作者：Erik Fasnacht，Matt Whitcombe

許多電氣或電子產(chǎn)品在其使用壽命期間需要單獨的、可更換的填充物或附件。這些附加項目可以包括電子設(shè)備和非電子設(shè)備。主電子系統(tǒng)的安全和有效使用取決于兩個組件的兼容性和正確使用。在醫(yī)療應(yīng)用中尤其如此，因為COVID-19增加了對更高安全性的需求。

驗證和跟蹤添加的附件對于防止重復(fù)使用、污染和避免超過這些附件的有用保質(zhì)期至關(guān)重要。不當(dāng)和過度過度使用也會損壞甚至使更昂貴的主機的保修失效。具有工廠編程的64位序列號的單線串行EEPROM為醫(yī)療和其他一些應(yīng)用中的驗證和跟蹤提供了一種低成本、空間敏感的解決方案。它還可以為外部數(shù)據(jù)加密/解密提供密鑰以確保安全。使用單線式存儲器器件，可以在新的或更新的設(shè)計中輕松實現(xiàn)驗證和跟蹤。

本文的第一部分介紹了為什么產(chǎn)品需要跟蹤和識別的高級概述。第二部分詳細(xì)介紹了如何將跟蹤和識別添加到可連接或附加外設(shè)的技術(shù)細(xì)節(jié)。

識別和跟蹤應(yīng)用

通常，可以從識別和跟蹤中受益的應(yīng)用是可更換的墨盒、連接器、外圍設(shè)備和消費類工具。

在這些應(yīng)用和其他應(yīng)用中添加ID和跟蹤的原因可以從簡單的識別到根據(jù)附件更改電子設(shè)備的功能。以下列表顯示了電氣和非電氣附件可以提供的信息類型。

與單線存儲器一起存儲的優(yōu)勢和信息：

序列號

追蹤信息

附件說明

使用記錄

消耗量計數(shù)

防偽保護(hù)

例如，在醫(yī)療設(shè)備中，帶有單線存儲設(shè)備的注射泵可以識別注射器中的內(nèi)容以及劑量應(yīng)該是多少，并防止重復(fù)使用并提供有效期和其他跟蹤信息。

單線存儲器件的優(yōu)點：

易于實施

一個數(shù)據(jù)信號和接地回路

成本相對較低

中檔安全性

最大限度地減少連接器引腳數(shù)，同時節(jié)省成本

射頻識別 （RFID） 和更昂貴的 RFID 接收器的替代方案

一次性醫(yī)療應(yīng)用

醫(yī)療市場的趨勢是將診斷測試從醫(yī)院的集中式實驗室轉(zhuǎn)移到快速的護(hù)理點診斷，遠(yuǎn)程診斷，醫(yī)生辦公室或診所設(shè)施。對于一次性測試，單線存儲器提供了一種理想的方法來實現(xiàn)許多醫(yī)療設(shè)備制造商希望與其產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的信息類型。床旁診斷提供了一種更環(huán)保的解決方案，因為它們避免或減少了將樣品運送到中央測試實驗室或醫(yī)院的需要。這些診斷測試通常將一次性產(chǎn)品用于多種目的。與一次性產(chǎn)品相比，可重復(fù)使用的醫(yī)療設(shè)備通常更昂貴，更大，并且需要滅菌才能重復(fù)使用，---除了管理可重復(fù)使用設(shè)備的成本和復(fù)雜性之外，這一過程更難以安全實施。

醫(yī)療應(yīng)用可以包括電子產(chǎn)品，也可以包括非電子產(chǎn)品，因為單線存儲器不需要額外的電子組件。制造電子產(chǎn)品的公司以及制造非電子醫(yī)療設(shè)備的公司可以從輕松向其產(chǎn)品添加所需甚至關(guān)鍵信息的能力中受益。

了解產(chǎn)品未被篡改在醫(yī)療器械附件中非常重要。在單線存儲器中存儲校準(zhǔn)信息和使用情況指示的一次性醫(yī)療設(shè)備也可以存儲批號并指示時間或需要更換。例如，一個完全沒有電子設(shè)備的氧氣面罩仍然需要向醫(yī)療保健護(hù)士表明該設(shè)備是：（a）已插入和（b）以前從未使用過。單線存儲器件提供了一種簡單的解決方案，可以模塑到產(chǎn)品的塑料中。

對于COVID-19，正在探索聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）檢測和類似技術(shù)在檢測是否存在病毒方面的有效性?；谀械臉悠贩治觯糜谝淮涡员銛y式應(yīng)用中的定量（微 PCR）分析，可從使用單線存儲器中受益。此外，取樣血液（血清和血漿）和非侵入性唾液，以及液體和固體身體材料都是帶有一次性測試附件的醫(yī)學(xué)分析的潛在候選者。

DNA測試是單線存儲器醫(yī)療護(hù)理點應(yīng)用的一個很好的例子。在樣品孔中使用適當(dāng)?shù)臉悠泛?，機器可直接向機器操作員提供及時的DNA結(jié)果。此應(yīng)用中的化學(xué)成分需要存儲校準(zhǔn)數(shù)據(jù)等項目，無論它是否已經(jīng)使用過一次或更多。單線存儲設(shè)備可以包含批號/序列號、帶數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)表、測試標(biāo)識符、重用鎖定和到期日期。圖1顯示了將醫(yī)療樣品連接到分析機器上的情況。

單線存儲器的其他醫(yī)療應(yīng)用是使用需要跟蹤的一次性塑料管的醫(yī)療設(shè)備。安裝新的塑料管時，必須將其分配給并陪伴使用該設(shè)備的每位患者。在某些情況下，可能需要與其他患者共享機器。為了安全使用，設(shè)備需要在每次插入時重新確認(rèn)試管身份并讀取試管使用歷史記錄。電子管的內(nèi)存需要跟蹤諸如患者ID號，使用時間的時間戳以及可能的其他數(shù)據(jù)等項目。圖 2 顯示了一次性產(chǎn)品如何包含此信息。

這種類型的小容量內(nèi)存存儲有幾種非醫(yī)療一次性應(yīng)用。例如，墨盒、電池、健康和美容市場不受監(jiān)管，因此制造商及其品牌形象可以從添加標(biāo)識中受益，以幫助確保產(chǎn)品質(zhì)量以及收入保護(hù)。

保護(hù)電器和工業(yè)設(shè)備

一些家用電器，如食品制備攪拌機和加工機，以及卷曲鉗和面部護(hù)理等美容產(chǎn)品，其附件甚至可能改變電器的功能。單線存儲設(shè)備可以為設(shè)備提供適當(dāng)?shù)臉?biāo)識和其他所需信息，以避免不當(dāng)使用、設(shè)備損壞甚至對用戶造成傷害。

工業(yè)設(shè)備本身可能相當(dāng)昂貴，但它們處理高功率所需的電源線和連接器也是昂貴的物品。單線存儲器可以提供正確的識別，避免損壞設(shè)備和連接電纜的昂貴維修。

除了處理電源外，工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用還需要昂貴的電纜來處理數(shù)據(jù)。例如，對于光纖，電纜需要能夠自我識別并向網(wǎng)絡(luò)提供信息，包括長度和其他光學(xué)參數(shù)、連接歷史、序列號和制造細(xì)節(jié)。除了這些信息之外，電纜還可以包含跟蹤代碼，使偽造更加困難。單線存儲器件可以提供所有這些信息。

對于更昂貴的消費和商業(yè)產(chǎn)品，一些售后市場供應(yīng)商提供低成本充電器/電源裝置作為替代品的情況并不少見。不幸的是，不匹配或設(shè)計不良的充電器可能會導(dǎo)致設(shè)備故障。這個問題的解決方案可能是在充電器插頭內(nèi)集成一個單線存儲設(shè)備以進(jìn)行識別。如果連接的設(shè)備無法讀取充電器插頭中的ID芯片，則不會充電并受到保護(hù)，以防潛在損壞。

某些電纜中的ID由醫(yī)療設(shè)備識別，以驗證電纜，特別是識別電壓，載流能力和其他因素的電源線，對于設(shè)備來說是可以接受的。所有這些信息都可以存儲在單線存儲器中。

總之，本文介紹了向附加設(shè)備和外設(shè)添加內(nèi)存的必要性。第 2 部分 將展示如何為需要少量內(nèi)存、需要解決基本安全性且不占用大量空間的應(yīng)用輕松實現(xiàn)單線存儲器。

審核編輯：郭婷