PL233729B1 - Method for the broadcast transmission for the Bluetooth Low Energy transmitters - Google Patents
Method for the broadcast transmission for the Bluetooth Low Energy transmitters Download PDFInfo
- Publication number
- PL233729B1 PL233729B1 PL423813A PL42381317A PL233729B1 PL 233729 B1 PL233729 B1 PL 233729B1 PL 423813 A PL423813 A PL 423813A PL 42381317 A PL42381317 A PL 42381317A PL 233729 B1 PL233729 B1 PL 233729B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- block
- broadcast
- transmission
- microcontroller
- frames
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób transmisji rozgłoszeniowej dla nadajników Bluetooth Low Energy, który znajduje zastosowanie głównie w badaniach ruchów lokomocyjnych, sportowych lub monitorowaniu czynności życiowych podczas snu.The present invention relates to a broadcast transmission method for Bluetooth Low Energy transmitters, which is mainly used in the study of locomotive movements, sports or monitoring vital functions during sleep.
Systemy monitorowania wykorzystujące teletransmisję są coraz powszechniej stosowane. Szybki rozwój takich rozwiązań zauważyć można również na rynku urządzeń mobilnych. Monitorowanie parametrów organizmu wprowadza nową jakość życia i pozwala reagować szybko, na przykład w sytuacjach zagrożenia zdrowia lub życia. Wykorzystanie interfejsów radiowych jest jednakże bezpośrednio związane z ich zapotrzebowaniem na energię. W przypadku wykorzystania urządzeń mobilnych lub projektowania zasilanych bateryjnie systemów teletransmisyjnych istotny jest pobór prądu związany z procesem wysyłania i odbioru danych, dlatego też pożądane jest opracowywanie nowych sposobów transmisji, dzięki którym możliwe będzie obniżenie zapotrzebowania urządzenia na energię, wydłużenie pracy urządzenia i jednocześnie zwiększenie trwałości ogniw zasilających.Monitoring systems using teletransmission are increasingly used. The rapid development of such solutions can also be noticed on the market of mobile devices. Monitoring the body parameters introduces a new quality of life and allows you to react quickly, for example in health or life-threatening situations. The use of radio interfaces is, however, directly related to their energy demand. In the case of using mobile devices or designing battery-powered teletransmission systems, the current consumption related to the process of sending and receiving data is important, therefore it is desirable to develop new transmission methods, thanks to which it will be possible to reduce the energy demand of the device, extend the device's operation and at the same time increase the durability of the cells supply.
Z dotychczasowego stanu techniki znane są sposoby transmisji informacji i danych.Methods for transmitting information and data are known from the prior art.
Między innymi z opisu patentowego PL175102 znane jest rozwiązanie, które wykorzystuje grupowanie odbiorników w celu odbioru informacji serwisowej. Informację transmituje się na sygnale nośnym w ramkach czasowych, które podzielone są na interwały czasowe. Z kolei do interwałów czasowych przyporządkowuje się grupy odbiorników. Interwały czasowe służą do synchronizacji w czasie pracy wielu urządzeń. Sposób taki nie pozwala na transmisję dodatkowych informacji.Among others, from the patent description PL175102 a solution is known which uses grouping of receivers in order to receive service information. The information is transmitted on the carrier signal in time frames that are divided into time intervals. In turn, groups of receivers are assigned to time intervals. Time intervals are used to synchronize many devices during operation. This method does not allow the transmission of additional information.
Z opisu patentowego PL181627 znane jest rozwiązanie, które wykorzystuje sygnał wizyjny do transmisji dodatkowych danych w kanałach telewizyjnych. Wynalazek pozwala co prawda na transmisję dodatkowych danych, jednakże wymaga wprowadzenia dodatkowej infrastruktury sprzętowej, w stosunku do standardowej bazy sprzętowej, za pomocą której realizuje się transmisję. Sposób transmisji nie pozwala również na oszczędności energii dla nadajnika.From the patent description PL181627 it is known a solution that uses a video signal to transmit additional data on television channels. Although the invention allows for the transmission of additional data, it requires the introduction of additional hardware infrastructure in relation to the standard hardware base by means of which the transmission is carried out. The method of transmission also does not allow for energy savings for the transmitter.
Z opisu patentowego PL180677 znane jest rozwiązanie, które wykorzystuje ciągi binarne w celu transmisji numeru identyfikacyjnego. W sposobie transmisji dla systemów radiotelefonicznych wykorzystuje się kodowanie BCD numeru indentyfikacyjnego, natomiast uzyskany wynikowy ciąg binarny przetwarza się za pomocą kodu Hagelbargera. Sposób transmisji wymaga sekwencji synchronizacyjnej oraz nie pozwala ani na transmisję dodatkowych informacji ani na oszczędność energii podczas transmisji.From the patent description PL180677 a solution is known which uses binary strings in order to transmit the identification number. The transmission method for radiotelephony systems uses BCD coding of the identification number, and the resulting binary string is processed with the Hagelbarger code. The method of transmission requires a synchronization sequence and allows neither the transmission of additional information nor energy savings during transmission.
Z opisu patentowego PL182269 znane jest rozwiązanie, które wykorzystuje sieć telekomunikacyjną do transmisji pomiędzy adapterami. Sposób realizuje transmisję informacji między adapterem cyfrowym dołączonym do centrali sieci telekomunikacyjnej przez interfejs cyfrowy, w szczególności przez interfejs cyfrowy typu ISDN, a adapterem analogowym dołączonym do centrali sieci telekomunikacyjnej przez interfejs analogowy. Sposób ten z racji wykorzystywanej infrastruktury nie uwzględnia transmisji radiowej, przesyłania dodatkowych informacji, ani oszczędności energii podczas procesu transmisji.From the patent description PL182269 there is known a solution that uses a telecommunications network for transmission between adapters. The method performs the transmission of information between a digital adapter connected to the telecommunications network switch via a digital interface, in particular via an ISDN type digital interface, and an analog adapter connected to the telecommunication network switch via an analog interface. This method, due to the infrastructure used, does not take into account radio transmission, sending additional information, or energy savings during the transmission process.
Z opisu patentowego PL183088 znane jest rozwiązanie, które wykorzystuje zakodowane cyfrowo sygnały radiowe, które poza częścią informacyjną obejmują również część związaną z protokołem. Transmisja części informacyjnej rozpoczyna się przed przetwarzaniem części sygnału radiowego dotyczącej protokołu, podczas tego przetwarzania, ewentualnie równocześnie z nim. Dodatkowo transmisję informacji przeprowadza się pojedynczymi bitami, a każdemu bitowi informacji przypisuje się wiązkę częstotliwości. Taki sposób transmisji nie uwzględnia przesyłania dodatkowych informacji ani oszczędności energii podczas procesu transmisji.From the patent description PL183088 it is known a solution that uses digitally encoded radio signals, which in addition to the information part also include a protocol-related part. The transmission of the information part begins before the processing of the radio signal portion relating to the protocol, during this processing, possibly simultaneously therewith. In addition, information transmission is performed with single bits, and each information bit is assigned a frequency bundle. This method of transmission does not take into account the transmission of additional information or energy savings during the transmission process.
Z opisu patentowego PL188864 znane jest rozwiązanie, które wykorzystuje opóźnienie czasu transmisji informacji audiowizualnej w celu transmisji cyfrowej informacji telewizyjnej. Sposób wykorzystuje określone z góry i wprowadzone opóźnienie czasu transmisji informacji audiowizualnej, nadawanej w każdym z kanałów, przy czym wprowadza się w czasie rzeczywistym komunikat zdarzenia, dotyczący nadawania programu o zdarzeniu na żywo, w co najmniej jednym kanale, do strumienia danych co najmniej jednego innego kanału. Wprowadzone opóźnienie czasu transmisji informacji nie pozwala na oszczędności energii podczas procesu transmisji.From the patent description PL188864 there is known a solution which uses the delay of the transmission of audiovisual information in order to transmit digital television information. The method uses a predetermined and introduced delay time for the transmission of the audiovisual information broadcast on each of the channels, whereby a real-time event message relating to broadcasting a live event program on at least one channel is introduced into the data stream of at least one other channel. channel. The introduced delay in information transmission does not allow for energy savings during the transmission process.
Rozwiązania znane ze stanu techniki umożliwiają transmisję informacji i danych różnego typu, jednakże nie pozwalają na jednoczesne przesyłanie dodatkowych informacji i oszczędzania energii niezbędnej do procesu transmisji.The solutions known from the prior art enable the transmission of various types of information and data, however, they do not allow the simultaneous transmission of additional information and saving the energy necessary for the transmission process.
W technice komputerowej od wielu lat stosuje się transmisję dyskretną. Dane są fragmentowane i w takiej postaci transmitowane. Wśród urządzeń mobilnych szczególnie rozpowszechnione są interfejsy radiowe Wi-Fi oraz Bluetooth, które realizują transmisję dyskretną we wspomniany sposób.Discrete transmission has been used in computer technology for many years. The data is fragmented and transmitted as such. Among mobile devices, Wi-Fi and Bluetooth radio interfaces are particularly popular, which perform discrete transmission in the aforementioned manner.
PL 233 729 B1PL 233 729 B1
T ransmisja danych zawartych w standaryzowanych ramkach zapewnia wysoki transfer, bezpieczeństwo i umożliwia wykorzystanie efektywnych metod teletransmisyjnych. Szczególnie efektywna pod względem energetycznym jest transmisja impulsowa w trybie rozgłoszeniowym. Tak skonfigurowany nadajnik radiowy określany jest jako Beacon. Efektywność energetyczna tego typu układów wynika z faktu, iż realizują one transmisję nie w sposób ciągły, ale co zdefiniowany interwał czasowy. Ilość danych, które można transmitować tą metodą związana jest z częstotliwością transmisji ramek rozgłoszeniowych. Metoda ta służy zwykle do transmisji stałego identyfikatora urządzenia nadawczego, jednak transmitowane dane mogą być modyfikowane, co pozwala na przesyłanie dodatkowych informacji. Wówczas ilość danych, które można transmitować związana jest z częstotliwością transmisji ramek rozgłoszeniowych. Ograniczając zatem ilość cykli transmisyjnych w jednostce czasu, można uzyskać oszczędność energii, dzięki czemu interfejs radiowy będzie funkcjonował efektywnie w systemach zasilanych bateryjnie. Dodatkowo realizując transmisję w trybie rozgłoszeniowym - (w specyfikacji Bluetooth Low Energy nazywanej advertising) - nie ma potrzeby realizacji procedur uwierzytelniania pomiędzy nadajnikiem i odbiornikiem, dzięki czemu uproszczony zostaje format transmisji i ograniczona ilość energii potrzebnej do niej. Szczególnie technologia BLE (ang. Bluetooth Low Energy) charakteryzuje się zmniejszonym zapotrzebowaniem energetycznym. Przy wykorzystaniu współczesnych interfejsów BLE podczas transmisji pobieranych jest zwykle od kilku do kilkunastu mA prądu. Przy odpowiedniej konfiguracji interfejsu BLE możliwa jest jego ciągła praca liczona nawet w latach. Transmisja rozgłoszeniowa w standardzie Bluetooth Low Energy (BLE) służy zwykle do transmisji stałego identyfikatora urządzenia nadawczego. Ilość danych wysyłanych w ramkach rozgłoszeniowych jest znacznie ograniczona, jednak dzięki wykorzystaniu sposobu według niniejszego wynalazku można znacznie zwiększyć ilość informacji przesyłanych podczas transmisji przy jednoczesnym zachowaniu lub nawet zmniejszeniu poboru prądu. Ponadto sposób według wynalazku umożliwia także zapisywanie danych dotyczących zmiennych informacji w ramkach rozgłoszeniowych.The transmission of data contained in standardized frames ensures high transfer, security and enables the use of effective teletransmission methods. Pulse transmission in broadcast mode is particularly energy-efficient. A radio transmitter configured in this way is referred to as a Beacon. The energy efficiency of such systems is due to the fact that they do not transmit continuously, but with a defined time interval. The amount of data that can be transmitted with this method is related to the frequency of transmission of the broadcast frames. This method is usually used to transmit the permanent identifier of the transmitting device, but the transmitted data can be modified, which allows for the transmission of additional information. Then, the amount of data that can be transmitted is related to the transmission frequency of the broadcast frames. Thus, by limiting the number of transmission cycles per time unit, energy savings can be achieved, thanks to which the radio interface will function effectively in battery-powered systems. Additionally, when transmitting in broadcast mode - (called advertising in the Bluetooth Low Energy specification) - there is no need to perform authentication procedures between the transmitter and the receiver, which simplifies the transmission format and reduces the amount of energy needed for it. Especially BLE (Bluetooth Low Energy) technology is characterized by reduced energy demand. With the use of modern BLE interfaces during transmission, the current consumption is usually from a few to a dozen or so. With the appropriate configuration of the BLE interface, its continuous operation is possible even in years. A broadcast in the Bluetooth Low Energy (BLE) standard is usually used to transmit a permanent identifier of the transmitting device. The amount of data sent in broadcast frames is significantly limited, however, by using the method of the present invention, the amount of information transmitted during transmission can be significantly increased while maintaining or even reducing power consumption. Moreover, the method according to the invention also enables data related to variable information to be stored in broadcast frames.
Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie sposobu transmisji rozgłoszeniowej dla nadajników Bluetooth Low Energy, który pozwoli na przesyłanie dodatkowych informacji na przykład o monitorowanych funkcjach organizmu bez potrzeby modyfikowania standardowej ramki transmisyjnej i zapotrzebowania na moc obliczeniową. Jednocześnie sposób ma umożliwić oszczędność energii niezbędnej do nadawania, co pozwoli na jego wykorzystanie w szczególności w urządzeniach zasilanych bateryjnie.The aim of the present invention is to develop a broadcast transmission method for Bluetooth Low Energy transmitters, which will allow the transmission of additional information, for example, about the monitored body functions without the need to modify the standard transmission frame and the computing power requirement. At the same time, the method is to enable saving the energy necessary for broadcasting, which will allow its use, in particular, in battery-powered devices.
Istotę wynalazku stanowi sposób transmisji rozgłoszeniowej dla nadajników Bluetooth Low Energy, zwłaszcza w urządzeniach monitorujących funkcje lokomotoryczne organizmu i/lub czynności oddechowe i/lub puls, polegający na tym, że za pomocą bloku nadajnika radiowego Bluetooth Low Energy skonfigurowanego do transmisji ramek rozgłoszeniowych nadaje się te ramki rozgłoszeniowe ze zmiennymi interwałami między ramkami rozgłoszeniowymi zgodnymi ze standardem Bluetooth Low Energy, przy czym ramki rozgłoszeniowe transmituje się tylko dla zdefiniowanych wartości w ciągu kolejnych wartości cyfrowych tworzących ciąg binarny reprezentujący sygnał wejściowy bloku nadajnika i każdej wartości cyfrowej odpowiada wartość dyskretna czasu, po czym za pomocą bloku odbiornika radiowego Bluetooth Low Energy odbiera się ramki rozgłoszeniowe i dokonuje pomiaru interwałów międzyramkowych, a następnie w bloku odbiornika wyznacza się dyskretne wartości czasu reprezentujące informacje, przy czym dyskretne wartości czasu wyznacza się poprzez sumowanie ostatnio obliczonej dyskretnej wartości czasu i ostatnio zmierzonego interwału międzyramkowego, przy czym pierwszą dyskretną wartość czasu ustala się jako wartość zero.The essence of the invention is a broadcast transmission method for Bluetooth Low Energy transmitters, especially in devices that monitor the body's locomotor functions and / or respiratory function and / or pulse, whereby a Bluetooth Low Energy radio transmitter block configured to transmit broadcast frames is capable of transmitting broadcast frames with variable intervals between broadcast frames compliant with the Bluetooth Low Energy standard, where broadcast frames are transmitted only for defined values in a sequence of consecutive digital values that form a binary string representing the input signal of the transmitter block and each digital value corresponds to the discrete time value, and then using a Bluetooth Low Energy radio receiver block, broadcast frames are received and the interframe intervals are measured, and then discrete time values representing the information are determined in the receiver block, the discrete values being time is determined by summing the last computed discrete time value and the last measured interframe interval, the first discrete time value being set as zero.
Korzystnie, transmisję ramek rozgłoszeniowych realizuje się za pomocą bloku nadajnika zawierającego moduł radiowy i blok mikrokontrolera z co najmniej jednym mikrokontrolerem.Preferably, transmission of broadcast frames is performed by a transmitter block comprising a radio module and a microcontroller block with at least one microcontroller.
Korzystnie, odbiór ramek rozgłoszeniowych i wyznaczanie dyskretnych wartości czasu reprezentujących informacje realizuje się za pomocą bloku odbiornika zawierającego moduł radiowy i blok mikrokontrolera z co najmniej jednym mikrokontrolerem.Preferably, receiving the broadcast frames and determining the discrete time values representing the information are performed by a receiver block comprising a radio module and a microcontroller block with at least one microcontroller.
Korzystnie, pomiary interwałów międzyramkowych i wyznaczanie dyskretnych wartości czasu reprezentujących informacje, realizuje się w co najmniej jednym mikrokontrolerze bloku mikrokontrolera odbiornika radiowego.Preferably, the measurements of the interframe intervals and the determination of discrete time values representing the information are performed in at least one microcontroller of the radio receiver microcontroller block.
Korzystnie, przed wysłaniem ramki rozgłoszeniowej sekcję danych rozgłoszeniowych tej ramki wypełnia się danymi binarnymi i transmituje się tak wypełnioną ramkę do bloku odbiornika.Preferably, before transmitting a broadcast frame, the broadcast data section of that frame is filled with binary data and the so filled frame is transmitted to the receiver block.
Sposób według wynalazku wykorzystuje transmisję rozgłoszeniową dla urządzeń Bluetooth Low Energy (BLE), która pozwala na wysłanie i odbiór informacji również bez konieczności odczytu w urząThe method according to the invention uses broadcast transmission for Bluetooth Low Energy (BLE) devices, which allows to send and receive information also without the need to read in the device.
PL 233 729 B1 dzeniach odbiorczych zawartości sekcji danych ramki. Sposób ten nie wynika bezpośrednio ze specyfikacji standardu Bluetooth, ponieważ w tym standardzie przesłanie i odczyt informacji związane są wyłącznie z danymi przesyłanymi w ramkach transmisyjnych.The contents of the data section of a frame are downlinked. This method does not result directly from the specification of the Bluetooth standard, because in this standard the transmission and reading of information are only related to the data sent in transmission frames.
Rozwiązanie według wynalazku ma szereg zalet w stosunku do rozwiązań znanych z dotychczasowego stanu techniki:The solution according to the invention has a number of advantages over the solutions known from the prior art:
- oszczędność energii niezbędnej do procesu transmisji, która wynika z rozgłoszeniowego trybu pracy nadajnika; impulsowa transmisja danych pozwala na znaczne oszczędności energii, ponieważ pobierana jest ona w sposób dyskretny na poszczególne cykle nadawcze,- saving the energy necessary for the transmission process which results from the broadcast mode of the transmitter operation; impulse data transmission allows for significant energy savings, because it is discreetly collected for individual transmission cycles,
- możliwość implementacji w zastosowaniach IoT - Internet Rzeczy, dzięki wykorzystaniu nadajnika w standardzie BLE,- the possibility of implementation in IoT applications - Internet of Things, thanks to the use of the transmitter in the BLE standard,
- uproszczona detekcja funkcji organizmów, uzyskana dzięki konfiguracji nadajnika do wysyłania ramek ze zmiennym interwałem transmisyjnym, który odzwierciedla częstotliwość wystąpienia monitorowanej funkcji organizmu; zatem w odbiorniku wystarczy odbierać poszczególne ramki i mierzyć czas pomiędzy nimi aby odtworzyć częstotliwość wystąpienia tej funkcji organizmu,- simplified detection of organism functions, obtained thanks to the configuration of the transmitter to send frames with a variable transmission interval, which reflects the frequency of occurrence of the monitored organism functions; so in the receiver it is enough to receive individual frames and measure the time between them to recreate the frequency of this organism function,
- możliwość monitorowania funkcji organizmów jednocześnie na wielu odbiornikach, w tym urządzeniach mobilnych; konfiguracja nadajnika BLE do trybu rozgłoszeniowego pozwala na jednoczesny odbiór transmitowanych przez niego ramek przez wiele odbiorników,- the ability to monitor the functions of organisms simultaneously on many receivers, including mobile devices; configuration of the BLE transmitter for broadcast mode allows for simultaneous reception of frames transmitted by it by many receivers,
- możliwość monitorowania kilku funkcji organizmu jednocześnie; konfiguracja nadajnika do trybu, w którym zmienny interwał transmisyjny reprezentuje częstotliwość wystąpienia monitorowanej jednej z funkcji organizmu pozwala na zapis parametrów innej funkcji organizmu jako danych ramki transmisyjnej; w ten sposób jedna ramka niesie informacje na przykład o dwóch funkcjach organizmu, co dodatkowo pozwala na oszczędność energii wydatkowanej na transmisję,- the ability to monitor several body functions at the same time; configuring the transmitter to a mode in which the variable transmission interval represents the frequency of occurrence of one of the organism functions being monitored, allowing the parameters of another organism function to be recorded as transmission frame data; in this way, one frame carries information about, for example, two functions of the body, which additionally allows you to save energy spent on transmission,
- otwartą topologię sieci sensorowej; dzięki wykorzystaniu transmisji rozgłoszeniowej (bezpołączeniowej) nie ma ograniczenia do standardowej topologii Bluetooth, czyli piconet lub scatternet; możliwe jest monitorowanie funkcji organizmu w wielu konfiguracjach nadajnik-odbiornik, na przykład jeden do jednego, jeden do wielu, wiele do jednego oraz wiele do wielu; w sposobie według wynalazku nie ma określonych ograniczeń co do liczby jednocześnie wykorzystanych nadajników i odbiorników.- open topology of the sensor network; thanks to the use of broadcast (connectionless) transmission, it is not limited to the standard Bluetooth topology, i.e. piconet or scatternet; it is possible to monitor bodily functions in multiple transceiver configurations, for example, one-to-one, one-to-many, many-to-one, and many-to-many; In the method according to the invention, there are no specific restrictions on the number of simultaneously used transmitters and receivers.
Sposób według wynalazku zostanie bliżej objaśniony na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zasadę standardowej transmisji rozgłoszeniowej, ze stałym interwałem międzyramkowym, fig. 2 - uogólnioną strukturę ramki BLE, fig. 3 - uproszczony schemat blokowy układu do monitorowania funkcji organizmu, fig. 4 - praktyczny przykład układu wykorzystującego transmisję o zmiennych interwałach międzyramkowych, fig. 5 - przykład transmisji rozgłoszeniowej o zmiennych interwałach międzyramkowych, fig. 6 - uogólniony schemat blokowy układu do monitorowania funkcji organizmu wykorzystujący transmisję o zmiennych interwałach międzyramkowych, fig. 7 - wizualizację sposobu monitorowania sygnału bioelektrycznego serca, fig. 8 - wizualizację sposobu monitorowania cykli chodu, fig. 9 - wizualizację sposobu jednoczesnego monitorowania czynności oddechowych i tętna, fig. 10 przykładową konfigurację układu wykorzystującego transmisję o zmiennych interwałach międzyramkowych z pojedynczym nadajnikiem i wieloma odbiornikami, fig. 11 - przykładową konfigurację układu wykorzystującego transmisję o zmiennych interwałach międzyramkowych z wieloma nadajnikami i jednym odbiornikiem, fig. 12 - przykładową konfigurację układu wykorzystującego transmisję o zmiennych interwałach międzyramkowych z wieloma nadajnikami oraz różnej ilości bloków pomiarowych i jednym odbiornikiem, fig. 13 - przykładową konfigurację układu wykorzystującego transmisję o zmiennych interwałach międzyramkowych z wieloma nadajnikami i wieloma odbiornikami.The method according to the invention will be explained in more detail on the basis of the drawing, in which Fig. 1 shows the principle of standard broadcast transmission with a fixed interframe interval, Fig. 2 - generalized BLE frame structure, Fig. 3 - simplified block diagram of the system for monitoring body functions, Fig. 4 - practical example of a system using variable interframe interval transmission, fig. 5 - example of broadcast with variable interframe intervals, fig. 6 - generalized block diagram of a system for monitoring body functions using transmission with variable interframe intervals, fig. 7 - visualization of the monitoring method of the bioelectric signal of the heart, fig. 8 - visualization of the method of monitoring gait cycles, fig. 9 - visualization of the method of simultaneous monitoring of respiratory activity and heart rate, fig. 10 an exemplary configuration of the system using transmission with variable interframe intervals with a single transmitter Fig. 11 - example configuration of a system using variable interframe transmission with multiple transmitters and one receiver, Fig. 12 - example configuration of a system using variable interframe transmission with multiple transmitters and a different number of measuring blocks and one receiver, fig. 13 - an example configuration of a system using transmission with variable interframe intervals with many transmitters and many receivers.
Prezentowany sposób transmisji rozgłoszeniowej odniesiony zostanie do konfiguracji sprzętowych, na których został przetestowany. Konfiguracje te dotyczą również przykładów zaprezentowanych poniżej.The presented method of broadcast transmission will be related to the hardware configurations on which it has been tested. These configurations also apply to the examples presented below.
Na fig. 3 przedstawiono ogólną strukturę układu wykorzystującego sposób transmisji rozgłoszeniowej. Blok 9 w praktyce jest w pełni funkcjonalnym układem pomiarowym z wbudowanym blokiem czujnika zawierającym czujniki 7, analogowe i/lub cyfrowe oraz układy przetwarzania i kondycjonowania sygnału 8 (wzmacniacze, filtry analogowe lub cyfrowe, mikrokontrolery, procesory DSP itp.), któregoFig. 3 shows the general structure of a system using the broadcast transmission method. Block 9 is in practice a fully functional measuring system with an integrated sensor block containing sensors 7, analog and / or digital, and signal processing and conditioning circuits 8 (amplifiers, analog or digital filters, microcontrollers, DSP processors, etc.)
PL 233 729 B1 wyjście 90 propaguje sygnały elektryczne reprezentujące informacje dotyczące określonej funkcji organizmu. Na fig. 6 zaprezentowano uogólnioną budowę układu do monitorowania funkcji organizmu. W układzie tym do wejść 101 bloku mikrokontrolera 10 w postaci sprzętowego interfejsu komunikacyjnego i/lub co najmniej jednego portu ogólnego przeznaczenia i/lub co najmniej jednego wejś cia analogowego może być dołączonych kilka bloków 9. Blok 9 w najprostszym wypadku może być scalonym analogowym lub cyfrowym czujnikiem monitorowanej funkcji organizmu.Output 90 propagates electrical signals representing information about a particular function of the body. Fig. 6 shows the generalized structure of the system for monitoring the body functions. In this system, several blocks 9 can be connected to the inputs 101 of the microcontroller block 10 in the form of a hardware communication interface and / or at least one general-purpose port and / or at least one analog input. Block 9 in the simplest case may be an analog or digital integrated circuit. sensor of the monitored body functions.
Wyjście 90 bloku 9 dołączone jest do wejścia 101 bloku mikrokontrolera 10, które jest jednocześnie wejściem bloku nadajnika 12. Wyjście 100 bloku mikrokontrolera 10 dołączone jest do wejścia 111 modułu radiowego 11 (RF). W praktyce wyjście 100 bloku mikrokontrolera 10 i wejście 111 modułu radiowego 11 oznacza linie interfejsu sterującego modułem radiowym, na przykład SPI, I2C, 1wire, UART itp. Wyjście 110 modułu radiowego 11 dołączone jest do anteny 120 nadawczej.The output 90 of block 9 is connected to input 101 of microcontroller block 10, which is also input of transmitter block 12. Output 100 of microcontroller block 10 is connected to input 111 of radio module 11 (RF). In practice, the output 100 of the microcontroller unit 10 and the input 111 of the radio module 11 is the control interface lines radio module, such as SPI, I 2 C, 1wire, UART like. The output 110 of the radio module 11 is attached to the transmitting antenna 120.
Moduł (lub moduły) radiowy 11 bloku (lub bloków) nadajnika 12 transmituje sygnały do odpowiadającego mu bloku odbiornika 12a, na który składa się moduł radiowy 11a skonfigurowany jako odbiornik oraz bloku mikrokontrolera 10a.The radio module (or modules) 11 of the transmitter block (or blocks) 12 transmits the signals to the corresponding receiver block 12a, which comprises a radio module 11a configured as a receiver, and the microcontroller block 10a.
Do wejścia 111a modułu radiowego 11a dołączona jest antena odbiorcza 120a. Wyjście 110a modułu radiowego 11a połączone jest z wejściem 101a bloku mikrokontrolera 10a, przy czym w praktyce wyjście 110a modułu radiowego 11a oraz wejście 101a bloku mikrokontrolera 10a oznacza linie interfejsu sterującego modułem radiowym, na przykład SPI, I2C, 1wire, UART itp.A receiving antenna 120a is connected to the input 111a of the radio module 11a. The output 110a of the receiver 11 is connected to input 101a of microcontroller unit 10a, whereas in practice, the output 110a of the receiver 11 and the entrance 101a of the microcontroller unit 10a is a low cost radio module control interface, such as SPI, I 2 C, 1wire, UART like.
W przypadku bloku nadajnika 12 jak i bloku odbiornika 12a zrealizowanych na bazie układów scalonych, blok mikrokontrolera 10 i moduł radiowy 11 są połączone wewnętrzną magistralą podobnie jak moduł radiowy 11a i blok mikrokontrolera 10a.In the case of the transmitter block 12 and the receiver block 12a implemented on the basis of integrated circuits, the microcontroller block 10 and the radio module 11 are connected by an internal bus as well as the radio module 11a and the microcontroller block 10a.
Blok mikrokontrolera 10a bloku odbiornika 12a pozwala na wykorzystanie dostępnych portów ogólnego zastosowania lub interfejsów komunikacyjnych jako wyjść 100a do zewnętrznych urządzeń, modułów, systemów pomiarowych, układów powiadamiania i alarmowych, innych struktur sieciowych radiowych lub przewodowych itp. Blok mikrokontrolera 10a pełni zatem funkcję układu sterującego pracą interfejsu radiowego, przetwarza odbierane sygnały oraz transmituje za pomocą wyjścia 100a sygnały do zewnętrznych modułów, na przykład wyświetlacza (LCD, OLED itp.), sygnalizatora akustycznego (np. piezo) i/lub optycznego (np. diody LED). W aplikacjach praktycznych antena 120a, moduł radiowy 11a oraz blok mikrokontrolera 10a są elementami składowymi bloku odbiornika 12a. Wyjście 100a bloku mikrokontrolera 10a może też pełnić rolę interfejsu sterująco-komunikacyjnego z zewnętrznymi systemami i obsługiwać podobnie jak wejścia bloku mikrokontrolera 10a różne standardy. Innym wariantem bloku odbiornika 12a mogą być również odbiorniki wbudowane w urządzenia mobilne, na przykład smartphone, smartwatch, smartband, tablet, laptop, komputer stacjonarny z interfejsem radiowym (z wersją Bluetooth 4 lub wyższą) itp.The microcontroller block 10a of the receiver block 12a allows the use of available general purpose ports or communication interfaces as outputs 100a to external devices, modules, measurement systems, messaging and alarm systems, other radio or wired network structures, etc. The microcontroller block 10a therefore functions as an operation control system. the radio interface, processes the received signals, and transmits via the output 100a the signals to external modules, for example a display (LCD, OLED, etc.), an acoustic (e.g. piezo) and / or optical indicator (e.g. a LED). In practical applications, the antenna 120a, the radio module 11a, and the microcontroller block 10a are components of the receiver block 12a. The output 100a of the microcontroller block 10a can also act as a control and communication interface with external systems and support various standards, similar to the inputs of the microcontroller block 10a. Another variant of the receiver block 12a can also be receivers built into mobile devices, for example a smartphone, smartwatch, smartband, tablet, laptop, desktop computer with a radio interface (with Bluetooth version 4 or higher), etc.
W celu precyzyjniejszego opisu sposobu według wynalazku oraz wykazania jego praktycznego zastosowania poniżej zaprezentowane zostaną przykłady.For a more precise description of the method according to the invention and to demonstrate its practical application, examples will be presented below.
Na fig. 1 rysunku zaprezentowano charakterystykę wizualizującą standardową transmisję nadajnika BLE w trybie rozgłoszeniowym. Poszczególne ramki nadawane są w cyklach transmisyjnych 1 składających się z kilku impulsów, łącznie trwających zwykle kilka milisekund. Zgodnie ze standardem Bluetooth Low Energy ramki transmisyjne nadawane są ze zdefiniowanym, stałym interwałem czasowym 2. Podczas procesu transmisji prąd pobierany przez nadajnik gwałtownie (impulsowo) wzrasta, dlatego też na fig. 1 transmisję ramki zaprezentowano jako cykl impulsów prądu na zasilaniu modułu radiowego. Na fig. 1 interwał pomiędzy poszczególnymi cyklami transmisyjnymi wynosi 0,3 s.Fig. 1 of the drawing shows a characteristic visualizing the standard transmission of a BLE transmitter in the broadcast mode. The individual frames are sent in transmission cycles 1 consisting of several pulses, usually lasting several milliseconds in total. In accordance with the Bluetooth Low Energy standard, transmission frames are transmitted with a defined, constant time interval 2. During the transmission process, the current consumed by the transmitter increases rapidly (pulses), therefore in Fig. 1 the frame transmission is presented as a cycle of current pulses on the radio module power supply. In Fig. 1, the interval between the individual transmission cycles is 0.3 s.
Opisany w poniższych przykładach sposób według wynalazku wykorzystuje profil GAP (ang. Generic Access Profile) nadajnika BLE. W ramach profilu GAP blok nadajnika funkcjonuje jako urządzenie peryferyjne (ang. Peripheral) nadając ramki rozgłoszeniowe 3. Ramki te posiadają format zgodny z ramkami rozgłoszeniowymi określony w specyfikacji Bluetooth Core 4.2. Typ ramki ustawiony jest na bezpołączeniowy (ang. non-connectable) i nie dający możliwości wysłania prośby o dodatkowe dane (ang. scanrequest), w specyfikacji określony jako ADV_NONCONN_IND. Zgodnie ze specyfikacją Bluetooth Core 4.2 sekcja danych 4 ramki rozgłoszeniowej 3 zawiera trzydzieści jeden bajtów danych, które mogą być modyfikowane, przy czym w przykładach wykorzystany został implementowany przez producenta układu stos protokołów Bluetooth Low Energy, który umożliwia zmianę bajtów modyfikowalnej sekcji 6 danych rozgłoszeniowych 4, natomiast poprzedzająca je sekcja 5 powinna zostać skonfigurowana zgodnie z zaleceniami producenta. Wynika to z faktu, że standardowo udostępniana jest możliwość konfiguracji transmisji rozgłoszeniowej z wykorzystaniem ramki rozgłoszeniowej 3, której sekcja danychThe inventive method described in the following examples uses the GAP (Generic Access Profile) of the BLE transmitter. Within the GAP profile, the transmitter block functions as a Peripheral, transmitting broadcast frames 3. These frames have a format compatible with broadcast frames as defined in the Bluetooth Core 4.2 specification. The frame type is set to connectionless (non-connectable) and not capable of sending a request for additional data (scanrequest), specified in the specification as ADV_NONCONN_IND. In accordance with the Bluetooth Core 4.2 specification, the data section 4 of the broadcast frame 3 contains thirty-one bytes of data that can be modified, the examples using the Bluetooth Low Energy protocol stack implemented by the chip manufacturer, which allows the bytes of the modifiable section 6 of the broadcast data 4 to be changed. while the preceding section 5 should be configured according to the manufacturer's recommendations. This is due to the fact that by default, the possibility to configure the broadcast transmission is provided with the use of a broadcast frame 3, the data section of which
PL 233 729 B1 rozgłoszeniowych 4 przystosowana jest do formatu danych iBeacona, który nie jest określony w specyfikacji Bluetooth Core 4.2. Interwał transmisyjny 2a między ramkami ustalany jest na podstawie wykonywanych pomiarów i nie jest stały lecz zależy od monitorowanej funkcji organizmu. Umożliwia to odwzorowanie pomiarów na urządzeniu odbiorczym tylko na podstawie czasu odebrania kolejnej ramki rozgłoszeniowej. Zmiana interwału nadawania danych rozgłoszeniowych skutkuje wykroczeniem poza specyfikację Bluetooth Core 4.2, w której wskazano, że interwał dla transmisji bezpołączeniowej jest stały i mieści się w przedziale od 100 ms do 10,24 s. Nadawane ramki nadal jednak mogą być odbierane przez wszelkie urządzenia zgodne z tą specyfikacją, jeżeli zachowany zostanie format ramki rozgłoszeniowej 3. W pewnych przypadkach ramka ta może nie zawierać dodatkowych danych, ponieważ informacja związana z samym faktem odbioru ramki jest wystarczająca do odwzorowania monitorowanej funkcji organizmu. Ramka posiadać musi jedynie nagłówek i adres określony w specyfikacji Bluetooth Core 4.2, natomiast dane rozgłoszeniowe 4 nie muszą być określone.The broadcast 4 is adapted to an iBeacon data format, which is not specified in the Bluetooth Core 4.2 specification. The transmission interval 2a between the frames is determined on the basis of the measurements taken and is not constant but depends on the monitored body function. This makes it possible to map the measurements to the receiving device only on the basis of the reception time of the next broadcast frame. Changing the broadcast data transmission interval exceeds the Bluetooth Core 4.2 specification, which states that the connectionless transmission interval is fixed and ranges from 100 ms to 10.24 s. Transmitted frames, however, can still be received by any compatible devices. this specification, if the format of the broadcast frame is 3. In some cases, this frame may not contain additional data, since the information related to the mere fact of receiving the frame is sufficient to represent the monitored body function. The frame only needs to have the header and address as specified in the Bluetooth Core 4.2 specification, and the broadcast data 4 need not be specified.
Blok odbiornika 12a podobnie jak blok nadajnika 12 wykorzystuje profil GAP. W ramach tego profilu blok odbiornika 12a pełni funkcję urządzenia centralnego. Blok odbiornika 12a skonfigurowany jest w trybie obserwatora, który umożliwia za pomocą modułu radiowego 11a odbiór ramek rozgłoszeniowych 3. Tryb ten określony jest w specyfikacji Bluetooth Core 4.2. Odbiornik za pomocą bloku mikrokontrolera 10a umożliwia odwzorowanie monitorowanej/monitorowanych funkcji, zwłaszcza funkcji organizmu poprzez analizę czasu pomiędzy odebraniem kolejnych ramek oraz opcjonalnie także poprzez analizę danych umieszczonych w ramce.The receiver block 12a, like the transmitter block 12, uses the GAP profile. Within this profile, receiver block 12a acts as a central device. The receiver block 12a is configured in an observer mode which allows the radio module 11a to receive broadcast frames 3. This mode is defined in the Bluetooth Core 4.2 specification. The receiver, by means of the microcontroller block 10a, enables the mapping of monitored / monitored functions, in particular body functions, by analyzing the time between receiving successive frames and, optionally, also by analyzing the data placed in the frame.
P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1
W niniejszym przykładzie opisany jest sposób transmisji rozgłoszeniowej dla nadajników Blue tooth Low Energy, wykorzystany w układzie monitorującym cykle oddechowe. W celu wizualizacji sposobu w przykładzie na fig. 5 przedstawiono charakterystyki prezentujące sygnał monitorowania funkcji organizmu 13, w tym przypadku czynności oddechowych, zestawiony z charakterystyką poboru prądu przez moduł BLE podczas cykli transmisyjnych 1, w których wysyła się ramki rozgłoszeniowe 3. Sygnał funkcji organizmu 13 w bloku mikrokontrolera 10 konwertuje się na ciąg kolejnych wartości cyfrowych tworzących ciąg binarny. Każdą z ramek rozgłoszeniowych 3 wysyła się w momencie rozpoczęcia kolejnego wydechu. Wykrycie pierwszego stanu niskiego oznaczającego początek cyklu oddechowego w przykładzie stanowi zdefiniowaną wartość 13a w ciągu kolejnych wartości cyfrowych tworzących ciąg binarny. Ponieważ czynności oddechowe charakteryzują się zmiennym czasem pomiędzy poszczególnymi cyklami oddechowymi, również nadawanie w trybie rozgłoszeniowym realizuje się co analogiczny, zmienny interwał transmisyjny 2a. Zmienny interwał transmisyjny reprezentuje w tym przypadku częstotliwość oddechu. Transmitowane przez moduł radiowy 11 bloku nadajnika 12 ramki rozgłoszeniowe 3 odbiera się następnie przez moduł radiowy 11a bloku odbiornika 12a, w którym dokonuje się pomiaru interwałów międzyramkowych 2a, co oznacza, że w bloku mikrokontrolera 10a mierzy się czas, pomiędzy kolejnymi otrzymanymi ramkami. Następnie wyznacza się dyskretne wartości czasu 15 reprezentujące informacje, przy czym dyskretne wartości czasu 15 wyznacza się poprzez sumowanie ostatnio obliczonej dyskretnej wartości czasu 15 i ostatnio zmierzonego interwału międzyramkowego 2a, przy czym pierwszą dyskretną wartość czasu ustala się jako wartość zero. W niniejszym przykładzie nie wypełniano ramki rozgłoszeniowej danymi.This example describes a broadcast transmission method for the Blue tooth Low Energy transmitters used in the respiratory cycle monitoring system. In order to visualize the method, in the example, Fig. 5 shows the characteristics representing the body function monitoring signal 13, in this case the respiratory function, compared to the current consumption of the BLE module during the transmission cycles 1 in which broadcast frames 3 are sent. in the microcontroller block 10, it is converted into a sequence of consecutive digital values constituting a binary string. Each broadcast frame 3 is sent when the next exhalation begins. The detection of the first low state indicating the beginning of the respiratory cycle in the example is the defined value 13a over the sequence of the numerical values constituting the binary sequence. Since respiratory activity is characterized by a variable time between individual respiratory cycles, also broadcasting is performed as the analogous, variable transmission interval 2a. The variable transmission interval in this case represents the respiratory rate. The broadcast frames 3 transmitted by the radio module 11 of the transmitter block 12 are then received by the radio module 11a of the receiver block 12a, in which the interframe intervals 2a are measured, which means that the time between successive received frames is measured in the microcontroller block 10a. Thereafter, discrete time values 15 representing the information are determined, the discrete time values 15 being determined by summing the last computed discrete time value 15 and the last measured interframe interval 2a, with the first discrete time value being set to zero. In this example, the broadcast frame was not populated with data.
Układ, który wykorzystuje sposób według wynalazku opisany w pierwszym przykładzie zaprezentowano na fig. 4. Układ wytwarzający na zaciskach wejściowych ujemną pojemność pełniący rolę układu kondycjonująco-przetwarzającego 8 wraz z dołączonym do jej wejścia 81 czujnikiem mikrokondensacyjnym 7 tworzą układ generacyjny 9. Układ generacyjny w omawianym przykładzie pełni rolę bloku pomiarowego 9, który na swoim wyjściu 90 wytwarza sygnał monitorowania funkcji organizmu 13 w omawianym przypadku sygnał prostokątny o zmiennej częstotliwości, zależnej od fazy oddechu. Sygnał prostokątny generowany jest poprzez wystąpienie czynności oddechowych, dlatego łatwo można rozróżnić poszczególne cykle. Blok nadajnika 12 zrealizowany był w postaci zintegrowanej, co oznacza, że wyjście 100 bloku mikrokontrolera 10 i wejście 111 modułu radiowego 11 połączone było magistralą wewnętrzną. Do wyjścia modułu radiowego 11 dołączona jest antena nadawcza 120. Blok odbiornika 12a zrealizowany był również w postaci zintegrowanej. Do wejścia 111a modułu radiowego 11a dołączona jest antena odbiorcza 120a. Wyjście 110a modułu radiowego 11a połączone jest z wejściem 101a bloku mikrokontrolera 10a za pomocą magistrali wewnętrznej. Wyjście 100a bloku odbiornika 12a zrealizowano w postaci interfejsu UART.A system that uses the method according to the invention described in the first example is presented in Fig. 4. The system generating negative capacitance at the input terminals, acting as a conditioning and processing system 8, together with a microcondensation sensor 7 connected to its input 81, form the generator system 9. The generator system in the discussed In this example, it acts as a measuring block 9, which at its output 90 generates a signal for monitoring the body's functions 13, in the present case a square wave signal with a variable frequency depending on the respiratory phase. The square wave signal is generated by the occurrence of respiratory activity, therefore it is easy to distinguish between the individual cycles. The transmitter block 12 was implemented in an integrated form, which means that the output 100 of the microcontroller block 10 and the input 111 of the radio module 11 were connected by an internal bus. A transmitting antenna 120 is connected to the output of the radio module 11. The receiver unit 12a was also integrated as an integral part. A receiving antenna 120a is connected to the input 111a of the radio module 11a. The output 110a of the radio module 11a is connected to the input 101a of the microcontroller block 10a via an internal bus. The output 100a of the receiver block 12a is implemented as a UART interface.
PL 233 729 B1PL 233 729 B1
P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2
Jako drugi przykład sposobu rozgłoszeniowej transmisji dla nadajników Bluetooth Low Energy przedstawiono sposób wykorzystany w układzie monitorującym cykl pracy serca. W celu wizualizacji sposobu w przykładzie na fig. 7 pokazano współbieżnie rejestrowane krzywe czynności bioelektrycznej serca (U) oraz prądu (I) zasilającego moduł radiowy 11. W omawianym przykładzie blok mikrokontrolera 10 bloku nadajnika 12 skonfigurowano tak, że detekcja na jego wejściu 101 maksimum sygnału 13 reprezentującego załamek QRS bioelektrycznej czynności serca, uruchamia procedurę nadawania ramki rozgłoszeniowej 3 ze zmiennymi interwałami 2a między ramkami.As a second example of a broadcast transmission method for Bluetooth Low Energy transmitters, the method used in the heart cycle monitoring system is presented. In order to visualize the method, the example in Fig. 7 shows the co-recorded curves of the bioelectrical activity of the heart (U) and the current (I) supplying the radio module 11. In the example discussed, the microcontroller block 10 of the transmitter block 12 is configured such that the detection of the maximum signal on its input 101 13 representing the QRS wave of the bioelectric heart rate, starts the procedure of broadcasting a broadcast frame 3 with variable intervals 2a between frames.
Sygnał funkcji organizmu 13 w bloku mikrokontrolera 10 konwertuje się na ciąg kolejnych wartości cyfrowych tworzących ciąg binarny. Maksimum załamka QRS w niniejszym przykładzie stanowi zdefiniowaną wartość 13a w ciągu kolejnych wartości cyfrowych tworzących ciąg binarny. Czas pomiędzy poszczególnymi cyklami pracy serca determinuje zatem interwał transmisyjny 2a pomiędzy kolejnymi transmisjami ramek rozgłoszeniowych 3. Zwiększony, impulsowy pobór prądu przez nadajnik radiowy wskazuje na proces transmisji. W omawianym przykładzie samo odebranie ramki trybu rozgłoszeniowego informuje o wystąpieniu cyklu pracy serca, natomiast czas pomiędzy odbiorem kolejnych ramek wskazuje na częstotliwość pracy serca - w ten sposób można monitorować na przykład puls. W bloku odbiornika radiowego 12a Bluetooth Low Energy odbiera się ramki rozgłoszeniowe 3 i dokonuje pomiaru interwałów międzyramkowych 2a, a następnie wyznacza się dyskretne wartości czasu 15 reprezentujące informacje, przy czym dyskretne wartości czasu 15 wyznacza się poprzez sumowanie ostatnio obliczonej dyskretnej wartości czasu 15 i ostatnio zmierzonego interwału międzyramkowego 2a.The signal of the body function 13 in the microcontroller block 10 is converted into a sequence of successive digital values constituting a binary string. The maximum QRS wave in the present example is the defined value 13a over the sequence of consecutive digital values constituting the binary sequence. The time between the individual heartbeats thus determines the transmission interval 2a between successive transmissions of the broadcast frames 3. The increased, pulsed current consumption of the radio transmitter indicates the transmission process. In the example discussed, the mere receipt of a broadcast mode frame informs about the occurrence of the heart cycle, while the time between the reception of successive frames indicates the heart rate - in this way, for example, the pulse can be monitored. At a Bluetooth Low Energy radio receiver block 12a, broadcast frames 3 are received and the interframe intervals 2a are measured, and then discrete time values 15 representing the information are determined, discrete time values 15 being determined by summing the last computed discrete time value 15 and the last measured interframe interval 2a.
Blok odbiornika 12a ogranicza się do samego odbioru ramek teletransmisyjnych i pomiaru interwału pomiędzy kolejnymi ramkami, bez potrzeby odczytu jakichkolwiek danych zawartych w sekcji danych rozgłoszeniowych 4 tych ramek. W niniejszym przykładzie częstotliwość pulsu odtwarza się na podstawie zmierzonych w bloku mikrokontrolera 10a interwałów międzyramkowych 2a. Na tej podstawie odtwarza się informację, którą są wartości dyskretne czasu 15 odbioru ramek rozgłoszeniowych 3.The receiver block 12a is limited to merely receiving the transmission frames and measuring the interval between successive frames, without the need to read any data contained in the broadcast data section 4 of these frames. In the present example, the pulse frequency is reconstructed from the interframe intervals 2a measured in the microcontroller block 10a. On this basis, the information is reconstructed, which are the discrete values of the reception time of the broadcast frames 3.
P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3
Trzeci przykład również dotyczy wykorzystania sposobu według wynalazku do monitorowania czynności bioelektrycznej serca, jednakże w sposobie wykorzystuje się zarówno sterowanie procesem transmisji za pomocą sygnału monitorującego funkcje organizmu, jak również transmitowane ramki rozgłoszeniowe zawierają dodatkowe dane dotyczące monitorowanej funkcji. W modyfikowalnej sekcji 6 danych rozgłoszeniowych 4 w każdej z ramek zapisuje się do 24 bajtów. Dane te odzwierciedlają monitorowaną krzywą 13 elektrokardiogramu. Próbkowanie realizowano w bloku nadajnika 12 na wejściu analogowym 101 bloku mikrokontrolera 10 co 0,05 s, uzyskując ciąg kolejnych wartości cyfrowych tworzących ciąg binarny. Wybrany czas próbkowania i ilość wykorzystywanych danych rozgłoszeniowych 4 ramki rozgłoszeniowej 3 pozwala na bezstratne odwzorowanie czynności bioelektrycznej serca. Wartość każdej próbki reprezentowana jest za pomocą jednego bajta i zapisuje się ją kolejno do modyfikowanej sekcji 6 danych rozgłoszeniowych 4 ramki. Biorąc pod uwagę fakt, iż kolejne cykle pracy serca następują w nieregularnych odstępach co około 1 s, w każdej wysłanej ramce transmituje się dodatkowo około 20 próbek. Ramki transmituje się przez moduł radiowy 11 bloku nadajnika 12 podobnie jak w poprzednim przykładzie, czyli po detekcji na wejściu 101 bloku mikrokontrolera 10 maksimum sygnału reprezentującego załamek QRS bioelektrycznej czynności serca. Maksimum załamka QRS w niniejszym przykładzie stanowi zdefiniowaną wartość 13a w ciągu kolejnych wartości cyfrowych tworzących ciąg binarny. W niniejszym przykładzie częstotliwość pulsu odtwarza się na podstawie zmierzonych w bloku mikrokontrolera 10a interwałów międzyramkowych 2a. Na tej podstawie odtwarza się informację, którą są wartości dyskretne czasu 15 odbioru ramek rozgłoszeniowych 3. Natomiast krzywą bioelektrycznej czynności serca odtwarza się po odczytaniu danych zawartych w kolejnych bajtach odbieranych ramek rozgłoszeniowych, uwzględniając jako wartość stałą czas próbkowania sygnału 13. W tym celu sumuje się kolejno wartości stałej czasu próbkowania w bloku odbiornika i odtwarza się dyskretne wartości czasu, którym odpowiadają wartości cyfrowe liczb odczytanych z poszczególnych bajtów modyfikowalnej sekcji 6 danych rozgłoszeniowych 4 ramki rozgłoszeniowej 3. Zarówno w przykładzie drugim jak i trzecim blok pomiarowy 9 zawierał wzmacniacz różnicowy INA128 w układzie trójelektrodowym, oraz filtry analogowe. Wyjście 90 bloku pomiarowego 9 dołączono do wejścia analogowego 101 bloku mikrokontrolera 10.The third example also relates to the use of the method according to the invention for monitoring the bioelectrical activity of the heart, however, the method utilizes both the control of the transmission process by means of a bodily function monitoring signal, and the transmitted broadcast frames contain additional data related to the monitored function. In the modifiable section 6 of the broadcast data 4, up to 24 bytes are recorded in each of the frames. These data reflect the monitored electrocardiogram curve 13. Sampling was carried out in the transmitter block 12 at the analog input 101 of the microcontroller block 10 every 0.05 s, obtaining a sequence of successive digital values forming a binary sequence. The selected sampling time and the amount of broadcast data 4 of the broadcast frame 3 used allows for a lossless mapping of the bioelectrical activity of the heart. The value of each sample is represented by one byte and written successively to the modified broadcast data section 6 of the frame 4. Taking into account the fact that successive heartbeat cycles occur at irregular intervals of about 1 second, about 20 additional samples are transmitted in each sent frame. The frames are transmitted by the radio module 11 of the transmitter block 12 similarly to the previous example, i.e. after detection at the input 101 of the microcontroller block 10 of the maximum signal representing the QRS wave of the bioelectric heart function. The maximum QRS wave in the present example is the defined value 13a over the sequence of consecutive digital values constituting the binary sequence. In the present example, the pulse frequency is reconstructed from the interframe intervals 2a measured in the microcontroller block 10a. On this basis, information is reconstructed, which are the discrete values of the time of receipt of broadcasting frames 3. The bioelectric heart function curve is reconstructed after reading the data contained in successive bytes of received broadcast frames, taking into account the signal sampling time as a constant value 13. For this purpose, successively the values of the sampling time constant in the receiver block and reconstruct the discrete time values which correspond to the digital values of the numbers read from the individual bytes of the modifiable section 6 of the broadcast data 4 of the broadcast frame 3. In both the second and third examples, the measuring block 9 contained a differential amplifier INA128 in the circuit three-electrode, and analog filters. Output 90 of measuring block 9 is connected to analog input 101 of microcontroller block 10.
PL 233 729 B1PL 233 729 B1
P r z y k ł a d 4P r z k ł a d 4
Kolejny przykład dotyczy wykorzystania sposobu według wynalazku do monitorowania cykli chodu. W celu wizualizacji sposobu według niniejszego przykładu na fig. 8 zaprezentowano współbieżnie rejestrowane krzywe, które reprezentują dane z osi Y akcelerometru (Ampl.Y) oraz pobór prądu (I) przez blok nadajnika 12, co wskazuje na transmisję ramek. Ramki rozgłoszeniowe 3 transmituje się tylko dla zdefiniowanych wartości 13a w ciągu kolejnych wartości cyfrowych tworzących ciąg binarny reprezentujący sygnał wejściowy 13 bloku nadajnika 12. Zdefiniowana wartość 13a dotyczy momentu kontaktu pięty (na której zamocowany jest czujnik 7) z podłożem, co na krzywej Ampl.Y reprezentowane jest przez dużą zmianę amplitudy i to o wartościach zarówno dodatnich jak i ujemnych, dlatego też zmiana ta jest relatywnie łatwa do detekcji. W omawianym przykładzie na fig. 8 zauważyć można charakterystyczną cechę sposobu transmisji informacji według wynalazku, mianowicie pierwsza ramka została wysłana dopiero po detekcji pierwszego kontaktu pięty z podłożem, czyli po detekcji zdefiniowanej wartości 13a (na fig. 8 zaznaczonej linią przerywaną) w ciągu kolejnych wartości cyfrowych tworzących ciąg binarny - po ponad 4 s. Przez ponad trzy początkowe sekundy monitorowana osoba stała swobodnie, więc cykle chodu nie były realizowane a moduł radiowy 11 nie transmitował ramek rozgłoszeniowych 3. Na fig. 8 obszar, w którym na podstawie realizowanych przez blok mikrokontrolera 10 pomiarów sygnału monitorowania organizmu 13 nie jest realizowana transmisja ramek oznaczono jako 14. Z kolei za pomocą bloku odbiornika radiowego 12a Bluetooth Low Energy odbiera się ramki rozgłoszeniowe 3 i dokonuje pomiaru interwałów międzyramkowych 2a, a następnie w bloku odbiornika 12a wyznacza się dyskretne wartości czasu 15 reprezentujące informacje. Częstotliwość kontaktu stopy (pięty) z podłożem, odtwarzana jest na podstawie zmierzonych przez blok mikrokontrolera 10a interwałów międzyramkowych 2a. Na tej podstawie odtwarza się informację, którą są wartości dyskretne czasu 15 odbioru ramek rozgłoszeniowych 3. W omawianym przypadku blok pomiarowy 9 zrealizowany był w postaci cyfrowego wieloosiowego akcelerometru, którego wyjście 90 i wejście 101 bloku mikrokontrolera 10 stanowił interfejs I2C. Wykorzystano dwa osobne nadajniki 12, przy czym do każdego z nich dołączono pojedynczy blok pomiarowy 9, co zaprezentowano na fig. 12. Układ zawiera również pojedynczy blok odbiornika 12a wbudowany w urządzenie mobilne - smartfon. Blok nadajnika 12 wraz z blokiem pomiarowym 9 umieszcza się na kończynach osoby monitorowanej, co pozwala na rejestrację sygnałów analogiczną do tej zaprezentowanej na fig. 8, ale dla każdej kończyny z osobna.Another example relates to the use of the method according to the invention to monitor gait cycles. To visualize the method of the present example, Fig. 8 shows the concurrently recorded curves that represent the data from the Y axis of the accelerometer (Ampl. Y) and the current consumption (I) by the transmitter block 12, indicating transmission of the frames. Broadcast frames 3 are transmitted only for defined values 13a in a series of consecutive digital values forming a binary string representing the input signal 13 of the transmitter block 12. The defined value 13a refers to the moment of contact of the heel (on which the sensor 7 is mounted) with the ground, which is shown in the curve Ampl.Y it is represented by a large change in amplitude, both positive and negative, and therefore the change is relatively easy to detect. In the discussed example, in Fig. 8, a characteristic feature of the information transmission method according to the invention can be seen, namely the first frame was sent only after detecting the first contact of the heel with the ground, i.e. after detecting the defined value 13a (in Fig. 8 marked with a broken line) in a series of successive values. for more than 4 seconds. For more than the initial three seconds, the monitored person stood freely, so the gait cycles were not implemented and the radio module 11 did not transmit broadcast frames 3. In Fig. 8, the area in which, based on the microcontroller block, 10 measurements of the organism monitoring signal 13, frame transmission is not performed, marked as 14. Then, by means of a Bluetooth Low Energy radio receiver block 12a, broadcast frames 3 are received and the interframe intervals 2a are measured, and then discrete time values 15 are determined in the receiver block 12a representing information. The contact frequency of the foot (heel) with the ground is reproduced on the basis of the interframe intervals 2a measured by the microcontroller block 10a. On this basis, information is reconstructed, which is the discrete values of the reception time of broadcasting frames 3. In the discussed case, the measuring block 9 was realized in the form of a digital multi-axis accelerometer, the output 90 and input 101 of the microcontroller block 10 constituted the I2C interface. Two separate transmitters 12 are used, each with a single measurement block 9 as shown in Fig. 12. The system also includes a single receiver block 12a embedded in the mobile device - smartphone. The transmitter block 12 together with the measurement block 9 is placed on the limbs of the monitored person, which allows the recording of signals analogous to that presented in Fig. 8, but separately for each limb.
P r z y k ł a d 5P r z k ł a d 5
W tym przykładzie zaprezentowano sposób według wynalazku, wykorzystany do monitorowania jednocześnie oddechu oraz pulsu. Przykład omówiony zostanie na podstawie krzywych zaprezentowanych na fig. 9. Dodatkowo w celu precyzyjnego opisu sposobu w przykładzie, w pierwszej kolejności opisany zostanie układ, który wykorzystuje sposób według wynalazku oraz procedura pomiarowa. Blok pomiarowy 9 zrealizowany był w postaci cyfrowego wieloosiowego akcelerometru, którego wyjście 90 i wejście 101 bloku mikrokontrolera 10 stanowił interfejs I2C. Akcelerometr umieszczono na ścianie brzucha osoby monitorowanej (około 2 cm poniżej wyrostka mieczykowatego mostka), która wykazuje oscylacje o różnej częstotliwości. Czynności oddechowe wywołują wolnozmienne drgania ściany brzucha (o częstotliwościach zwykle poniżej 1 Hz), natomiast akcja serca wywołuje szybkozmienne drgania o mniejszej amplitudzie. Akcelerometr mierzy jednocześnie obie oscylacje, które widoczne są na krzywej Ampl.A. Krzywa ta prezentuje nieprzeskalowane, bezwymiarowe dane zarejestrowane z akcelerometru w funkcji czasu.This example demonstrates the inventive method for monitoring respiration and pulse simultaneously. An example will be discussed on the basis of the curves shown in Fig. 9. In addition, for a precise description of the method in the example, a system which uses the method according to the invention and the measurement procedure will first be described. The measuring block 9 was implemented in the form of a digital multi-axis accelerometer, the output 90 and input 101 of the microcontroller block 10 constituted the I 2 C interface. The accelerometer was placed on the abdominal wall of the monitored person (about 2 cm below the xiphoid process of the sternum), which shows oscillations of different frequency. Breathing causes slow-varying vibrations of the abdominal wall (frequencies usually below 1 Hz), while the heart rate causes quick-varying vibrations of smaller amplitude. The accelerometer measures both oscillations simultaneously, which are visible on the Ampl.A curve. This curve presents unscaled, dimensionless data recorded from the accelerometer as a function of time.
W bloku mikrokontrolera 10 krzywa Ampl.A zostaje przekonwertowana na ciąg kolejnych wartości cyfrowych tworzących ciąg binarny. Filtracja danych z akcelerometru realizowana w bloku mikrokontrolera 10, pozwala na odseparowanie sygnału czynności oddechowych i pulsu. Transmisją ramek rozgłoszeniowych steruje się na podstawie sygnału pulsu (drgania ściany brzucha o wyższej częstotliwości spowodowane pracą serca). Ramki rozgłoszeniowe 3 transmituje się tylko dla zdefiniowanych wartości 13a w ciągu kolejnych wartości cyfrowych tworzących ciąg binarny reprezentujący sygnał wejściowy 13. Blok mikrokontrolera 10 skonfigurowano tak, aby po detekcji maksimów każdego cyklu pracy serca (zdefiniowanej wartości 13a w ciągu kolejnych wartości cyfrowych tworzących ciąg binarny), inicjował transmisję ramek, co na krzywej Ampl.P oznaczono symbolami koła. Przed wysłaniem każdej ramki blok mikrokontrolera 10 realizuje próbkowanie krzywej wolnozmiennej oddechu co około 0,1 s, a następnie przed wysłaniem ramki wypełnia modyfikowalną sekcję 6 danych rozgłoszeniowych 4 ramki jednobajtowymi wartościami próbek krzywej wolnozmiennej. Przy każdym cyklu pracy serca, w zależności od częstotliwości jego pracy zostanie zatem wysłane od kilku do kilkudziesięciu próbek w jednejIn the microcontroller block 10, the Ampl.A curve is converted into a sequence of consecutive digital values constituting a binary string. Accelerometer data filtration in microcontroller block 10 allows for the separation of the respiratory and pulse signals. The transmission of broadcasting frames is controlled on the basis of a pulse signal (higher frequency vibrations of the abdominal wall caused by the work of the heart). Broadcast frames 3 are transmitted only for the defined values 13a in the sequence of consecutive digital values constituting the binary string representing the input signal 13. The microcontroller block 10 is configured so that after detecting the peaks of each heart rate cycle (defined value 13a in the sequence of digital values making the binary string) , initiated the frame transmission, which is marked with the circle symbols on the Ampl.P curve. Prior to sending each frame, the microcontroller block 10 performs a sampling of the slow breathing curve approximately every 0.1 s and then fills the modifiable section 6 of the broadcast data 4 of the frame with single byte values of the slow curve samples before sending the frame. Therefore, at each heart rate cycle, depending on the frequency of its work, several to several dozen samples will be sent in one
PL 233 729 B1 ramce, na podstawie których odtwarza się krzywą wolnozmiennego procesu oddechu. Czynności oddechowe reprezentowane są na podstawie krzywej Ampl.O. Krzywa ta prezentuje przefiltrowane, nieprzeskalowane, bezwymiarowe dane zarejestrowane z akcelerometru w funkcji czasu. Za pomocą bloku odbiornika radiowego 12a Bluetooth Low Energy odbiera się ramki rozgłoszeniowe 3 i dokonuje pomiaru interwałów międzyramkowych 2a, a następnie w bloku odbiornika 12a wyznacza się dyskretne wartości czasu 15 reprezentujące informacje. Zatem w omawianym przykładzie puls monitoruje się dzięki samej detekcji ramek rozgłoszeniowych (odtwarza się informację, którą są wartości dyskretne czasu 15 odbioru ramek rozgłoszeniowych 3), natomiast dzięki realizowanej w bloku odbiornika 12a integracji danych zawartych w kolejnych takich ramkach monitoruje się czynności oddechowe. W ten sposób, wykorzystując skromne zasoby trybu rozgłoszeniowego można podczas transmisji jednego typu danych monitorować na przykład dwie funkcje organizmu.On the basis of which a curve of slowly changing respiratory process is recreated. Breathing is represented by the Ampl.O curve. This curve presents filtered, uncalculated, dimensionless data recorded from the accelerometer as a function of time. By means of a Bluetooth Low Energy radio receiver block 12a, broadcast frames 3 are received and the interframe intervals 2a are measured, and then discrete time values 15 representing the information are determined in the receiver block 12a. Thus, in the discussed example, the pulse is monitored thanks to the detection of broadcast frames (the information that is the discrete values of the reception time of the broadcast frames 3 is reconstructed), while the respiratory functions are monitored thanks to the integration of data contained in subsequent such frames in the receiver block 12a. In this way, using the meager resources of the broadcast mode, it is possible to monitor, for example, two body functions during the transmission of one type of data.
Sposób według wynalazku w praktyce można wykorzystywać do transmisji informacji w układach o różnych konfiguracjach. Transmitowane ramki rozgłoszeniowe z jednego bloku nadajnika 12 mogą być odbierane przez wiele bloków odbiornika 12a, w tym jednocześnie przez te wbudowane w urządzenia mobilne. Wariant z jednym blokiem nadajnika i wieloma blokami odbiorników zaprezentowano na fig. 10. Natomiast wariant układu z dwoma blokami nadajnika i z różną ilością bloków pomiarowych 9 zaprezentowano z kolei na fig. 11. Kilka układów monitorujących różne funkcje organizmu lub ten sa m typ funkcji, ale u różnych osób transmitują za pomocą swoich bloków nadajnika 12 ramki rozgłoszeniowe, które odbierane są przez jeden blok odbiornika 12a w postaci na przykład urządzenia mobilnego. Na fig. 12 zaprezentowano wariant układu z dwoma blokami nadajnika 12 o identycznej konfiguracji, które transmitują ramki rozgłoszeniowe do jednego bloku odbiornika 12a, wbudowanego w smartfon. Z kolei na fig. 13 przedstawiono konfigurację, w której wiele bloków nadajnika 12 transmituje ramki rozgłoszeniowe odbierane przez wiele bloków odbiornika 12a.The method according to the invention can in practice be used to transmit information in systems of various configurations. Transmitted broadcast frames from one transmitter block 12 may be received by multiple receiver blocks 12a, including those embedded in mobile devices simultaneously. A variant with one transmitter block and multiple receiver blocks is shown in Fig. 10. A variant with two transmitter blocks and a different number of measuring blocks 9 is shown in Fig. 11 in turn. Several systems for monitoring different body functions or the same type of function, but different persons transmit, via their transmitter blocks 12, broadcast frames which are received by one receiver block 12a in the form of, for example, a mobile device. Fig. 12 shows a variant of an arrangement with two transmitter blocks 12 of identical configuration which transmit broadcast frames to one receiver block 12a integrated in the smartphone. In turn, Fig. 13 shows a configuration in which a plurality of transmitter blocks 12 transmit broadcast frames received by a plurality of receiver blocks 12a.
Wszystkie wyżej zaprezentowane przykłady wykorzystują moduły Bluetooth Low Energy i stos protokołów zgodny ze specyfikacją Bluetooth Core 4.2. Opisany w specyfikacji Bluetooth Core 4.2 tryb rozgłoszeniowy bazuje na trybie rozgłoszeniowym opisanym w specyfikacji Bluetooth Core 4.0. Oznacza to, że wszelkie urządzenia Bluetooth począwszy od tych, z zaimplementowanym stosem protokołów Bluetooth, co najmniej w wersji 4.0 mogą być wykorzystane w zaprezentowanym układzie (są to wszystkie urządzenia Bluetooth Low Energy).All of the examples above use Bluetooth Low Energy modules and a protocol stack compliant with the Bluetooth Core 4.2 specification. The broadcast mode described in the Bluetooth Core 4.2 specification is based on the broadcast mode described in the Bluetooth Core 4.0 specification. This means that all Bluetooth devices, starting with those with an implemented Bluetooth protocol stack, at least version 4.0, can be used in the presented system (these are all Bluetooth Low Energy devices).
Zastrzeżenia patentowePatent claims
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL423813A PL233729B1 (en) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Method for the broadcast transmission for the Bluetooth Low Energy transmitters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL423813A PL233729B1 (en) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Method for the broadcast transmission for the Bluetooth Low Energy transmitters |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL423813A1 PL423813A1 (en) | 2019-06-17 |
| PL233729B1 true PL233729B1 (en) | 2019-11-29 |
Family
ID=66809681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL423813A PL233729B1 (en) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Method for the broadcast transmission for the Bluetooth Low Energy transmitters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL233729B1 (en) |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2709907B1 (en) * | 1993-09-09 | 1995-12-08 | Info Telecom | Method for increasing the autonomy of an information receiver, in particular paging, and corresponding receiver. |
| FR2740286B1 (en) * | 1995-10-23 | 1998-01-02 | Inst Eurecom | DEVICE AND METHOD FOR HYBRID DIGITAL-ANALOG COMMUNICATION ON A TELEPHONE CHANNEL |
| US6539002B1 (en) * | 1996-05-14 | 2003-03-25 | Ip2H Ag | Process for transmitting data |
| PL181627B1 (en) * | 1996-09-17 | 2001-08-31 | Deutsche Telekom Ag | Method of and system for transmitting additional data within television channels |
| PL180677B1 (en) * | 1996-11-20 | 2001-03-30 | Zaklady Radiowe Radmor Sa | Identification number transmitting method |
| EP0912053A1 (en) * | 1997-10-24 | 1999-04-28 | CANAL+ Société Anonyme | Multichannel digital television system |
| US8896676B2 (en) * | 2009-11-20 | 2014-11-25 | Broadcom Corporation | Method and system for determining transmittance intervals in 3D shutter eyewear based on display panel response time |
| US8964586B2 (en) * | 2011-08-05 | 2015-02-24 | Texas Instruments Incorporated | Enhanced QOS support using Bluetooth low energy |
| US20150024687A1 (en) * | 2013-07-22 | 2015-01-22 | Qualcomm Incorporated | Systems and methods for coexistence between multiple wireless networks |
| WO2016109455A1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-07-07 | Technicolor Usa, Inc. | Method and apparatus for passively detecting and tracking mobile devices |
| PL123796U1 (en) * | 2015-02-16 | 2016-08-29 | Naviexpert Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Mobile transmitter-receiver system |
-
2017
- 2017-12-11 PL PL423813A patent/PL233729B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL423813A1 (en) | 2019-06-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9538465B2 (en) | Sensor node and gateway mutually communicating in wireless sensor network | |
| US9788721B2 (en) | Low-power activity monitoring | |
| ES2892302T3 (en) | Enhanced wireless communication for medical devices | |
| JPH0336328Y2 (en) | ||
| US9555286B2 (en) | Arrangement, a communication module, a sensor unit and a method for monitoring physical performance | |
| US10799124B2 (en) | Data transfer of a heart rate and activity monitor arrangement and a method for the same | |
| US9468835B2 (en) | Communication module for personal performance monitoring and a related device, system and method | |
| US20150230706A1 (en) | Vital signal measurement device, and vital sign signal measurement system | |
| CN104000562A (en) | Health reminding system, health reminding method and health reminding device | |
| EP3469839B1 (en) | Clock synchronization within wireless network | |
| Zhou et al. | A Bluetooth low energy approach for monitoring electrocardiography and respiration | |
| US20160286287A1 (en) | Nth Leadless Electrode Telemetry Device, System and Method of Use | |
| CN112655048B (en) | Collector device and peripheral device of physiological performance measuring system and method therein | |
| CN104921719A (en) | Omni-directional real-time electrocardiogram monitoring device | |
| KR20140060737A (en) | Device of transmitting a bio signal, device of receiving the bio signal, and method thereof | |
| US20110164605A1 (en) | Wireless communication system | |
| CN115251857A (en) | Wearable device based on photoplethysmography (PPG) and control method thereof | |
| CN100435722C (en) | Measuring method and system for achieving blood pressure continuous measurement of pulse wave conduction time | |
| Dian | An analytical scheme for power consumption of battery-operated peripheral BLE nodes | |
| WO2016092241A1 (en) | A method, apparatus, system, and computer readable medium for determining preferable conditions for mac communication within a wban | |
| PL233729B1 (en) | Method for the broadcast transmission for the Bluetooth Low Energy transmitters | |
| Volmer et al. | Wireless Body Sensor Network for low-power motion-tolerant syncronized vital sign measurment | |
| CN109700454B (en) | Information processing method, device, equipment and storage medium | |
| Battaglia et al. | EEG-over-BLE: A novel low-power architecture for multi-channel EEG monitoring systems | |
| RU2376159C1 (en) | Telemetry system to control locomotive operator "be-awake" state |