随着我国生活水平的提高以及医疗产业的不断完善,各类医院产生的化验样本和研究类存储性样本与日俱增,生物样本的管理需求越来越大。当前,转化医学、再生医学和精准医学是现代医学蓬勃发展的重要推动力量,其发展离不开生物样本库的基础及临床研究。而标准化、高质量的人类遗传样本是实现重点人群、重大疾病的临床科学研究、临床诊疗技术研究、药品开发及产业化等的重要基础资源。检测技术升级、医疗系统改进带来样本管理新需求,同时样本量的猛增,样本价值的凸显倒逼生物样本管理规划水平提升,全球疫情防控下,样本非接触式管理迫在眉睫。在样本管理的流程中,样本的信息识别、存取、追溯串联起整个系统,因此作为核心技术的生物样本识读系统至关重要。在物联网技术发展支持下,识读技术的迭代发展,是实现整个识读系统升级的关键。升级的要点是将现有的识读技术发展为双通道,进行结合的模式,将数字码和RFID芯片有效的合一,形成互相验证、双保险的多渠道识读新方式。RFID码的融入将加快系统信息化和自动化,特别适合重要的样本信息存取以及非接触式的场景。保留条码则使得应用设备具有更强的适应性,也为RFID技术的普及争取时间。由于RFID技术的融入将造成整套识读流程发生改动,这种变动的分析也是本文设计的核心内容。本文以目前各地样本库发展现状为基础,对样本库现有的设备使用流程进行分析,并探讨在新型的管理方式下,样本低温存储标签识读仪的存在和应用方式。通过对于识读仪的使用场景、技术路线、人机设计、外观效果等进行多方面的调研和深入的细节挖掘,分别从人机工程学、5G技术下的识读仪设计和服务设计三方面总结出多码识读系统的相应设计研究。研究详细说明生物样本低温存储下信息化管理研究的背景与意义、论文的研究内容侧重于多码识读系统、研究思路以及最终要实现的目标。并通过详细阐述生物样本库、生物样本信息化管理等相关概念;国内外对于生物样本库现状研究以及存在的问题与不足,包括对低温存储和生物样本信息数据读取的现状分析;并对识读系统所应用的关键技术和设计原则做了细致阐述。同时结合实地调研、用户和专家访谈、文献阅读等方法进行多码识读设计的需求分析和触点分析,通过分析明确样本实体库和信息库的流程,并对现存问题进行分析概括,提出多码识读系统加强有效性、自动化、非接触监控机制的思路来解决现有问题。旨在融合RFID技术进行多方式的识别,从而大大减少低温情况下信息丢失问题的发生,以保证生物样本的安全和数据存储共享最优。再通过系统的分析条码与RFID技术,透过分析搭建融合RFID技术和数字、图形码技术的新架构,提出加入RFID技术后流程的变化及如何实现生物样本信息的存取与流动。基于RFID技术设计的特殊性、在明确识读系统研究整体思路和原则后,对生物样本库管理系统中的识读部分进行需求分析。逐步明确RFID生物样本识读系统流程,开发适用于RFID生物标本系统的读写设备,并以渲染图、3D打印模型、APP界面设计的形式进行设计输出。本研究着重于提出设计方案和方案验证阶段。设计生物样本多码识读系统。提出系统总体架构之后,对系统功能、主要产品（包含冻存管、冻存盒及其对应识读仪和样本移动载体）、样本流通流程进行了详细设计,并对多码识读系统的设计效果进行总结分析、回顾和展望。本文创新点是在目前已有技术的应用基础上增加RFID技术,达到多渠道信息识读,以实现即时地掌握生物样本信息在生物样品库信息系统过程中的存储状态,并将与其数据联系的所有设备的数据相关于记录单、操作和日志记录等,使信息系统流程的管理智能化。在这一过程中运用射频识别技术、人机工程学、交互设计等多种方法提升设备操作舒适性、美观性和便携性,为开启完全或部分非接触式的模式奠定基础。本项目的研究对于药物研究、传染病防控以及未来城市医疗韧性的加强具有一定的意义,为社会的稳步发展提供了保障。