4、基于AADL的医疗应用平台应用架构探索

基于AADL的医疗应用平台应用架构探索

1. 引言

如今，开发集成和协调医疗设备动作的软件应用程序的趋势日益增长。然而，这些应用程序的构建往往缺乏对成熟分布式系统工程技术的恰当考量，多采用临时的方式。

以一个临床场景为例，一位患者在子宫切除术后使用患者自控镇痛（PCA）泵输送吗啡，即便生命体征恶化，药物仍过量注射，最终导致患者死亡。若有简单的监测算法能获取生理监测数据并停用PCA泵，或许能挽救患者生命。

医疗应用平台（MAP）被定义为一个安全和安全关键的实时计算平台，用于集成异构设备、医疗IT系统和信息显示，并托管能从集成设备获取信息并对其进行更新/控制的应用程序。虽然已有关于MAP应用需求和架构的研究，但对运行在MAP上的医疗应用（apps）的架构关注较少。

架构分析与设计语言（AADL）是由汽车工程师协会（SAE）发布的用于安全关键系统工程的标准化、基于模型的工程语言。它支持系统架构的早期和重复分析，在航空航天和汽车领域取得了一定成功，甚至应用于传统医疗设备开发。鉴于MAP应用开发需要更严谨的工程方法，而AADL可提供架构建模和分析，评估它们的结合使用似乎是自然的选择。

本文的主要贡献包括：
1. 提出用于描述MAP应用架构的AADL子集（选定组件和基于端口的通信）。
2. 提出描述MAP应用实时（RT）和服务质量（QoS）属性所需的一组属性。
3. 实现一个翻译器，以相关属性和应用组件结构为输入，为MDCF生成应用上下文。
4. 提供一个可运行的应用，展示预期的翻译器输出并实现上述临床场景。

2. 愿景

长期的MAP应用开发愿景围绕一个应用开发环境（A