also be equipped with one or more internal probes and / or one or more port interfaces for additional probes.
The voltage applied to the inputs 3, 4, 5 measurement data T,%, DIV are respectively digitized in associated analog / digital converters 7, 8, 9 and transported via a buffer memory 10 to a memory unit 11 and stored there in digital form. A timer 12 detects the associated date and the associated time for each measurement signal and forwards this information via the buffer memory 10 to the memory unit 11, where it is stored. In an alternative, space-saving variant, only the start time is stored. The time associated with each measured value can then be determined by calculation on account of the "equidistant" storage of the measured values during the evaluation of the data.
The digitized measurement, time and event data (T,%, DIV) are fed before the output 6 to a microprocessor 13, which further processes it for output or for display on a display provided on the housing 2. A power supply unit, which supplies the detection unit with the required energy, is provided with the reference numeral 14. For example, the energy is provided by a block battery or an accumulator.
The microprocessor 13 of the evaluation is basically designed so that it can be activated when the datalogger has been docked via its trained as a USB interface output 6 to an external computer, such as a PC and supplied with external energy. Regardless of this, however, a temperature mean value or the like can be interrogated even when the datalogger is not docked. The standardized USB interface is not a pure output. Rather, the USB interface is a bidirectional interface, which allows not only the data traffic but also an external power supply of the data logger 1. The climate data determined from the measurement data, such as
Average values of the temperature, the average kinetic temperature as a measure of the energy introduced into the product in the unit of time, air humidity, dew point values, etc., are stored internally as graphics and / or table files and integrated into a specifiable output protocol. The processor 13 converts the files in an internationally standardized PDF format, which is readable via a standard software available worldwide. In addition, the processor 13 is designed to embed the digital input and time data and the event data as protected raw data in the generated PDF data format such that they can only be read and processed with a device-specific evaluation software. For this, the raw data is embedded in a closed, protected area of the PDF data file.
Fig. 2 is symbolically the Aubau of the generated PDF data files again. The data file has an open area A and a closed, secure area B. The open area may include, for example, a status report R, a tabular listing S of the input and time data, and a graphical representation G of the time course of the recorded measurement data. These are all available in the freely available PDF format or PDF-A format (ISO standard) and can thus be displayed on virtually any PC equipped with the free Adobe (R) Acrobat Reader (R). The digitized raw data (digitized measurement and time data, event data) are embedded in a closed, secure area of the PDF data file.
Although the raw data are available in the PDF data file and are transmitted when the PDF data file is forwarded, for example. sent by e-mail; However, they can only be opened, read and edited on a PC equipped with the device-specific evaluation software of the datalogger.
Fig. 3 schematically outlines a generated using the device-specific evaluation software advanced analysis representation. This has several areas a-e, in which different evaluations, headers, comments, statistics and diagrams are shown. The status report R, the tabular listing S of the input and time data, and the graphical representation G of the temporal course of the recorded measurement data, which were stored in the open area of the PDF data file, can be found, for example, in a region b. The raw data are arranged, for example, in the region d and can be displayed, read and edited in their entirety. Finally, in this area, the data on other registered events, such as.
Battery change, operator intervention or the replacement of a memory card, which took place during a monitoring period on the datalogger, stored.
The data logger shown schematically in perspective view in FIG. 4 is in turn provided with the reference numeral 1 in its entirety. The housing carries the reference numeral 2, the standardized USB interface is designated by the reference numeral 6. On the housing two keypads 21, 22 are provided, via which the device is operable. A display 23 provides information about the state of the device, such as the most recent reading, the activation or termination of the measurement record, the remaining time of the device as an indicator of the battery condition, etc. Special shortcut keys allow quick jump to various functions of the device.
After docking the datalogger via its USB interface to a PC, by executing such a special key combination, the datalogger can be put into the configuration mode.
Fig. 5 shows schematically the use of a novel data logger, for example in the cold chain monitoring again. The data logger is placed in the packaging after its initialization, which occurs, for example, by pressing the key 21 (FIG. 4) marked TRANSIT. The products are, for example, medicines that reach the recipient by land and / or air. There the goods are unpacked and the data logger removed. By actuating the key 22 marked with ARRIVED (FIG. 4) on the housing of the data logger, the receiver sets an end mark, which is used for the later evaluation of the measured data. Afterwards the data logger with its USB interface is docked to a USB recording interface of a computer.
As soon as the evaluation unit has been supplied with energy via the USB interface, it begins to evaluate the measurement data recorded by the detection unit during transport. The most recent measured values are taken into account. In the evaluation unit, climate data are obtained from the measured values. These are, for example, mean values of the temperature, the average kinetic temperature as a measure of the energy introduced into the product in the unit of time, the humidity, dew point values, etc. The climate data determined are converted into graphics, diagrams and the like and inserted into a report in the PDF data format whose appearance and presentation depends on the configuration of the data logger.
If necessary, the receiver can use a special key combination on the datalogger to switch to the configuration mode of the device in order to influence, for example, the appearance of the report or its language via a computer-stored operating program. The report created in PDF format can be saved as a PDF file, printed out or sent by e-mail worldwide. Because of the globally standardized PDF standard, the report can be displayed and printed anywhere without special software, even with freely available reading programs. All raw data are tamper-proof embedded in the PDF file and can be made visible and further analyzed as needed with a special software provided by the device manufacturer.
The goods may be forwarded by the recipient. In order to be able to continue using the data logger, it is possible to make further changes in the configuration mode of the device, for example, to set a new dispatch date, to load a new travel profile and, for example, to redefine the measurement intervals and / or the alarm limits. Then the datalogger can be used again and continue to be used.