作者：Erik Fasnacht，Matt Whitcombe

許多電氣或電子產(chǎn)品在其使用壽命內(nèi)需要單獨(dú)的、可更換的筆芯或配件。這些附加項(xiàng)目可能包括電子和非電子設(shè)備。主電子系統(tǒng)的安全有效使用取決于兩個(gè)組件的兼容性和正確使用。在醫(yī)療應(yīng)用中尤其如此，因?yàn)?COVID-19 增加了對(duì)更高安全性的需求。

驗(yàn)證和跟蹤添加的配件對(duì)于防止重復(fù)使用、污染和避免超過這些配件的有用保質(zhì)期至關(guān)重要。不當(dāng)和過度使用也會(huì)損壞甚至使更昂貴的主機(jī)的保修失效。具有工廠編程 64 位序列號(hào)的單線串行 EEPROM 為醫(yī)療和其他一些應(yīng)用中的驗(yàn)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。使用單線存儲(chǔ)設(shè)備，可以在新的或更新的設(shè)計(jì)中輕松實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證和跟蹤。

本文的第一部分簡要概述了為什么需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤和識(shí)別。第二部分詳細(xì)介紹了如何將跟蹤和識(shí)別添加到可連接或附加外設(shè)的技術(shù)細(xì)節(jié)。

識(shí)別和跟蹤應(yīng)用程序

通常，可以從識(shí)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(fèi)類工具。更具體地說，表 1 列出了幾個(gè)可以使用標(biāo)識(shí) （ID） 和跟蹤的應(yīng)用程序。

為這些應(yīng)用程序和其他應(yīng)用程序添加ID和跟蹤的原因可以從簡單的識(shí)別到基于附件更改電子設(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。

使用單線存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)和信息：

序列號(hào)

跟蹤信息

附件說明

使用記錄

消耗計(jì)數(shù)

防偽保護(hù)

例如，在醫(yī)療設(shè)備中，帶有單線存儲(chǔ)設(shè)備的注射泵可以識(shí)別注射器中的物質(zhì)和劑量，以及防止重復(fù)使用并提供有效期和額外的跟蹤信息。

單線存儲(chǔ)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)：

易于實(shí)施

一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)和接地回路

成本相對(duì)較低

中端安全性

連接器引腳數(shù)量最少，同時(shí)節(jié)省成本

射頻識(shí)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)院的集中實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移到快速的即時(shí)診斷、遠(yuǎn)程診斷、醫(yī)生辦公室或診所設(shè)施。對(duì)于一次性測試，單線存儲(chǔ)器是實(shí)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)的信息類型的理想方法。即時(shí)診斷提供了一種更環(huán)保的解決方案，因?yàn)樗鼈儽苊饣驕p少了將樣本運(yùn)送到中央測試實(shí)驗(yàn)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，體積更大，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(shí)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?yàn)閱尉€存儲(chǔ)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。具有存儲(chǔ)校準(zhǔn)信息和單線存儲(chǔ)器使用指示的一次性醫(yī)療設(shè)備也可以存儲(chǔ)批號(hào)并指示更換時(shí)間或需要更換。例如，一個(gè)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）插入和（b）以前沒有使用過。單線存儲(chǔ)設(shè)備提供了一種簡單的解決方案，可以模制成產(chǎn)品的塑料。

對(duì)于 COVID-19，正在探索聚合酶鏈反應(yīng) （PCR） 檢測和類似技術(shù)在檢測病毒是否存在方面的有效性。在一次性便攜式應(yīng)用中，用于定量（顯微PCR）分析的基于墨盒的樣品分析可以從使用單線存儲(chǔ)器中受益。此外，取樣血液（血清和血漿）和非侵入性唾液，以及液體和固體材料都是使用一次性測試附件進(jìn)行醫(yī)學(xué)分析的潛在候選者。

DNA測試是單線存儲(chǔ)器醫(yī)療即時(shí)應(yīng)用的一個(gè)很好的例子。在樣品孔中放置適當(dāng)?shù)臉悠泛螅瑱C(jī)器可以直接向機(jī)器操作員提供及時(shí)的DNA結(jié)果。此應(yīng)用中的化學(xué)需要存儲(chǔ)諸如校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、是否已經(jīng)使用過一次等項(xiàng)目。單線存儲(chǔ)設(shè)備可能包含批號(hào)/序列號(hào)、帶數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)表、測試標(biāo)識(shí)符、重復(fù)使用鎖定和到期日期。圖1顯示了將醫(yī)療樣本連接到分析儀器的過程。

單線存儲(chǔ)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(shí)，必須將其分配給使用該設(shè)備的每位患者并與之保持在一起。在某些情況下，一臺(tái)機(jī)器可能需要與其他患者共享。為了安全使用，設(shè)備需要在每次插入時(shí)重新確認(rèn)電子管身份并讀取電子管使用歷史記錄。管子的內(nèi)存需要跟蹤諸如患者ID號(hào)，使用時(shí)間的時(shí)間戳以及可能的其他數(shù)據(jù)等項(xiàng)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(chǔ)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(shí)中受益，以幫助確保產(chǎn)品質(zhì)量和收入保護(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(jī)和處理器，以及卷發(fā)鉗和面部護(hù)理等美容產(chǎn)品，都有附件，甚至可能改變電器的功能。單線存儲(chǔ)設(shè)備可以為設(shè)備提供正確的標(biāo)識(shí)和其他所需信息，以避免不當(dāng)使用、設(shè)備損壞甚至對(duì)用戶造成傷害。

工業(yè)設(shè)備本身可能非常昂貴，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(chǔ)器可以提供正確的識(shí)別，并避免對(duì)設(shè)備和連接電纜進(jìn)行損壞和昂貴的維修。

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(duì)于光纖，電纜需要能夠自我識(shí)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(hào)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(chǔ)設(shè)備可以提供所有這些信息。

對(duì)于更昂貴的消費(fèi)和商業(yè)產(chǎn)品，一些售后市場供應(yīng)商提供低成本的充電器/電源單元作為替代品的情況并不少見。不幸的是，匹配不當(dāng)或設(shè)計(jì)不良的充電器可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障。該問題的解決方案可能是在充電器插頭內(nèi)集成一個(gè)單線存儲(chǔ)設(shè)備以進(jìn)行識(shí)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(huì)充電并防止?jié)撛趽p壞。

某些電纜中的ID由醫(yī)療設(shè)備識(shí)別，以驗(yàn)證電纜，尤其是標(biāo)識(shí)電壓，載流能力和其他因素的電源線，對(duì)于設(shè)備是否可接受。所有這些信息都可以存儲(chǔ)在單線存儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)單線存儲(chǔ)器。

是呢環(huán)保局：郭婷