CN114885229A - 用于一次性使用生物医学和生物过程系统中的状况指示的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开和描述监测生物处理环境中的组件状况的方法、系统和设备。某些示例提供用于可任意处理生物处理组件的传感器装置。示例传感器装置包含附于组件的第一部分，第一部分配置成提供与组件关联的标识符。示例传感器装置还包含第二部分，其配置成基于组件的状态来提供状况指示。示例传感器装置配置成将标识符和状况指示传送给与包含组件的生物处理平台关联的控制计算机。

Description

用于一次性使用生物医学和生物过程系统中的状况指示的系 统和方法
相关申请
[不适用]
联邦资助研发
[不适用]
缩微胶片/著作权参考
[不适用]。
背景技术
许多制药和生物制药学实验室系统现在涉及一次性使用（single－use）生物过程设备。一次性使用系统基于例如改进的无菌度和除尘度、增加的循环时间等提供比传统的更昂贵不锈钢系统更低成本的解决方案。
但是，一次性使用设备涉及管道、过滤器、电路、可任意处理（disposable）组件等之间的许多连接。给定这些连接，存在检验系统组件的安全性和生存能力的需要。如果没有正确进行连接，则污染、泄漏、延迟和其他错误能够不利地影响过程和所得到产品。
当前，一次性使用系统中的连接必须遵循（follow）所建立检查表和程序经过目测来手动检验。胜于连续监测，要求手动重新检查，以帮助确保系统的持续完整性。
发明内容
某些示例提供用于生物处理环境中的组件的状况监测的方法和系统。
某些示例提供包含传感器的可任意处理生物处理组件。示例传感器包含：第一部分，其配置成提供标识符；以及第二部分，其配置成基于组件的状态来提供状况指示。在示例中，标识符和状况指示将被传送供由生物处理平台的控制系统使用。
某些示例提供用于可任意处理生物处理组件的传感器装置。示例传感器装置包含附于组件的第一部分，第一部分配置成提供与组件关联的标识符。示例传感器装置还包含第二部分，其配置成基于组件的状态来提供状况指示。示例传感器装置配置成将标识符和状况指示传送给与包含组件的生物处理平台关联的控制计算机。
某些示例提供用来监测包含生物处理子系统和控制子系统的生物处理系统中的组件的方法。示例方法包含基于来自与组件关联的传感器的第一部分的反馈来识别组件。示例方法包含基于来自与组件关联的传感器的第二部分的反馈来确定组件的状态。示例方法包含基于由传感器无线提供的组件的状态和标识来促进动作的触发。
某些示例提供通过监测生物处理系统中的组件的过程控制的方法。示例方法包含基于来自与组件关联的传感器的第一部分的反馈来识别组件。示例方法包含基于来自与组件关联的传感器的第二部分的反馈来确定组件的初始状态。示例方法包含监测过程以识别用户动作。示例方法包含基于由传感器无线提供的组件的状态和标识来促进动作的触发。
附图说明
图1-3示出配置用于监测的示例生物过程系统组件。
图4图示包含生物处理子系统的控制子系统的示例生物过程系统。
图5描绘包含经由本地无线网络进行通信的多个无线传感器、标签和生物过程组件的示例生物过程基础设施。
图6图示使用两个RFID标签的连接检验的另一个示例。
图7示出用于连接检验的双传感器系统的示意表示。
图8图示示例连接检验解决方案。
图9图示其中采用密封膜的两侧上的条形码和经过膜所提供的孔进行的连接的检验的示例。
图10图示示例提供密封膜去除的检验。
图11图示用来监测一次性使用生物处理环境中的连接状况的示例方法的流程图。
图12是可用来运行图11的指令以实现图1-11的示例系统、设备和方法的示例处理器平台的框图。
在结合附图进行阅读时，本发明的某些示例的下面详细描述以及上述总结将更好理解。为了图示本发明的目的，某些示例在附图中示出。但是应当理解，本发明并不局限于附图示出的布置和工具。
具体实施方式
概述
某些示例涉及监测生物医学和/或其他生物处理系统的状况和/或状态信息。示例生物处理系统和/或应用包含生物医学设备和包含临床应用的过程、生物制药学设备和包含实验室规模过程开发和大规模生产的处理等。某些示例提供生物医学实验室系统例如生物反应器、分隔（separation）和/或纯化(例如蛋白质纯化)系统(例如由GE HealthcareLife Sciences所销售的ÄKTA™ Lab-System系统等)的低分辨率感测。某些示例提供生物处理系统中的一次性使用和/或其他可任意处理组件的状况感测。
本文所述的一些示例提供传感器(例如射频标识(RFID)和/或其他低分辨率(例如一位传感器)传感器技术)，以代表用于生物医学或生物过程单元操作(例如由GEHealthcare Life Sciences所销售的UNICORN™等)的控制系统来监测一个或多个组件(例如夹具、阀、致动器、开关、杠杆等)的状况/状态信息。一个或多个传感器能够安装到和/或包含在组件(例如管子、夹具、阀、致动器、开关、杠杆等)中。
例如，传感器能够包含谐振电感器-电容器-电阻器(LCR)传感器、例如RFID传感器(具有或没有集成电路(IC)存储器芯片)，其配置成经由无线和/或有线通信路径来传送数据。LCR传感器能够例如通过在相对窄频率范围(例如LCR电路的谐振频率范围)收集阻抗谱，来收集数据。
RFID能够用来表示例如使用不同类型的无线电或磁场进行通信的多种技术。基本RFID标签由外部读取器来激活，并且采用信号进行响应。信号可包含标识符、状况(例如通/断、0/1、开启/闭合等)。RFID标签或芯片能够附连于系统组件，与系统组件集成，定位在系统组件附近(例如在被监测组件的数厘米或者数毫米之内)等。例如，RFID读取器可与RFID标签进行通信，以便从标签采集数据，并且然后将数据传递到控制计算机。RFID标签能够具有读/写能力或者只读能力。RFID标签能够具有耐受其应用所需的消毒的能力。消毒的非限制性示例包含伽马消毒、电子束消毒、蒸汽消毒、气体消毒和本领域已知的其他消毒。
RFID标签或传感器能够用来对与RFID装置关联(例如附连、定位在附近、结合到其中等)的组件进行识别和/或报告。RFID标签或读取器和/或无线传感器节点(WSN)能够是无源或有源的(例如包含电池组)，并且除了标识符(ID)之外还能够包含例如存储器、微处理器和/或传感器。例如，RFID标签通常包含至少两个组件，其中第一组件是用来存储和处理信息并且对射频信号进行调制和解调的集成电路(IC)存储器芯片。存储器芯片还能够用于其他专门功能，例如它能够包含电容器。它还能够包含模拟信号的至少一个输入，例如电阻输入、电容输入或电感输入。无芯片RFID标签可以不包含IC存储器芯片。在其中不需要识别特定RFID标签而是只指示标签的存在的信号提供有用信息的应用中，无芯片RFID标签可以是有用的。RFID标签的第二组件是用来接收和传送射频信号的天线。
RFID标签或传感器还能够包含附加感测技术，例如改变其作为环境变化(例如pH、温度、流体流等)的函数的阻抗参数的天线。谐振阻抗的分析能够用来确定环境变化。例如，RFID标签/传感器能够是有源(例如主动广播)或无源的(例如响应于查询)。
由RFID所提供的标识、组件状态和/或其他状况信息能够包含例如RFID标识、关联组件标识、位置信息、校准信息和/或其他状况信息。在某些示例中，RFID标签或类似传感器的一个或多个部分提供与标签和/或关联和/或以其他方式定位在标签附近的组件有关的标识符和/或状况指示。
生物制药学和医学应用中使用的一次性使用系统利用一个或多个控制和/或监测系统(例如由GE Healthcare Life Sciences所销售的UNICORN™控制系统等)来提供一次性使用系统处的控制和/或监测状况信息。例如，为了成本、复杂度和应用灵活性起见，一次性使用过滤系统装配（set-up）(例如由GE Healthcare Life Sciences所销售的ReadyToProcess™ (RTP)电路等)中的诸如管道夹具（例如阀）的组件可手动操作。然而，控制和监测系统(例如UNICORN™)获益于关于用于过程控制、过程记录、过程安全性等的实际开启/闭合夹具位置的状况信息。取决于特定配置，状况信息能够例如使用有线和/或无线传送器来提供。
与处理系统中的一个或多个组件有关的状况信息例如能够帮助促进生物处理系统的实时或基本上实时的控制。提供状况/状态信息(例如开启或闭合、第一路径或第二路径等)的监测信号帮助使系统能够控制过程操作。例如，实际流路和实际阀位置能够基于监测反馈在流程图中为操作员显示。动态显示帮助使用户例如知晓当前过程运行的实时(或者基本上实时)状况并且关于其更新。能够基于监测反馈从本地或远程计算机来促进过程的监督和/或控制。系统变量、例如反馈调节以及系统设定、连网和验证问题的定义能够例如基于监测状况信息来改进。
例如，客户或其他用户常常希望检验按照标准操作程序(SOP)和/或管道和仪表图(P&ID)中概述的指令连接了生物处理设备。为了减少手动连接检验的人员，技术能够为自动化连接检验提供技术解决方案。另外，某些示例能够检验无菌连接器处的密封膜已经去除，以帮助确保连接流体线。
示例一次性使用生物处理平台可包含例如移动独立生物制药学实验室、流体处理车等。例如，GE的ÄKTA™准备色谱系统（ready chromatography system）提供为流路所集成和专用的自动化系统。该平台给可交换流路提供泵和夹紧阀以开启和闭合流路。在大多数示例中，管道是可消耗的部件，其在用于给定制药的生产过程中的步骤之后被更换。自动化夹紧阀内置于ÄKTA™室并且通过导线来控制。在某些示例中，指示开启或闭合阀位置的反馈信号通过导线发送给计算机控制系统。
一次性使用技术帮助减少费时的装置准备(例如清洁和清洁验证)，并且帮助降低交叉污染的风险，这例如在诸如疫苗制造的的应用中是重要的。例如，GE Healthcare LifeScience的ReadyToProcess™平台提供可任意处理可缩放流体处理解决方案。包含READYMATE™、Tube Fuser、Tube Sealer等的ReadyToProcess™连接器提供单元操作之间的无菌可任意处理连接、管道的防泄漏密封等。READYCIRCUIT™组合件包含袋子（bag）、管道和连接器，以形成独立纯化模块，其包含用于处理的无菌通路。流体管理通道能够由操作员例如使用软件(其提供有生物处理系统)结合监测反馈来设计和/或定制。GE HealthcareLife Science的ReadyKart™提供轮式车上的手动流体处理系统。为系统的组件提供保持器和夹具。例如，过滤器和袋子采用夹具来安装，以及夹紧夹具（pinch clamp）提供有手动开启和闭合的管道。
在一个实施例中，公开代表控制系统来监测状况信息的方法和系统。状况信息能够包含组件(例如管道夹具、阀等)的位置(例如开启/闭合等)和/或涉及作为例如简单通/断信号所捕获的低分辨率感测能力的任何其他信息。例如，通/断信号能够被看作是阈值或一位感测值。例如，阀(例如夹紧阀、翻板阀、球阀、闸阀、隔膜阀等)连接到柔性管道(和/或集成在(半)刚性盒中)，能够与传感器关联，以提供与阀位置和/或关联致动器状态等有关的反馈。
某些实施例能够包含多个传感器，其向控制系统提供不同信息段(例如，一个传感器提供组件和/或位置标识，而另一个传感器提供那个组件/位置的状况等)。在另一个实施例中，公开一种双传感器系统，其中第一射频标识符(RFID)标签没有改变其状况，而第二RFID标签改变其状况为通/断以提供连接和/或其他状况检验。例如，第一RFID标签在提供标识符的同时没有改变状况，而第二标签可通过在连接时断开关联电路(例如改变电阻)不可逆地改变其状况。因此，第一RFID标签提供标识符(例如，这是与系统A中的阀一关联的传感器)，而第二RFID标签提供状况(例如阀一开启)。
在另一个实施例中，连接的检验使用两个RFID标签来执行，其中一个标签是高频(HF)RFID标签，其在标签的两个部分因HF射频场交互而接近时正确读取。虽然作为示例论述HF标签，但是低频(LF)RFID也能够使用。在某些示例中，当组件彼此接近时，近场通信(NFC)能够用来交换信息。
在另一个实施例中，连接检验基于条形码以及更具体来说基于要被扫描为一个组合或集成条形码的两个单独条形码的对齐来提供。例如，密封膜的去除的检验能够通过最初位于管道或单元-到-单元连接(例如由GE Healthcare Life Sciences所销售的ReadyMate™连接或者单元操作之间和/或之内的其他无菌连接等)内部的条形码(其在从连接中拉出或者以其他方式除掉密封膜时出现)进行。条形码将是经过密封膜可读的。另外，条形码将印刷在条形码标签的两侧(例如在标签的胶合侧上和在其顶侧上)。
在另一个实施例中，连接(例如ReadyMate™连接或者单元操作之间和/或之内的其他无菌连接等)的检验使用具有经过膜制成的孔或开口用于改进可读性的密封膜的两侧上的条形码进行。
在另一个实施例中，提供密封膜去除(例如顶部辐板（web）密封去除等)的检验，其中从连接拉取密封膜展示另一个条形码，以及操作员能够扫描该条形码以证明正确开启连接(例如ReadyMate™连接或者单元操作之间和/或之内的其他无菌连接等)。
虽然本描述公开包含运行于硬件上的软件连同其他组件一道的实施例，但是应当注意，实施例只是说明性的，而不应当被认为进行限制。例如，预期这些硬件和软件组件的任何或全部可排他地以硬件、排他地以软件、排他地以固件或者以硬件、软件和/或固件的任何组合来体现。相应地，某些实施例可以以其他方式来实现。
简短描述
某些示例提供用于生物处理环境中的组件的状况监测的方法和系统。
某些示例提供包含传感器的可任意处理生物处理组件。示例传感器包含：第一部分，其配置成提供标识符；以及第二部分，其配置成基于组件的状态来提供状况指示。在示例中，标识符和状况指示将被传送供由生物处理平台的控制系统使用。
在某些示例中，单个部分能够传送标识符和/或状况指示。在某些示例中，第一和第二部分是相同物理装置的一部分。
在组件的某些示例中，组件包含夹具、阀、致动器、开关、连接器和杠杆中的至少一个(例如手动操作、自动操作等)。在组件的某些示例中，状况指示包含组件的开启或闭合状态的指示以及位置、水平（level）的至少一个。在组件的某些示例中，控制系统将基于所传送标识符和状况指示来提示动作，该动作包括告警、报警、记录、改变组件配置的指令和控制系统的操作中的变化中的至少一个。
在组件的某些示例中，传感器可拆卸地安装在组件上。在组件的某些示例中，传感器的第一和第二部分的至少一个集成在组件中。在组件的某些示例中，传感器的第一和第二部分的至少一个包含射频标识(RFID)标签。例如，RFID标签可以是可消毒RFID标签。消毒能够通过例如伽马照射、高压灭菌、蒸汽、电子束和气体中的至少一个来实现。在某些示例中，RFID标签能够包含高频(HF)RFID标签、低频(LF)RFID标签和近场通信(NFC)RFID标签中的至少一个。在组件的某些示例中，传感器的第一和第二部分的至少一个包含与光学读取器关联的条形码。
在组件的某些示例中，传感器的第一部分包含射频标识标签，以及传感器的第二部分包含无线传感器节点。在组件的某些示例中，在使第二部分开始接近第一部分时，第二部分激活第一部分以传送状况指示。
某些示例提供用于可任意处理生物处理组件的传感器装置。示例传感器装置包含附于组件的第一部分，第一部分配置成提供与组件关联的标识符。示例传感器装置还包含第二部分，其配置成基于组件的状态来提供状况指示。示例传感器装置配置成将标识符和状况指示传送给与包含组件的生物处理平台关联的控制计算机。
在装置的某些示例中，组件包含夹具、阀、致动器、开关、连接器和杠杆中的至少一个(例如手动操作、自动操作等)。在装置的某些示例中，状况指示包含组件的开启或闭合状态的指示以及位置、水平的至少一个。在装置的某些示例中，控制计算机将基于所传送标识符和状况指示来提示动作，该动作包括告警、报警、记录、改变组件配置的指令和生物处理平台的操作中的变化中的至少一个。
在装置的某些示例中，传感器装置可拆卸地安装在组件上。在装置的某些示例中，传感器装置的第一和第二部分的至少一个集成在组件中。
在装置的某些示例中，传感器装置的第一和第二部分的至少一个包含射频标识(RFID)标签。在装置的某些示例中，传感器的第一和第二部分的至少一个包含与光学读取器关联的条形码。
在装置的某些示例中，传感器的第一部分包含射频标识标签，以及传感器的第二部分包含无线传感器节点。在装置的某些示例中，在使第二部分开始接近第一部分时，第二部分激活第一部分以传送状况指示。
某些示例提供用来监测包含生物处理子系统和控制子系统的生物处理系统中的组件的方法。示例方法包含基于来自与组件关联的传感器的第一部分的反馈来识别组件。示例方法包含基于来自与组件关联的传感器的第二部分的反馈来确定组件的状态。示例方法包含基于由传感器无线提供的组件的状态和标识来促进动作的触发。
某些示例提供通过监测生物处理系统中的组件的过程控制的方法。示例方法包含基于来自与组件关联的传感器的第一部分的反馈来识别组件。示例方法包含基于来自与组件关联的传感器的第二部分的反馈来确定组件的初始状态。示例方法包含监测过程以识别用户动作。示例方法包含基于由传感器无线提供的组件的状态和标识来促进动作的触发。
示例系统
如上所论述，(例如RFID标签/传感器等)能够相对组件来布置，以确定其位置、状态和/或其他特性。仅为了说明，图1示出示例管道夹具100，已集成到示例管道夹具中或者以其他方式放置RFID传感器110，以确定夹具100的位置。能够类似地监测诸如(一个或多个)阀、(一个或多个)开关、(一个或多个)致动器、(一个或多个)杠杆等的(一个或多个)其他组件。如图1的示例所图示，一个或多个RFID 110或其他低分辨率传感器能够用来监测夹具100相对管子120的状况。传感器110采集夹具100的位置(例如开启或闭合)，并且向外部计算机或控制系统130传送信息(例如二进制或通/断信号等)。诸如通或断信号或者一位值(0或1)的输出或状况指示符（indicator）能够用来向控制系统130指示夹具100是开启的或闭合的。与关联于传感器110的标识符耦合以及传感器110与夹具100之间的关联，控制系统130能够告知与传感器110关联的夹具100是开启的还是闭合的。作为对RFID的替代或补充，传感器110能够响应于外部输入，例如比如外加力或接近性、温度、溶液传导率和/或其他激励。
在某些示例中，低分辨率传感器110能够提供多于二进制开启对闭合或者通对断指示。例如，组件100在完全开启与完全闭合之间可具有五或六档（step）或位置，以调节通过生物过程中的过滤器的流量和反压力。组件100标识和状况能够由一个或多个低分辨率传感器110提供给关联控制系统130。例如，所选流路能够与生物过程框架（frame）配对，以及低分辨率无线传感器能够用来确认对控制系统的所选流路。
图2A图示连接到可任意处理生物过程组件(例如GE READYCIRCUIT™管道组合件)220的软管夹具210的另外示例。如所示，例如在图2B中，软管夹具210可包含(如同图1中那样)和/或关联于(例如已安装于)无线传感器网络(WSN)节点215。如图2A-2B的示例所图示，夹具210配备有WSN节点215，其传送指示软管夹具210是开启的还是闭合的信号(例如2.4GHz和/或其他无线信号)。
图3示出使用一个或多个传感器320、330所监测的另一个示例生物过程组件310。如图3的示例所图示，具有可选传感器的RFID标签320模塑（molded）到管子310中(例如，天线和标签经由在柔性印刷电路板上蚀刻和/或缠绕等来提供)。作为替代或补充，RFID标签320可夹到或附连到管子310上。夹式WSN节点330能够例如靠近RFID标签320非永久地安装。在图3的示例中，无线传感器节点330向RFID标签320提供功率，并且从标签320读出传感器数据。WSN 330使用高频RFID与标签320进行通信，并且使用无线电和/或其他无线通信(例如2.4 GHz无线)与控制器和其他主干（backbone）计算机系统进行通信，以从RFID标签320和/或WSN 330本身来提供传感器数据。
如图1-3所图示，某些示例提供低成本控制和监测系统，以提供移动、装配、控制、监测和证明文件（documentation）方面的灵活性。组件向控制系统传送无线信号，并且向控制系统馈送与组件的状况有关的信息(例如开启/闭合、连接/断开、右路/左路等)。虽然某些示例提供一位或其他低分辨率传感器，但是其他示例能够提供多个值，以指示(一个或多个)中间位置(例如，阀的完全开启与完全闭合之间的档，以调节通过过滤器的流量和反压力等)。例如，安装于生物处理系统组件上的标签/传感器能够配备有比只有标识更为复杂的功能。
在某些示例中，无线传感器/标识标签能够实现为单元。在其他示例中，无线传感器/标识标签组合的第一部分能够集成到无菌可任意处理组件中，而第二部分相对无菌可任意处理组件是可安装的(并且也许是可再使用的)。例如，RFID标签能够作为粘着剂、胶带、标志等来提供，和/或可当组件被制造和/或装配时在组件中形成，并且能够被消毒。夹式无线传感器节点能够作为可再使用单元(例如夹具、环等)来提供，不一定消毒，安装于无菌组件上。例如，标签和/或传感器能够提供有存储器、功率、天线、处理器和/或其他能力。
在某些示例中，辐射硬化的低成本传感器(例如HF RFID标签)集成到“一次性使用部件”中，以及无线接口模块(可拆卸地)附于(例如夹在其上等)传感器。附于传感器标签的示例无线接口模块包含两个无线接口：与内置传感器标签进行通信的RFID天线(例如模塑在该部分内部)，以及用来与外部系统进行通信的另一个天线。接口模块能够是可再充电可再使用的模块，例如充当传感器数据的网关并且向过程和/或控制系统传送信息。在某些示例中，模块包含和/或连接到本地电池组，并且经过例如电感RFID HF耦合为内置传感器提供能量。
图4图示包含关联生物处理子系统420的控制子系统410的示例生物过程系统400。RFID单元430用来识别生物处理子系统420中的管道夹具和/或其他组件(例如致动器、开关、杠杆等)处的RFID芯片，并且针对控制子系统410 P&ID中的对应位置来映射RFID芯片。状况指示符、例如开启-闭合状况信息能够无线地读取(例如单独地和/或与组件和/或传感器标识符相结合)，以及过程控制判定(例如泵通或断等)能够由控制子系统410进行。
在某些示例中，RFID芯片的可读范围能够取决于管理要求，并且能够是从1厘米(cm)至10米(m)的范围。在其中无线通信被禁止或者以其他方式不适合的某些示例中，RFID和/或其他感测单元能够使用可再使用或一次性使用连接器直接连线到生物过程子系统420。
在某些示例中，由RFID芯片所指示的状况能够提供除了开启/闭合状况之外的信息。例如，RFID输出能够用来指示需要用户交互以便手动改变流体线、取样或感测装置等的配置的时间。相对管道夹具，例如，RFID传感器是非湿润部件。但是，还能够提供传感器，以检测流体过程中的状况变化，例如变湿/湿度溶液传导率变化、确认流体接触面的温度等。
在某些示例中，低至中分辨率感测能够代替单一位(开启/闭合、通/断等)状况感测或作为其补充来采用。例如，离散步骤中和/或连续感测(例如，还取决于无线传感器的配置和能力)能够提供用于调节“比例控制”阀的开口程度的指示(例如，使用一个或多个RFID传送的层（tier）压力传感器来监测比例控制阀)。在另一个示例中，低至中分辨率感测能够指示一个或多个过程参数，例如压力、温度、传导率、pH等。在另一个示例中，低至中分辨率感测能够指示一个或多个生物过程组件和/或两个或多个组件之间的接近性、位置、取向、海拔高度、水平等。
如图4的示例所图示，一个或多个传感器、例如RFID标签/传感器430能够提供与组件位置(例如，位置1、位置2、开启、闭合、通、断等)、身份（identity）和/或其他状况有关的无线和/或有线反馈。在可任意处理、一次性使用系统中，更换组件(例如每次运行、每天、频繁地等)，使得下一个过程采用具有新流路的新组件(例如新阀)来运行。生物过程子系统420中的连通性和适当位置能够使用(一个或多个)传感器430结合对(以及在一些示例中来自)控制子系统410的反馈来监测、确认和/或校正。
在某些示例中，RFID和/或其他(一个或多个)传感器430还能够用来跟踪工厂、生产车间和/或其他设施中从入库管理到装配组合件等的材料，并且能够遵循（follow）脚本或装配指令，包含材料列表或清单，其能够与仓库或预备室中的组件进行比较。在某些示例中，安装资格（qualification）能够经由传感器反馈来促进，以便帮助表明部件如预计那样装配，和/或能够促进操作资格，以便帮助确保组件如预计那样起作用。例如，固定安装能够手动配置，安装资格能够经由对控制子系统410的传感器反馈来促进，操作资格能够经由对控制子系统410的传感器反馈来促进，以及快速变换能够在一次性使用系统420中清洁时间和/或启动时来促进。
在某些示例中，读取器能够附连到车和/或其他轮式/移动设备，以促进多个传感器430的读取。读取器然后能够连线到控制子系统410和/或与控制子系统410无线通信，以便从(一个或多个)传感器430提供状况和/或其他信息。
图5描绘包含经由本地无线网络进行通信的多个无线传感器、RFID标签和生物过程组件的示例生物过程基础设施500。示例系统500包含具有关联RFID读取器-WSN组合504的连接器502、夹具506和510及关联一位WSN 508和512、生物反应器514和关联袋子温度传感器-WSN组合516和pH传感器-WSN组合518、移动处理站520及关联pH传感器-WSN组合522和流量传感器-WSN组合524以及具有(一个或多个)关联无线传感器528的液体色谱系统526。示例系统500的组件经由无线传感器网络路由器530和Wi-Fi™路由器532的一个或多个无线通信。路由器530、532经由本地网络534进行通信，以便例如与过程和/或控制计算机536进行交互。
使用示例系统500，来自一个或多个传感器504、508、512、516、518、522、524、528的数据(例如来自生物过程袋、软管夹具及其他物理和化学传感器的数据)能够使用无线传感器网络(WSN)和/或Wi-Fi网络“主干”来获取。例如，过程计算机536能够在整个连接检验、生物处理等中通过收集来自无线传感器504、508、512、528的数据来服务于生物过程组件502、506、510、514、520、526，并且还能够登记（register）来自传感器516、518、522、524、528的物理和/或化学传感器数据。例如，过程信息告警和状况能够经由用户接口来筛选（screen）和呈现。
虽然上面公开和描述了集成和/或安装传感器的某些示例，但是设想多种备选配置。例如，图6图示使用两个RFID标签610、615的连接检验600的另一个示例。在图6的示例中，连接的检验使用两个RFID标签610、615来执行。如图6的示例所图示，标签610、615能够形成高频(HF)标签的两个部分。如图6所示，HF标签在标签的两个部分接近(例如因标签610、615定位在一起时的HF RF场交互)时，HF标签正确地读取。
图7示出用于连接检验的双传感器系统700的示意表示。在示例双传感器系统700中，两个RFID标签710、720提供状况信息。第一RFID标签710没有改变其状况。第二RFID标签720改变其状况(例如为通或断)。在某些示例中，第二RFID标签720通过在组件连接时断开其电路(例如改变电阻)不可逆地改变其状况。
如图7的示例所图示，RFID标签710提供标识符(例如与组件、位置、配置等关联)，以及RFID标签720改变状态以感测连接。在“通”态730，感测RFID标签720接通，并且因此是可见的。在“断”态735，感测RFID标签720保持关断，并且对检测器不是可见的。
在实施例中，连接检验基于条形码以及对齐两个单独条形码并且将其作为一个组合码来扫描的能力。密封膜的去除的检验能够通过最初位于无菌连接器(例如ReadyMate™可任意处理无菌连接器)内部的条形码(其在从连接拉出密封膜时出现)进行。图8图示示例连接检验解决方案800。管道连接器820的密封膜810包含两个条形码830、835。条形码830、835应当是经过膜810可读的，并且印刷在条形码标签830、835的两侧(例如标签的胶合侧上和顶侧上)。当膜810从连接820拉出时，最初位于连接820内部的条形码830、835在连接820外部出现。膜810能够折叠在一起，以形成所得到条形码840，其能够被扫描(例如使用手持扫描仪850)。
另一个示例在图9中图示，其中连接的检验900采用密封膜920的两侧上的条形码910进行，以及孔930经过膜920来提供用于改进可读性。然后能够扫描950组合条形码940。
图10图示示例提供密封膜1010去除的检验1000。在图10的示例中，密封膜1010包含第一条形码1030。从连接器1020拉取密封膜1010使第二条形码1035在从连接器1020去除膜时出现。操作员能够扫描条形码1035，以证明连接器1020如图10的示例所图示的那样正确开启。
某些示例为包含一次性使用生物制造和过程研制产品和服务(例如一次性使用生物反应器、纯化系统、色谱组件、梯度形成和/或稀释电路等)的基于可任意处理的技术平台提供监测和控制信息。例如，生物制造平台中的组件的监测和状况信息能够改进模块化微环境中的生物分子的研制、制造和商业化中的一次性使用组件的可读性和使用。
例如，GE的ReadyToProcess™系统包含用于生物制药学的上游和下游处理的组件和仪表。平台包含生物反应器、过滤器、管道、连接器和预包装色谱柱（column）和系统。平台提供一次性使用和多次使用组件例如过滤器、软管、连接器、传感器等（其能够由客户用来装配生物过程系统）的组合。
某些示例提供对生物过程平台中的组件和仪表的监测和控制解决方案。使用耦合有与那些组件相关的状况信息的感测的一次性使用无源组件(例如软管、过滤器、耦合器、致动器、开关、杠杆、阀、夹具等)的无线和/或其他电子标识，关联过程控制系统能够提供有低成本、准确、可缩放标识和感测，以帮助支持系统完整性、稳定性和更快可用性。使用生物过程系统中的无线传感器能够帮助降低电缆复杂度和成本，并且帮助去除或降低手动故障。在某些示例中，传感器能够集成到无菌一次性使用部件中和/或定位在其附近。在某些示例中，相对所校正的装配或者以其他方式接合的(一个或多个)组件以一个在另一个上的方式或彼此相邻对齐的两个传感器形成组件状况的组合指示符，其发生变化，如果传感器因对应(一个或多个)组件的移动而从适当对齐移动出的话。
示例方法
图11图示用来监测一次性使用生物处理平台中的连接状况的示例方法1100的流程图。在框1102处，识别传感器节点。例如，处理子系统中的传感器的位置(例如所选/配置流路、开启/闭合等)连同传感器到用于控制和监测的控制子系统的映射一起来识别。传感器位置还可映射到人机接口(HMI)，例如与生物处理平台(例如P&ID)关联的过程图。例如，RFID标签相对连接器(例如夹具、阀、管道连接器等)的位置在生物处理系统的过程图中识别和指示，用于控制子系统及其人操作员查看。传感器也可以是Bluetooth™传感器、Wi-Fi传感器、NFC传感器等。在某些示例中，RFID标签能够与单独无线通信传感器关联，以便进行供电并且传送与RFID标签相关的信息。在某些示例中，RFID标签能够与天线或其他无线传送器相结合。在某些示例中，使传感器或其他读取器接触到或接近标签(例如RFID标签)提供那个标签的标识(例如，以及其与生物过程组件的关联)。
在框1104处，监测传感器。例如，读取器/传感器监测无源RFID标签的信息，或者控制系统监测有源RFID芯片的更新。例如，读取器(例如无线传感器节点)能够例如向与处理系统组件关联的无源RFID标签提供功率和网络连通性。信息能够包含组件和/或传感器的标识、组件的所检测状况(例如位置、配置等)等。例如，电线、气控管线、接近开关等能够相对传感器/标签组合来使用，以便提供与组件有关的信息，并且向过程/控制系统传送信息。
在框1106处，检测传感器中的变化。例如，读取器对传感器进行连通（ping），并且接收新的或不同的信息，或者传感器主动提供所更新信息。例如，RFID标签从通改变成断，以指示阀或夹具从开启转到闭合。作为另一个示例，所选或配置流路从第一通路改变成第二通路。作为另一个示例，连接从连接转到断开。在示例中，读取器可附连到移动实验室车，其读取多个传感器，并且然后向控制系统有线和/或无线传送信息。
在框1108处，把来自传感器的信息提供给生物处理平台的控制电路。例如，嵌入在夹具中的RFID标签向控制系统传送带有与其状况(例如开启或闭合)有关的信息的无线信号。诸如阀身份和阀位置(例如，所识别阀处于位置1、位置2、开启、闭合、部分开启、部分闭合等)的信息例如从传感器和/或与传感器关联的读取器提供给控制电路。作为替代或补充，传感器数据能够包含组件装配冲突、操作功能性检验等。
在框1110处，来自传感器的信息由控制电路来评估。例如，控制系统处理信息，以检测数值、阈值、异常、例外等，其将会触发平台操作和/或配置中的告警、报警、变化和/或其他动作。在框1112处，如果批准动作，则控制电路触发生物处理平台中的自动化变化，和/或触发对平台组件的手动变化的请求(例如触发指示符和/或以其他方式发送消息和/或为操作员记录注释等)。例如，控制电路可对用户发送告警，以检查连接、更换组件等。作为另一个示例，控制系统可自动重置过程、触发报警、按照方法预定义处理序列通过例如增加或降低流率来运行变化或其他动作、运行根据一个或多个传感器的输入可选择和/或可改变的处理序列中的变化或其他动作等。
在操作中，例如，提供生物制药学处理系统的可消耗组件(例如一次性使用可任意处理夹具或阀)。组件可连接到电池组和/或传送器，其可以是可再使用的或者也可以是一次性使用的。组件包含感测元件，以检测组件的操作(例如，夹具或阀的开启或闭合等)。传感器、例如集成或者以其他方式关联于组件的RFID元件示出或传送组件的状态(例如，二进制开启/闭合或者经过低分辨率感测的元件的数字状态)。在某些示例中，可消耗组件被预先消毒(例如被伽马辐射)，包含伽马兼容RFID标签、防伽马存储器和/或其他组件。
在某些示例中，能源(例如夹式电池组电池)用于向控制系统传送信号(例如与无线传感器结合和/或无关地对表头标度范围RFID信号供电)。在某些示例中，第二传感器(例如另一个RFID芯片、无线传感器节点等)位于监测组合件上，以便收获或收集能量以向读出供电，并且从主传感器向控制系统发送回信号。
所提供的一个或多个信号可包含组件的标识、组件位置、组件状况(例如单元/阀位置)、传感器(例如RFID标签)的标识、无线传感器节点等。在某些示例中，多个传感器(例如两个或三个不同的RFID标签)的组合能够共同工作，其中各传感器定制用于单独目的(例如，测量、收获能量、发出信号等)。多个传感器或RFID标签能够以不同频率和配置/指配工作，例如以适应与总体监测目标关联的一个或多个子任务。
在另一个示例中，组件、例如手动管道夹具包含传感器(例如感测芯片)，以及控制系统请求组件的位置。例如，传感器可附连到在管道系统中的使用点处的组件。提供标识符用于管道位置，以帮助确保在定位组件中减少或避免错误。组件的身份和组件的位置能够例如使用传感器(例如一个或多个RFID芯片和/或其他标签)来确定。例如，读取器用来识别正确管道，并且基于RFID或条形码读数信息将组件放置在正确/预期位置中。
在某些示例中，可监测和捕获标识符和状况用于安装和组件连接。例如，生物处理系统中的连接部件的安装和监测能够相对被安装的阀来监测，以帮助确保在与(一个或多个)可消耗组件的使用点处的阀的正确连接和操作。另外，电池组能够在使用点处随传感器/传送器一起来安装。在某些示例中，附连电池组单元以向阀供电，并且然后在用户丢弃(一个或多个)可消耗组件之前将其去除。
因此，某些示例提供低成本控制系统和方法，其为操作员提供控制、监测和证明生物处理系统(包含具有一次性使用可任意处理组件的移动生物处理系统)的灵活性。
本发明提供通过监测生物处理系统中的组件的过程控制的示例方法的流程图。在第一步骤中，识别传感器节点。例如，处理子系统中的传感器的位置(例如所选/配置流路、开启/闭合等)连同传感器到用于控制和监测的控制子系统的映射一起来识别。在某些示例中，能够识别多个传感器(例如生物过程泵浦系统中的多个阀传感器)。
传感器位置还可映射到人机接口(HMI)，例如与生物处理平台(例如P&ID)关联的过程图。例如，RFID标签相对连接器(例如夹具、阀、管道连接器等)的位置在生物处理系统的过程图中识别和指示，用于控制子系统及其人操作员查看。传感器也可以是Bluetooth™传感器、Wi-Fi传感器、NFC传感器等。在某些示例中，RFID标签能够与单独无线通信传感器关联，以便进行供电并且传送与RFID标签相关的信息。在某些示例中，RFID标签能够与天线或其他无线传送器相结合。在某些示例中，使传感器或其他读取器接触到或接近标签(例如RFID标签)提供那个标签的标识(例如，以及其与生物过程组件的关联)。
在第二步骤中，确定传感器的初始状态。例如，读取器/传感器监测无源RFID标签的信息，或者控制系统监测有源RFID芯片的更新。例如，读取器(例如无线传感器节点)能够例如向与处理系统组件关联的无源RFID标签提供功率和网络连通性。信息能够包含组件和/或传感器的标识、组件的所检测状况(例如位置、配置等)等。例如，电线、气控管线、接近开关等能够相对传感器/标签组合来使用，以便提供与组件有关的信息，并且向过程/控制系统传送信息。例如，可涉及用户交互(例如阀的开启和/或闭合等)，以确定初始配置和状况。
在第三步骤中，过程控制和关联监测开始。生物过程系统操作继续并且被监测，直至检测到变化。例如，流体经过处理单元来泵送，直到要求、请求和/或预期用户动作。
在第四步骤中，确定传感器状况中的变化。例如，泵动作停止，并且请求/提示用户改变阀设定(例如改变入口和/或出口等)，同时监测传感器状况。例如，读取器对传感器进行连通，并且接收新的或不同的信息，或者传感器主动提供所更新信息。例如，RFID标签从通改变成断，以指示阀或夹具从开启已转到闭合。作为另一个示例，所选或配置流路从第一通路改变成第二通路。作为另一个示例，连接从连接转到断开。在示例中，读取器可附连到移动实验室车，其读取多个传感器，并且然后向控制系统有线和/或无线传送信息。诸如阀身份和阀位置(例如，所识别阀处于位置1、位置2、开启、闭合、部分开启、部分闭合等)的信息例如从传感器和/或与传感器关联的读取器提供给控制电路。作为替代或补充，传感器数据能够包含组件装配冲突、操作功能性检验等。
在第五步骤中，如果检测到变化(例如以及批准对应动作)，则控制电路触发生物处理平台中的自动化变化，和/或触发对平台组件的手动变化的请求(例如触发指示符和/或以其他方式发送消息和/或为操作员记录注释等)。例如，控制电路可对用户发送告警，以检查连接、更换组件等。作为另一个示例，控制系统可自动重置过程、触发报警、按照方法的预定义处理序列通过例如增加或降低流率来运行变化或其他动作、运行根据一个或多个传感器的输入可选择和/或可改变的处理序列中的变化或其他动作等。
在第六步骤中，在变化之后更新传感器状态。基于所更新信息，得到所更新传感器数据。过程操作和控制方法运行例如基于所更新传感器状态/状况继续(例如在第三步骤中)。
图12是可用来运行图11的指令以实现图1-11的示例系统和方法的示例处理器平台1200的框图。处理器平台1200能够是例如服务器、个人计算机、因特网设备、机顶盒或者任何其他类型的计算装置。
直接（instant）示例的处理器平台1200包含处理器1212。例如，处理器1212能够通过来自任何预期家族（family）或制造商的一个或多个微处理器或控制器来实现。处理器1212包含本地存储器1213(例如高速缓冲存储器)，并且经由总线1218与主存储器(其包含易失性存储器1214和非易失性存储器1216)进行通信。易失性存储器1214可通过同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、RAMBUS动态随机存取存储器(RDRAM)和/或任何其他类型的随机存取存储器装置来实现。非易失性存储器1216可通过闪速存储器和/或任何其它预期类型的存储器装置来实现。对主存储器1214、1216的存取由存储器控制器来控制。
处理器平台1200还包含接口电路1220。接口电路1220可通过任何类型的接口标准例如以太网接口、通用串行总线(USB)和/或PCI快速接口来实现。
一个或多个输入装置1222连接到接口电路1220。(一个或多个)输入装置1222准许用户将数据和命令输入到处理器1212中。(一个或多个)输入装置能够通过例如键盘、鼠标、触摸屏、跟踪板、跟踪球、等值点和/或语音识别系统来实现。
一个或多个输出装置1224也连接到接口电路1220。输出装置1224能够例如通过显示装置(例如液晶显示器、阴极射线管显示器(CRT)等)来实现。因此，接口电路1220通常包含图形驱动器卡。
接口电路1220还包含通信装置(例如调制解调器或网络接口卡)，以促进经由网络1226(例如以太网连接、数字订户线(DSL)、电话线、同轴电缆、蜂窝电话系统等)与外部计算机交换数据。
处理器平台1200还包含用于存储软件和数据的一个或多个大容量存储装置1228。这类大容量存储装置1228的示例包含软盘驱动、硬驱动盘、致密光盘驱动和数字多功能光盘(DVD)驱动。大容量存储装置1228可实现本地存储装置。
图11的编码指令1232能够存储在大容量存储装置1228中、易失性存储器1214中、非易失性存储器1216中和/或诸如CD、DVD或蓝光光碟的可拆卸存储媒介上。
虽然本文描述了某些示例方法、系统、设备和制造物品，但是本专利的覆盖范围并不局限于此。相反，本专利涵盖完全落入本专利的权利要求范围之内的所有方法、系统和制造物品。
某些实施例可包含计算机可读指令，其存储在计算机可读媒介中并且是由处理器可运行的。计算机可读媒介(或者计算机可读存储媒介)可包含各种类型的易失性和非易失性存储媒体，包含例如随机存取存储器、只读存储器、可编程只读存储器、电可编程只读存储器、电可擦只读存储器、闪速存储器、它们的任何组合或者任何其他有形数据存储装置。如本文所使用的，术语“非暂时或有形计算机可读媒介”明确定义成包含任何类型的计算机可读存储媒体，并且不包括传播信号。
所述附图的一些描绘表示可用来实现某些实施例的全部或部分的方法的示例框图、系统和/或流程图。例如，示例框图、系统和/或流程图的组件、元件、框和/或功能性的一个或多个可以以硬件、固件、分立逻辑、作为有形计算机可读媒介上存储的计算机可读指令集和/或它们的任何组合单独地或者组合地实现。
例如，示例框图、系统和/或流程图可使用(一个或多个)专用集成电路(ASIC)、(一个或多个)可编程逻辑装置(PLD)、(一个或多个)现场可编程逻辑装置(FPLD)、分立逻辑、硬件和/或固件的任何组合来实现。而且，例如，示例方法的一些或全部可手动或者与上述技术结合实现。
例如，示例框图、系统和/或流程图可使用一个或多个处理器、控制器和/或其他处理装置来执行。例如，示例可使用有形计算机可读媒介上存储的编码指令(例如计算机可读指令)来实现。有形计算机可读媒介可包含各种类型的易失性和非易失性存储媒体，包含例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦只读存储器(EEPROM)、闪速存储器、硬盘驱动、光学媒体、磁带、文件服务器、任何其他有形数据存储装置或者它们的任何组合。有形计算机可读媒介是非暂时的。
此外，虽然上面参照附图来描述示例框图、系统和/或流程图，但是可采用其他实现。例如，组件、元件、框和/或功能性的运行顺序可以改变，和/或所述的组件、元件、框和/或功能性的一些可以改变、消除、细分或组合。另外，组件、元件、框和/或功能性的任何或全部可由例如单独处理线程、处理器、装置、分立逻辑和/或电路依次和/或并行执行。
虽然公开了实施例，但是可进行各种变化，并且可置换等效物。另外，可进行许多修改，以适合特定情况或材料。因此，预计所公开技术并不局限于公开的具体实施例，而是将包括落入所附权利要求书的范围之内的所有实施例。

Claims (32)

1.一种生物过程系统（400），包括：
用于相关联的生物处理子系统（420）的控制子系统（410）；以及
RFID单元（430），所述RFID单元（430）用于识别所述生物处理子系统（420）中的管道夹具和/或其他组件处的RFID芯片，并且用于针对所述控制子系统（410）的管道和仪表图(P&ID)中的对应位置来映射RFID芯片。
2.如权利要求1所述的生物过程系统（400），其中，所述组件包括致动器、管、阀、连接器、软管、过滤器、耦合器、开关和/或杠杆中的一个或多个。
3.如任何前述权利要求所述的生物过程系统（400），其中，外部控制系统（410）可操作以便基于所发送的标识符和状况指示来提示动作，所述动作包括确认、警告、警报、记录、用来改变所述组件的配置的指令以及所述外部控制系统（410）的操作的变化中的至少一个。
4.如任何前述权利要求所述的生物过程系统（400），其中，所述控制子系统（410）还可操作以例如通过打开或关闭泵来做出过程控制决定。
5.如任何前述权利要求所述的生物过程系统（400），还包括动态显示器，所述动态显示器可操作以基于监测反馈为操作者显示流动方案中的实际流动路径和实际阀位置。
6.如任何前述权利要求所述的生物过程系统（400），还包括附连至车和/或其它轮式/移动设备的读取器，其用来促进读取多个传感器（430）。
7.如权利要求6所述的生物过程系统（400），其中，所述读取器有线连接到所述控制子系统（410）和/或可操作以与所述控制子系统（410）无线通信，以提供来自所述传感器（430）的状况和/或其它信息。
8.如任何前述权利要求所述的生物过程系统（400），还被配置成验证无菌连接器处的密封膜已被去除以帮助确保流体线被连接。
9.如任何前述权利要求所述的生物过程系统（400），还被配置成当第一高频（HF）RFID标签（610）与第二RFID标签（615）紧密接近和/或对准时正确读取，使得所述标签（610，615）的两个部分由于HF射频场交互而紧密接近。
10.一种可任意处理的生物处理组件（504，508，512，516，518，522，524，528），其供在任何前述权利要求所述的生物处理系统（400）中使用，所述可任意处理的生物处理组件包括：
传感器，包括：
第一部分，所述第一部分被配置成提供标识符；以及
第二部分，所述第二部分被配置为基于所述组件的状态来提供状况指示，
所述标识符和所述状况指示要被传送供由所述控制子系统（410）使用。
11.如权利要求10所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），其中，所述组件包括夹具、阀、致动器、开关、连接器和杠杆中的至少一个。
12.如权利要求10或11所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），其中，所述状况指示包括以下中的至少一个：所述组件的开启或闭合状态的指示、位置、水平、所述组件是否连接/断开、所述组件是否连接到右路径/左路径、是否存在变湿/湿度溶液电导率变化和/或温度是什么以确认流体接触。
13.如权利要求10至12中的任一项所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），其中，所述传感器可拆卸地安装在所述组件上。
14.如权利要求10至13中的任一项所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），其中，所述传感器的所述第一和第二部分中的至少一个集成在所述组件中。
15.如权利要求10至14中的任一项所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），其中，所述控制子系统（410）可操作以便基于所发送的标识符和状况指示来提示动作，所述动作包括确认、警告、警报、记录、用来改变所述组件的配置的指令以及所述控制系统的操作的变化中的至少一个。
16.如权利要求10至15中的任一项所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），其中，所述传感器的所述第一和第二部分中的至少一个包括射频标识（RFID）标签。
17.如权利要求16所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），其中，所述RFID标签包括可消毒RFID标签。
18.权利要求10至17中的任一项所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），其中，包括高频（HF）RFID标签、低频（LF）RFID标签和近场通信（NFC）RFID标签中的至少一个。
19.如权利要求10至18中的任一项所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），其中，所述传感器的所述第一和第二部分中的至少一个包括与光学读取器相关联的条形码。
20.如权利要求10至19中的任一项所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），其中，所述传感器的所述第一部分包括射频标识标签，而所述传感器的所述第二部分包括无线传感器节点。
21.如权利要求10至20中的任一项所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），其中，当所述第二部分与所述第一部分紧密接近时，所述第二部分激活所述第一部分以传送所述状况指示。
22.如权利要求10至21中的任一项所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），其中，所述传感器包括低分辨率传感器技术。
23.如权利要求22所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），其中，所述传感器是一位传感器。
24.如权利要求10至23中的任一项所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），还包括附加感测技术。
25.如权利要求24所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），其中，所述传感器包括随环境变化而改变其阻抗参数的天线。
26.如权利要求25所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），其中，所述环境变化包括以下中的一个或多个：pH；温度；和/或流体流。
27.如权利要求10至26中的任一项所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），包括第二标签，所述第二标签被配置成通过在连接时断开相关联的电路来不可逆地改变其状况。
28.如权利要求10至27中的任一项所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），还包括无线传感器节点（WSN）节点（330）。
29.如权利要求10至28中的任一项所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），还包括：存储器、功率、天线和/或处理器。
30.如权利要求10至29中的任一项所述的组件（504，508，512，516，518，522，524，528），其中，所述传感器是辐射硬化的。
31.一种用于监测权利要求1至9中的任一项所述的生物过程系统（400）中的组件（504，508，512，516，518，522，524，528）的连接状况的方法（1100），所述方法包括：
基于来自与所述组件（504，508，512，516，518，522，524，528）相关联的传感器的第一部分的反馈来识别所述组件；
基于来自与所述组件相关联的所述传感器的第二部分的反馈来确定所述组件的状态；以及
基于由所述传感器无线提供的所述组件的状态和标识来促进动作的触发。
32.一种用于通过监测权利要求1至9中的任一项所述的生物过程系统（400）中的组件（504，508，512，516，518，522，524，528）进行过程控制的方法，所述方法包括：
基于来自与所述组件（504，508，512，516，518，522，524，528）相关联的传感器的第一部分的反馈来识别所述组件；
基于来自与所述组件（504，508，512，516，518，522，524，528）相关联的传感器的第二部分的反馈来确定所述组件的初始状态；
监测所述过程以识别用户动作；以及
基于由所述传感器无线提供的组件（504，508，512，516，518，522，524，528）的状态和标识来促进动作的触发。
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