近年來(lái)，對(duì)醫(yī)療服務(wù)的需求，以及因此對(duì)所有能夠提供醫(yī)療服務(wù)的設(shè)備的需求，一直呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，對(duì)于醫(yī)療器械制造商和嵌入式開發(fā)人員來(lái)說(shuō)，這都是一個(gè)好消息。
從歷史上看，醫(yī)療器械都是笨重的機(jī)器，必要時(shí)可以將患者運(yùn)送到這些機(jī)器上，根據(jù)需要，一些機(jī)器可以在醫(yī)院內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，這些是唯一的選擇。如今，便攜式儀器成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，現(xiàn)代電子技術(shù)使便攜式設(shè)備比以往任何時(shí)候都更加可行。
有趣的是，考慮一個(gè)“典型”的醫(yī)療儀器，以便專注于軟件挑戰(zhàn)。一個(gè)可能的例子可能是由患者攜帶并監(jiān)測(cè)其生命體征的便攜式設(shè)備。定期將重要數(shù)據(jù)發(fā)送給醫(yī)生。它發(fā)出警報(bào)，并在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)自動(dòng)呼叫幫助，患者可以隨時(shí)查看自己的讀數(shù)。
設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵優(yōu)先事項(xiàng)是可移植性和成本，當(dāng)然還有功能性。此設(shè)備給嵌入式開發(fā)人員帶來(lái)的挑戰(zhàn)/要求非常廣泛：
1、高效的工具
生成的代碼必須是最佳的小而快，并且這些工具應(yīng)該能夠使開發(fā)順利進(jìn)行。
2、實(shí)時(shí)能力
設(shè)備很可能需要具備實(shí)時(shí)功能。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可能很有用，而較小的代碼大小是優(yōu)先考慮的。
3、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)
需要上傳信息的便攜式設(shè)備需要某種形式的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。在醫(yī)院里，一種短距離的技術(shù)，比如藍(lán)牙，可能就可以滿足需要。藍(lán)牙的低能耗變體也有助于節(jié)省電池壽命。在其他情況下，Wi-Fi可能是最佳選擇，盡管這更耗電。例如，醫(yī)療護(hù)理人員可能需要使用4G或5G手機(jī)才能使儀器具有高度便攜性。
4、電源管理
電池壽命對(duì)于任何便攜式設(shè)備來(lái)說(shuō)都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。充電需要持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間取決于設(shè)備的使用模式，但通常目標(biāo)是醒著一天(比如18小時(shí))。雖然硬件設(shè)計(jì)有助于電源管理，但它本質(zhì)上定義了最佳功耗;剩下的則是軟件。嵌入式開發(fā)人員考慮功耗設(shè)計(jì)軟件是一個(gè)大課題，但關(guān)鍵因素是：
從設(shè)計(jì)過(guò)程開始考慮電源。
仔細(xì)分析設(shè)備的使用案例。小的調(diào)整可以對(duì)能源使用產(chǎn)生很大的影響。
使用帶有電源管理框架的RTOS。操作系統(tǒng)最適合實(shí)現(xiàn)電源管理，讓應(yīng)用程序代碼開發(fā)人員專注于他們的工作。
5、用戶界面
大多數(shù)設(shè)備都有某種形式的圖形用戶界面。醫(yī)療設(shè)備UI的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，并且在很大程度上取決于使用它的用戶?；颊呤褂玫脑O(shè)備需要一個(gè)相當(dāng)簡(jiǎn)單和直接的UI，并謹(jǐn)慎地避免錯(cuò)誤。此外，還必須考慮用戶視力受損的可能性。醫(yī)療專業(yè)人員使用的設(shè)備可能具有更復(fù)雜的UI，因?yàn)樗芸赡芴峁└敿?xì)的信息。但是，用戶可能會(huì)感到壓力或過(guò)度疲勞的可能性不容忽視。
6、認(rèn)證
證明大多數(shù)醫(yī)療器械需要FDA等的認(rèn)證。這可能是一個(gè)昂貴且耗時(shí)的過(guò)程。要記住的幾點(diǎn)：
選擇具有認(rèn)證醫(yī)療應(yīng)用中使用記錄的RTO。
由于認(rèn)證需要整個(gè)應(yīng)用程序(包括操作系統(tǒng))的源代碼，因此RTOS源代碼必須可用且具有高質(zhì)量。
認(rèn)證成本受代碼大小的顯著影響。具有細(xì)粒度可擴(kuò)展性的小型RTO顯然是一個(gè)優(yōu)勢(shì)。
如果設(shè)備使用多核SoC實(shí)現(xiàn)，混合臨界設(shè)計(jì)策略可能是有益的，因?yàn)檫@導(dǎo)致只需要認(rèn)證安全臨界子系統(tǒng)。
隨著醫(yī)療保健在全世界被視為危機(jī)，嵌入式開發(fā)人員有機(jī)會(huì)成為“英雄”，真正改變生活。
