Gestione di dispositivi IoT in ambito clinico

Alifax è una delle aziende italiane più importanti nello sviluppo, produzione e distribuzione di strumenti diagnostici clinici per l'automazione dei laboratori. L'azienda ha filiali in Russia, Spagna, Cina, Brasile e Germania, e distribuisce i propri prodotti in oltre 100 paesi.

Tra i suoi prodotti e servizi, Alifax vende e gestisce un tipo speciale di "smart box" connesse, il cui scopo principale è migliorare e certificare il trasporto di campioni biologici. Queste smart box sono dispositivi medici dotati di controllo attivo della temperatura (raffreddamento o riscaldamento attivo per mantenere i campioni alla temperatura configurata), chiusura elettromeccanica, autenticazione NFC degli operatori, registrazione a bordo e trasmissione in tempo reale (attraverso la rete mobile) di oltre 30 parametri di trasporto, tra cui temperatura interna/esterna, umidità interna, accelerazione, inclinazione, posizione, velocità, autonomia termica residua, livello della batteria, allarmi e guasti, ecc.

Nel 2017, Alifax necessitava di una piattaforma cloud scalabile in grado di gestire fino a 20.000 smart box attive contemporaneamente. La piattaforma doveva controllare le smart box dal punto di vista amministrativo (ad esempio, tracciare quale smart box fosse assegnata a quale laboratorio, abilitare utenti, ecc.) e monitorare il loro funzionamento, che includeva la ricezione dei flussi di dati trasmessi, l'invio dei dati a un'autorità di certificazione indipendente per firma elettronica e marcatura temporale, l'elaborazione dei dati per estrarre e salvare informazioni rilevanti e aggregate, e il trasferimento dei dati di ciascun trasporto completato a un sistema di archiviazione di massa, recuperabili all'occorrenza.

Il Livebase Designer ha fornito un grande aiuto nella definizione di un modello di dati unificato, integrando informazioni amministrative (clienti, registri di box e utenti, impostazioni delle box), dati di telemetria del trasporto (posizione, accelerazione, temperatura, umidità, ecc.) e codici a barre dei campioni trasportati.

Per implementare il sistema, sono state combinate con successo diverse tecnologie per soddisfare i requisiti sfidanti in termini di prestazioni, scalabilità e disponibilità. Il database e il backend amministrativo del sistema sono stati interamente generati con Livebase; il frontend per gli utenti finali è stato codificato in Angular JS; l'API per la ricezione e l'elaborazione dei flussi di dati di telemetria è stata sviluppata in Java come microservizi containerizzati distribuiti su un Docker Swarm su un array di server bilanciati; il DBMS (Percona) è stato distribuito su un cluster di tre nodi bilanciati.