Robuste Speichermedien
Strahlenresistent speichern
Seit längerem gibt es Speichermedien, die Ethylenoxid- und Autoklav-Sterilisationsvorgänge ohne Probleme überstehen. Anders sah dies bislang bei der Sterilisation durch Gamma- beziehungsweise Elektronenstrahlen aus: Dies schien eine unüberwindbare Herausforderung für die Elektronik darzustellen, weil hochdosierte Strahlung herkömmliche Elektronik wie Halbleiterspeicher sowie die darauf gespeicherten Daten zerstört. Ein neues Speichermedium soll das ändern.
Ohne Datenverlust haben nun die tragbaren Speichertokens von Datakey Electronics namens »GammaSafe« sowohl eine Gamma- als auch eine Elektronenbestrahlung mit 45 kGy (Kilogray) überstanden. Gleichzeitig sind sie voll funktionstüchtig geblieben. Diese Verfahren kommen bei der Sterilisation medizinischer Produkte sowie aseptischer Verpackungsmaterialien für Lebensmittel zum Einsatz.
Der Token »SGT4Kb« enthält 4 KBit nichtflüchtigen, programmierbaren Speicher. Er wird über den industrieüblichen SPI-Bus adressiert und arbeitet ähnlich wie ein SPI-EEPROM. Dieses Medium kann beispielsweise zur Fälschungs- beziehungsweise Plagiatsabwehr sowie zur Kontrolle und Beschränkung des Gebrauchs von Patronen oder Kartuschen eingesetzt werden.
Rein äußerlich ähnelt der GammaSafe-Token dem »SlimLine«-Token von Datakey (Vertrieb: DigiMem) - anders als dieser hat er aber Kontakte nur auf einer Seite (siehe großes Bild). Auf der anderen Seite befindet sich ein optionaler Steril-Indikator, der in einer Vertiefung montiert ist. Dieses optionale Merkmal zeigt, ob das Medium (und dadurch das mitverpackte Gerät oder Lebensmittel) einer Dosis Gamma- oder Elektronenstrahlung ausgesetzt worden ist.
Unbelichtet oder bei niedriger Dosierung (weit unter 10 kGy) bleibt der Indikator gelb-orange. Ab einer Dosis von 10 kGy oder mehr jedoch wechselt der Indikator auf ein starkes Rot (Bild 1). So erkennt der Mitarbeiter auf einen Blick, dass die betreffende Verpackung tatsächlich schon sterilisiert worden ist.
Einweg- und Verbrauchsartikel kontrollieren
Ein solcher Speichertoken eignet sich zur Kontrolle des korrekten Einsatzes von Einweg- und Verbrauchsartikeln in Mikroprozessor- beziehungsweise Mikrocontroller-gesteuerten medizinischen Geräten. Oft enthält solches Zubehör (z.B. Katheter, Schläuche, usw.) selbst keine aktive Elektronik, insbesondere wenn eine Sterilisation per Gamma- oder Elektronenstrahlen zum Einsatz kommt.
Durch Hinzufügen eines tragbaren Speichermediums wie dem GammaSafe können Erstausrüster die Verwendung unrechtmäßiger Kopien von Verbrauchsartikeln unterbinden. Genauso lässt sich die Zahl der Gebrauchszyklen von Kartuschen kontrollieren; die Verwendung wiederaufgefüllter Kartuschen und der zu lange Gebrauch solcher Einwegartikel können verhindert werden.
In der Praxis haben sich drei verschiedene Möglichkeiten durchgesetzt, einen solchen Speichertoken Verbrauchswaren beizupacken. Einige Hersteller verknüpfen ihn nicht fest mit dem Produkt, legen ein solches Medium aber einfach der versiegelten und sterilen Verpackung bei. Andere Lieferanten binden den Token mit dessen eigener Schleife an die Kartusche: Die GammaSafe- und SlimLine-Tokens haben jeweils ein Loch am oberen Ende - vorgesehen für die Anbringung an einem Gerät. Eine dritte Möglichkeit ist die Lieferung einer von Datakey direkt verfügbaren Schleife. Diese besteht aus einem 12,7 cm langen Kabelbinder, der bereits am Medium vormontiert ist (Bild 1).
Da der GammaSafe nur an einer Seite Kontakte hat, gibt es mit der »GR4000« eine eigene Buchsenreihe, die jedoch über sämtliche Eigenschaften der SlimLine-Buchsen verfügt (Bild 2). Zwar sind diese Bauteile in erster Linie für GammaSafe-Token entwickelt worden, akzeptieren allerdings auch die SlimLine-Medien. Damit können Hersteller einen klein dimensionierten GammaSafe für Anwendungen wie Produktauthentifizierung oder Nutzungsbegrenzung einsetzen, und bei Bedarf den SlimLine mir größerem Speicher etwa für Anwendungen wie Firmware-Aktualisierungen oder die Übertragung von Logdaten - alles mit der gleichen Buchse.
GammaSafe-Buchsen sind in drei Varianten erhältlich: Zwei eignen sich für die Montage an das Paneel, eine weitere für die konventionelle Lochmontage auf einer Leiterplatte oder zur Oberflächenmontage. Die Buchsen sind so konzipiert, dass sie möglichst wenig Platz auf der Leiterplatte in Anspruch nehmen, und dennoch den Speichertoken guten Halt gewähren. Die belegte Oberfläche dieser Buchsen ist 37,5% kleiner als die einer SD-Kartenbuchse. Zwei Noppen halten das Speichermedium fest und geben dem Nutzer eine taktile Bestätigung, sobald der Token richtig eingeführt ist.
Entwicklungswerkzeuge
Die GR4310-Buchsen sind für die Paneelmontage geeignet und bieten Schutz gegen Wasser. Sie sind in drei Varianten verfügbar, um anspruchsvollen medizinischen Umgebungen gerecht zu werden: eine spritzwassergeschützte Version (IP65), eine eintauchbare Version (IP67) sowie eine eintauchbare IP67-Version mit leitfähigem Außenmantel, der elektromagnetische Strahlung reduziert. Dazu kommt der »GR4310EI« für Installationen mit elektrisch sensiblen Geräten.
All diese Buchsen haben standardmäßig einen 10-poligen Anschluss auf der Rückseite montiert für den Anschluss an der Hauptplatine mit einem üblichen Flachbandkabel. Andere Anschlüsse sind auf Anfrage erhältlich. Oft ist es notwendig oder wünschenswert, über einen PC mit einem Speichermedium zu kommunizieren. Das Schreib-/Lesegerät »GammaLink III« lässt sich über einen USB-Anschluss an den PC anschließen.
Eine Beispielanwendung mit eine einfache Schnittstelle für das Lesen oder Schreiben von Daten auf ein GammaSafe-Token ist dabei mit enthalten. Außerdem ist ein Entwicklungskit für qualifizierte OEMs oder Entwicklungsfirmen verfügbar. Es enthält Muster der GammaSafe-Token und -Buchsen sowie das Schreib/Lesegerät GammaLink III. Auf der dem Entwicklungskit beiliegenden CD ist eine Musteranwendung samt Quellcode zu finden sowie eine Dokumentation, welche die Funktionen der DLL erläutert.
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