研发成本方面,医疗设备研制过程深受多项因素影响,其中产品上市时间最为关键。软件设计、开发及认证需在极短时间内完成。采用经证实可直接使用的软件(例如实时操作系统)可提升效率;然而,自主开发一款RTOS则会增加负担,同时需操持长期维护。使用商业操作系统有助于满足各项标准,简化认证流程并节省相关费用。真正了解所选代码曾在早期项目中成功通过大量认证,对有效降低研发成本至关重要。硬件/软件整合阶段通常耗时最长,具体位于最终产品发布日期至最新原型硬件供应日期期间。
制造成本方面,配备高效软件且选择低端CPU,可有效降低硬件采购价格和元器件需求量。启用商业实时操作系统可以实现这一目标,并且如该商业模式较为灵活,并不会对成本构成过多负影响。
设备支持方面,在嵌入式软件开发领域,设备支持成为了一大难题,其后期处理工作与硬件关系紧密。此外,拥有发挥硬件功能的软件编程技术实为关键所在。如今大多数电子产品设计均仰赖于商业标准外围器件,而针对这些设备的驱动软件在商业操作系统中皆已提供。利用之前频繁使用过的代码可显著简化硬件/软件整合过程。
便携性方面,日益增长的市场需求促使医疗设备更加注重便携性。尽管这始于硬件需求,但其对软件的影响同样不可忽视。首要关注点便是降低能耗,尽可能延长电池续航时间。软件在此过程中有以下作用:
1.减少内存占用。减少软件所需内存将大幅降低功耗。一款具备高效扩展性的商业操作系统或能轻松配置仅使用的代码部分。展示了一款假设的具有271个服务调用的操作系统以及一个仅使用其中三个调用的应用实例。
2.充分发挥CPU效能。优秀的软件即使在较低的时钟频率下仍然能够高效地运行于CPU之上,以此极大降低能耗。而
3.精细化电源管理。当我们选择的CPU(或硬件设计)具备主动电源管理功能后,操作系统便能轻松驾驭这项技术。它可以依据CPU的使用状况动态调整时钟频率,进而实现更精准的电源管理。
互联网连接。现在有许多医疗器械和系统都通过网络进行互联互通。其中,有几种连接技术颇受欢迎,值得我们深入研究探讨,比如:
1) USB。毫无疑问,USB已成为当今电脑与外设连接的通用协议。然而,由于USB设备拥有可能为控制器或外设的双重角色,使得处理其协议的软件变得十分复杂。对于医疗设备而言,这同样可能导致问题,因此我们应谨慎选择"经过认证的USB"实现方案。
2) 无线网络。除了上述有线连接,无线网络的形式多样,如蓝牙和ZigBee这样的点对点连接,以及WiFi之类的对等网络。尽管无线通信给医疗设备带来诸多便利,对于医院来讲,线缆的减少更有助于保持清洁整洁的环境,同时潜在避免了因线路缠绕造成的事故隐患。但是,我们必须明确,安全和保障不应因追求便捷而受到损害,尤其是在传输患者数据方面,我们必须采取必要的措施防止遭人监听。为此,已出现了诸如802.11i之类的加密协议。同时,一些商业实时操作系统供应商已成功开发出完整的预集成WiFi解决方案。