Bluetooth-Anbindung medizinischer Sensoren an ein Smartphone

Präsentation zum Thema: "Bluetooth-Anbindung medizinischer Sensoren an ein Smartphone"—  Präsentation transkript:

1 Bluetooth-Anbindung medizinischer Sensoren an ein Smartphone
Projektwoche 2010, Projekt Nr.110 Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Ralf Tönjes Daniel Kümper, M.Sc.

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

3 Automatisierte Sensorkonfiguration und Dokumentation

4 BT Kommunikation über Sensorgateway
Verbindung durch Sensorgateway, wenn Brustgurt sichtbar Permanentes Senden aktueller Daten durch Brustgurt (Frequenz, Batteriestand) Permanente Pulsmessung Nach Messung wird eine Verbindung zum Sensorgateway hergestellt Datensatz wird übertragen Bei Verbindungsfehlern werden Daten zwischengespeichert Blutdruck Sensor Gateway Bidirektionale Kommunikation Übertragung nach Messung Konfiguration Wartet nach Messung auf Anfrage vom Master Blutzucker

5 Protokoll Abstraktion
Für jeden Sensor Betriebssystemspezifische Implementation für jeden Sensor in Programmiersprache Problem: Deployment der Treiber der Sensordaten Protokoll zur Abfrage Profil/Protokoll (Serial Device Profile) Schnittstelle (Bluetooth) Schnittstelle zum Sensor Herstellerübergreifend Standard ist in Betriebssystemen integriert und wird mit ausgeliefert

6 25.03.2017 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 the SMS was successful. If there are more measurements stored, The IEM device will send the next AT+CMGS… string with next measurements afterwards. 10 Example SMS in PDU mode Here’s an example of a Stabil-O-Graph: AT+CMGS=44

7 Anforderungen 25.03.2017 Parsen von Datenpaketen eines Sensors
Auslesen und Interpretation von Bits/Bytes in z.B. Hexadezimal oder Binär Feste u. dynamische Feld-längen Analyse der Relevanten Daten zur Visualisierung Bidirektionale Kommunikation Reaktion auf Kommandos Bestätigen einer Übertragung Verarbeitung und Berechnung von Daten Berechnung von Prüfsummen

8 Bluetooth 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

9 Bluetooth Protokolle Radio Baseband Audio
Logical Link Control and Adaption Protocol (L2CAP) Link Manager BNEP PPP IP TCP/UDP NW-Anw. vCal/vCard Telefonie AT modern commands Medizinische Sensoren Propriätere Serielle Sensor-Protokolle Verwaltung SDP Con-trol OBEX RFCOMM (serial line interface) AT: attention sequence OBEX: object exchange TCS BIN: telephony control protocol specification – binary BNEP: Bluetooth network encapsulation protocol SDP: service discovery protocol RFCOMM: radio frequency comm.

10 Bluetooth Sicherheit

11 Protokollanalyse / Paketsniffer
Mitschneiden von Bluetoothübertragungen

12 Protokollanalyse / Paketsniffer
Information zum Sniff-Programm Frontline FTS4BT / Version Erlaubt das Mitschneiden von Datenübertragungen Benötigt Bluetooth-Modul Darstellung der unterschiedlichen Bluetooth-Layer Leichte Bedienung Protocols: • AVRCP - 1.4 • AVCTP - 1.0 • Baseband HS • AVRCP Browsing -1.4 • AVDTP Signaling - 1.2 • LMP EDR • FAX - 1.1 • AVDTP - 1.2 • HCI EDR • Hands Free - 1.5 • MCAP - 1.0 • L2CAP eL2CAP • HCRP - .95 • BIP - .95 • SDP EDR • HDP - 1.0 • BPP - 1.2 • RFCOMM - 1.1 • Headset - 1.1 • FTP - 1.1 • TCS - 1.1 • HID - 1.0 • OPP - 1.1 • OBEX - 1.0 • AVDTP Recover - 1.2 • PBAP - 1.0 • AVDTP Media - 1.0 • AVDTP Report - 1.2 • SYNC - 1.0 • BNEP - 1.1 • SAP - 1.0 Profiles: • AT Commands • SPP - 1.1 • A2DP - 1.2 • AMP Manager - 1.0

13 Protokollanalyse / Paketsniffer

14 Protokollanalyse / Paketsniffer

15 Protokollanalyse / Paketsniffer

16 Abfrage mit Android Problematik Einrichten der Entwicklungsumgebung
Bluetooth und seine Probleme Die „fertige“ Anwendung

17 Problematik BodyTel Konfiguration Messwerte SiDiary Server

18 Einrichten der Entwicklungsumgebung
Software: Eclipse IDE for Java Developers Android ADT Plug-in Android SDK Java SDK Hardware: T-Mobile G2 Touch HTC Desire

19 Bluetooth und seine Probleme
Bluetooth-Unterstützung ab Android 2.0 Ab Android 1.5 über backport-library Abstürze mit backport-library Nicht voll kompatibel

20 Die „fertige“ Anwendung

21 Abfrage mit C / Linux Bluez ver. 4.78 C Linux Stack
Serielle Kommunikation via rfcomm voreingestelltes Paring Kommunikation über D-Bus C System unabhängig Kommunikation mit der Schnittstelle