JP2009522545A - 製品の劣化をモニタするためのデバイス - Google Patents

Abstract

本発明は腐敗しやすい製品の劣化をモニタするためのデバイス（１０）に関するものであり、このデバイスは製品の近くに配置されるように設計され、このデバイスは、
・時計などの時間測定モジュール（１２）、および温度、相対湿度、大気組成などのこの製品の保存条件を表す製品の少なくとも１つの外因性変数を測定する少なくとも１つのセンサ（１４）と、
・モニタされる製品の特定の劣化モデルを表すプログラムを記憶するためのプログラムメモリ（１６）と、
・時間と、センサによって測定された外因性変数の値とに従って製品の劣化の状態を計算するために劣化モデルを表すプログラムを使用するプロセッサ（１８）と、
・製品の内因性パラメータを記憶するためのデータメモリ（２０）であって、製品の内因性パラメータが、製品のｐＨ、および／または製品の組織、および／または水中での製品の活性度、および／または製品が含む有機酸の量、および／または製品の熱伝達係数、および／または製品が含む制限叢、および／または酵素分解生成物、および／または酸化還元電位であり、
内因性パラメータの変化が劣化モデルに考慮され、その結果、プロセッサによって実行される劣化計算が外因性変数および時間にのみ基づくデータメモリ（２０）と
を含む。
【選択図】図６

Description

本発明は、製品、特に食品などの腐敗しやすい製品の劣化をモニタするためのデバイスに関する。

農業食品産業において、より詳細には生鮮および冷凍の生産物の分野において、コールドチェーンへの適合のモニタリングが食品安全性にとって必須である。長い間、製造業者は多くの製品の包装に使用期限を表示するように法律によって要求されてきた。これらの日付けの決定は、製造から消費の場所への製品の様々な経路設定による保存条件の差を考慮に入れるためにある程度の重要な技術的余裕をもつ製造業者の責任である。このように使用期限は製品の保存の理論的条件に応じて決定され、したがって各製品の劣化の実際の状態を考慮に入れていない。

このために、使用期限によって与えられた製品の状態に関する情報はほとんど常に間違っている。実際には、保存の実際の条件が最適である場合、使用期限が終了した後でさえ製品は消費に適した状態であろう。逆に、実際の条件が使用期限の決定に使用された理論的条件よりも悪い場合、たとえ使用期限にまだ達していなくても製品はもはや消費に適した状態でないであろう。

したがって、製造業者ならびに消費者が各製品の劣化の実際の状態を考慮に入れることができることは関心事である。したがって、製造業者ならびに消費者にとって危険が除去される。実際には、製造業者にとって、製品の劣化の実際の状態を知ることは、発送される製品の物流管理、特に製造業者と製品販売者との間の責任の移動を簡単にする。

消費者にとって、当該の製品の使用期限の決定に使用された保存条件よりも劣る保存条件が原因で不適切な製品を消費することに起因する健康危機の全てを避けられる。

生鮮製品の劣化の正確な状態を知るために、一方法は、ある期間にわたる温度変化の履歴記録を得ることができるように温度および時間を測定することからなる。コールドチェーンが製造と消費との間で破断されている場合、最高温度を超えたレベルならびにこの破断の時間の長さを評価することができなければならないので、これらの２つのパラメータをモニタすることは必須である。したがって、この履歴記録を知ると、各製品に応じて、微生物学的予測から作成された計算モデルを使用して、製品が消費に適した状態であるかどうかを決定することが可能である。

しかし、倉庫の温度の履歴記録を知ることは簡単であるが、特に、個々のモニタデバイスを含めるのはモニタされる製品に対して非常に低いコスト増であるべきであるので、個々の製品または一緒に包装されている一群の同一製品（例えばパレット上に）に必要とされるモニタリングは技術的により困難である。国際出願ＷＯ２００５／１０６８１３において、小型のモニタデバイスが腐敗しやすい製品の包装に固定されるように設計された「ＲＦＩＤラベル」の形態で知られており、ある期間にわたる履歴温度記録の追跡を可能にする。そのようなデバイスは計算機能を備えており、それが、履歴温度記録に基づいた、モニタされる製品の鮮度の状態に関する情報の送信を可能にする。

各製品に細かく適応することができず、その上、顕著な程度の計算を必要とするアレニウスモデルに基づいた計算方法の使用を、前述の特許に記載されたデバイスは提案している。

ところが、そのようなデバイスによって必要とされるエネルギーならびにそのコストを最小にするために、得られた結果の妥当性と必要とされる計算の程度との間の最善の妥協を可能にする計算方法を使用するのは有利である。

したがって、本発明は腐敗しやすい製品の劣化をモニタするためのデバイスに関するものであり、このデバイスは製品の近くに配置されるように設計され、このデバイスは、
・時計などの時間測定モジュール、および温度、相対湿度、大気組成などのこの製品の保存条件を表す製品の少なくとも１つの外因性変数を測定する少なくとも１つのセンサと、
・モニタされる製品の特定の劣化モデルを表すプログラムを記憶するためのプログラムメモリと、
・時間と、センサによって測定された外因性変数の値とに従って製品の劣化の状態を計算するために劣化モデルを表すプログラムを使用するプロセッサと、
・製品の内因性パラメータを記憶するためのデータメモリであって、製品の内因性パラメータが、製品のｐＨ、および／または製品の組織、および／または水中での製品の活性度、および／または製品が含む有機酸の量、および／または製品の熱伝達係数、および／または製品が含む制限叢（ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｆｌｏｒａ）、および／または酵素分解生成物、および／または酸化還元電位であり、
内因性パラメータの漸進的変化が劣化モデルに考慮され、その結果、プロセッサによって実行される劣化計算が外因性変数および時間にのみ基づくデータメモリと
を含む。

したがって、簡単な計算を適用し、したがって比較的低い程度の計算を必要とするモデルを使用しながら様々な内因性パラメータを考慮に入れるので、デバイスが完全に適応されてから細く調整されたモニタリングが実行される。

一実施形態では、プログラムメモリは１つまたはいくつかの追加のプログラムを記憶することができる。

一実施形態では、メモリプログラムは測定管理プログラムを記憶する。

一実施形態では、測定管理プログラムは外因性変数の測定の頻度を決定する。

一実施形態では、２つの測定の間で、外因性変数の変化が所定の閾値よりも低い場合、測定管理プログラムは低い測定頻度を決定しかつ／または劣化の状態の新しい計算を行わないようにプロセッサに命じる。

一実施形態では、デバイスは無線タイプである通信の手段を含む。

一実施形態では、デバイスは、適応された読取り機の問い合わせに応じて、製品の劣化の状態に関する情報を表す信号を供給する。

一実施形態では、供給された情報は、製品識別名、および／または測定された使用期限、および／または測定された使用期限と理論的な使用期限との間の差も含む。

一実施形態では、供給された情報は製品のモニタリングの開始からの外因性変数の変化の履歴記録を含む。

一実施形態では、デバイスはプロセッサ（１８）および／またはプログラムメモリ（１６）および／またはデータメモリ（２０）に電力を供給するための充電式電池を含む。

一実施形態では、電池はデバイス（１０）の使用中に充電することができる。

一実施形態では、デバイスはモニタされた製品の消費または劣化後に再使用可能である。

本発明の実施形態の詳細な例が図に関連して以下で説明される。

腐敗しやすい製品、特に食料製品の劣化の状態は、主として微生物の存在および発育に、それらが病原性であるかまたは腐敗性であるかにかかわらず関連づけられる。食料製品の劣化の状態を知るために必要なのは、製品に含まれる一群の微生物から、量および／または増殖が製品の劣化に主に活性となる制限叢、すなわち微生物がどれであるか決定することだけである。ひとたび支配的な影響を有する微生物が識別されれば、必要なのは劣化の状態を推定するためにそれぞれの量を知ることだけである。

したがって、微生物のタイプごとに最大閾値が決定され、それ以上では製品は消費にもはや適さないと考えられる。したがって、製品の劣化の予測は、製品に含まれる各制限叢の個体数推移をモデルにすることからなる。

図１に示されたこのモデル化への第１の手法は、一定温度、ｐＨ、および水分活性におけるバクテリアの増殖を決定するのを可能にする１次タイプモデルである。図１は、時間によるバクテリアの個体数推移を示す。この推移は、ある部分はモデルを使用して得られた曲線１０によって表され、別の部分は実験的に得られた散発的な値によって表される。

この場合に使用されたモデルは以下の等式によって表され、

ここで、
Ｎ＝細胞の数
Ｎ_ｍａｘ＝細胞の最大数
μ＝固有の増殖の最大速度
である。

このモデルの利点は、微生物の発育の３つの連続の期、すなわち潜伏期（一定の期間）、増殖期（急変の後）、定常期（平坦域）を視覚化することが可能であることである。しかし、このモデルは１つの要因、すなわち時間しか考慮に入れないので、有用な推定モデルを構成することができない。

２つよりも多い要因に関連する増殖を記述するために、２次モデルとして知られているモデルが使用される。前記モデルは、環境条件に関連して、前述で定義された内因性パラメータにより表される１次モデルのパラメータ（潜伏時間、最高増殖速度、最大細胞濃度）の漸進的変化を記述することによって製品の劣化を正確に評価するのを可能にする。

これらの２次モデルのうち、多項式モデルと基本モデルとの間で差が生じる。

多項式モデルの場合、増殖は、
増殖＝ａｘ＋ｂｙ＋ｃｚ＋ｄｘ^２＋ｅＹ^２＋…＋ｆＺ^ｎ
の形式の等式によって定義され、ここで、ｘ、ｙ、…ｚは環境要因である。多項式モデルは、それが設定された領域の受け入れ可能な予測を提供する。

基本モデルは、問題の微生物の増殖に影響を及ぼすパラメータの基本値、特に、温度（Ｔ_ｍｉｎ、Ｔ_ｏｐｔ、Ｔ_ｍａｘ）、ｐＨ（ｐＨ_ｍｉｎ、ｐＨ_ｏｐｔ、ｐＨ_ｍａｘ）、水分活性（ａｗ）などの基本値に基づく。

例えば、図２に示された「ＣＴＭＩ」モデル（変曲点をもつ基本温度モデル）は温度による増殖速度を表す。

μ_ｍａｘ＝最大増殖速度。

μ_ｏｐｔ＝最適条件、すなわち微生物の増殖の最も好ましい条件における増殖速度。

Ｔ_ｍｉｎ＝増殖を認めることができる基点温度限界。この温度より下では増殖は皆無である。

Ｔ_ｍａｘ＝増殖を認めることができる最高温度限界。この温度より上では増殖は皆無である。

Ｔ_ｏｐｔ＝増殖が最大である温度。これらのモデルにおいて、温度、ｐＨなどの基本値は微生物または菌株の種類に固有である。

これらのモデルは比較的簡単な計算で良好な適合精度を与える。それらはパラメータ（温度、ｐＨ、ａｗ…）の明白な生物学的重要度について利点も与える。結局、それらは進化したモデルであり、したがって予測の改善に広範な可能性を与える。

実例が、増殖シミュレーションへの基本値の影響を示すことによって以下で説明される。それはリステリア菌増殖の予測に関するものであり、基本温度は４５℃、１℃、および３３℃である。図３はモデルにより予測された温度による増殖速度の計算を示し、図４はそれぞれ２００時間の期間にわたり曲線４２の１０℃および曲線４４の１２℃の温度で得られた微生物個体数の漸進的変化を示す。図５は、さらに、それぞれ曲線５２の１０℃および曲線５４の８℃の温度で得られた微生物個体数の漸進的変化を示す。ここで、以下の値が得られる。

Ｔ_ｍｉｎ＝増殖を認めることができる基点温度限界、この例ではＴ_ｍｉｎ＝１℃
Ｔ_ｍａｘ＝増殖を認めることができる最高温度限界、Ｔ_ｍａｘ＝４５℃
Ｔ_ｏｐｔ＝増殖が最大である温度、Ｔ_ｏｐｔ＝３３℃

ほぼ２℃だけ保存温度を変更することによって、４日での増殖の推定は１０倍（１ｌｏｇ）だけ低減するか（曲線４４、図４）または増加する（曲線５４、図５）。

前述のように、最初の計算は１次モデル、すなわち増殖速度および潜伏時間（ＲＯＳＳＯによって提案されたモデル）の推定を使用する。２次モデルは、次に１次モデルのパラメータに環境影響を統合するのを可能にする。２次モデルは多項式モデルまたはモジュールモデルであり、多項式モデルはあまり外挿することができず、食品に関してより多くの場合モジュールモデルが使用される。これらのモデルによって考慮される影響は、
温度、
ｐＨおよび有機酸、
水分活性、
抑制剤
である。

これらの要因の各々は関数によって記述され、それに対して相互関数がこれらの要因間に加えられる。さらに、食品の特性が食品中の最適微生物増殖速度によって考慮に入れられる（負荷試験がこのために行われる）。結局、食品中の微生物の増殖速度は５つの要因およびこの食品中の微生物の最適成長速度に依存し、
μ_ｍａｘ＝μ_ｏｐｔ・γ_Ｔ・γ_ｐＨ・γ_ａｗ・γ_ＡＨ・γ_ｉｎｔ
である。

したがって、食品中の微生物の発育を予測するには、
微生物の増殖の特に特徴的なパラメータ、すなわち、基本温度、ｐＨおよびａｗ、ならびに抑制剤または有機酸のＭＩＣと、
食品／微生物対の特性、すなわち、増殖の最適速度、最小潜伏時間、および最大個体数と、
食品中の微生物の環境要因、３つの内因子（ｐＨ、ａｗ、および有機酸）、および単一の外因子すなわち温度と
の知識を必要とする。

本明細書の計算について本発明によるデバイスで使用するために、チップにデータベース全部を含む必要はなく、限定された量のデータだけを必要とし、それにより必要とされる計算の程度を低減することが可能になる。計算を簡単にするために、例えば系統的に最も好ましくない場合を使用することによって信頼区間を含まないことが可能である。温度が取得されるとき、計算が増えることがある（やり直しでない）。

基本モデルでは、所望の多くの外因性変数を考慮に入れることが可能である。微生物の増殖に影響がある主要な外因性変数は、
・保存温度
・相対湿度
・大気圧
・大気組成、すなわち相対的な０_２、Ｃ０_２、Ｎ_２、ＮＨ_３、およびエチレン含有量
を含む。

漸進的変化が考慮に入れられる内因性パラメータの中で、以下のものを引用することが可能である。

・ｐＨ
・水分活性すなわちａｗ
・いくつかのレベル（拡散、ａｗ、熱移転）で介在する食品の組織、
・有機酸の量
・酸化還元電位
・酵素分解生成物：それらは、揮発性主成分（それの生体アミン）の形成、および最終的にＮＨ_３の形成をもたらす、加水分解／蛋白質分解およびアミノペプチダーゼ作用に関連する分解生成物に対応することがある。それは脂肪の酸化、またはリパーゼおよび脂肪分解性作用のこともある。より一般的には、基質／代謝物質および廃棄物の濃度を加えることも可能である。

・問題の菌株の生理学的状態（定常期、潜伏期、…）
・最初の微生物濃度
・微生物の種類内および微生物の種類間の相互作用および相互作用の生成物
・製品内の温度勾配
システム構成の分析が、製品の使用の繰返し、サービスの目的、および制約条件を考慮に入れて行われた。

図６は、生鮮または冷凍食品製品のモニタリングに適応された一実施形態における本発明によるデバイス１０の方式を示す。デバイス１０はカードまたはチップの形態であり、時計１２および温度センサ１４を含む。プロセッサ１８は、プログラムメモリ１６に含まれた劣化モデルによって、モニタされる製品の劣化の状態を計算するのを可能にする。この劣化モデルは製品の内因性パラメータおよびそれらの漸進的変化を考慮に入れ、それらの値はデータメモリ２０に記憶される。そのようなデバイスは、読取りデバイスにより、無線周波数によって通信プロトコルを介して遠隔で読み取られるものである。この目的のために、デバイスはＲＦＩＤアンテナを含む。

図７は、本発明によるデバイスの詳細な構成を示す。

これは、特に、チップの構成要素に電力を供給するためのエネルギー源を含む。

実証用構成要素の実証者の選択に関する調査が行われた。

読取り機側で、実証はＲＦＩＤ読取り機１５６９３に基づくであろう。

チップ側で、ＲＴＣモジュール＋温度センサ、基準ＤＳＩ６２９「デジタル温度計および実時間時計」が選択された。

実証のために、メモリＩ^２Ｃ５１２Ｋがデータ記憶に使用される。

低消費マイクロコントローラが選択され、使用期限、実時間時計管理、および温度センサの計算を行った。ＲＦＩＤインターフェイスに関して、２つの解決策が可能である。第１のものは、Ｌｅｔｉで開発されたＲＦヘッド、およびプロトコルをサポートするプログラマブル線路電力供給可能構成要素、
基地局
Ｔ°
メモリ
プログラマブル構成要素（マイクロコントローラ／ＦＰＧＡ）
ＲＦヘッド
線路電力供給された構成要素
ＲＴＣ
駆動部（Ｉ２Ｃ、ＳＰＩ、…）
計算アルゴリズム
インターフェイス
インターフェイス
ＲＦヘッド駆動部
時間／温度記憶
使用期限計算情報交換
ＲＦヘッド
インターフェイスＰＣ
ＲＦヘッド駆動部
アンテナ
増量したエネルギーの電源
アンテナ
ＲＦＩＤ１５６９３
の使用である。第２の解決策は市販構成要素を探すことからなる。

ＲＦヘッドの役割は読取り機からの命令を抽出し、マイクロにそれらを伝達することであり、マイクロはそれらを実行し、ＲＦヘッドを介して返答を読取り機に送る役割を担うことになる。

ＲＦ交換は１５６９３標準に従うことになる。

プロトコルは、読取り機によるチップへの要請およびチップからの返答に基づく。

ＲＦヘッドとマイクロコントローラとの間で伝達されるデータは、デバイスが正しく機能するための初期化／パラメータデータならびに製品の温度追跡に関連する情報とすることができる。

使用することができるパラメータデータが以下に説明される。

・チップに埋め込まれた熱伝達モデル用係数。熱伝達モデルは、食品自体、その包装の性質、顧客に要求された安全余裕分などのパラメータによる製品の温度変化に関する不活発に対応する。この熱伝達モデルのパラメータはチップを起動させる役割を担わなければならない。

・菌株基本値、微生物学的発育を予測するための等式の係数。これらの値は製品の性質に依存する。

・チップの個別化は、一般的なトレーサビリティ使用に極めて類似している。すなわちロット番号、製品番号、および理論的使用期限のロード。

・メモリに時間／温度対を書き込むためのトリガパラメータ。実際には、測定値の全てをメモリに書き込む必要はない。それは２つの測定間で記憶するために選択された温度デルタに依存することがある。２つの同一の連続する値を記憶するのはメモリの大きさを制限するために必要ではない。

・サンプリングモデルの選択、それは以前のサンプリングモデルに従って２つの測定間の時間を変えようとするものであり、その周波数は限界温度に向かって加速するべきである。（データパラメータは、製品の寿命の全体を通して設定することができる。）
・チップの起動時間の初期化。

・センサ較正が必要となることがある。

チップが戻すデータは次のものを含む。

・チップ識別子。

・測定された使用期限、または残っている製品寿命の長さ。

・理論的な使用期限。

・相違受入れパラメータ（理論的な使用期限／測定された使用期限間の相違）による追跡された製品の状態。

・メモリデータの読取り（時間／温度対）。

第１のカードは、１つのマイクロコントローラ、１つの温度センサ、１つの実時間時計（ＲＴＣ）、１つのＥＥＰＲＯＭメモリ、およびＲＳ２３２リンクを含めて生成された。

第１の例では、カードの駆動部命令の全て（パラメータのロード、開始、停止、ＲＴＣプログラミングなど）が、直列リンクによって行われる。ＲＦＩＤ ＩＳＯ１５６９３インターフェイスを含む第２のカードが評価されている。

カード動作は、
・実時間温度測定値の計算、
・温度が前のサンプルと異なる場合のみ測定された温度値を記憶すること
である。

試験条件：５秒ごとに予定された測定頻度。

温度追跡が食料製品のために実時間で取得される。微生物学的予測モデル、および主な種類の腐敗バクテリアの生理学的特性を使用して、微生物発育の速度をシミュレートし、残されている鮮度内容を推定することが可能である。したがって、製品の使用期限までに残されている時間が、食品が保存中に受ける温度によって実時間で再評価される。

数学モデルはコンピューター処理時間を低減するために最大限簡単化されている。残されている鮮度内容の計算は、定期的な間隔で更新されなければならない。この間隔時間を定めるために、試験が実際の温度記録において行われた。

したがって、比較調査が、２つの情報処理動作（追跡する温度の測定とその後に続く鮮度内容の再推定）間の間隔時間の影響を測定するために行われた。間隔時間が短いほど計算全体はより信頼できる。試験された様々な時間の百分率誤差が、５分の基準間隔と比較して、以下に与えられる。

試験された時間間隔 ％誤差
５分：０％
３０分：０．８％
１時間：１．９％
２時間：３％
４時間：４．８％
４時間から２時間に変更：７．７％
２つの主要な用途、すなわち製薬および農業食品産業がここで考察される。本発明によるモニタデバイスの使用の繰返しが以下で説明される。使用の前に、電池を起動させることによってシステム充電機能を設定することが必要である。必要とされるモニタリングのレベルに応じて、チップは、同一製品のパレットに、またはそのようなパレットの中間包装に、または再度個々の製品ごとに配置することができ、モニタリングはこの最後の場合に最も効果的であることは明らかであろう。

しかし、前記包装は通常同じ使用期限を有する単一の製品ロットしか含まないので、興味ある妥協案は中間包装にチップを配置することからなる。したがって、問題は、温度が中間包装の中心で均一かどうか知ることから生じる。チップによって読み取られた温度は包装の外側のものであり、したがって、熱交換係数は、環境に応じてあり得る差を含めて外側と内部との間を考慮に入れるべきである。この熱伝達モデルは中間包装（ボール紙、プラスチッククレート、ポリスチレン）の性質も考慮に入れるべきであり、このデータは起動の間に伝えられるべきである。さらに、パレット上の中間包装の設置場所も考慮に入れることが可能である。

ひとたびチップが所定の場所に置かれれば、第１の動作は電池の充電を開始することである。充電の検証は、２値モード（充電／空）による充電器上の表示部によって行うことができる。

電池充電の後のチップの起動中に、いくつかのデータがチップの個別化、すなわち
追跡されるべき製品の識別（ロット番号、タイプ）、
モデルの微生物学的パラメータ（菌株の基本値、熱伝達に関する情報、タイプｐＨ／Ａｗ／μ_ｏｐｔの特定の製品データ）、
サンプリング周波数における最初の登録日（システムによって与えられる絶対的な日付け）、
ｎ繰返し後に定義されるべき較正
のために必要である。

劣化の計算を可能にする数学モデルはチップの設計または起動中に統合することができる。それらは、
製品の使用期限を決定する微生物学的予測モデルと、
温度に応じてサンプリング周波数の加速または減速を可能にする温度管理モデル（したがって、必要とされた温度からシステムが外れた場合アラームを起動させるためにパラメータがモデルに設定されなければならない）と
を含む。

起動のときに記録されたデータは全て重要である。機密保持のためまたはチェーンの構成員による悪い取り扱いを緩和するために、この情報へのアクセスの権利を管理することが必要である。したがって、情報が入力された後、メモリは保護することができる。悪い取り扱いの事例が記録情報の修正を必要とする場合、初期データの再設定の唯一の可能性は、データの全消去とその後の新規登録を伴うチップの再利用と同じ操作によってである。したがって、取り扱いを容易にするために、チップの使用中の書込み機能はチップによって自主的に管理されるべきである。

本発明によるモニタデバイスをパレットの中央の製品の中間包装に貼らなければならない場合、前記デバイスはある程度の剛性があるクレジットカードの形状にすることができる。包装が電磁気障害を引き起こさない場合、デバイスを包装の内部に配置することができるが、取り扱いを容易にするために外側への固定が好ましい。デバイスは、再利用のために再生を可能にする簡単なシステムで堅く固定されるべきである。例えば、デバイスは透明な糊付き封筒（ウィンドタイプの）の内部に滑り込ませることができ、再生の後新しい封筒に入れられることになる。

物流チェーン中で別のリンクに移るとき、サンプリング周波数を変えなければならない。このパラメータは、関与する様々な当事者がチップ上に示すことができなければならない。

チップに含まれたデータへのアクセスは検査されなければならない。全てのユーザーはデータを読み取ることができるが、ひとたび起動が行われたら外部書込みの可能性はなく、チップだけが温度の記憶のために書込み機能を使用する。

チップの寿命は追跡されるべき製品の使用期限に応じて定められるべきである。農業食品産業では、生鮮製品の使用期限は、数時間から４２日またはさらに６０日まで変わることがある。ところが、チップは中間包装に配置することができるので、したがって平均寿命はこのタイプの包装の物流時間の長さまたは２０日に対応する。健康分野では、製品の寿命が２年もの長さであることがあり、記憶中にアンテナによって電池の充電を行うことができる場合以外、チップエネルギー管理が問題になることがある。

チップに含まれたデータを読み取るのは、手持ち式読取りガンの使用によってまたはフレーム型開口を通過することによって行うことができる。第１の解決策は多数のチップの読取りの場合それほど実用的でない。第２の解決策は、パレットが入出時にフレーム型開口を通過することができるように記憶区域プラットフォームを整備することが必要である。さらにチップの読取りはフレーム型開口と平行に行われるべきであり、フレーム型開口に垂直に配置されたチップを読み取るのにパレットを回転させる必要がないように３Ｄ読取りアンテナを使用するべきである。

データ読取りは、
・識別名
・理論的使用期限と測定された日付けとの間の比較によって、簡単な言語（「全て適切」または「問題」）を使用する追跡する製品の状態
・測定された使用期限
に関する情報を提供するべきである。

「問題」と印をつけられた追跡する製品の状態は、理論的使用期限と実際の許容使用期限との間の受け入れ可能な余裕分を定める顧客によって調整されるべきである。さらに、顧客がさらなる情報を必要とする場合、完全な読取りを手動で行うことができる。

測定された使用期限の計算は、
・識別名および理論的使用期限を読み取る間に同時に
・測定ごとではなくチップへの温度の書込みごとに実時間で
行うことができる。

実際には、電池使用を節約するために、内部クロックによって定められた測定の全てがチップに書き込まれるとは限らない。ひとたび温度の大きい変化、例えば、ほぼ０．５℃の温度変化があれば、書込みを開始することができる。

実施コストの理由で、製薬分野向けのデバイスでのみ結果を表示することができる。データは、直接に、または「全て適切」もしくは「問題」という状態を記述する色コードによって（この色変化は例えば重合体アンテナのレベルで表示することができる）読み取ることができる。誘導結合（または他のエネルギー：太陽）による充電を読取り中に起動することができる。

使用の繰返しの終端は物流チェーンの最後のリンク（店）であり、それはチップの再利用の役割を担う。この後者の構成員は、データ記録の停止およびチップ供給業者へのチップの返却の役割を有するであろう。したがって、この供給業者はデータを検索し、チェーンの様々な構成員によってアクセス可能なサーバーにデータを配置しなければならない。供給業者はその後チップを零に戻し、それをチェーン構成員に再送することになる。

チップの最大寿命は、製品上のチップの寿命および供給業者への返却の回数に依存する。それは２年と概算することができ、すなわち、２０から３０の再利用繰返しの２０日の製品についての平均寿命である。

本発明によるデバイスは以下の利点を提供する。

標準：デバイスはＲＦＩＤ標準を介して無線によって環境と通信する。

機動性：デバイスは、物流回路で使用される様々な包装に適合することができる。製品環境ではなく追跡のための物流ユニットに適用されるので、デバイスはチェーン全体にわたって不変のモニタリングを行う。

実時間：機動性、使用される通信の標準、および分析の精度により、本発明は実時間で製品の保存状態に関する情報を伝達することができる。

微生物の増殖の１次モデルを示す図である。 温度による基本モデルを示す図である。 温度による基本モデルを示す図である。 図３の基本モデルによりモデル化された微生物の個体数の様々な変化を示す図である。 図３の基本モデルによりモデル化された微生物の個体数の様々な変化を示す図である。 本発明によるデバイスを示す図である。 本発明によるデバイスの内部構成を示す図である。

Claims (12)

1. 腐敗しやすい製品の劣化をモニタするためのデバイス（１０）であって、前記製品の近くに配置されるように設計され、
   時計などの時間測定モジュール（１２）、および温度、相対湿度、大気組成などの前記製品の保存条件を表す前記製品の少なくとも１つの外因性変数を測定する少なくとも１つのセンサ（１４）と、
   モニタされる製品の特定の劣化モデルを表すプログラムを記憶するためのプログラムメモリ（１６）と、
   時間と、前記センサによって測定された前記外因性変数の値とに従って前記製品の劣化の状態を計算するために前記劣化モデルを表す前記プログラムを使用するプロセッサ（１８）と、
   前記製品の内因性パラメータを記憶するためのデータメモリ（２０）であって、前記製品の前記内因性パラメータが、前記製品のｐＨ、および／または前記製品の組織、および／または水中での前記製品の活性度、および／または前記製品が含む有機酸の量、および／または前記製品の熱伝達係数、および／または前記製品が含む制限叢、および／または酵素分解生成物、および／または酸化還元電位であり、
   前記内因性パラメータの変化が前記劣化モデルに考慮され、その結果、前記プロセッサによって実行される劣化計算が前記外因性変数および時間にのみ基づくデータメモリ（２０）と
   を含むデバイス（１０）。
2. 前記プログラムメモリが１つまたはいくつかの追加のプログラムを記憶することができる、請求項１に記載のデバイス（１０）。
3. 前記プログラムが測定管理プログラムを記憶する、請求項２に記載のデバイス（１０）。
4. 前記測定管理プログラムが前記外因性変数の測定値頻度を決定する、請求項３に記載のデバイス（１０）。
5. ２つの測定の間で、前記外因性変数の変化が所定の閾値よりも低い場合、前記測定管理プログラムが低い測定頻度を決定しかつ／または劣化の状態の新しい計算を行わないように前記プロセッサに命じる、請求項４に記載のデバイス（１０）。
6. 無線タイプである通信の手段を含む、請求項１から５の一項に記載のデバイス（１０）。
7. 適応された読取り機の問い合わせに応じて、前記製品の前記劣化の状態に関する情報を表す信号を供給する、請求項６に記載のデバイス（１０）。
8. 供給された情報は、製品識別名、および／または測定された使用期限、および／または前記測定された使用期限と理論的な使用期限との間の差も含む、請求項７に記載のデバイス（１０）。
9. 前記供給された情報が前記製品のモニタリングの開始からの前記外因性変数の変化の履歴記録を含む、請求項７または８に記載のデバイス（１０）。
10. 前記プロセッサ（１８）および／または前記プログラムメモリ（１６）および／または前記データメモリ（２０）に電力を供給するための充電式電池を含む、先行する請求項の一項に記載のデバイス（１０）。
11. 前記電池が前記デバイス（１０）の使用中に充電することができる、請求項１０に記載のデバイス（１０）。
12. 前記デバイスが前記モニタされた製品の消費または劣化後に再使用可能である、先行する請求項の一項に記載のデバイス（１０）。

Images