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備和非電子設備。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。第二部分詳細介紹了如何將跟蹤和識別添加到可連接或附加外設的技術(shù)細節(jié)。

識別和跟蹤應用

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

在這些應用和其他應用中添加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

例如，在醫(yī)療設備中，帶有單線存儲設備的注射泵可以識別注射器中的內(nèi)容以及劑量應該是多少，并防止重復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)移到快速的護理點診斷，遠程診斷，醫(yī)生辦公室或診所設施。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，可重復使用的醫(yī)療設備通常更昂貴，更大，并且需要滅菌才能重復使用，---除了管理可重復使用設備的成本和復雜性之外，這一過程更難以安全實施。

醫(yī)療應用可以包括電子產(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信息和使用情況指示的一次性醫(yī)療設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備的氧氣面罩仍然需要向醫(yī)療保健護士表明該設備是：（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（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)學分析的潛在候選者。

DNA測試是單線存儲器醫(yī)療護理點應用的一個很好的例子。在樣品孔中使用適當?shù)臉悠泛?，機器可直接向機器操作員提供及時的DNA結(jié)果。此應用中的化學成分需要存儲校準數(shù)據(jù)等項目，無論它是否已經(jīng)使用過一次或更多。單線存儲設備可以包含批號/序列號、帶數(shù)據(jù)的校準表、測試標識符、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)療應用是使用需要跟蹤的一次性塑料管的醫(yī)療設備。安裝新的塑料管時，必須將其分配給并陪伴使用該設備的每位患者。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，設備需要在每次插入時重新確認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識中受益，以幫助確保產(chǎn)品質(zhì)量以及收入保護。

保護電器和工業(yè)設備

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。單線存儲設備可以為設備提供適當?shù)臉俗R和其他所需信息，以避免不當使用、設備損壞甚至對用戶造成傷害。

工業(yè)設備本身可能相當昂貴，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)絡提供信息，包括長度和其他光學參數(shù)、連接歷史、序列號和制造細節(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，不匹配或設計不良的充電器可能會導致設備故障。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備以進行識別。如果連接的設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，以防潛在損壞。

某些電纜中的ID由醫(yī)療設備識別，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備和外設添加內(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用輕松實現(xiàn)單線存儲器。

審核編輯：郭婷