在全球范围内，每年生产的温度敏感货物的价值接近2兆美元。其中，全球每年制造和运输的温度敏感药物和生物产品接近2700亿美元，鉴于安全和疗效问题，将这些产品从制造地点透过配送和交付管道进行运输是个复杂的物流过程，比如自始至终必须保证产品相关的温度受控的「冷链」条件。

图一 : 鉴于确保冷链合规性和完整性的重要性，温度记录器须满足冷链要求。 （Source: candis.co.uk）

举例来说，大部分药物一般要求的温度范围为摄氏2～8度，人们利用从有源制冷容器到无源保温材料等各种各样的解决方案来建立产品要求的冷链条件。鉴于确保冷链合规性和完整性的重要性，通常在温度受控货物中部署所谓的温度资料记录器作为测量仪器，测量和记录产品所处的环境温度。货物到达目的地后，资料记录器以电子方式输出其记录以供分析，以及验证货物自始至终没有超出规定的温度范围。

足够高的温度测量精度

温度测量精度表示某个读数可能存在的误差，通常由记录器制造商给出在多个温度范围下的精度。举例来说，某个制造商可能规定摄氏-10～+25度的温度范围下的精度为摄氏+/-0.5度，该范围之外的精度为摄氏+/-1度。

测量精度有时候容易与测量解析度混淆，后者表示记录器支援的最小测量单位。例如，制造商的记录器支援摄氏+/-0.5度测量精度，内部电路能够以摄氏0.1度的解析度记录测量值。所以，设备报告的资料保证在记录值的摄氏+/-0.5度之内，报​​告的测量值解析度为摄氏0.1度。用以下两个例子可进一步澄清精度和解析度：

‧产品A：精度=摄氏0.50度，解析度=摄氏0.25度

‧产品B：精度=摄氏1度，解析度=摄氏0.10度

‧产品A和B测量的实际温度为= 摄氏9.5度

‧产品A显示的实际温度应介于摄氏9.00度和10.00度之间(摄氏9.5度+/-0.5度)，解析度为摄氏0.25度

‧产品B显示的设计温度应介于摄氏8.50度和10.50度之间(摄氏9.5度+/-1.0度)，解析度为摄氏0.1度

虽然产品B的解析度较高，但真正重要的是温度精度。所以产品A是精度更高（以及更有价值、更有用）的监测器。

为运输过程资料增加存储及时间戳记记忆体

资料记录器的核心功能是记录温度读数并增加时间戳记，然后从记录器下载这些资料，用于评估货物是否维持在规定的温度范围之内，或者是否发生过偏差，包括发生偏差的持续时间。

所需记忆体大小是运输时间以及温度测量速度的函数，后者也称为取样速率。例如，如果预计运输时间是1个月，每5分钟测量一次温度，那么记录器就需要支援8,640个测量值。资料记录器的记忆体一般以位元组表示，如果每个测量值需要2个位元组，那么记录器就需要最少17,280位元组。

电子装置中记忆体大小为1024位元组即1KB的倍数。因此，如果某个装置的记忆体为16,384位元组（16KB），则不能满足本例的应用，将需要更大一级的记忆体，即32,768位元组（32KB）。

可程式设计特性

为支持某种物流场景的特殊要求，就需要记录器具备灵活性和可配置性，例如，在货物包装和实际运输之间可能存在标准延迟。对于这种情况，在测量和记录开始之前，设置一定的延迟，有利于记忆体的利用效率以及记录器电池寿命。

同样地，也可能希望在测量和监测温度的过程中，只有当检测到预先设定的温度值时才保存测量结果，并至此后才开始记录，直到完成货物交付。为保护记录器资料以及工作设置，应具备安全特性，以防资料被篡改以及/或者更改可程式设计记录器设置。

高可靠性

物流环境对于资料记录器机器内部电子部件是非常严酷的，不断经历包括温度回圈、机械冲击和振动的环境应力以及野蛮装卸。资料记录器的设计必须能够承受装置在其使用寿命内经历的这些条件。设备制造商应能够提供可靠性报告，证明设备能够承受的环境应力，以及应力之后的结果。

电池寿命长

为保证在运输容器内自主工作，资料记录器通常利用内置电池工作，电池的能量必须足以维持记录器在运输时间内的工作，并尽可能支援多次独立的运输使用。与资料记忆体类似，电池寿命也是运输时间和温度测量取样速率的函数，时间较长或多次运输过程和较快取样速率将会造成电池的固定能量快速耗尽。制造商通常提供电池寿命与取样速率、工作温度以及附加变数的关系曲线。

满足冷链要求的温度记录器

图二 : 为了保证温度资料记录器在此类应用中的有效性，记录器必须具备五种基本能力以及灵活的功能，以解决物流环境的具体要求。

以Maxim温度记录器新系列产品DS1925为例，为满足各种范围下高精度温度测量的需求，器件在摄氏-40～+85度范围下的精度达到摄氏±0.5度，并经过校准，确保器件满足绝大多数被监测货物的需要。

为支援较长运输时间，器件提供的记忆体空间可储存多达122,500个温度测量采样。举例来说，如果配置为16位元（2位元组）高解析度模式、每3分钟采样一次温度，记忆体可支援130天的记录。

尽管这可能已经超过当前物流运输时间的需求，但器件可用于满足新兴和将来长时间海运的需求，由于货物在港口停留的时间可能具有不确性定。借鉴系列产品中其它资料记录器的成功经验，DS1925采用不锈钢iButton封装，其资料记录器的尺寸大约相当于四个1分欧元硬币堆叠在一起。事实证明，尺寸小巧且坚固耐用的iButton封装能够承受各种环境应力、应对运输环境下的严酷条件；该公司也提供各种各样的硬体和软体附件，以支援基于DS1925的最终应用方案。

（本文作者为Maxim Integrated嵌入式安全部门执行总监）