为什么产品需要跟踪和识别

作者：Erik Fasnacht，Matt Whitcombe

许多电气或电子产品在其使用寿命期间需要单独的、可更换的填充物或附件。这些附加项目可以包括电子设备和非电子设备。主电子系统的安全和有效使用取决于两个组件的兼容性和正确使用。在医疗应用中尤其如此，因为COVID-19增加了对更高安全性的需求。

验证和跟踪添加的附件对于防止重复使用、污染和避免超过这些附件的有用保质期至关重要。不当和过度过度使用也会损坏甚至使更昂贵的主机的保修失效。具有工厂编程的64位序列号的单线串行EEPROM为医疗和其他一些应用中的验证和跟踪提供了一种低成本、空间敏感的解决方案。它还可以为外部数据加密/解密提供密钥以确保安全。使用单线式存储器器件，可以在新的或更新的设计中轻松实现验证和跟踪。

本文的第一部分介绍了为什么产品需要跟踪和识别的高级概述。第二部分详细介绍了如何将跟踪和识别添加到可连接或附加外设的技术细节。

识别和跟踪应用

通常，可以从识别和跟踪中受益的应用是可更换的墨盒、连接器、外围设备和消费类工具。

在这些应用和其他应用中添加ID和跟踪的原因可以从简单的识别到根据附件更改电子设备的功能。以下列表显示了电气和非电气附件可以提供的信息类型。

与单线存储器一起存储的优势和信息：

序列号

追踪信息

附件说明

使用记录

消耗量计数

防伪保护

例如，在医疗设备中，带有单线存储设备的注射泵可以识别注射器中的内容以及剂量应该是多少，并防止重复使用并提供有效期和其他跟踪信息。

单线存储器件的优点：

易于实施

一个数据信号和接地回路

成本相对较低

中档安全性

最大限度地减少连接器引脚数，同时节省成本

射频识别 （RFID） 和更昂贵的 RFID 接收器的替代方案

一次性医疗应用

医疗市场的趋势是将诊断测试从医院的集中式实验室转移到快速的护理点诊断，远程诊断，医生办公室或诊所设施。对于一次性测试，单线存储器提供了一种理想的方法来实现许多医疗设备制造商希望与其产品相关联的信息类型。床旁诊断提供了一种更环保的解决方案，因为它们避免或减少了将样品运送到中央测试实验室或医院的需要。这些诊断测试通常将一次性产品用于多种目的。与一次性产品相比，可重复使用的医疗设备通常更昂贵，更大，并且需要灭菌才能重复使用，---除了管理可重复使用设备的成本和复杂性之外，这一过程更难以安全实施。

医疗应用可以包括电子产品，也可以包括非电子产品，因为单线存储器不需要额外的电子组件。制造电子产品的公司以及制造非电子医疗设备的公司可以从轻松向其产品添加所需甚至关键信息的能力中受益。

了解产品未被篡改在医疗器械附件中非常重要。在单线存储器中存储校准信息和使用情况指示的一次性医疗设备也可以存储批号并指示时间或需要更换。例如，一个完全没有电子设备的氧气面罩仍然需要向医疗保健护士表明该设备是：（a）已插入和（b）以前从未使用过。单线存储器件提供了一种简单的解决方案，可以模塑到产品的塑料中。

对于COVID-19，正在探索聚合酶链反应（PCR）检测和类似技术在检测是否存在病毒方面的有效性。基于墨盒的样品分析，用于一次性便携式应用中的定量（微 PCR）分析，可从使用单线存储器中受益。此外，取样血液（血清和血浆）和非侵入性唾液，以及液体和固体身体材料都是带有一次性测试附件的医学分析的潜在候选者。

DNA测试是单线存储器医疗护理点应用的一个很好的例子。在样品孔中使用适当的样品后，机器可直接向机器操作员提供及时的DNA结果。此应用中的化学成分需要存储校准数据等项目，无论它是否已经使用过一次或更多。单线存储设备可以包含批号/序列号、带数据的校准表、测试标识符、重用锁定和到期日期。图1显示了将医疗样品连接到分析机器上的情况。

单线存储器的其他医疗应用是使用需要跟踪的一次性塑料管的医疗设备。安装新的塑料管时，必须将其分配给并陪伴使用该设备的每位患者。在某些情况下，可能需要与其他患者共享机器。为了安全使用，设备需要在每次插入时重新确认试管身份并读取试管使用历史记录。电子管的内存需要跟踪诸如患者ID号，使用时间的时间戳以及可能的其他数据等项目。图 2 显示了一次性产品如何包含此信息。

这种类型的小容量内存存储有几种非医疗一次性应用。例如，墨盒、电池、健康和美容市场不受监管，因此制造商及其品牌形象可以从添加标识中受益，以帮助确保产品质量以及收入保护。

保护电器和工业设备

一些家用电器，如食品制备搅拌机和加工机，以及卷曲钳和面部护理等美容产品，其附件甚至可能改变电器的功能。单线存储设备可以为设备提供适当的标识和其他所需信息，以避免不当使用、设备损坏甚至对用户造成伤害。

工业设备本身可能相当昂贵，但它们处理高功率所需的电源线和连接器也是昂贵的物品。单线存储器可以提供正确的识别，避免损坏设备和连接电缆的昂贵维修。

除了处理电源外，工业和商业应用还需要昂贵的电缆来处理数据。例如，对于光纤，电缆需要能够自我识别并向网络提供信息，包括长度和其他光学参数、连接历史、序列号和制造细节。除了这些信息之外，电缆还可以包含跟踪代码，使伪造更加困难。单线存储器件可以提供所有这些信息。

对于更昂贵的消费和商业产品，一些售后市场供应商提供低成本充电器/电源装置作为替代品的情况并不少见。不幸的是，不匹配或设计不良的充电器可能会导致设备故障。这个问题的解决方案可能是在充电器插头内集成一个单线存储设备以进行识别。如果连接的设备无法读取充电器插头中的ID芯片，则不会充电并受到保护，以防潜在损坏。

某些电缆中的ID由医疗设备识别，以验证电缆，特别是识别电压，载流能力和其他因素的电源线，对于设备来说是可以接受的。所有这些信息都可以存储在单线存储器中。

总之，本文介绍了向附加设备和外设添加内存的必要性。第 2 部分 将展示如何为需要少量内存、需要解决基本安全性且不占用大量空间的应用轻松实现单线存储器。

审核编辑：郭婷