Enhetshanteraren. Förlänga MIS till enheter

I det automatiserade medicinska centret används många olika enheter vars arbete måste styras av det medicinska informationssystemet (MIS), samt enheter som inte tar emot kommandon men måste överföra resultaten av sitt arbete till MIS. Emellertid har alla enheter olika anslutningsalternativ (USB, RS-232, Ethernet etc.) och sätt att interagera med dem. Att stödja dem alla i MIS är praktiskt taget omöjligt, därför har en programvarulager, DeviceManager (DM), utvecklats som erbjuder ett enhetligt gränssnitt för MIS för att ställa upp uppgifter för enheterna och få resultat.


För att öka systemets driftsäkerhet har DM delats upp i en uppsättning program som placeras på datorer i det medicinska centret. DM delas upp i ett huvudprogram och en uppsättning plugins som utför interaktionen med den specifika enheten och skickar data till MIS. Nedan visas en sammanfattande struktur för interaktionen med DeviceManager, MIS och enheterna.

I strukturen för interaktionen mellan MIS och DeviceManager visas 3 alternativ för pluginernas arbete:

1. Pluginet tar emot inga data från MIS och skickar de omformaterade data från enheten i ett format som den förstår (motsvarar en enhet av typ 3 i bilden ovan).
2. Pluginet får en kort (tidsmässig) uppgift från MIS, till exempel att skriva ut på skrivaren eller skanna en bild, utför den och skickar resultatet som svar på begäran (motsvarar en enhet av typ 1 i bilden ovan).
3. Pluginet får en långvarig uppgift från MIS, till exempel att genomföra en undersökning eller mäta indikatorer, och skickar status för uppdragets mottagande som svar (en begäran kan avvisas vid fel i begäran). Efter att uppgiften slutförts omvandlas resultaten till ett format som MIS förstår och laddas upp till motsvarande gränssnitt av sin typ (motsvarar en enhet av typ 2 i bilden ovan).

Huvudprogrammet DM startar, initierar, omstartar vid oväntad nedstängning (krasch) och avslutar alla plugins vid avslutning. Sammanställningen av plugins på varje dator är unik; endast de nödvändiga plugins som anges i inställningarna startas.

Varje plugin är ett självständigt program som interagerar med huvudprogrammet. Denna definition av plugin möjliggör en mer stabil drift, tack vare oberoendet mellan alla plugin-inställningar och huvudprogrammet när det gäller felhantering (om ett kritiskt fel uppstår som orsakar att pluginet kraschar, påverkar det inte andra plugins eller huvudprogrammet). Ett plugin tillåter att arbeta med enhetstyper (ofta med en och samma modell); vissa plugins kan interagera med endast en enhet, medan andra kan hantera flera. För att ansluta flera enheter av samma typ till en DM används flera instanser av samma plugin.

För utvecklingen av DM användes Qt-verktyg, eftersom det i de flesta fall möjliggör en abstraktion från det specifika operativsystemet. Detta gjorde att man kunde stödja drift med datorer baserade på Windows, Linux och MacOS, samt enkortsdatorer som Raspberry. Den enda begränsningen i valet av operativsystem vid utveckling av plugins är tillgången på drivrutiner och/eller speciell mjukvara för specifika enheter.

Interaktionen mellan plugins och huvudprogrammet sker via en ständigt aktiv QLocalSocket med namnet på den specifika instansen av pluginet, enligt det protokoll vi har utvecklat. Implementeringen av kommunikationsprotokollet från båda sidor har utformats som ett dynamiskt bibliotek, vilket tillåter andra företag att utveckla vissa plugins utan att helt avslöja interaktionen med huvudprogrammet. Den interna logiken för den lokala socketen gör att huvudprogrammet snabbt kan upptäcka krascher genom en signal om avbruten anslutning. När en sådan signal aktiveras, omstartas den problematiska pluginen, vilket gör det möjligt att hantera kritiska situationer smidigare.

Interaktionen mellan MIS och DM beslutades att bygga på HTTP-protokollet, eftersom MIS fungerar på en bas av Webbserver, vilket gör det enklare att skicka och ta emot förfrågningar enligt detta protokoll. Det finns också möjlighet att särskilja problem som kan ha uppstått vid utförandet eller fullföljandet av uppgifter av enheterna baserat på svarskoder.

I följande artiklar kommer arbetet med DM och vissa plugins att granskas utifrån några exempel från diagnostiska center.

Källa: habr.com