專利名稱：：用于操作一次性用途連接器上的rfid裝置的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于操作一次性用途連接器上的射頻標(biāo)識裝置的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
：射頻標(biāo)識(RFID)標(biāo)簽廣泛地用于例如動物、服裝等物體的自動標(biāo)識和容器的未授權(quán)打開的檢測。存在用于標(biāo)識物體的RFID標(biāo)簽的幾個(gè)示例。首先，存在使RFID標(biāo)簽貼附到軟管和跟蹤系統(tǒng)的方法的美國專利號7，195，149。該軟管跟蹤系統(tǒng)包括具有在制造期間嵌入其中、在其上模塑而永久貼附的貼附RFID標(biāo)簽的軟管組件。對該RFID標(biāo)簽編碼對特別軟管組件特定的標(biāo)識。該RFID標(biāo)簽讀取器包括至少一個(gè)可跟蹤事件的用戶輸入，并且至少可連接到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或可兼容以用于上傳該標(biāo)識和任何用戶輸入到網(wǎng)絡(luò)可訪問的裝置。提供網(wǎng)絡(luò)可訪問的軟管數(shù)據(jù)庫，其具有軟管相關(guān)的信息。該網(wǎng)絡(luò)可訪問的軟管數(shù)據(jù)庫提供訪問權(quán)給用戶以基于來自RFID標(biāo)簽的標(biāo)識獲得軟管相關(guān)的信息，該RFID標(biāo)簽接收和存儲與至少一個(gè)可跟蹤事件相關(guān)的數(shù)據(jù)。還存在與美國專利號7，195，149相似的另一個(gè)美國專利號7，328，837，其中美國專利號7，3，837針對使RFID標(biāo)簽貼附到軟管和跟蹤系統(tǒng)的方法。接著，存在美國專利號5，892，458，其是用于分析測量儀器中的可交換部件的識別的設(shè)備。用于分析測量儀器中或具有幾個(gè)分析裝置的分析測量系統(tǒng)中的可交換部件的識別的設(shè)備包含可交換部件，其具有每個(gè)貼附到可交換部件的標(biāo)識模塊。另外，該設(shè)備具有發(fā)射器接收器裝置，其可以從標(biāo)識模塊接收信息信號并且發(fā)送信息信號到該標(biāo)識模塊。如果從標(biāo)識模塊讀出的信息不滿足某些條件(例如關(guān)于質(zhì)量)，控制裝置可以使消息顯示在顯示1ο接著，存在用于跟蹤標(biāo)識裝置的方法和系統(tǒng)的另一個(gè)美國專利號7，135，977，該方法包括存儲關(guān)于該標(biāo)識裝置的數(shù)據(jù)在寄存器中，應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)包括涉及轉(zhuǎn)發(fā)位置(其請求關(guān)于該標(biāo)識裝置的信息)的數(shù)據(jù)的要存儲的數(shù)據(jù)。該標(biāo)識裝置貼附到要監(jiān)測的項(xiàng)目。該方法包括當(dāng)已經(jīng)讀取該標(biāo)識裝置并且已經(jīng)接收信息的請求時(shí)訪問該寄存器。該轉(zhuǎn)發(fā)位置的細(xì)節(jié)從該寄存器獲得。該請求轉(zhuǎn)發(fā)到該轉(zhuǎn)發(fā)位置并且請求的關(guān)于該標(biāo)識裝置的信息從該轉(zhuǎn)發(fā)位置發(fā)送給該信息的請求者。盡管前面提到的RFID發(fā)明已經(jīng)能夠標(biāo)識與RFID標(biāo)簽關(guān)聯(lián)的裝置，這些發(fā)明不能準(zhǔn)確地確定一個(gè)RFID標(biāo)簽是否與一個(gè)或多個(gè)RFID標(biāo)簽匹配以便這些RFID標(biāo)簽互相操作，這對于防止利用破壞的RFID標(biāo)簽是必需的。因此，需要有能夠確定一個(gè)RFID標(biāo)簽是否可以與另一個(gè)RFID標(biāo)簽確實(shí)匹配來防止一次性生物過程部件、特別是通過伽瑪輻射或其他適合方式(其降低一次性或有限再使用的裝置的生物負(fù)荷)來消毒的那些一次性生物過程部件的非法制造的設(shè)備和系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于上文提到的技術(shù)背景完成，并且本發(fā)明的目標(biāo)是提供用于操作一次性用途連接器上的RFID標(biāo)簽的系統(tǒng)和方法。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，存在用于操作一次性用途連接器上的RFID標(biāo)簽的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括配置成收納第一RFID標(biāo)簽的第一一次性用途連接器和配置成收納第二RFID標(biāo)簽的第二一次性用途連接器。本發(fā)明還包括靠近該第一RFID標(biāo)簽和該第二RFID標(biāo)簽放置的讀取器。該讀取器配置成確定該第一RFID標(biāo)簽和該第二RFID標(biāo)簽是否被伽瑪消毒；確定該第一RFID標(biāo)簽和該第二RFID標(biāo)簽以前是否使用過；確定該第一RFID標(biāo)簽和該第二RFID標(biāo)簽是否是可信的；并且確定該第一RFID標(biāo)簽是否與該第二RFID標(biāo)簽匹配。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，存在用于操作RFID標(biāo)簽的設(shè)備。該設(shè)備包括靠近具有第一一次性用途連接器的第一RFID標(biāo)簽和具有第二一次性用途連接器的第二RFID標(biāo)簽放置的讀取器。該讀取器配置成確定該第一RFID標(biāo)簽和該第二RFID標(biāo)簽是否被伽瑪消毒；確定該第一RFID標(biāo)簽和該第二RFID標(biāo)簽以前是否使用過；確定該第一RFID標(biāo)簽和該第二RFID標(biāo)簽是否是可信的；并且確定該第一RFID標(biāo)簽是否與該第二RFID標(biāo)簽匹配。當(dāng)結(jié)合附圖閱讀下列說明時(shí)，本發(fā)明的這些和其他優(yōu)勢將變得更明顯，其中圖1圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例如何利用圖1的RFID標(biāo)簽的流程圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的典型的一次性用途連接器的示例；圖4A和4B圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的納入一次性用途連接器的圓形幾何結(jié)構(gòu)并且納入一次性用途連接器的環(huán)形幾何結(jié)構(gòu)的RFID標(biāo)簽的示意圖；圖5A-C示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有兩個(gè)相對法蘭的一次性用途連接器設(shè)計(jì)；圖6A-D示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包含RFID標(biāo)簽的幾個(gè)一次性用途連接器設(shè)計(jì)；圖7示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例集成在一次性用途連接器中的RFID標(biāo)簽；圖8示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的RFID標(biāo)簽在一次性用途連接器中的集成；圖9是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的集成在一次性用途連接器中的RFID標(biāo)簽的壓力響應(yīng)的圖形表示；圖10是在伽瑪輻射之前和之后RFID標(biāo)簽的頻率響應(yīng)的主分量分析的結(jié)果的圖形圖示的結(jié)果。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的目前優(yōu)選的實(shí)施例參照圖描述，其中類似的部件用相同的數(shù)字標(biāo)識。優(yōu)選實(shí)施例的說明是示范性的并且目的不在于限制本發(fā)明的范圍。圖1圖示用于確定射頻標(biāo)識(RFID)標(biāo)簽是否在一次性用途連接器上正常操作的系統(tǒng)的框圖。該系統(tǒng)100包括典型的測量裝置(寫入器/讀取器)101，其包括讀取器103、具有第一RFID標(biāo)簽107的第一一次性用途連接器105、具有第二RFID標(biāo)簽111的第二一次性用途連接器109和計(jì)算機(jī)113。該計(jì)算機(jī)113連接到該測量裝置101。讀取器103來回地從計(jì)算機(jī)113接收信息和發(fā)送信息到計(jì)算機(jī)113。同樣，該信息可以無線或當(dāng)使用電纜時(shí)通過電線發(fā)送。計(jì)算機(jī)113包括與計(jì)算機(jī)關(guān)聯(lián)的典型的部件，例如包括數(shù)據(jù)庫的存儲器等。該數(shù)據(jù)庫包括與RFID標(biāo)簽107和111以及任何其他典型的標(biāo)簽相關(guān)的信息。該信息包括例如RFID標(biāo)簽107和111等相關(guān)RFID標(biāo)簽的伽瑪消毒，例如RFID標(biāo)簽107和111等RFID標(biāo)簽的使用(其包括RFID標(biāo)簽的過去、當(dāng)前和未來利用)，RFID標(biāo)簽107和111是否是可信的RFID標(biāo)簽，例如RFID標(biāo)簽107和111等相關(guān)RFID標(biāo)簽是否可以互相匹配以及RFID標(biāo)簽107和111是否應(yīng)該是互相可操作的。用戶可將前面提到的信息中的全部安裝進(jìn)入計(jì)算機(jī)113的數(shù)據(jù)庫。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，即使在本發(fā)明中僅使用兩個(gè)RFID標(biāo)簽，可代替這些RFID標(biāo)簽在一次性用途連接器上使用3個(gè)、4個(gè)、20個(gè)、100個(gè)或更多RFID標(biāo)簽。一次性用途連接器105和109還可稱為一次性用途生物過程部件。一次性用途生物過程部件的其他示例包括存儲袋、生物反應(yīng)器、過濾器、管道和分離柱。第一RFID標(biāo)簽107通過下文在圖6A-6D中公開的方法中的任何方法納入第一一次性用途連接器105。第二RFID標(biāo)簽111通過下文在圖6A-6D中公開的方法中的任何方法納入第二一次性用途連接器109。讀取器/寫入器103是來自WaveLogicLLC(加利福尼亞州斯科特谷)、來自SkyeTek(科羅拉多州威斯敏斯特)或來自其他來源的典型的讀取器/寫入器裝置。RFID標(biāo)簽107和111(板載整流電橋和其他RF前端裝置)包括非易失性存儲器。這些標(biāo)簽107和111通過由該讀取器103傳送的時(shí)變電磁射頻(RF)波(稱為載波信號)供能。RFID標(biāo)簽可以在120-140kHz上、13.56MHz附近、800_980MHz上、2.45GHz和5.8GHz附近的范圍中的頻率操作。同樣，這些RFID標(biāo)簽107和111可以包括集成電路存儲器芯片、讀寫存儲器、只讀存儲器和無存儲器(無芯片標(biāo)簽)。在RFID標(biāo)簽107和111的操作中，120-140kHz的頻率范圍被認(rèn)為是低頻(LF)，13.56MHz附近的頻率范圍被認(rèn)為是高頻(HF)，800-980MHz的頻率范圍被認(rèn)為是超高頻(UHF)，2.45GHz和5.8GHz附近的頻率范圍被認(rèn)為是微波頻率(MF)。讀取器103是基于微控制器的單元，其具有輸出線圈、峰檢測器硬件、比較器和設(shè)計(jì)成傳送能量到標(biāo)簽(RFID標(biāo)簽107和111)并且通過檢測背散射調(diào)制從它讀回信息的固件。當(dāng)RF場通過天線線圈時(shí)，在線圈兩端產(chǎn)生AC電壓。該電壓由存儲器芯片的調(diào)制電路整流來供應(yīng)電力給RFID標(biāo)簽107和111。存儲在標(biāo)簽107和111中的信息傳送回(背散射)到讀取器103。讀取器103解調(diào)從標(biāo)簽107和111的標(biāo)簽天線接收的信號并且將信號解碼供進(jìn)一步處理。圖2示出讀取器如何確定RFID標(biāo)簽是否是可操作的流程圖。在框201，讀取器103貼近如在圖1中示出的具有第一RFID標(biāo)簽107的第一一次性用途連接器105和具有第二RFID標(biāo)簽111的第二一次性用途連接器109放置。存在讀取器103必須離第一RFID標(biāo)簽107和第二RFID標(biāo)簽111的讀取范圍。該讀取范圍取決于幾個(gè)參數(shù)，包括操作頻率、讀取器的功率、RFID標(biāo)簽的幾何形狀、讀取器天線的幾何形狀、讀取器關(guān)于標(biāo)簽的角位、標(biāo)簽和讀取器之間的雜波量以及其他參數(shù)。該讀取范圍可以從小于幾毫米至幾米。例如，讀取器103和第一RFID標(biāo)簽107以及第二RFID標(biāo)簽111之間的距離可在從1_100毫米至1_20米的任何地方。接著，在框203，讀取器103確定RFID標(biāo)簽107和RFID標(biāo)簽111是否被伽瑪消毒。如上文陳述的，讀取器103能夠訪問計(jì)算機(jī)113上關(guān)于RFID標(biāo)簽107和111的信息。當(dāng)讀取器103接收該信息時(shí)，讀取器103檢查看看RFID標(biāo)簽107和111是否被伽瑪消毒。如果RFID標(biāo)簽沒有被伽瑪消毒，那么該過程結(jié)束。然而，如果RFID標(biāo)簽107和111被伽瑪消毒，那么該過程繼續(xù)到框205。同樣，RFID標(biāo)簽107和111的伽瑪消毒導(dǎo)致標(biāo)簽的IC存儲器芯片的供電要求和讀取范圍的改變。這些改變還可以用于確定標(biāo)簽受否被輻射。例如，讀取器103和RFID標(biāo)簽107以及111之間的讀取范圍從RFID標(biāo)簽107和111的5_70毫米(在伽瑪輻射之前)改變到15-55毫米(在伽瑪輻射之后)。在框205，讀取器103訪問存儲在計(jì)算機(jī)113上的關(guān)于RFID標(biāo)簽107和111的信息來確定RFID標(biāo)簽107和111以前是否使用過。如果讀取器103發(fā)現(xiàn)RFID標(biāo)簽107和111已經(jīng)使用過，那么該過程結(jié)束。然而，如果讀取器103確定RFID標(biāo)簽107和111以前沒有使用過，那么該過程繼續(xù)到框207。接著在框207，讀取器103訪問計(jì)算機(jī)上關(guān)于RFID標(biāo)簽107和111存儲的信息來確定RFID標(biāo)簽107和111是否是可信的。讀取器103訪問計(jì)算機(jī)113上關(guān)于RFID標(biāo)簽107和111的信息。如果讀取器103檢查到RFID標(biāo)簽107和111不是可信的，那么該過程結(jié)束。然而，如果讀取器103確定RFID標(biāo)簽107和111是可信的，那么該過程繼續(xù)到框209。在框209，讀取器103訪問計(jì)算機(jī)上關(guān)于RFID標(biāo)簽107和111存儲的信息來確定RFID標(biāo)簽107和111是否互相匹配以及是互相可操作的。RFID標(biāo)簽107和111當(dāng)它們安置在連接器105和109中或上的這些連接器計(jì)劃連接在一起的地方時(shí)是可匹配的。如果按照制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，連接器105和109不計(jì)劃連接在一起，該信息將在計(jì)算機(jī)113的數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)這些連接器偶然錯誤地或另外不正確地連接時(shí)，它們關(guān)聯(lián)的RFID標(biāo)簽107和111用讀取器103掃描并且讀取器(或計(jì)算機(jī)或其他裝置)發(fā)送連接是不正確的消息到計(jì)算機(jī)113。讀取器103訪問計(jì)算機(jī)113上關(guān)于RFID標(biāo)簽107和111的信息。如果讀取器103檢查出RFID標(biāo)簽107和111是互相不可操作的，那么該過程結(jié)束。然而，如果讀取器103確定RFID標(biāo)簽107和111是互相可操作的，那么在框211，RFID標(biāo)簽107和111是互相完全可操作的。對于與單個(gè)RFID讀取器一起操作的兩個(gè)或多個(gè)RFID標(biāo)簽，應(yīng)用已知的防沖突算法。當(dāng)RFID標(biāo)簽讀取器103同時(shí)對多個(gè)標(biāo)簽供能并且將它們相應(yīng)的信號同時(shí)反射回讀取器時(shí)，在RFID系統(tǒng)中發(fā)生標(biāo)簽沖突。當(dāng)大量標(biāo)簽必須在相同RF場中一起被讀取時(shí)，該問題是典型的。讀取器不能夠區(qū)分這些信號；標(biāo)簽沖突使讀取器103混亂。幾個(gè)已知的防沖突算法存儲在計(jì)算機(jī)113上并且由測量裝置101和讀取器103訪問和利用來使來自一個(gè)標(biāo)簽的射頻波不與來自另一個(gè)標(biāo)簽的射頻波干擾?？稍诒景l(fā)明中利用的防沖突算法的示例包括基于位的算法、二叉樹算法(binarytreealgorithm)、動態(tài)時(shí)隙分配(DSA)算法和基于ALOHA的算法(例如AL0HA、時(shí)隙AL0HA、幀時(shí)隙ALOHA和動態(tài)幀時(shí)隙ALOHA等)。在RFID標(biāo)簽107和111互相操作之后，然后該過程結(jié)束。盡管圖2示出步驟203、205、207和209的順序操作，在另一個(gè)實(shí)施例中，這些步驟可以采用另一個(gè)順序進(jìn)行或這些步驟可以并行進(jìn)行。圖3示出典型的一次性用途連接器。一次性用途連接器300包括法蘭301、排氣口303、延長器305和流動連接器蓋307。該一次性用途連接器300具有不同的類型和大小的延長器305并且有時(shí)包括排氣口303。同樣，該一次性用途連接器300可具有位于法蘭、延長器和該連接器300上的任何其他位置的典型的RFID標(biāo)簽。這些RFID標(biāo)簽的優(yōu)選幾何形狀是圓形或環(huán)形，但其他幾何形狀可以用于相似的目的。鐵電存儲器(FRAM)的伽瑪輻射耐受性的最初觀察回到幾十年前。kott，J.F.；PazDeAraujo,C.A.,"Ferroelectricmemories()Science1989,246，1400-1405，禾口Benedetto，J.Μ.；DeLancey,W.Μ.；Oldham,Τ.R.；McGarrity,J.Μ.；Tipton,C.W.；Brassington,Μ.；Fisch,D.Ε.,"Radiationevaluationofcommercialferroelectricnonvolatilememories(商用鐵電非易失性存儲器的輻射評價(jià))”，IEEETrans.Nucl.Sci.1991，38(6pt1)，1410-1414?，F(xiàn)在，F(xiàn)RAM是最廣泛研究的類型的耐輻射非基于電荷的存儲存儲器。Scott，J.F.；PazDeAraujo,C.A.,"Ferroelectricmemories(鐵電存儲器)，，，Science1989,246，1400—1405；Messenger,G.C.；Coppage,F.N,"Ferroelectricmemories:Apossibleanswertothehardenednonvolatilequestion(鐵電存儲器硬化的非易失性問題的可能答案)，，，IEEETrans.Nucl.Sci.1988，35(6pt1),1461-1466；禾口Scott，J.F.；Araujo,C.Α.；Meadows,H.B.；McMillan,L.D.；Shawabkeh,A.,"Radiationeffectsonferroelectricthin-filmmemoriesRetentionfailuremechanisms(對鐵電薄膜存儲器的輻射影響保留故障機(jī)制)”J.Appl.Phys.1989，66，1444-1453.可以耐伽瑪輻射的RFID存儲器芯片包括FRAM存儲器材料和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)電路。為了獲得使用RFID標(biāo)簽的存儲器芯片裝置用于與伽瑪消毒的部件一起操作的能力，關(guān)鍵要解決(1)基于非電荷的非易失性存儲存儲器材料的材料限制和(2)當(dāng)暴露于伽瑪輻射時(shí)作為整個(gè)裝置的IC存儲器芯片的CMOS電路的裝置限制。在材料層面，盡管鐵電材料比EEPROM更耐伽瑪輻射，它仍然經(jīng)歷來自普通的6°Co和137Cs伽瑪輻射源(其發(fā)射1.17和1.33MeV(60Co)和0.6614MeV(137Cs)的伽瑪射線)的伽瑪福射景i響。Scott,J.F.；PazDeAraujo,C.Α.,"Ferroelectricmemories(鐵電存儲器)”，Science1989，246，1400—1405；Derbenwick,G.F.；Isaacson,Α.F.,"Ferroelectricmemory:onthebrinkofbreakingthrough(^:11^)IEEECircuits&Devices2001,January,20-30；禾口Scott,J.F.；Araujo,C.A.；Meadows,H.B.；McMillan,L.D.；Shawabkeh,A.,"Radiationeffectsonferroelectricthin-filmmemoriesRetentionfailuremechanisms(對鐵電薄膜存儲器的輻射影響保留故障機(jī)制)”J.Appl.Phys.1989，66，1444-1453.伽瑪輻射的該能量足夠高而可能引起鐵電材料中的位移損傷。ktwank，J.R.；Nasby,R.D.；Miller,S.L.；Rodgers,M.S.；Dressendorfer,P.V.,‘‘Total-doseradiation-induceddegradationofthinfilmferroelectriccapacitors失電電容器的總劑量輻射引致的退化)”，IEEETrans.Nucl.Sci.1990，37(6pt1)，1703-1712。實(shí)際上，在暴露于伽瑪輻射之后，由于內(nèi)場中變化引起鐵電的開關(guān)特性的改變，從而鐵電材料經(jīng)歷保留的極化電荷中的減少。該鐵電的開關(guān)特性的輻射引致的退化是由于在鐵電材料中輻射引致的電荷的電極附近的傳輸和俘獲所引起的。一旦被俘獲，電荷可以改變偶極子附近的局部場，從而作為施加電壓的函數(shù)而改變開關(guān)特性。陷阱點(diǎn)的兩個(gè)已知場景是在鐵電材料中的晶界處或在分布缺陷中，這取決于FRAM的制造方法(例如，濺射、溶膠-凝膠沉積、旋涂沉積、有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積、液態(tài)源霧化化學(xué)沉積)。除電荷俘獲之外，伽瑪輻射還可以直接改變個(gè)體偶極子或疇(domain)的極化率。在裝置層面上，RFID標(biāo)簽的FRAM存儲器芯片由標(biāo)準(zhǔn)電CMOS電路和鐵電電容器陣列構(gòu)成，在該電容器陣列中極化偶極子在RFAM的存儲器寫入操作期間被定向。在這些電容器中，鐵電材料用作電容器的介電膜來存儲數(shù)據(jù)。FRAM裝置具有兩個(gè)模式的存儲器退化，其包括功能故障和存儲的數(shù)據(jù)擾亂。從而，存儲器芯片中的輻射響應(yīng)效應(yīng)是存儲器芯片中的非易失性存儲器和CMOS部件的組合。CMOS中的輻射損傷包括但不限于閾值電壓漂移、增加的漏電流和短路閉鎖。在常規(guī)的CM0S/FRAM存儲器裝置中，伽瑪輻射引致的裝置性能(從存儲器芯片寫入和讀取數(shù)據(jù)的能力)的損耗由存儲器芯片的未硬化的商用CMOS部件支配。Benedetto，J.Μ.；DeLancey,W.Μ.；Oldham,Τ.R.；McGarrity,J.Μ.；Tipton,C.W.；Brassington,Μ.；Fisch,D.Ε.,"Radiationevaluationofcommercialferroelectricnonvolatilememories(商用鐵電非易失性存儲器的輻射評價(jià))”，IEEETrans.Nucl.Sci.1991,38(6pt1),1410-1414；以及Coiec,Y.M.；Musseau,0.；Leray,J.L.,Astudyofradiationvulnerabilityofferroelectricmaterialanddevices(鐵電材料和裝置的輻射易損性的研究)，IEEETrans.Nucl.Sci.1994，41，495-502。按設(shè)計(jì)硬化的技術(shù)可以用于制造半導(dǎo)體存儲器的輻射硬化CMOS部件。按設(shè)計(jì)硬化的CMOS部件的示例包括在存儲器陣列中的ρ溝道晶體管、環(huán)形η溝道柵極結(jié)構(gòu)、ρ型保護(hù)環(huán)、魯棒的/冗余的邏輯門保護(hù)閂鎖和對單事件(singleevent)效應(yīng)免疫的閂鎖。Kamp,D.A.；DeVilbiss,A.D.；Philpy,S.C.；Derbenwick,G.F.,"Adaptableferroelectricmemoriesforspaceapplications(空間應(yīng)用的可適應(yīng)鐵電存儲器)，，，Non-VolatileMemoryTechnologySymposium,NVMTS042004，149—152；禾口Kamp，D.Α·；DeVilbiss,A.D.；Haag,G.R.；Russell,K.Ε.；Derbenwick,G.F.,"HighdensityradiationhardenedFeRAMsona130nmCM0S/FRAMprocess(130nmCM0S/FRAM工藝上的高密度輻射硬化FeRAM)Non-VolatileMemorytechnologySymposium,NVMTS052005，48_50。按設(shè)計(jì)硬化的技術(shù)防止輻射硬化閂鎖被傳播通過裝置的邏輯的單事件瞬態(tài)(SET)設(shè)定。FRAM存儲器在RFID標(biāo)簽中的應(yīng)用較早在美國專利號6，808，952和6，201，731中描述。當(dāng)伽瑪輻射照射時(shí)FRAM存儲器在RFID標(biāo)簽中的應(yīng)用還在美國專利號6，806，808中描述。我們對基于FRAM的RFID標(biāo)簽的性能的鐵電材料和CMOS裝置方面的詳細(xì)理解與我們對可用的和我們定制的標(biāo)簽的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步聯(lián)系起來。我們觀察到存在伽瑪輻射RFID標(biāo)簽的顯著故障率，其中不可以讀取來自輻射的標(biāo)簽的數(shù)據(jù)并且沒有新的數(shù)據(jù)可以寫入輻射的標(biāo)簽。先前對基于FRAM的存儲器芯片的工作表明裝置性能的伽瑪輻射引致的損耗源于兩個(gè)獨(dú)立源，例如(1)對非基于電荷的存儲存儲器材料的輻射影響和(2)對IC存儲器芯片的模擬和數(shù)字CMOS電路部件的性能的輻射影響。從而，為了顯著提高基于FRAM的RFID標(biāo)簽的性能的可靠性，我們批判地分析了剩下的挑戰(zhàn)并且引入可伽瑪消毒的RFID標(biāo)簽技術(shù)來提供消毒的生物過程部件的可靠的標(biāo)識、跟蹤和鑒別。我們發(fā)現(xiàn)為了提升耐伽瑪RFID標(biāo)簽的性能可靠性，應(yīng)該利用兩個(gè)方式。第一個(gè)方式是對順利通過伽瑪輻射步驟關(guān)鍵的寫入數(shù)據(jù)的臨時(shí)冗余的實(shí)現(xiàn)。在伽瑪輻射之后，數(shù)據(jù)冗余可以放寬以使存儲器騰出用于FRAM存儲器芯片上的用戶限定數(shù)據(jù)的空間。該方式主要目標(biāo)在于IC芯片的存儲器中的鐵電電容器可能的故障。第二個(gè)方式是以可變RF功率詢問RFID標(biāo)簽以呈現(xiàn)具有幾個(gè)允許的功率水平的標(biāo)簽。由于伽瑪輻射照射，IC芯片的CMOS部件改變它們的電特性。結(jié)果，在標(biāo)簽的伽瑪輻射之前采用的讀取/寫入功率水平在伽瑪輻射之后被修改。該方式主要目標(biāo)在于IC芯片的CMOS電路的可能的故障。這兩個(gè)方式提供不僅顯著提高標(biāo)簽性能的可靠性還提供伽瑪輻射標(biāo)簽的標(biāo)記的能力。這樣的標(biāo)記可以與標(biāo)簽的伽瑪照射劑量相關(guān)，因此RFID標(biāo)簽將充當(dāng)伽瑪消毒的指示器或作為可靠的劑量計(jì)。圖4A和4B圖示納入一次性用途連接器的RFID標(biāo)簽。一次性用途連接器401包括圓形RFID標(biāo)簽403。一次性用途連接器405包括環(huán)形RFID標(biāo)簽407。RFID標(biāo)簽403和407等同于上文描述的RFID標(biāo)簽107和111。即使RFID標(biāo)簽403和407具有圓形或環(huán)形幾何形狀，這些RFID標(biāo)簽可具有任何形狀。RFID標(biāo)簽403和407能夠耐受制藥加工要求的典型水平(25至50kGy)的伽瑪輻射。伽瑪輻射耐受性(對伽瑪輻射的效應(yīng)的免疫力)采用幾個(gè)方式提供1.從允許它的錯誤校正的需要的數(shù)字信息的存儲；2.從在RFID標(biāo)簽上的輻射硬化CMOS電路的使用或從伽瑪輻射之后標(biāo)準(zhǔn)CMOS的恢復(fù)的控制；3.從FRAM存儲器的使用；和4.從伽瑪輻射之后RFID標(biāo)簽用讀取器的不同功率水平或在讀取器和RFID標(biāo)簽的不同距離處的讀取。圖5A是具有兩個(gè)相對的法蘭的典型的一次性用途連接器設(shè)計(jì)。一次性用途連接器501具有兩個(gè)相對的法蘭503和505，其中延長器507在法蘭之間。RFID標(biāo)簽將納入或位于法蘭503和505之間的延長器507中。圖5B是具有兩個(gè)無性別類型的相對法蘭的典型的一次性用途連接器設(shè)計(jì)。一次性用途連接器509具有兩個(gè)無性別類型的相對法蘭511和513。RFID標(biāo)簽515將納入或位于法蘭511和513內(nèi)。圖5C是具有兩個(gè)公/母類型的相對法蘭的典型的一次性用途連接器設(shè)計(jì)。一次性用途連接器517具有兩個(gè)相對的法蘭519和521。母適配器523位于法蘭519的外表面上，并且公適配器525位于法蘭521的外表面上。RFID標(biāo)簽527將納入或位于法蘭519和521內(nèi)。圖6A、6B、6C和6D示出采用各種方式包含RFID標(biāo)簽的幾個(gè)一次性用途連接器。對于圖6A，一次性用途連接器601包括具有延長器605的法蘭603。在延長器605的頂部上存在RFID插入點(diǎn)607，RFID標(biāo)簽608將位于此處。在圖6B中，一次性用途連接器609包括法蘭611和延長器613。RFID標(biāo)簽612被模塑(或永久貼附)在延長器613的插入點(diǎn)615中以用于RFID傳感器612輕松地放置在延長器613中。在圖6C中，一次性用途連接器617包括法蘭619和延長器621。RFID傳感器624和拾取器被模塑在該一次性用途連接器617的插入點(diǎn)623中。對于圖6D，一次性用途連接器6包括法蘭627和延長器629。這時(shí)，中間商(factor)將RFID傳感器632組件插入延長器629的預(yù)模塑位置或插入點(diǎn)631。圖7示出集成進(jìn)入一次性用途連接器的RFID標(biāo)簽。該一次性用途連接器是具有設(shè)置RFID標(biāo)簽703的預(yù)模塑位置的典型的一次性用途連接器701。本發(fā)明的RFID標(biāo)簽用FRAM存儲器芯片MB89R118A(日本，富士通公司)制造。這些芯片使用與鐵電存儲器耦合的標(biāo)準(zhǔn)0.；35μmCMOS電路制成。該MB89R118A芯片的總存儲器是2000字節(jié)。這些FRAM存儲器芯片集成進(jìn)入具有IOmm直徑的天線幾何形狀的RFID標(biāo)簽。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的寫入和讀取使用來自WaveLogicLLC(加利福尼亞州斯科特谷)的讀取器/寫入器進(jìn)行。從該集成RFID標(biāo)簽測量數(shù)字ID為E008OilIACOD948。圖8示出RFID壓力傳感器進(jìn)入一次性用途連接器的集成。一次性用途連接器801包括法蘭803和延長器805。延長器805包括預(yù)模塑位置，RFID標(biāo)簽807、壓力傳感器809和拾取線圈811置于其中。拾取線圈811通過位于延長器805上的配準(zhǔn)點(diǎn)貼附，該延長器805提供拾取線圈811和具有壓力傳感器809的RFID標(biāo)簽807之間的設(shè)定距離。該貼附可以通過多個(gè)方法進(jìn)行拾取線圈811到與延長器805的預(yù)定接觸點(diǎn)的人工配準(zhǔn)或自動放置，接著聲或熱焊接或溶劑結(jié)合或物理捕捉來實(shí)現(xiàn)與拾取線圈811和延長器805的一體式密封。壓力RFID傳感器813通過連接預(yù)先制造的RFID標(biāo)簽807與壓力傳感器809而制造。所得的傳感器具有共振結(jié)構(gòu)。RFID壓力傳感器813使用預(yù)模塑位置的方法集成進(jìn)入連接器801。在一次性用途連接器和部件中的其他RFID傳感器的一些示例包括溫度傳感器、pH傳感器、電導(dǎo)率傳感器、溶解氧傳感器、二氧化碳傳感器和葡萄糖傳感器。圖9是集成進(jìn)入一次性用途連接器的RFID標(biāo)簽的壓力響應(yīng)的圖形表示。RFID傳感器的復(fù)數(shù)阻抗的測量使用在使用LabVIEW的計(jì)算機(jī)控制下的網(wǎng)絡(luò)分析器進(jìn)行。該分析器用于在感興趣范圍上掃描頻率(典型地以13MHz為中心的具有IOMHz的掃描范圍)并且收集來自RFID傳感器的復(fù)數(shù)阻抗響應(yīng)。該收集的復(fù)數(shù)阻抗數(shù)據(jù)使用Excel(華盛頓州西雅圖的MicrosoftInc.)或KaleidaGraph(賓夕法尼亞州雷丁的SynergySoftware)和用Matlab(馬薩諸塞州內(nèi)蒂克的HieMathworkshe.)操作的PLS^Toolbox(華盛頓州曼森的EigenvectorResearch，Inc.)分析。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的寫入和讀取使用來自WaveLogicLLC(加利福尼亞州斯科特谷)的讀取器/寫入器進(jìn)行。從集成RFID壓力傳感器測量數(shù)字ID為E0080111AC0D9CA。在該壓力RFID傳感器的操作中，傳感器的最初讀數(shù)是536歐姆。當(dāng)施加壓力(例如，3psi和7.5psi)時(shí)，傳感器信號分別改變到534和5歐姆。圖10是具有基于FRAM的存儲器芯片MB89R118A(日本，富士通公司)的HFRFID標(biāo)簽在處于35kGy伽瑪輻射之前和之后的操作特性中的差異的圖形表示。眾所周知為了操作(或激活)存儲器芯片，施加正確量的RF能量給標(biāo)簽是重要的。用網(wǎng)絡(luò)分析器宣告對于存儲器芯片的激活的當(dāng)激勵標(biāo)簽時(shí)RFID標(biāo)簽的頻率響應(yīng)的變化。RFID標(biāo)簽的激活的測量在從-5dBm至+IOdBm的范圍中的網(wǎng)絡(luò)分析器的不同功率水平進(jìn)行。這樣的測量對RFID標(biāo)簽(在它們的伽瑪輻射之前和之后)進(jìn)行。測量的頻率響應(yīng)譜使用主分量分析(PCA)方法進(jìn)一步處理以便定量比較頻譜的復(fù)雜形狀。圖10圖示使用PCA方法的譜分析的結(jié)果。在該圖表中，每個(gè)原始譜表示為單個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)并且用數(shù)字標(biāo)記，該數(shù)字是網(wǎng)絡(luò)分析器的功率水平(采用dBm)。在該P(yáng)CA圖上這樣的數(shù)據(jù)點(diǎn)越接近，原始譜越相似。該P(yáng)CA圖表示出，如預(yù)期的那樣，因?yàn)镽FID標(biāo)簽上的FRAM存儲器芯片的激活，頻譜作為從網(wǎng)絡(luò)分析器施加的功率的函數(shù)變化。同樣，如從文獻(xiàn)知曉的關(guān)于伽瑪輻射對FRAM存儲器芯片的CMOS和FRAM部件的影響，存儲器芯片的電力激活條件在它的伽瑪輻射之后變化。該變化作為結(jié)論示為FRAM存儲器芯片在它們的伽瑪輻射之前和之后的頻率響應(yīng)中的差異。本發(fā)明提供能夠鑒別和確定至少兩個(gè)RFID標(biāo)簽是否將是互相可操作的系統(tǒng)和裝置。用戶能夠確定一次性用途連接器上的至少一個(gè)RFID標(biāo)簽是否與一次性用途連接器上的另一個(gè)RFID標(biāo)簽是可操作的，這通過確定出第一RFID標(biāo)簽和第二RFID標(biāo)簽是否被伽瑪消毒，確定第一RFID標(biāo)簽和第二RFID標(biāo)簽以前是否使用過，確定第一RFID標(biāo)簽和第二RFID標(biāo)簽是否是可信的，和確定第一RFID標(biāo)簽是否與第二RFID標(biāo)簽匹配。本發(fā)明包括用于鑒別RFID標(biāo)簽的方法，其減小其中不在生物過程中使用偽造劣質(zhì)的一次性用途連接器和/或不在一次性用途連接器上使用偽造劣質(zhì)的RFID標(biāo)簽的責(zé)任。規(guī)定本發(fā)明的前面詳細(xì)說明認(rèn)為是說明性的而非限制性的，并且理解規(guī)定下面的權(quán)利要求(包括所有等同物)限定本發(fā)明的范圍。權(quán)利要求1.一種用于操作一次性用途連接器上的RFID標(biāo)簽的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括配置成收納第一RFID標(biāo)簽的第一一次性用途連接器；配置成收納第二RFID標(biāo)簽的第二一次性用途連接器；以及靠近所述第一RFID標(biāo)簽和所述第二RFID標(biāo)簽放置的讀取器，其中所述讀取器配置成確定所述第一RFID標(biāo)簽和所述第二RFID標(biāo)簽是否被伽瑪消毒；和/或確定所述第一RFID標(biāo)簽和所述第二RFID標(biāo)簽以前是否使用過；和/或確定所述第一RFID標(biāo)簽和所述第二RFID標(biāo)簽是否是可信的；和/或確定所述第一RFID標(biāo)簽是否與所述第二RFID標(biāo)簽匹配。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一一次性用途連接器被伽瑪消毒。3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第二一次性用途連接器被伽瑪消毒。4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中如果所述第一RFID標(biāo)簽和所述第二RFID標(biāo)簽被伽瑪消毒；所述第一RFID標(biāo)簽和所述第二RFID標(biāo)簽以前沒有使用過；所述第一RFID標(biāo)簽和所述第二RFID標(biāo)簽是可信的；并且所述第一RFID標(biāo)簽與所述第二RFID標(biāo)簽匹配，則所述第一RFID標(biāo)簽與所述第二RFID標(biāo)簽是能一起操作的。5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一RFID標(biāo)簽和所述第二RFID標(biāo)簽永久貼附到所述一次性用途連接器。6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一RFID標(biāo)簽和所述第二RFID標(biāo)簽通過模塑來永久貼附到所述一次性用途連接器。7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述讀取器連接到計(jì)算機(jī)。8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一和第二RFID標(biāo)簽是HFRFID標(biāo)簽。9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一和第二RFID標(biāo)簽是UHFRFID標(biāo)簽。10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一和第二RFID標(biāo)簽是MFRFID標(biāo)簽。11.一種用于操作RFID標(biāo)簽的設(shè)備，所述設(shè)備包括靠近關(guān)于第一一次性用途連接器的第一RFID標(biāo)簽和關(guān)于第二一次性用途連接器的第二RFID標(biāo)簽放置的讀取器，其中所述讀取器配置成確定所述第一RFID標(biāo)簽和所述第二RFID標(biāo)簽是否被伽瑪消毒；和/或確定所述第一RFID標(biāo)簽和所述第二RFID標(biāo)簽以前是否使用過；和/或確定所述第一RFID標(biāo)簽和所述第二RFID標(biāo)簽是否是可信的；和/或確定所述第一RFID標(biāo)簽是否與所述第二RFID標(biāo)簽匹配。12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述第一RFID標(biāo)簽和所述第二RFID標(biāo)簽在所述讀取器附近的0.5毫米至20米的范圍中的距離處。13.一種用于操作一次性用途生物過程部件上的RFID標(biāo)簽的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括配置成收納第一RFID標(biāo)簽的第一一次性用途生物過程部件；配置成收納第二RFID標(biāo)簽的第二一次性用途生物過程部件；以及靠近所述第一RFID標(biāo)簽和所述第二RFID標(biāo)簽放置的讀取器，其中所述讀取器配置成確定所述第一RFID標(biāo)簽和所述第二RFID標(biāo)簽是否被伽瑪消毒；和/或確定所述第一RFID標(biāo)簽和所述第二RFID標(biāo)簽以前是否使用過；和/或確定所述第一RFID標(biāo)簽和所述第二RFID標(biāo)簽是否是可信的；和/或確定所述第一RFID標(biāo)簽是否與所述第二RFID標(biāo)簽匹配。14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述第一一次性用途生物過程部件和所述第二一次性用途生物過程部件被伽瑪消毒。15.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述伽瑪消毒導(dǎo)致所述RFID標(biāo)簽的能檢測到的破壞。16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中校正所述第一RFID標(biāo)簽當(dāng)伽瑪消毒時(shí)的所述能檢測到的破壞。17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中通過使用輻射硬化CMOS電路來防止所述第一RFID標(biāo)簽當(dāng)伽瑪消毒時(shí)的能檢測到的破壞。18.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中通過使用FRAM存儲器和輻射硬化CMOS電路來防止所述第一RFID標(biāo)簽當(dāng)伽瑪消毒時(shí)的能檢測到的破壞。19.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中通過使用FRAM存儲器和用于校正對所述CMOS電路的操作參數(shù)的輻射影響的算法來防止所述第一RFID標(biāo)簽當(dāng)伽瑪消毒時(shí)的能檢測到的破壞。20.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中通過使用FRAM存儲器和用于校正對所述FRAM存儲器的操作參數(shù)的輻射影響的算法來防止所述第一RFID標(biāo)簽當(dāng)伽瑪消毒時(shí)的能檢測到的破壞。21.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述第一RFID標(biāo)簽還作為RFID傳感器操作。22.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述第一RFID標(biāo)簽具有至少一個(gè)傳感器輸入。23.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述第一RFID標(biāo)簽還作為RFID傳感器操作，其用于例如壓力、溫度、PH、電導(dǎo)率、溶解氧、二氧化碳、葡萄糖的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的感測。全文摘要本發(fā)明提供用于操作一次性用途連接器上的RFID標(biāo)簽的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括配置成收納第一RFID標(biāo)簽的第一一次性用途連接器和配置成收納第二RFID標(biāo)簽的第二一次性用途連接器。本發(fā)明還包括靠近該第一RFID標(biāo)簽和該第二RFID標(biāo)簽放置的讀取器。該讀取器配置成確定該第一RFID標(biāo)簽和該第二RFID標(biāo)簽是否被伽瑪射線消毒；確定該第一RFID標(biāo)簽和該第二RFID標(biāo)簽以前是否使用過；確定該第一RFID標(biāo)簽和該第二RFID標(biāo)簽是否是可信的；并且確定該第一RFID標(biāo)簽是否與該第二RFID標(biāo)簽匹配。文檔編號G06K7/08GK102439602SQ201080006264公開日2012年5月2日申請日期2010年1月28日優(yōu)先權(quán)日2009年1月29日發(fā)明者C·M·瑟曼,H·埃林,K·格鮑爾,M·喬爾格斯庫,R·波蒂拉伊洛,V·F·皮齊申請人:通用電氣醫(yī)療集團(tuán)生物科學(xué)生物方法公司