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Firmware und Mobile-Apps für ein verbundenes Armband

Ein BLE-fähiges Wearable mit intelligenten Funktionen

  • Java (Android)
  • Objective-C (iOS)
  • BLE
  • Embedded C/C++
Lösung Intelligentes Schmuckarmband
Branche  Verbraucherelektronik
Kooperationsmodell

T&M (Time and Materials)

Methode Wasserfall
Team
  • Firmware-Ingenieure
  • Mobile-Entwickler
  • UI/UX-Designer
  • Schaltplan-Ingenieur
  • QA Ingenieure
  • Projektleiter
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Kunde

Case-Highlights

Softeq unterstützte den Kunden bei der Umsetzung der Smart-Lösung. Das Team entwickelte Firmware und mobile Apps für Android- und iOS-Geräte.

  • Echtzeit-Benachrichtigungen, Notfallnachrichten, Schrittzähler und detaillierte Aktivitätsverfolgung
  • Senden von Notsignalen an eine vorab genehmigte Liste von Kontakten, zusammen mit optionaler Geo-Lokalisierung und Tonaufzeichnungen der Umgebung
  • Nutzung von Sicherheitsfunktionen der BLE-Technologie

Problem

Der Kunde wandte sich an Softeq, um die Firmware für ein Smart-Armband zu entwickeln und das Gerät mit dem Smartphone zu koppeln. Das Armband sollte Frauen ermöglichen, ihre körperliche Aktivität zu überwachen und im Notfall Angehörige oder die Polizei zu benachrichtigen.

Lösung

App-Funktionen

Das Armband bietet Echtzeit-Benachrichtigungen, Notfallnachrichten, Schrittzähler und detaillierte Aktivitätsverfolgung. Es sendet Notsignale an eine vorab genehmigte Liste von Kontakten, zusammen mit optionaler Geo-Lokalisierung und Tonaufzeichnung der Umgebung.

Die Lösung unterstützt die Verwaltung von Kontakten, Schwingungsmustern, Berührungsmustern, Arten von Benachrichtigungen direkt in der mobilen App.

Firmware

Die Firmware stellt mit minimalem Stromverbrauch eine sichere Zwei-Wege-Verbindung zwischen dem Smartphone und dem Armband über BLE her. So kann das Armband:
  • Echtzeit-Benachrichtigungen über eingehende Telefonanrufe, Textnachrichten und E-Mails erhalten. Alarm-Benachrichtigungen lassen das Gadget sanft vibrieren
  • Aktivitäten des Benutzers überwachen: Schritte, Kalorienverbrauch, zurückgelegte Entfernung, aktive/inaktive Zeit, usw.
  • Ein Notsignal an eine vorab genehmigte Liste von Kontakten senden

Sicherheit

Die Lösung nutzt die in der BLE-Technologie implementierten Sicherheitsfunktionen — BLE GATT. Das Gerät kann exklusive Verbindungen herstellen, d. h. BLE-Peripheriegeräte können jeweils nur an ein zentrales Gerät (ein Smartphone, etc.) angeschlossen werden.

Herausforderungen

Optimierungen

Um die gewünschte Funktionalität zu ermöglichen, löste unser Team mehrere technologische Herausforderungen.

  • Notfallmeldungen ermöglichen
iOS erlaubt keinen direkten Zugriff auf die Kontaktliste des Benutzers. Um Notfallmeldungen zu ermöglichen, nutzen wir einen VoIP-Dienst.
  • Den Schaltplan verbessern
Ursprünglich hatte die Armband-Hardware einige Probleme, die die Funktionalität der Lösung einschränkten und eine Massenproduktion unmöglich machten. Softeq verbesserte den Schaltplan, damit die Lösung allen Anforderungen entspricht.
  • BLE-Instabilität begegnen
Softeq passte die Lösung für Fall eines instabilen BLE-Betriebes auf Android (OS v4.2, 5.1) an.
  • Genauigkeit des Schrittzählers verbessern

Wir optimierten die Genauigkeit des Schrittzähler-Algorithmus.

  • Algorithmus zum Aktivieren des Notsignals verbessern

Wir minimierten die unerwünschte Notfall-Auslösung durch den Algorithmus beim Antippen des Armbands und fügten Trainings für den Algorythmus hinzu.

  • Firmware-Update sicherstellen

Da die Hardware und die Firmware das Firmware-Update nicht unterstützte, ermöglichten wir die gleichzeitige Aktualisierung der mobilen App und der Firmware.

    • Den Stromverbrauch optimieren

Damit das Gerät fünf Tage lang ohne aufzuladen Daten verarbeiten kann, implementierten wir einen Deep-Sleep-Modus, der nur durch externe Hardware-Anrufe des BLE-Moduls unterbrochen wird.

  • Entkopplung vom Smartphone aus

Wenn das Wearable 3 Tage lang nicht verbunden war, wird es automatisch vom Smartphone getrennt und kann mit einem anderen Smartphone gekoppelt werden.

Ergebnisse

Luxuriöses Wearable

Die resultierende Smart-Lösung konnte dank BLE das Signal durch Metall um das Fünffache weiter übetragen als über herkömmliches Bluetooth. Zu den weiteren Schritten gehörte die Integration der Lösung in Google Fit und Apple Health Kit. Dies ermöglicht Benutzern ihre aggregierten Gesundheits- und Fitnessdaten mit verschiedenen Apps im Überblick zu behalten.