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實驗室中的(de)标簽自動化(huà)識别技術
發布時(shí)間:2014-12-05 浏覽次數:379次
條形碼在我們的(de)日常生活中早已司空見慣,他(tā)作爲商品的(de)專一性和(hé)特殊性标志在我們的(de)生活中發揮著(zhe)巨大(dà)的(de)作用(yòng)。随著(zhe)計算(suàn)機的(de)普及應用(yòng),實驗室中引入條形碼技術已經是一種勢在必行的(de)趨勢。當标品采集後,自動化(huà)的(de)條形碼識别徹底簡化(huà)了(le)實驗室繁瑣的(de)标品采集、登記、保存、傳遞和(hé)檢測過程,實現一體化(huà)運作,避免了(le)操作過程中的(de)人(rén)爲差錯,有效的(de)提高(gāo)了(le)工作效率、規範了(le)工作流程。
1 标簽
标簽想必在實驗室每個(gè)人(rén)都不會陌生。我們常見的(de)标簽上會标明(míng)名稱,編号,時(shí)間、制作人(rén)等信息。标簽從最早僅僅是做(zuò)一個(gè)記号到後來(lái)承載越來(lái)越多(duō)的(de)信息和(hé)功能,也(yě)導緻标簽的(de)材質,信息表現方式不斷演化(huà)。樣品在實驗室經常需要經受一些惡劣環境的(de)處理(lǐ),在這(zhè)種惡劣環境下(xià)樣品同樣需要通(tōng)過标簽去區(qū)分(fēn)。
如今有一種 “環繞”的(de)标簽。對(duì)于保存在液氮中的(de)樣品特别有用(yòng),這(zhè)種标簽被設計成完全地環繞容器,能承受高(gāo)壓滅菌鍋的(de)蒸汽溫度,也(yě)可(kě)耐受液氮的(de)低溫,耐溫區(qū)間可(kě)達(-196℃到150” ℃),高(gāo)溫區(qū)間甚至可(kě)以達到普通(tōng)幹燥箱的(de)上限溫度,除了(le)溫度的(de)耐受度好,這(zhè)些标簽還(hái)能抗腐蝕,如DMSO,甲醇和(hé)異丙醇。
在标簽的(de)選擇上我們還(hái)要區(qū)分(fēn)是選用(yòng)預打印标簽還(hái)是按需打印的(de)标簽。預打印标簽往往是在空的(de)瓶或管上就已經貼好或者印好的(de)。标簽的(de)條碼不包括任何有意義的(de)信息,隻是一個(gè)唯一識别号。樣品的(de)相關信息如樣品來(lái)源、檢測項目等都存儲在數據庫中,用(yòng)戶隻有通(tōng)過掃碼後才能查詢到。這(zhè)種條碼往往比較簡潔,比較短。
按需打印的(de)标簽往往在确定容器與樣品的(de)對(duì)應關系後,然後根據樣品的(de)相關信息去生成的(de)。例如一個(gè)條碼可(kě)能由客戶識别号、檢測項目、流水(shuǐ)号等組成。如果需要編進條碼的(de)數據隻有當需要條碼的(de)時(shí)候才具備,那麽按需打印的(de)标簽倒是一個(gè)不錯的(de)選擇。
2 二維碼技術
一維碼隻在一個(gè)方向(一般是水(shuǐ)平方向)上表達信息,而在垂直方向上不表達任何信息,一維碼的(de)應用(yòng)可(kě)以提高(gāo)信息錄入的(de)速度,減少差錯率,但一維條碼也(yě)存在一些不足之處:例如數據容量小(30個(gè)字符左右)、隻能包含字母和(hé)數字,條碼尺寸相對(duì)較大(dà)(空間利用(yòng)率低),條碼遭損壞後便不能閱讀。以一件衣服爲例,一維碼可(kě)以表現商品名稱和(hé)價格,但很難再進一步提供商品更多(duō)的(de)信息,如果需要調用(yòng)更多(duō)的(de)信息,需要與計算(suàn)機數據庫進行連接查詢。
相較而言,二維碼技術也(yě)已經非常成熟。二維碼除了(le)普通(tōng)條碼的(de)優點外,還(hái)具有信息量大(dà),可(kě)靠性高(gāo),保密防僞性強,易于制作,條碼相對(duì)尺寸較小,抗損毀能力強,成本低的(de)優點。二維碼可(kě)以包含中英文,圖片,音(yīn)頻(pín),鏈接等。例如衣服,不但可(kě)以顯示衣服名稱和(hé)價格,還(hái)可(kě)以顯示采用(yòng)的(de)是什(shén)麽材料,每種材料占的(de)百分(fēn)比,衣服尺寸大(dà)小,适合身高(gāo)多(duō)少的(de)人(rén)穿著(zhe),以及一些洗滌注意事項等,無需電腦(nǎo)數據庫的(de)配合,簡單方便。
對(duì)于一些想在條碼上表現更多(duō)信息的(de)實驗室來(lái)說,二維碼就是一個(gè)不錯的(de)選擇,并且當前成本也(yě)非常低。在一些自動化(huà)的(de)系統應用(yòng)中,放置于孔闆上的(de)小管的(de)底部有二維碼,闆下(xià)有固定位置的(de)條碼閱讀器,可(kě)以一次性讀取闆上數十上百的(de)樣品,并自動将其與測試結果關聯。有些實驗室在二維碼識别的(de)基礎進一步延伸,在掃描到二維碼後馬上生成一個(gè)關聯标簽,這(zhè)個(gè)标簽有可(kě)能是線性的(de),也(yě)可(kě)以是二維的(de),用(yòng)于樣品的(de)分(fēn)裝和(hé)其他(tā)預處理(lǐ)。
3 條碼打印設備
條碼打印機選擇餘地小的(de)情況已經是陳年往事了(le)。包括一般人(rén)很少知道的(de)熱(rè)轉印打印機在價格和(hé)功能上都有很多(duō)選擇。在我們周圍環境中,幾乎所有商品都有使用(yòng)熱(rè)轉印技術所打印出來(lái)的(de)标簽,舉例來(lái)說,譬如打開手機殼,内部即可(kě)看到密密麻麻帶有條碼的(de)标簽,一般高(gāo)級包裝箱都有以熱(rè)轉印打印出來(lái)的(de)一張産品标示貼紙,也(yě)通(tōng)常帶有條碼。另外,購(gòu)買服裝時(shí),服裝上的(de)吊牌也(yě)通(tōng)常都有采用(yòng)熱(rè)轉印打印方式印刷,在火車站購(gòu)買的(de)火車票(piào)、登機牌、行李牌等等,也(yě)都是運用(yòng)熱(rè)轉印的(de)技術所打印,特别是幾乎所有的(de)電器産品背後,都有一些利用(yòng)熱(rè)轉印技術打印的(de)标示标簽,像筆記本電腦(nǎo)就有不止一張的(de)各式各樣以這(zhè)種打印方式打印的(de)标簽。就實驗室而言,如果空間和(hé)預算(suàn)都有限,可(kě)以選擇一些低價的(de)打印機。一些公司提供标準功能的(de)配備,也(yě)可(kě)以有一些擴展選擇,如以太網接口、USB、RS232、無線連接等。
有些實驗室需要同時(shí)處理(lǐ)不同類型樣品容器上貼标的(de)問題。這(zhè)裏還(hái)遇到的(de)一個(gè)問題就是會碰到不同形态的(de)表面。這(zhè)對(duì)于常規的(de)特轉印打印機很難處理(lǐ)。好在現在有一種打印-應用(yòng)系統可(kě)以很好地解決。模塊化(huà)的(de)熱(rè)轉移打印機通(tōng)過模塊升級可(kě)以快(kuài)速改造成一個(gè)複雜(zá)的(de)打印-應用(yòng)系統(Print-and-apply system).這(zhè)種系統不需要占據過多(duō)的(de)空間,能夠打印和(hé)應用(yòng)任何規格在4*4mm到100*100mm的(de)定制化(huà)的(de)标簽。不管是平的(de)還(hái)是彎曲的(de)表面,這(zhè)種設備可(kě)以産生多(duō)達12種不同的(de)标簽,并快(kuài)速精準地定位打印。在這(zhè)些高(gāo)級硬件出現的(de)同時(shí),一些專注于實驗室自動化(huà)的(de)公司也(yě)相繼開發出了(le)設備與實驗室信息系統之間的(de)接口,爲兩者之間的(de)無縫連接創造了(le)條件。
4 RFID(射頻(pín)識别)
相比條形碼,RFID有兩個(gè)很明(míng)顯的(de)技術優勢:1.RFID标記的(de)樣品不需要通(tōng)過光(guāng)線直線傳播去讀取條碼信息,2.樣本的(de)編碼可(kě)以遠(yuǎn)距離修改。下(xià)面具體講講這(zhè)兩個(gè)方面的(de)優勢。
首先,操作者并不需要直接看到樣本就能方便地收集數據。設想倉庫中堆放著(zhe)一堆大(dà)紙盒,每個(gè)大(dà)紙盒中都是一個(gè)個(gè)獨立的(de)樣本,每個(gè)樣本上都打上了(le)獨立的(de)RFID标簽。如果通(tōng)過傳統的(de)一維或二維條碼進行掃描,工作人(rén)員(yuán)勢必要打開每一個(gè)紙箱并搬出裏面标記條碼的(de)每一個(gè)紙盒然後逐個(gè)掃描讀取。通(tōng)過RFID閱讀器我們就可(kě)以在不打開紙箱的(de)條件下(xià)在這(zhè)一堆紙箱前一鍵讀取每一個(gè)樣本的(de)信息。通(tōng)過鏈接閱讀器後台的(de)數據庫可(kě)以查詢這(zhè)些樣本的(de)信息,還(hái)可(kě)以發現丢失的(de)樣本。
RFID還(hái)一個(gè)優點是可(kě)以改變識别碼而不用(yòng)更換标簽。通(tōng)過讀寫RDID的(de)芯片,可(kě)以更改其中存儲的(de)數據。這(zhè)個(gè)特點可(kě)以應用(yòng)在更新樣品狀态上。我們可(kě)以在識别碼中留出樣品分(fēn)析流程的(de)标識位,當樣品流轉到工作序列中的(de)特定節點時(shí),可(kě)以将其中的(de)标識碼進行更改,而不用(yòng)重新去貼标簽。
目前RFID的(de)主要限制還(hái)是成本。具有足夠數據容量的(de)芯片對(duì)實驗室來(lái)說還(hái)是比較昂貴,讀寫的(de)硬件花費也(yě)不菲。好刀(dāo)要用(yòng)到刀(dāo)刃上,對(duì)于特别貴重的(de)和(hé)存放條件複雜(zá)的(de)樣品,在考慮成本收益比的(de)情況下(xià)再評估采用(yòng)。
條碼是實現實驗室無紙化(huà),自動化(huà),提高(gāo)實驗人(rén)員(yuán)工作效率和(hé)準确性的(de)重要基礎設施。随著(zhe)技術的(de)發展,系統變得(de)越來(lái)越複雜(zá),當前實驗室在市面上也(yě)有非常多(duō)的(de)選擇,尋找一家可(kě)信并有經驗的(de)供應商相比以前更加重要。爲了(le)充分(fēn)利用(yòng)條碼和(hé)自動化(huà)帶來(lái)的(de)便利,所選的(de)條碼系統應該緊密切合自身的(de)需要,而不能将就。
上一條:實驗室信息系統與小型儀器連接需要考慮的(de)幾個(gè)問題
下(xià)一條:數據完整性辨析