WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät

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1 WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Andreas Werner, Markus Eberts Februar 3, 2016 Werner, Eberts WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Februar 3, / 18

2 Idee Idee Internetfähiges Blutdruckmessgerät Live-Überwachung eines Patienten Möglichkeit für direktes Feedback an den Patienten Reaktion bei kritischem Zustand Einsatz in Krankenhäusern, in Reha-Kliniken, bei Hausärzten (Geräte-Verleih)... Zwischenspeicherung der Daten Im Messgerät bei fehlender Wi-Fi Verbindung Umfangreiches Logging von Daten (Fehlersuche, Anzeigen von ACK-Status...) Blutdruckmessgerät 1 Particle Photon 2 1 Ecomed Blutdruckmessgerät BU-90E - Bild von 2 Particle Photon - Bild von Werner, Eberts WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Februar 3, / 18

3 Architektur Architektur Client (Arzt) HTTP HTTP Server HTTP-Server HTTP HTTP Photon HTTP-Client Client (Patient) HTTP HTTP REST Datenspeicherung (Zeit+Blutdruck) Steuerung der Messung Datenbank Messung GPIO AD GPIO Aktoren AD Sensoren Werner, Eberts WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Februar 3, / 18

4 Organisationen Organisationen Webserver Organisationen Krankenhaus XY Hausarzt XY Reha-Klinik XY... Geräte Benutzer Werner, Eberts WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Februar 3, / 18

5 Webschnittstelle Webschnittstelle Benutzer-Verwaltung Blutdruckverlauf Geräte-Verwaltung Angestellter Webserver Patient Protokoll der Aktivitäten Übersicht Aktionen Wi-Fi Setup Werner, Eberts WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Februar 3, / 18

6 Wi-Fi Setup Wi-Fi Setup Gerät Access Point Benutzer 1. Access Point erstellen 5. Netzwerkdaten empfangen 6. Netzwerkdaten speichern 2. Verbinden mit Access Point 3. Netzwerkauswahl 4. Netzwerkdaten übertragen Werner, Eberts WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Februar 3, / 18

7 Schnittstellen Webserver zu Blutdruckmessgerät Schnittstellen Webserver zu Blutdruckmessgerät Webserver Registrierung Aktionen Events Zyklisch wenn nicht registiert Gerät Zyklisch wenn registriert Zyklisch wenn registriert Werner, Eberts WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Februar 3, / 18

8 Registrierung Registrierung Webserver Registrierung Eintragen der MAC-Adresse POST /device/register 1. Senden der MAC-Adresse 2. ID+Token im Response-Body Speichern im EEPROM Gerät Werner, Eberts WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Februar 3, / 18

9 Aktionen und Events Aktionen 1. Auslösen durch Benutzer z.b. Messintervall setzen Webserver Aktionen IntervalAction MeasurementAction BatteryStatusAction GET /device/id/actions Datenbank Token im Authorization Headerfeld Serialisierung der aktuellen Aktionen in Response z.b: action_type=0&action_ id=12&interval=60&start_date= Kommaseparierung bei mehreren Aktionen Action-Handler im Gerät ACK des Erhalts / der Ausführung schicken 3. Gerät Speichern in Datenbank Zuordnung zu Benutzer, Gerät, Patient Erstelldatum ACK und ACK Datum Weitere Daten: Interval, Start-Datum Werner, Eberts WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Februar 3, / 18

10 Aktionen und Events Events 2. Event-Handler in Webserver Verarbeitung der Events Webserver Datenbank Speichern in Datenbank Zuordnung zu Aktion, Gerät, Patient Ausführungsdatum Empfangsdatum Weitere Daten: Messwerte, Batteriestatus MeasurementEvent BatteryStatusEvent POST /device/id/events Token im Authorization Headerfeld Serialisierung des Events im Request-Body z.b. durchgeführte Messung Aufbau wie bei Aktionen event_type=0&action_type=0&action_ id=12&systolic=120&... Kommaseparierung bei mehreren Events 1. Events Gerät Werner, Eberts WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Februar 3, / 18

11 Aktionen und Events Aktionen und Events Zuordnung von Events zu einleitenden Aktionen Nachverfolgung von Aktionen und dessen ausgelöste Events Damit bessere Nachvollziehbarkeit und Reaktion in Fehlerfällen (Benachrichtigung von Patient, Austausch des Messgerätes...) Anzeige von ACK-Status in Gerät-Details (Haken bei Intervall bzw. nicht benutzbare Buttons bei Sofort messen und Batterie-Status abfragen ) Einfache Erweiterung um weitere Aktion- oder Eventtypen Werner, Eberts WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Februar 3, / 18

12 Weitere Features Weitere Features Webserver Anzeige verschiedener Darstellungsarten des Blutdruckverlaufs (Tabelle, Kurvendiagramm, Balkendiagramm) Filtern der Blutdruckmessungen nach Datum Zuordnung von Patientenaktivitäten (Protokoll) zu Blutdruckverlauf Online-Status (Gerät hat sich seit 2 Minuten nicht gemeldet -> Offline) Blutdruckmessgerät HTTP-Client Speichern der Authorisierungsdaten (ID+Token) sowie der aktuellen IntervalAction im EEPROM (bleibt auch nach Gerät-Neustart erhalten) Neue Registrierungsanfragen bei Löschen eines Gerätes (Status 401) Zwischenspeicherung von Messevents bei fehlender Internetverbindung zum Server und gesammelte Sendung wenn die Verbindung wieder besteht -> Wenn Messintervall gespeichert wurde, muss der Patient sich nicht in der Reichweite eines eingestellten Wi-Fi Netzwerkes befinden Werner, Eberts WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Februar 3, / 18

13 Hartware Aufbau Werner, Eberts WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Februar 3, / 18

14 Hartware Schaltplan Werner, Eberts WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Februar 3, / 18

15 Hartware Spannungsabfall der Diode Werner, Eberts WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Februar 3, / 18

16 Hartware Berechnung des Druckes in mmhg V bd = V adc 10 3, 29 V ad = V bd + (0, 039 (ln(v bd ) + 18, 42068) 0, 355) V V div = ad 201, V KPa = V div 0, V mmhg = V KPa 101, 325 V mmhg V ad 92, 8778 Dioden Div von 1 V 0, 3634V mmhg Werner, Eberts WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Februar 3, / 18

17 Hartware Messergebnis Werner, Eberts WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Februar 3, / 18

18 Ausblick Ausblick Erweiterung um weitere Aktion- oder Eventtypen Einstellung von einzelnen Daten an denen gemessen werden soll Erweiterung um Pulsmessung Erweiterung um Messung weiterer Körperfunktionen HTTPS zum Verschlüsseln der Daten Längere Seriennummer als MAC-Adresse Funktion zum Hinzufügen eigener privater Blutdruckmessgeräte durch Patienten und direkte Zuordnung zum hinzufügenden Patienten Patientenschnittstelle ohne Abhängigkeit von Organisation Deployment des Servers in eigener Infrastruktur (Datenschutz) - IP setzen über Access Point Patientenkalibrierung Werner, Eberts WBPS - Wi-Fi Blutdruckmessgerät Februar 3, / 18