本教程將介紹1-Wire器件如何為許多醫(yī)療耗材增加電子功能。本文介紹了1-Wire協(xié)議的工作原理，并介紹了1-Wire技術(shù)提供的跟蹤和監(jiān)控耗材的功能。1-Wire技術(shù)的優(yōu)勢包括確保耗材已根據(jù)主機(jī)儀器進(jìn)行校準(zhǔn);跟蹤和確保醫(yī)療耗材質(zhì)量控制的保障措施;保護(hù)內(nèi)存或使用計(jì)數(shù)器來監(jiān)控和防止使用壽命有限的耗材的不衛(wèi)生重復(fù)使用;以及防止未經(jīng)授權(quán)的售后消耗品的安全機(jī)制。定制包裝選項(xiàng)適用于各種耗材。?

概述

許多醫(yī)療儀器和設(shè)備包含傳感器、探頭或外圍物品，這些物品統(tǒng)稱為 消耗品。這些耗材使用一次然后丟棄，或者它們的使用壽命有限。因此，在操作某些醫(yī)療設(shè)備時(shí)，存在更換耗材的連續(xù)循環(huán)。

用于這些醫(yī)療應(yīng)用的耗材通常必須具有嵌入式電子功能，包括用于特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的非易失性 （NV） 存儲(chǔ)器、用于證明 OEM 真實(shí)性的安全功能以及用于管理有限使用或重用的控制。需要這些電子功能來確保耗材校準(zhǔn)到儀器;保障醫(yī)療產(chǎn)品的質(zhì)量控制;防止對使用壽命有限的耗材進(jìn)行不衛(wèi)生的再利用;并防止未經(jīng)授權(quán)的售后消耗品。

將耗材連接到醫(yī)療器械的標(biāo)準(zhǔn)方法是使用機(jī)電連接器。通常，此連接器接口受引腳限制。因此，向耗材添加身份驗(yàn)證和內(nèi)存功能的接口必須以最少的接觸完成。由于耗材通常由人處理，因此提供此接口的設(shè)備還必須提供強(qiáng)大的ESD保護(hù)。最后，對于便攜式醫(yī)療器械，低功耗和低電壓操作是必須支持的關(guān)鍵特性。

用于醫(yī)用耗材的1-Wire產(chǎn)品

耗材是醫(yī)療供應(yīng)商的“命脈”。25年來，客戶一直在這些應(yīng)用中使用Maxim的1-Wire產(chǎn)品，因?yàn)?-Wire?技術(shù)提供了接口、所需的特性和性能，以及專為傳感器、探頭和外設(shè)設(shè)計(jì)的封裝。

1-Wire的優(yōu)勢

輕松為耗材添加內(nèi)存、安全性、監(jiān)控和控制

用于通信和電源的單一專用觸點(diǎn)最大限度地減少了對儀器傳感器接口的影響

EEPROM 和一次性可編程 （OTP） 陣列，用于傳感器特性的 NV 存儲(chǔ)

基于加密強(qiáng)度、SHA-2、ECDSA 或 SHA-3 的 DeepCover 安全認(rèn)證器選項(xiàng)使醫(yī)療器械能夠安全地測試和驗(yàn)證 OEM 真?zhèn)?

使用監(jiān)控和過期控制的理想選擇

強(qiáng)大的對策使用Maxim專利的ChipDNATM物理不可克隆功能（PUF）保護(hù)設(shè)備數(shù)據(jù)，從而防止安全攻擊。

主動(dòng)監(jiān)控的芯片防護(hù)罩可檢測入侵嘗試并做出反應(yīng)。

強(qiáng)大的 ESD 性能 — 無需分立式 ESD 保護(hù)

±8kV （典型值） HBM 靜電放電性能

將1線IC集成到傳感器和耗材中

憑借多年的醫(yī)療應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，Maxim擁有一系列包裝解決方案和服務(wù)，可滿足耗材多樣化和獨(dú)特的要求。1-Wire IC提供多種標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)成的SMT封裝選項(xiàng)。其他獨(dú)特和/或定制的包裝針對醫(yī)療耗材進(jìn)行了優(yōu)化。

1-Wire器件的典型耗材應(yīng)用包括：

脈搏血氧儀傳感器

血糖試紙

皮膚科探針

電外科工具

臨床生物意義試劑瓶

牙科電子儀器

導(dǎo)管

腦電傳感器

本例所示為采用TO1封裝的92-Wire解決方案，該解決方案壓接或焊接至連接器引腳，然后嵌入連接器后殼中。

在另一個(gè)典型示例中，耗材必須添加電子 ID、身份驗(yàn)證、校準(zhǔn)或其他參數(shù)，而無需更改現(xiàn)有電子設(shè)備。在這種情況下，Maxim的1-Wire觸點(diǎn)（SFN）封裝或工廠提供的定制IC和印刷電路板（PCB）模塊都連接到耗材上。這種1-Wire方法可實(shí)現(xiàn)與儀器接口的機(jī)電接觸。

定制IC和PCB模塊。

用于機(jī)電接觸的 SFN。

非電氣醫(yī)用耗材通常需要校準(zhǔn)。這里為應(yīng)用定制了1-Wire模塊。

審核編輯：郭婷