嵌入式醫療設備中Android應用優勢分析 (1)

　在過去十年，特別是在最近幾年，對如何將“重量級”的主流操作系統(OS)，如Windows、Windows CE和Linux用於醫療設備，開發人員的興趣顯著提升。推動因素有很多，如今的醫療設備用戶希望醫療設備擁有多個高級接口，並且很多開發人員已經有在台式電腦和服務器上使用這些操作系統和相關工具的經驗。就在不久前，如果想要選擇一款功能豐富的操作系統，用於嵌入式醫療設備的開發，那麼有兩個典型的選項：微軟Windows CE（有時是桌面Windows本身）或Linux（或其它Unix變體）。

　　在二者中，Windows CE的優勢在於，它是一款完全集成的開發平台，從設備驅動程序一路到應用程序框架。有些開發人員可能不太喜歡Windows CE，但Windows CE可以一種快速而簡單且難度最小的方式啟動某個項目，這一點幾乎很少有人會反駁。CE同樣存在不足之處：使用需要支付版稅，並且其代碼庫被微軟公司控制。但值得注意的是，後者也會帶來一些好處。

　　Linux和其它Unix變體具有免費和開放源碼的優勢，但一直以來，若要將它們用於嵌入式設備（尤其是那些配置有高級用戶接口的設備），存在很大障礙。 Linux操作系統原本設計用於台式機/服務器，且典型分布包含有很多特性（要占用幾兆字節空間和幾個CPU周期），但嵌入式系統根本不需要或者極少用到這些特性。因此，一直以來，若要在Linux操作系統中啟動某個嵌入式新項目，需要多名開發人員花上幾周的時間來創建輕量級（lightweight）軟件映像，帶有所需的功能子集，並且有附加的供嵌入使用的資源。雖然手動搭建Linux映像可以優化事件，但結果仍然沒有被完全優化—有許多用於台式機的重要代碼不能被削減，並且它們不能高效地利用存儲器、CPU和/或功率。

　　因此，在過去，要麼選擇容易上手的專利系統（Windows CE），或是選擇需要開展大量工作才能啟動的免費和開放的系統（Linux和Linux家族）。

　　谷歌的Android操作系統進入嵌入領域的時間相對短一些。從根本上講，Android的目的是在Linux操作系統的基礎提供一款功能全面的嵌入式系統框架。總的來講，android旨在使Linux /免費軟件像Windows CE一樣即開即用、易於使用。

　　谷歌在2007年11月首次發布Android，當時它被定位成一款針對智能手機的操作系統。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能手機操作系統，全球有一半的智能手機使用Android操作系統。每年有10000萬台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。當前的很多嵌入式設備和手機具有很多相同的屬性：小尺寸液晶顯示屏/觸摸屏、豐富的圖形用戶界面、低功耗處理器、豐富的連接選項（蜂窩、無線、藍牙，等）、電池供電、等等。

　　因為要考慮可靠性問題，在采用新技術這一塊，醫療設備開發人員一直以來稍稍落後。在等到新技術成熟之後，再將其用於美國FDA監管的設備，這樣做很重要。但是Android操作系統是雜交品種：雖然這項技術相對較新，但是android是以Linux技術為基礎的，而經過檢驗的Linux技術已經在行業中為人所熟知。

　　android是什麼？

　　android是一款完整的操作系統和應用框架，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展：

　　1． android內核支持用於實現更高效電源管理的擴展，並對進程之間的通信進行了修改。

　　2． android用自己的Bionic替換了Glibc庫。Bionic庫占用的容量小且速度快，並且Bionic庫支持BSD授權而不是GPL授權，從而使用戶不需要GPL授權。

　　3．包括有嵌入應用程序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．有一個硬件抽象層，用於定義硬件驅動程序所需要的接口。

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

　　6． android應用程序框架，用於實現Java android應用程序的面向對象的標准結構。