安卓和实时操作系统结合：当今医疗设备的动态组合

患者监护设备可以受益于Android和患者组合提供的用户界面功能和实时数据收集。

Android在手机领域稳步增长势头，但这只是故事的一个方面。虽然 Android 软件平台是手机的理想选择，但它也非常适合需要无线连接、图形数据显示和直观用户交互的其他类型的设备。

远程患者监护设备的出现

其中一个设备类别是医疗设备，它们正变得越来越复杂。在这个领域，远程患者监测作为一种合法的远程医疗技术正在获得巨大的牵引力。这些类型的设备本质上是临床和医疗数据收集系统，旨在远程改善诊断，管理健康检查并提供治疗能力。示例包括葡萄糖分析仪、输液泵和心脏监测仪。这些设备可以在家中，医生办公室或医院中使用，并且每个设备都有自己的专业用例和用户体验要求。

请考虑此类设备的软件要求。远程患者监护设备通常包括两个组件。第一个组件连接到患者以进行数据收集。第二个组件用于显示数据和配置系统。该设备的要求超出了Android所能提供的要求，这种情况并不少见。这就是需要 RTOS 功能的地方（图 2）。当协同工作时，Android和RTOS提供了嵌入式效率的强大组合，使医疗保健专家和患者都非常满意用户。

图 2：在开发远程患者监控等医疗设备时，最好的方法是为系统（医疗保健专业人员）分配Android和用户界面功能，并将实时数据收集分配给RTOS（患者）。

灵活、直观的用户界面

使用患者监测设备的医疗保健专业人员需要快速直观地访问数据。手机用户界面（UI）技术的最新趋势 - 手势，封面流和基于小部件的应用程序 - 非常适合这种类型的设备，因为用户交互在医疗设备中非常重要。可用的 Android 软件开发工具包为如何使用终端设备和 UI 提供了许多选项。UI 是否只有小部件？触摸屏按钮？也许是两者的结合？设备是否需要将轻扫功能作为 UI 的一部分？所有这些都可以通过安卓应用程序框架中提供的标准 API 来实现。

实时操作系统的轻量级决定论

实时操作系统究竟有什么作用？RTOS最适用于需要从患者那里收集实时数据的设备最安全的关键方面。将RTOS视为接触患者的设备的一部分。通常，这是通过患者佩戴腕带或腰带来实现的，或者在某些情况下，通过直接连接到皮肤上的无创传感器来实现。

RTOS可以测量心电图、心率、呼吸和血氧饱和度等功能。RTOS也是设备中通常需要小占用空间，确定性延迟和低开销的部分。实时操作系统不仅符合这些要求，而且往往比Android具有更少的代码行，这使得满足特定的认证或安全法规成为一个更直接的过程。

安卓的众多应用接口

使用Android的关键原因之一是因为它的应用程序框架是围绕连接性构建的。大多数软件堆栈和必要的API已经开发完成。对于USB，蓝牙，Wi-Fi等连接选项尤其如此。

当今的许多医疗设备都需要无线连接，而Android并没有令人失望。事实上，Android提供了直接扩展到新标准，例如ZigBee，这是一种新兴的短程无线协议。安卓软件堆栈可以扩展为在平台层中包含ZigBee驱动程序和堆栈，所有这些都与Android的连接管理实用程序相关联。这种连接要求也适用于RTOS，作为直接连接到患者的设备的一部分，RTOS通常通过无线连接将数据发送回显示单元。RTOS上的应用程序必须管理连接，收集数据并传输数据，同时满足每个活动的截止日期要求。将连接堆栈与实时操作系统集成是安卓/实时操作系统多操作系统解决方案的关键部分。

扩展I/O的能力对于医疗设备嵌入式系统的开发至关重要。当新类可用时，开发人员必须能够自由地将其他 I/O 类添加到框架中。Android在包含各种驱动程序，平台代码和特定的应用程序框架方面做得很好，以使这成为可能。当然，Android 应用程序框架可能需要其他类，因为它的使用扩展到其他设备类型。但作为一个开源项目，开发人员拥有所有的源代码、工具和自由度来扩展 Android 以满足他们的目标需求。

结合成功

为了使医疗设备取得成功，它必须能够实时收集敏感数据，并满足所有必要的安全关键要求和认证。这不是一项小任务。

让实时操作系统和安卓系统一起工作可以减轻很多痛苦。如前所述，实时操作系统必须支持与Android相同的所有连接选项。这是RTOS的关键要求。如果连接尚未内置于RTOS中，则开发人员有责任确保在时机成熟时可以轻松添加它。重要的是要意识到，实时操作系统不仅需要快速收集数据，而且还需要在Android使用的任何通信/连接协议中支持Android。

审核编辑：郭婷