一文看懂RFID在高溫等嚴(yán)苛環(huán)境的應(yīng)用

前言

RFID在近幾年發(fā)展速度迅猛，從過去單單供應(yīng)鏈管理應(yīng)用延伸到了生產(chǎn)制造、醫(yī)療衛(wèi)生、醫(yī)藥管理、汽車制造、資產(chǎn)追蹤等行業(yè)的眾多苛刻應(yīng)用。這篇白皮書介紹了RFID在高溫高壓滅菌、化學(xué)試劑清洗及汽車生產(chǎn)線等不同環(huán)境中的應(yīng)用。本文中將介紹一種高性能的抗金屬標(biāo)簽系列——Xerafy的XII系列標(biāo)簽，這一系列的標(biāo)簽可以在資產(chǎn)生產(chǎn)階段被安裝進(jìn)標(biāo)簽，從而發(fā)揮自動(dòng)化追蹤管理的功能，若資產(chǎn)被盜竊或丟失，通過定位追蹤及時(shí)發(fā)現(xiàn)他們的下落。

一套先進(jìn)的RFID系統(tǒng)可以有效的改善管理效率，通過合理化管理生產(chǎn)流程來控制成本。如果資產(chǎn)能夠在生產(chǎn)源頭被啟用RFID功能，企業(yè)就可以更好的管理庫存、質(zhì)量和處理召回事宜，并進(jìn)行產(chǎn)品防偽?，F(xiàn)在大部分客戶對(duì)于RFID標(biāo)簽的要求集中在能夠承受高溫、高壓等嚴(yán)苛環(huán)境，可以在金屬環(huán)境使用等。

醫(yī)療器械消毒

John Devlin ABI研究機(jī)構(gòu) 外科手術(shù)所用的器械都有嚴(yán)格的消毒標(biāo)準(zhǔn)，器械是否被徹底消毒關(guān)系著病人的安危。手術(shù)器械的消毒包含幾種方式，其中高溫清洗滅菌是被圍手術(shù)期護(hù)士協(xié)會(huì)委員會(huì)（AORN）所認(rèn)可的器械消毒方式。手術(shù)器械先經(jīng)過酒精清洗，然后放入蒸氣高溫高壓滅菌設(shè)備中，現(xiàn)在使用比較多的是真空高溫121至134攝氏度消毒18分鐘或者重力移位高壓滅菌，溫度達(dá)到121攝氏度，滅菌一小時(shí)。還有一些其他的消毒方式，如將器械浸泡在氫氧化鈉溶液中1小時(shí)，漂洗后再進(jìn)行高壓滅菌。

金屬托盤用來在手術(shù)環(huán)節(jié)放置所用器械，并在手術(shù)結(jié)束后盛放器械進(jìn)行消毒。器械消毒時(shí)，托盤被一起放進(jìn)消毒柜中，因此每個(gè)托盤都經(jīng)過消毒是確保器械不會(huì)被細(xì)菌再次污染的重要因素。現(xiàn)在醫(yī)院都通過在托盤上貼二維碼標(biāo)簽，或者人工記錄的方式來追蹤管理托盤。

但是貼在托盤上的二維碼經(jīng)過日積月累的高溫和潮濕，很容易開膠甚至剝落。而且標(biāo)簽上打印的信息也模糊不清無法辨識(shí)，這種情況如果人工記錄檢查的話很容易發(fā)生錯(cuò)誤。

RFID可以自動(dòng)記錄追蹤進(jìn)出消毒設(shè)備的醫(yī)用托盤，將消毒日期，持續(xù)和結(jié)束時(shí)間存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，通過手持機(jī)掃瞄標(biāo)簽，醫(yī)生和護(hù)士可以方便的獲取這些信息。但是大部分的RFID標(biāo)簽都不能承受極端的高溫和長(zhǎng)時(shí)間暴露在潮濕環(huán)境，甚至很多安裝在金屬表面的標(biāo)簽也不具備這種特性。因此，醫(yī)療行業(yè)對(duì)RFID標(biāo)簽特性的需求就在于可以反復(fù)承受長(zhǎng)時(shí)間的高溫和潮濕環(huán)境。Xerafy XII系列是一款擁有IP等級(jí)68的高強(qiáng)度標(biāo)簽，對(duì)一些典型的惡劣環(huán)境具有很高的耐受性。

圖1： 醫(yī)用高壓蒸汽滅菌設(shè)備

庫存追蹤和藥劑消毒

Pierrel Ospedali是意大利一家制藥公司，產(chǎn)品包含靜脈注射用品等。相關(guān)法規(guī)規(guī)定藥瓶需要進(jìn)行嚴(yán)格消毒之后才可以罐裝藥品。藥瓶的消毒溫度需要保持在120攝氏度，并持續(xù)10到15分鐘。所以，整個(gè)消毒過程必須要有準(zhǔn)確嚴(yán)格的管控和記錄。

如果任何批次的藥品在消毒環(huán)節(jié)發(fā)生了問題，整批的藥都必須銷毀。假如一瓶藥的成本是110美元，一批生產(chǎn)線生產(chǎn)的藥共有160瓶，損失就高達(dá)17600美元。

圖2： 靜脈注射系統(tǒng)

外科手術(shù)器械的RFID應(yīng)用

RFID技術(shù)已經(jīng)被證明能夠?qū)κ中g(shù)托盤和手術(shù)器械提供可靠精準(zhǔn)的消毒管理。這里使用的是Xerafy公司的Pico XII標(biāo)簽，將標(biāo)簽貼在手術(shù)托盤上，讀寫器可以自動(dòng)讀取進(jìn)出消毒設(shè)備的手術(shù)托盤信息，時(shí)間、日期和消毒時(shí)間都被記錄在標(biāo)簽中，并隨時(shí)可以在中央數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中查詢。

在醫(yī)療機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)消毒的部門里，技術(shù)人員通過手持機(jī)來掃描每一個(gè)安裝了RFID標(biāo)簽的托盤，立即就可以知道這個(gè)托盤的消毒信息。這不僅節(jié)省了手術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間，更加為病人的治療爭(zhēng)取了時(shí)間。另外，Pico XII標(biāo)簽可以承受反復(fù)多次的高溫消毒和清洗，性能穩(wěn)定可靠，極其適合醫(yī)療托盤的追蹤管里。

圖3： 藥品的RFID應(yīng)用

由于RFID對(duì)醫(yī)用托盤的有效管理而帶來的投資回報(bào)每年大約為27.5萬美元，這里我們假設(shè)每小時(shí)手術(shù)延誤和加班的成本為84美元。因此，RFID的確能夠幫助醫(yī)院提高管理效率，提高醫(yī)護(hù)質(zhì)量。

圖4： 放置微創(chuàng)手術(shù)器械的消毒托盤

安全用藥提高疾病治癒率

Pierrel Ospedali公司現(xiàn)在采用RFID技術(shù)追蹤每個(gè)送進(jìn)滅菌設(shè)備的藥瓶，這些藥瓶被放在一個(gè)安裝了RFID標(biāo)簽的托盤里，標(biāo)簽存儲(chǔ)了托盤的編號(hào)，滅菌的日期以及滅菌開始和結(jié)束的具體時(shí)間。托盤在滅菌的整個(gè)過程都是可被追蹤的，而在過去管理這些重要信息依靠人工記錄，一旦發(fā)生信息錯(cuò)誤無法驗(yàn)證產(chǎn)品是否被正確消毒，整條生產(chǎn)線的產(chǎn)品就只能報(bào)廢。

Pierrel Ospedali公司所選擇的Nano XII標(biāo)簽來自Xerafy，標(biāo)簽?zāi)軌虺惺軠缇O(shè)備的極端高溫，也可以貼在金屬資產(chǎn)上經(jīng)受反復(fù)多次的滅菌和清洗。過去需要依靠2，3個(gè)人來管理的工作現(xiàn)在只需要一名工作人員就能完成。

汽車制造流程

一輛汽車從一個(gè)光禿禿的底盤變成完整整車的生產(chǎn)過程是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的流程，涉及許多的技術(shù)和步驟。因此確保每一步操作都準(zhǔn)確無誤是生產(chǎn)一輛質(zhì)量過關(guān)的車的關(guān)鍵。

如果能對(duì)每一輛車的底盤進(jìn)行自動(dòng)追蹤，就可以對(duì)整車的生產(chǎn)進(jìn)行有效的管理。另外，底盤在進(jìn)入下一步生產(chǎn)線前會(huì)進(jìn)行噴漆和烘烤程序，現(xiàn)在汽車生產(chǎn)商多選用可以打印內(nèi)容的二維碼作為追蹤設(shè)備，但是生產(chǎn)過程中很容易對(duì)標(biāo)簽造成損壞，或者標(biāo)簽脫落漏掃，尤其在噴漆環(huán)節(jié)，標(biāo)簽也被噴上油氣無法辨識(shí)。因此二維碼標(biāo)簽在汽車生產(chǎn)行業(yè)并不實(shí)用。

自動(dòng)化系統(tǒng)可以對(duì)汽車生產(chǎn)線上的在制品進(jìn)行無縫追蹤，包括追蹤車輛VIN碼確保每一輛車都安裝了正確的零部件或是噴上了正確的顏色。因此，當(dāng)車輛進(jìn)入噴漆烘烤車間時(shí)，安裝在它上面的識(shí)別設(shè)備需要具備承受高溫烘烤的能力，并且不會(huì)因?yàn)閲娖岫绊懫湫阅堋?/p>

Xerafy XII系列標(biāo)簽

Xerafy的XII系列是目前市場(chǎng)上超高頻RFID標(biāo)簽產(chǎn)品中具有最優(yōu)性能尺寸比的產(chǎn)品，標(biāo)簽讀寫性能穩(wěn)定。XII 系列標(biāo)簽是Xerafy為極端應(yīng)用環(huán)境所研發(fā)的RFID標(biāo)簽，標(biāo)簽擁有工業(yè)級(jí)高強(qiáng)度性能，可以承受250攝氏度的高溫，適用于一些涉及高溫或危險(xiǎn)破壞性的應(yīng)用領(lǐng)域，如高壓、噴漆、鑄造和建筑等。這一系列的標(biāo)簽還適合用在高溫清洗和酸性溶劑清洗等領(lǐng)域，標(biāo)簽將擁有較長(zhǎng)的生命周期。

結(jié)論

以上我們提到的行業(yè)在RFID領(lǐng)域應(yīng)用都不算太多，而這些應(yīng)用也是從不斷的測(cè)試和實(shí)驗(yàn)中而發(fā)展成熟。這些領(lǐng)域?qū)FID標(biāo)簽的性能要求較高，不僅需要有穩(wěn)定的讀寫功能，還需要標(biāo)簽?zāi)軌虻钟擃I(lǐng)域經(jīng)常碰到的極端環(huán)境，如高溫、高壓、潮濕和撞擊等。