Bluetooth-Anbindung medizinischer Sensoren an ein Smartphone

Fachhochschule Osnabrück

University of Applied Sciences

Bluetooth-Anbindung medizinischer Sensoren an ein Smartphone

Projektwoche 2010, Projekt Nr.110

Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Ralf Tönjes Daniel Kümper, M.Sc.



221.04.23

Gliederung

Einleitung Bluetooth Protokollanalyse / Paketsniffer Abfrage mit Android Abfrage mit C / Linux



Automatisierte Sensorkonfigurationund Dokumentation

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BT Kommunikation über Sensorgateway

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Sensor Gateway

•Verbindung durch Sensorgateway, wenn Brustgurt sichtbar

• Permanentes Senden aktueller Daten durch Brustgurt (Frequenz, Batteriestand)

• Nach Messung wird eine Verbindung zum Sensorgateway hergestellt

• Datensatz wird übertragen

• Bei Verbindungsfehlern werden Daten zwischengespeichert

•Bidirektionale Kommunikation

•Übertragung nach Messung

•Konfiguration

Permanente Pulsmessung

Blutdruck

Blutzucker•Wartet nach Messung

auf Anfrage vom Master



Protokoll Abstraktion

521.04.23

Herstellerübergreifend

Herstellerübergreifend

Standard ist in Betriebssystemen integriert

und wird mit ausgeliefert

Für jeden Sensor

Für jeden Sensor

Betriebssystemspezifische Implementation für jeden Sensor in Programmiersprache

Problem: Deployment der Treiber



621.04.23

IEM device sends ATE0 <CR> <LF>Remote device answers <CR><LF> OK <CR><LF>

IEM device sends AT+CMGS=…with a SMS in PDU

Mode

Remote device should answer <CR><LF>+CMGS:

<CR><LF> if the parsing of theSMS was successful.If there are more measurements stored, The IEM

device will send the nextAT+CMGS… string with next measurements

afterwards.10 Example SMS in PDU mode

Here’s an example of a Stabil-O-Graph:

AT+CMGS=44



Anforderungen

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Bluetooth

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Universelles Funksystem für drahtlose Ad-hoc-Verbindungen

Verknüpfung von Computer mit Peripherie, tragbaren Geräten, PDAs, Handys

Günstige Einbettung in andere Geräte

Kleine Reichweite (10 m), niedrige Leistungsaufnahme, lizenzfrei im 2,45 GHz-ISM-Band

Sprach-und Datenübertragung, ca. 1 Mbit/s Bruttodatenrate

Frequenzsprungverfahren: Nutzung von 69 Kanälen



Bluetooth Protokolle

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Radio

Baseband

Audio

Audio

Logical Link Control and Adaption Protocol (L2CAP)

Link Manager

BNEP PPP

IP

TCP/UDP

NW-Anw. vCal/vCard Telefonie

AT moderncommands

Medizinische Sensoren

Propriätere Serielle Sensor-Protokolle

Verwaltung

SDPCon-trol

OBEX

RFCOMM (serial line interface)

AT: attention sequenceOBEX: object exchangeTCS BIN: telephony control protocol specification – binaryBNEP: Bluetooth network encapsulation protocol

SDP: service discovery protocolRFCOMM: radio frequency comm.



Bluetooth Sicherheit

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Protokollanalyse / Paketsniffer

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Mitschneiden von Bluetoothübertragungen




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Information zum Sniff-Programm

1.Frontline FTS4BT / Version 10.4.20.22.Erlaubt das Mitschneiden von Datenübertragungen3.Benötigt Bluetooth-Modul4.Darstellung der unterschiedlichen Bluetooth-Layer5.Leichte Bedienung




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Abfrage mit Android

Problematik

Einrichten der Entwicklungsumgebung

Bluetooth und seine Probleme

Die „fertige“ Anwendung

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Problematik

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BodyTel

SiDiary

Server

Konfiguration

Messwerte



Einrichten der Entwicklungsumgebung

Software: Eclipse IDE for Java Developers Android ADT Plug-in Android SDK Java SDK

Hardware: T-Mobile G2 Touch HTC Desire

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Bluetooth und seine Probleme

Bluetooth-Unterstützung ab Android 2.0

Ab Android 1.5 über backport-library

Abstürze mit backport-library Nicht voll kompatibel

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Die „fertige“ Anwendung

2021.04.23



Abfrage mit C / Linux

• Bluez ver. 4.78– Linux Stack– Serielle Kommunikation via rfcomm– voreingestelltes Paring – Kommunikation über D-Bus

• C– System unabhängig– Kommunikation mit der Schnittstelle

Bluetooth-Anbindung medizinischer Sensoren an ein Smartphone

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