Bluetooth 4.0 hyvinvointiteknolgian keinona

Abstract

Tämän insinöörityön aihe oli selvittää, kuinka Bluetooth 4.0 sopii käytettäväksi hyvinvointi-teknologiassa. Työ tehtiin osana PeopleNearMe-projektia, jossa tehtävänä oli selvittää, kuinka herkkä Bluetooth 4.0:n ominaisuus Bluetooth Low Energy eli BLE on häiriöille. Tä-män lisäksi tutustuttiin muihin langattomiin teknologioihin sekä jo olemassa oleviin hyvin-vointiteknologian langattomiin sovelluksiin ja laitteisiin.

Työtä varten tehtiin mittauksia kahden kuukauden ajan keväällä 2013. Mittaukset suoritet-tiin Vantaan Technopoliksessa toimistoympäristössä. Mittaukset toteutettiin käyttämällä iPhone 5 -puhelinta sekä Bluetooth-testilaitteita. Tavoitteena oli lähettää syketietoja testi-laitteista iPhone 5 -puhelimeen ja selvittää, kuinka herkästi yhteyden muodostus häiriintyy.

Saatujen mittaustulosten avulla pohdittiin BLE:n soveltuvuutta hyvinvointiteknologiaan. Teoriaosuus käsittelee langatonta tiedonsiirtoa ja langattomia teknologioita, erityisesti Bluetoothia. Työssä esitellään lyhyesti myös säteilyn terveysvaikutuksia ja ihmisen käyt-täytymistä virtuaaliympäristössä.

Mittauksista kävi ilmi, että Bluetooth 4.0 sopii hyvin lyhyen kantaman hyvinvointiteknologian laitteisiin urbaaniympäristössä. Taustatutkimusta tehtäessä havaittiin, että Bluetooth 4.0 -teknologia lisääntyy koko ajan. Erityisesti liikuntasovellutukset ja älypuhelimet hyödyntävät kyseistä teknologiaa. Myös virrankulutus on saatu huomattavasti alhaisemmalle tasolle kuin edellisessä Bluetooth-versiossa.

Tuloksista havaittiin, että Bluetooth 4.0 toimii hyvin. Teknologian toiminta hidastuu häirin-nästä, mutta yhteyden muodostamisen estäminen normaalioloissa on harvinaista. Työ keskittyy kolmen yhteyden muodostamiskanavan häirintään eikä ota kantaa tiedonsiirtoon, johon tutkimusta voitaisiin laajentaa haluttaessa lisätietoa Bluetooth 4.0:n toiminnasta. Saatuja tuloksia voidaan hyödyntää suunnitteluvaiheessa, kun mietitään sopivinta lyhyen kantaman langatonta ratkaisua hyvinvointiteknologian sovelluksiin tai laitteisiin.

The purpose of this engineering study was to find out how compatible Bluetooth 4.0 is in wellbeing technology. The work was carried out as part of a PeopleNearMe project, which aimed to find out how sensitive the Bluetooth 4.0 feature BLE is to any possible disturb-ances. On top of this, we explored other types of wireless technology devices as well as the already existing wireless devices and applications in wellbeing technology.

The experiment was executed by completing different measurements during two months in the spring of 2013. These measurements were carried out in the offices of Technopolis in Vantaa and they were executed by using an iPhone 5 and four Nordic Semiconductor nRF51822 evaluation kits. The goal was to send information on hear rate from the slave device to the iPhone 5 and find out how sensitive the connection between the two devices would be to disruption.

From the measurements received we were able to contemplate the compatibility of BLE in healthcare technology. The theoretical part of the project also deals with wireless data transfer and wireless technology, especially Bluetooth. The project also shortly presents the health impacts of radiation and behavior of people in a virtual environment. The meas-urements showed that Bluetooth 4.0 is well compatible with short range healthcare tech-nology devices in an urban environment. While completing the background research, it was also detected that the Bluetooth 4.0 technology is increasing all the time. Especially fitness applications and smartphones benefit from using the new Bluetooth 4.0 technology because it allows short range data transfer in real time with power consumption being no-tably lower than in the previous version.

The results indicate that Bluetooth 4.0 works better than expected. The activity of the tech-nology does slow down due to disturbances, but the inhibition of the connection between the devices in normal conditions is rare. The project is focused on the forming of connec-tion in three different cases and it does not cover data transfer, which could be investigated if more information on Bluetooth 4.0 is needed. The results can be beneficial in the de-veloping stage, when trying to figure out the best short range technology for devices and apps regarding wellbeing technology.