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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221.04.23
Gliederung
Einleitung Bluetooth Protokollanalyse / Paketsniffer Abfrage mit Android Abfrage mit C / Linux
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Automatisierte Sensorkonfigurationund Dokumentation
321.04.23
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BT Kommunikation über Sensorgateway
421.04.23
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
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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
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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
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Anforderungen
721.04.23
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Bluetooth
821.04.23
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
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Bluetooth Protokolle
921.04.23
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.
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Bluetooth Sicherheit
1021.04.23
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Protokollanalyse / Paketsniffer
1121.04.23
Mitschneiden von Bluetoothübertragungen
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Protokollanalyse / Paketsniffer
1221.04.23
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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Protokollanalyse / Paketsniffer
1321.04.23
Fachhochschule Osnabrück
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Protokollanalyse / Paketsniffer
1421.04.23
Fachhochschule Osnabrück
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Protokollanalyse / Paketsniffer
1521.04.23
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Abfrage mit Android
Problematik
Einrichten der Entwicklungsumgebung
Bluetooth und seine Probleme
Die „fertige“ Anwendung
1621.04.23
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Problematik
1721.04.23
BodyTel
SiDiary
Server
Konfiguration
Messwerte
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Einrichten der Entwicklungsumgebung
Software: Eclipse IDE for Java Developers Android ADT Plug-in Android SDK Java SDK
Hardware: T-Mobile G2 Touch HTC Desire
1821.04.23
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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
1921.04.23
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Die „fertige“ Anwendung
2021.04.23
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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