Bluetooth-Profile
Überblick der aktuellen Bluetooth-Standards
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Das Bluetooth Health Device Profile (HDP)
In der Medizintechnik wurde häufig das Serial Port Profile (SPP) eingesetzt. Das führte in praktisch allen Fällen dazu, dass das Gerät von Hersteller A nicht mit dem von Hersteller B arbeiten konnte. Es gibt dabei auch häufig Konflikte mit vorhanden Bluetooth- Stacks. Die Bluetooth SIG hat als steuerndes Gremium das HDP (Health Device Profile), das MCAP (Multi- Channel Adaptation Protocol) und das Device ID Profile (DI) definiert.
HDP/MCAP arbeiten Connection-oriented, um Verbindungsabbrüche schnell zu erkennen, und erlauben ein Reconnect von L2CAP-Kanälen. Dabei werden ein Steuerkanal (Control Channel) und ein oder zwei Datenkanäle (Streaming und Reliable Data Channel) zwischen den Geräten aufgebaut. Unterstützt werden Streaming- Geräte (EKG, EEG) und Non-Streaming- Geräte (Waagen, Blutdruckmessgeräte, Blutzuckermessgeräte, Spirometer), Bild 2 zeigt Anwendungsbereiche.
Um eine genaue Beurteilung der entsprechenden physiologischen Daten zu ermöglichen, ist die zeitliche Synchronisation der Signale untereinander notwendig. Dafür werden der Bluetooth Clock des Masters und der Offset des Slaves verwendet. Der Time Stamp erfolgt mit einer Auflösung von 1 μs. Verzögerungen, hervorgerufen durch die Verarbeitung im Gerät, werden angegeben. Die Zeitdarstellung erfolgt nach IEEE 1003.1-2001 (absolute Zeit, Sekunden).
Inhalt der Daten und Kontext sind im IEEE 11073-20601 Personal Health Device Communication Application Profile, die Device-Spezifikation in IEEE 11073-104xx definiert. Bild 3 zeigt die Architektur eines HDP-Systems. Das HDP empfiehlt die Verwendung der Sniff Modes und SSP. Encryption ist ohnehin Pflicht.
Bild 4 stellt die Geräte-Typkategorien dar. Das Datenvolumen ist 896 Bytes für das Senden und 224 Bytes für den Empfang. Ausnahme ist das Oxymeter (9216 bzw. 256 Bytes). Diese Parameter werden für die Konfiguration der „L2CAP MTU Size“ verwendet.
Der Standard 11073-20601 beinhaltet Funktionen für die Kommunikation, das Event Reporting und die Domain- Informationen (objekt-orientiertes Modell, Attribute, Klassen für die Gerätekonfiguration). Die Beschreibung der Gerätefunktionen und Attribute erfolgt in ASN.1. Ein Oxymeter hat z. B. Objekte für den Puls, die Sauerstoffsättigung und einen Kurvenverlauf.
Diese Daten werden in einem Data Update Event verschickt. Bei 11073- 20601 bauen Geräte eine logische Verbindung auf. Die Kommunikation erfolgt zwischen einer HDP Source (11073-20601 Agent) und einer HDP Sink (11073-20601 Manager).
Agent oder Manager (PC, Mobiltelefon) können die Datenübertragung starten. Der Manager kann nach einem Datenwert fragen, Daten für eine bestimmte Zeit in s anfordern oder aber die Daten mit Start/Stop vom Agent abfragen.
Mit Stand vom August 2010 gibt es erste bei der Bluetooth SIG gelistete medizinische Produkte (Waagen, Blutdruckmessgeräte), die das HDP verwenden.
Der Autor:
| Rudi Latuske |
|---|
| ist Managing Director der ARS Software GmbH. Er befasst sich seit vielen Jahren mit technischen Aspekten und Hard-/Software-Lösungen für die industrielle Funktechnik. |
info@ars2000.com
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