解析Android應用在嵌入式醫療儀器裝置的優勢

如今的醫療儀器裝置使用者希望醫療裝置擁有多個高階介面，並且很多開發人員已經有在臺式電腦和伺服器上使用這些作業系統和相關工具的經驗。在過去十年，特別是在最近幾年，對如何將“重量級”的主流作業系統(OS)，如Windows、Windows CE和Linux用於醫療裝置，開發人員的興趣顯著提升。谷歌的Android作業系統進入嵌入領域的時間相對短一些。

　　

　　谷歌在2007年11月首次釋出Android，當時它被定位成一款針對智慧手機的作業系統。Android已經取得明顯成功：在不到三年的時間裡，Android已經成為最流行的智慧手機作業系統，全球有一半的智慧手機使用Android作業系統。每年有10000萬臺Android手機進入市場。開發人員後來迅速地意識到：除了手機之外，Android在嵌入式應用中也大有用武之地。當前的很多嵌入式裝置和手機具有很多相同的屬性：小尺寸液晶螢幕/觸控式螢幕、豐富的圖形使用者介面、低功耗處理器、豐富的連線選項（蜂窩、無線、藍芽，等）、電池供電、等等。

　　

　　Android是一款完整的作業系統和應用框架，設計用於ARM處理器。

　　Android在根本上使用的是Linux，但為了將其搭建成一款用於快速開發的完整框架，谷歌從以下多個方面對其進行了升級和擴充套件：

　　1． Android核心支援用於實現更高效電源管理的擴充套件，並對程式之間的通訊進行了修改。

　　2． Android用自己的Bionic替換了Glibc庫。Bionic庫佔用的容量小且速度快，並且Bionic庫支援BSD授權而不是GPL授權，從而使使用者不需要GPL授權。

　　3．包括有嵌入應用程式需要經常用到的多個庫，如WebKit（網頁渲染）、媒體框架、SQLLite和其它庫。

　　4．有一個硬體抽象層，用於定義硬體驅動程式所需要的介面。行動式醫療儀器嵌入式主機板終端產品解決方案。

　　5．機器人執行環境，由Dalvik，優化用於嵌入式應用的Java虛擬機器和用於應用程式開發的核心Java API組成。儘管Android的“主導模式”是在Java環境下開發應用程式，但也可以用C和其它語言來編寫應用程式，然後使用本地開發工具包將其編譯成本地ARM程式碼。

　　6． Android應用程式框架，用於實現Java Android應用程式的物件導向的標準結構。

　　

　　眾所周知，醫療器械和其它大多數裝置不同，因為醫療器存在重大風險，特別是病人而言。依據醫療裝置對病人的危險程度以及FDA認為合理的監管審查力度，FDA將所有醫療裝置劃分為三大類。

　　

　　I類裝置的風險最小，包括像壓舌板、繃帶和基本的手術器械。 II類裝置具有中等風險，包括心電圖機、X光機、血液氣體分析器和輸液泵。III類裝置的風險最高，包括植入式除顫器，人工心臟瓣膜和植入式小腦刺激器。

　　

　　依據通常的經驗，Android和與之類似的作業系統適用於I類和II類裝置，而III類裝置通常需要使用具有高可靠性的更小型的作業系統。當然，每臺裝置的情況不同。不論是開發何種醫療裝置，我們都要充分考慮和了解與作業系統相伴隨的風險。

　　

　　如果你所設計的嵌入式裝置選擇使用Android，那麼有成千上萬部手機所執行的Android堆疊和你的嵌入式裝置所執行的Android堆疊，在本質是相同的。有大量的使用者在查詢Android作業系統的漏洞，同時有龐大的開發社群致力於修復這些漏洞。儘管Android的可靠性不如輕量級專用作業系統，但和從零開始開發Linux堆疊相比，Android是一款經過徹底除錯的系統。此外，目前有超過10萬款支援Android的應用程式，其中有很多程式可以簡化和加速開發過程。這就是說，Android開發並不是很複雜，有龐大的開發人員群支援Android。

　　

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