Fachhochschule Osnabrück University of Applied Sciences Bluetooth-Anbindung medizinischer Sensoren an ein Smartphone Projektwoche 2010, Projekt Nr.110.

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.



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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

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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



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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

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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

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