PPS消息传送：简化医疗设备设计

　　电子发烧友网核心提示：一款电子医疗设备的设计、开发和上市准备可能比拥有同等技术复杂度的消费级设备要花费更多的时间、努力和成本。除了一般的开发和审批需求，医疗器械还有严格的功能安全和认证要求。这些要求都意味着医疗器械拥有严格定义和管理的设计、开发和审批环境，并需要对功能安全进行广泛和精细的验证。

　　当然，医疗器械在上市之前必须得到产品销售地和使用地主管当局的相关认证，比如：FDA 510（k）上市前通告、医疗器械指令（MDD）和其他国际和国家机构颁发的认证。

　　本文描述了医疗数据聚合器和发布者（QNX公司医疗演示）中的PPS消息传送。QNX医疗演示（MD）在便携式演示应用中整合了血压计、肺活量计、脉搏氧饱和度仪、心电图和胰岛素泵。这些设备连接至QNX康体佳互通性管理器上，并利用QNX PPS消息传送与Qt HMI进行通信。PPS也为远程管理器提供了消息传送服务，以确保与基于云的数据库和便携式平板电脑之间进行安全互联网通信。由于带有PPS消息传送功能的系统可以简易地整合不同的组件，我们可以得出结论：PPS消息传送功能非常适用于像QNX MD应用之类的系统。

　　

　　图1：QNX MD演示

　　异步消息传送

　　异步消息已众所周知并得到广泛应用，这里不再赘述。它是很多系统可选的解决方案，但其一些特性使它难以成为需要集成大量器件和软件的系统的理想解决方案。

　　

　　图2：采用异步消息传送，进程无须等待目标接收进程的回复

　　对于复杂医疗设备的消息传送模式，值得注意的是，异步消息传送是一个低端的解决方案——它将错误处理、端到端语义和缓冲管理等负担推高至应用程序级。因此，架构师在设计采用异步消息传送模式的系统时，必须开发一个或多个协议，以确保在所有应用中消息传送正确进行，因为它们必须保证这些应用程序在高负载条件下能够获得足够的内存分配用于消息缓冲。

　　在简单的系统中，完成这些任务可能不太费劲，但对于设计或升级复杂的系统，这些任务可能构成艰巨的挑战。进一步来说，它们给应用程序级或者应用开发流程带来的复杂操作不仅会影响设计和开发进程，也会影响设备的审批，进而影响设备认证。

　　发送/接收/回复

　　发送/接收/回复（或者同步）消息传送不如异步消息传送那样常见。它的重要性主要体现在实时环境中——许多进程必须先响应其消息后才能继续运行。此外，与异步消息传送不同的是，采用发送/接收/回复消息传送时，系统框架会承受处理消息传送错误和消息缓冲的负担。

　　每个服务器都与其客户端直接通信，而且必须知道如何响应所有的客户端消息。

　　同步消息传送密切联系着发送方和接收方，因此，更改一个软件组件可能需要更改其他的软件组件，这不仅延缓或阻碍了系统开发，还加剧了系统的脆弱性。

　　

　　图3：采用同步消息传送，进程阻塞直到它接收到从目标接收进程发出的回复

　　总之，如果采用发送/接收/回复消息传送，当系统不断扩展并增加不同组件时，系统的复杂性会迅速加剧，变得不堪一击，因此很难在确保性能和对医疗器械来说极为重要的可靠性的同时进行升级和扩展。