總有一天,可佩戴的可攜式醫(yī)療設(shè)備將在我們的日常生活中隨處可見。事實上,我們不會再將它們視為“設(shè)備”,而是更在意它們提供的各種服務(wù)。隨著無線連接的持續(xù)發(fā)展,以及醫(yī)療行業(yè)向門診服務(wù)模式的轉(zhuǎn)變,設(shè)備研發(fā)人員如果能夠提前預(yù)測到未來需求并充分加以利用,則將迎來真正的時代。
當然,設(shè)備研發(fā)人員必須滿足非常嚴格的制造要求。可穿戴醫(yī)療設(shè)備必須外形小巧,能夠持續(xù)保持連接,并且具有較長的電池續(xù)航時間,并能提供更多計算資源。市場競爭日趨復(fù)雜且日益激烈,而設(shè)備研發(fā)人員必須在這樣的市場中生存下來。為了達到這個目標,設(shè)備研發(fā)人員必須構(gòu)建快速、靈活、輕巧而又具成本效益的平臺(圖1)。
圖4 結(jié)構(gòu)化電源框架優(yōu)化開發(fā)工作。
RTOS用于穿戴式產(chǎn)品遭逢阻礙
為了適應(yīng)可穿戴醫(yī)療設(shè)備的物理外形參數(shù),電子設(shè)備能夠容納組件的空間很小,散熱能力也比較有限。散熱問題和功耗問題一直都是需要努力解決的兩大問題。由于物理尺寸限制,導(dǎo)致我們通常選擇微控制器(MCU)片上系統(tǒng)單芯片(SoC)作為內(nèi)核處理引擎。
雖然這些組件可以容納很多不同尺寸的外圍,但由于內(nèi)存容量問題,無法控制內(nèi)存的幾何形狀。每個應(yīng)用程序都需要更多存儲空間,而小型設(shè)備中的內(nèi)存,包括易失性和非易失性內(nèi)存更是如此。設(shè)備研發(fā)人員最不希望看到的就是應(yīng)用程序與RTOS爭奪資源。正是這個問題妨礙了通用操作系統(tǒng)進入可穿戴醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域??紤]采用某個RTOS時,它必須能夠在代碼和數(shù)據(jù)需求方面都壓縮到最小,以完美貼合2K精簡內(nèi)核,如此就更能夠在最為低端的設(shè)備領(lǐng)域中經(jīng)久不衰。這個RTOS還必須能夠擴展,以運行功能最全面的服務(wù),例如蜂窩移動通訊。如果做不到,設(shè)備研發(fā)人員必須嘗試支持跨越多個應(yīng)用程序環(huán)境的應(yīng)用程序。
高適應(yīng)性/可擴展性RTOS環(huán)境滿足穿戴醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)品要求
有些人還記得,在個人計算機(PC)革命興起初期,廣告商、營銷人員和科技雜志關(guān)注的焦點是時鐘速度、總線大小和其他技術(shù)細節(jié),而現(xiàn)代設(shè)備的唯一判定標準是終端使用者體驗。有些開發(fā)者在工程方面取得了重大突破,讓腕帶能夠運行大量指令,這可能是在同行之間夸耀的資本,但并非決定性的因素,這就迫使設(shè)備研發(fā)人員必須用最少的硬件提供最豐富的功能。無論是最小的內(nèi)存、最慢的時鐘(設(shè)備限制或?qū)嶋H使用),還是體積最小的電池,工程師都能夠在設(shè)備中(很多情況下是一次性設(shè)備)提供神奇的功能。
當今的市場需要更為復(fù)雜多樣、物超所值而又先進的底層硬件,要在這樣的市場之中生存下來,應(yīng)用程序必須在功能強大且非常靈活的平臺上運行。這種平臺必須非常精簡,同時還能夠優(yōu)化特定硬件特性。
這種平臺不再完全取決于處理架構(gòu)或外圍設(shè)備集合,還要取決于它為開發(fā)者提供的程序設(shè)計環(huán)境。滿足這些條件的標準平臺,例如Windows、Android、iOS、Linux等操作系統(tǒng),超出了最低硬件要求的底限。一旦超出這些底限,則無法滿足可穿戴醫(yī)療設(shè)備在價格、電源和物理限制方面的要求。因此,需要具有高適應(yīng)性和可擴展性的RTOS環(huán)境,用以取代裸機系統(tǒng),滿足對功能全面的低端操作系統(tǒng)的需求。