Giới thiệu các nét chính về nhiệt kế y tế - HTM

  • Nhiệt kế y tế là thiết bị có chức năng đo nhiệt độ cơ thể, phục vụ chuẩn đoán sức khỏe và các ứng dụng liên quan đến thể dục thể thao (fitness). Bài viết này nói đến thiết bị nhiệt kế y tế thông minh, đo nhiệt độ cơ thể và gửi thông tin cần thiết đến các thiết bị thông minh (Smartphone, Tablet, PC). Chuẩn truyền thông không dây Bluetooth Low Energy (BLE) thường được sử dụng trong các thiết bị này.

  • Các nhiệt kế y tế này sẽ hoạt động như GATT (Generic Attribute Profile) Server, trong khi các thiết bị Central sẽ hoạt động như GATT Client. Nhiệt kế sẽ có hai services là Health Thermometer Service và Device Information Service.

  • Đầu tiên, ứng dụng tại Central tiến hành khám phá (discovery) các services có trên nhiệt kế, và sau đó sẽ tiến hành khám phá các characteristics đi kèm. Với Heatlth Thermometer Service (HTS), các characteristics sau có thể được tích hợp: temperature measurement, temperature type, intermediate temperature and measurement interval characteristics. Trong đó temperature measurement là characteristic quan trọng nhất của service này, giúp cung cấp thông tin về giá trị nhiệt độ đo được của cảm biến.

  • Chi tiết về HTS và các characteristics tương ứng được trình bày chi tiết tại đường dẫn sau:

Health Thermometer service

  • Hình trên cho thấy kiểu của Temperature Measurement characteristic bắt buộc phải là Indicate. Đây sẽ là thông tin quan trọng khi bạn lập trình.

Kiểu giá trị nhiệt độ trong HTM

Ví dụ demo thiết bị nhiệt kế y tế với bo mạch VBLUno51.

  • Trong tutorial trước, chúng ta đã cùng tìm hiểu cách sử dụng cảm biến nhiệt độ sẵn có bên trong chip nRF51822 của VBLUno51. Trong phần này chúng ta sẽ sử dụng nó để minh họa một thiết bị nhiệt kế y tế (HTM) thông minh.

  • Chạy demo:

    • Tải mã nguồn tại ĐÂY , tiến hành biên dịch và nạp vào mạch VBLUno51.

    • Sử dụng chương trình nRF Toolbox của Nordic để kết nối và nhận dữ liệu từ thiết bị.

  • Giải thích một số điểm cơ bản:

    • Phần khai báo các services và characteristics của thiết bị HTM (VBLUno51). Trong ví dụ này có cài đặt 2 services:

      • Health Thermomerter Services: Cung cấp giá trị về nhiệt độ đo được.

      • Battery Level Services: Cung cấp thông tin về mức pin còn lại của thiết bị

/* Health Thermometer Service */ 
uint8_t             thermTempPayload[5] = { 0, 0, 0, 0, 0 };
GattCharacteristic  thermTemp (GattCharacteristic::UUID_TEMPERATURE_MEASUREMENT_CHAR,thermTempPayload,
                               5, 5, GattCharacteristic::BLE_GATT_CHAR_PROPERTIES_INDICATE);      //Indicate
GattCharacteristic   *thermChar[] = {&thermTemp};
GattService         thermService (GattService::UUID_HEALTH_THERMOMETER_SERVICE, thermChar, sizeof(thermChar)/sizeof(GattCharacteristic *));

/* Battery Level Service */
uint8_t            batt = 100;     /* Battery level */
uint8_t            read_batt = 0; /* Variable to hold battery level reads */
GattCharacteristic battLevel   ( GattCharacteristic::UUID_BATTERY_LEVEL_CHAR, (uint8_t *)&batt, 1, 1,
                                 GattCharacteristic::BLE_GATT_CHAR_PROPERTIES_NOTIFY |          //Notify or Read
                                 GattCharacteristic::BLE_GATT_CHAR_PROPERTIES_READ);
GattCharacteristic   *battChar[] = {&battLevel};                                 
GattService        battService ( GattService::UUID_BATTERY_SERVICE, battChar, sizeof(battChar)/sizeof(GattCharacteristic *));

/* Advertising data and parameters */
GapAdvertisingData   advData;
GapAdvertisingData   scanResponse;
GapAdvertisingParams advParams ( GapAdvertisingParams::ADV_CONNECTABLE_UNDIRECTED ); 
uint16_t             uuid16_list[] = {GattService::UUID_HEALTH_THERMOMETER_SERVICE,
                                      GattService::UUID_BATTERY_SERVICE};
  • Cập nhật các giá trị từ thiết bị lên Central Trong ví dụ này sử dụng ticker có chu kỳ 1 giây để gửi thông tin về giá trị nhiệt độ đo được từ cảm biến và mức pin đến thiết bị Central
void periodicCallback() {
  if (ble.getGapState().connected) {
    //blink led
    led_val=!led_val;
    digitalWrite(LED, led_val);

    //Thermometer value    
    uint32_t temp_ieee11073 = quick_ieee11073_from_float(read_temp_value());
    memcpy(thermTempPayload+1, &temp_ieee11073, 4);
    ble.updateCharacteristicValue(thermTemp.getValueAttribute().getHandle(), thermTempPayload, sizeof(thermTempPayload));

    //Batt level value
    /* Decrement the battery level. */
    batt <=50 ? batt=100 : batt--;
    ble.updateCharacteristicValue(battLevel.getValueAttribute().getHandle(), (uint8_t*)&batt, sizeof(batt));
  }
}

Các phần còn lại cơ bản giống trong các bài hướng dẫn trước, các bạn có thể dễ dàng tự tìm hiểu.

  • Có thể thấy, công nghệ BLE đã và đang được ứng dụng rất rộng rãi trong đời sống hàng ngày. Mong rằng, với bo mạch VBLUno51, các bạn sẽ tiếp cận và làm chủ công nghệ BLE một cách dễ dàng và nhanh chóng nhất, tiếp tục tạo ra thật nhiều thiết bị hữu dụng hơn nữa.
Tags: huong_dan