作者：Erik Fasnacht，Matt Whitcombe

許多電氣或電子產品在其使用壽命內需要單獨的、可更換的筆芯或配件。這些附加項目可能包括電子和非電子設備。主電子系統的安全有效使用取決于兩個組件的兼容性和正確使用。在醫療應用中尤其如此，因為 COVID-19 增加了對更高安全性的需求。

驗證和跟蹤添加的配件對于防止重復使用、污染和避免超過這些配件的有用保質期至關重要。不當和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 64 位序列號的單線串行 EEPROM 為醫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。它還可以為外部數據加密/解密提供密鑰以確保安全。使用單線存儲設備，可以在新的或更新的設計中輕松實現驗證和跟蹤。

本文的第一部分簡要概述了為什么需要對產品進行跟蹤和識別。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細節。

識別和跟蹤應用程序

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。更具體地說，表 1 列出了幾個可以使用標識 （ID） 和跟蹤的應用程序。

為這些應用程序和其他應用程序添加ID和跟蹤的原因可以從簡單的識別到基于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。

使用單線存儲器存儲的優點和信息：

序列號

跟蹤信息

附件說明

使用記錄

消耗計數

防偽保護

例如，在醫療設備中，帶有單線存儲設備的注射泵可以識別注射器中的物質和劑量，以及防止重復使用并提供有效期和額外的跟蹤信息。

單線存儲設備的優點：

易于實施

一個數據信號和接地回路

成本相對較低

中端安全性

連接器引腳數量最少，同時節省成本

射頻識別 （RFID） 和更昂貴的 RFID 接收器的替代方案

一次性醫療應用

醫療市場的趨勢是將診斷測試從醫院的集中實驗室轉移到快速的即時診斷、遠程診斷、醫生辦公室或診所設施。對于一次性測試，單線存儲器是實現許多醫療設備制造商希望與其產品相關聯的信息類型的理想方法。即時診斷提供了一種更環保的解決方案，因為它們避免或減少了將樣本運送到中央測試實驗室或醫院的需要。這些診斷測試通常將一次性產品用于多種目的。與一次性產品相比，可重復使用的醫療設備通常更昂貴，體積更大，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。

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

了解產品未被篡改在醫療器械附件中非常重要。具有存儲校準信息和單線存儲器使用指示的一次性醫療設備也可以存儲批號并指示更換時間或需要更換。例如，一個完全沒有電子設備的氧氣面罩仍然需要向醫療保健護士表明該設備是：（a）插入和（b）以前沒有使用過。單線存儲設備提供了一種簡單的解決方案，可以模制成產品的塑料。

對于 COVID-19，正在探索聚合酶鏈反應 （PCR） 檢測和類似技術在檢測病毒是否存在方面的有效性。在一次性便攜式應用中，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行醫學分析的潛在候選者。

DNA測試是單線存儲器醫療即時應用的一個很好的例子。在樣品孔中放置適當的樣品后，機器可以直接向機器操作員提供及時的DNA結果。此應用中的化學需要存儲諸如校準數據、是否已經使用過一次等項目。單線存儲設備可能包含批號/序列號、帶數據的校準表、測試標識符、重復使用鎖定和到期日期。圖1顯示了將醫療樣本連接到分析儀器的過程。

單線存儲器的其他醫療應用是使用需要跟蹤的一次性塑料管的醫療設備。安裝新的塑料管時，必須將其分配給使用該設備的每位患者并與之保持在一起。在某些情況下，一臺機器可能需要與其他患者共享。為了安全使用，設備需要在每次插入時重新確認電子管身份并讀取電子管使用歷史記錄。管子的內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據等項目。圖2顯示了一次性產品如何包含此信息。

這種類型的小容量內存存儲有幾種非醫療一次性應用。例如，墨盒、電池、健康和美容市場不受監管，因此制造商及其品牌形象可以從添加標識中受益，以幫助確保產品質量和收入保護。

保護電器和工業設備

一些家用電器，如食品制備攪拌機和處理器，以及卷發鉗和面部護理等美容產品，都有附件，甚至可能改變電器的功能。單線存儲設備可以為設備提供正確的標識和其他所需信息，以避免不當使用、設備損壞甚至對用戶造成傷害。

工業設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。單線存儲器可以提供正確的識別，并避免對設備和連接電纜進行損壞和昂貴的維修。

除了處理電源外，工業和商業應用還需要昂貴的電纜來處理數據。例如，對于光纖，電纜需要能夠自我識別并向網絡提供信息，包括長度和其他光學參數、連接歷史、序列號和制造細節。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。單線存儲設備可以提供所有這些信息。

對于更昂貴的消費和商業產品，一些售后市場供應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，匹配不當或設計不良的充電器可能會導致設備故障。該問題的解決方案可能是在充電器插頭內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，則不會充電并防止潛在損壞。

某些電纜中的ID由醫療設備識別，以驗證電纜，尤其是標識電壓，載流能力和其他因素的電源線，對于設備是否可接受。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存的必要性。第 2 部分將展示如何為需要少量內存、需要解決基本安全性且不占用大量空間的應用輕松實現單線存儲器。

是呢環保局：郭婷