Entwicklung einer Mobiltelefon‐Applikation zur Erfassung und Visualisierung von biomedizinischen Daten aus einem drahtlosen Überwachungsgerät

Bachelorarbeit , 2010 , 100 Seiten , Note: 1,0

Informatik - Programmierung

Mit der steigenden technologischen Leistungsfähigkeit mobiler Endgeräte
ergeben sich neue Anwendungsmöglichkeiten für den täglichen Einsatz. Die
nahezu vollständige Marktdurchdringung mobiler Endgeräte wie Smart‐Phones,
Personal‐Digital‐Assistants und Mobiltelefonen sowie deren breite gesellschaftliche Akzeptanz schafft die Grundlage für die Substitution technischer Funktionalitäten, die bisher spezialisierten elektronischen Geräten vorbehalten war. Insbesondere das Mobiltelefon etabliert sich in dem Massenmarkt zunehmend als universell einsetzbarer digitaler Begleiter, der neben der originären Kommunikationsfunktion mittlerweile eine Vielzahl multimedialer Fähigkeiten vorweist und durch steigende Datenübertragungsraten ebenfalls den mobilen Informationszugriff und Datenaustausch ermöglicht.

Das Potential mobiler Endgeräte in Verbindung mit einem medizinischen
Überwachungsgerät soll im Rahmen dieser Bachelor‐Abschlussarbeit für die
Implementierung einer Applikation genutzt werden, die Sportlern und sportlich
affinen Personen ein kontrolliertes Training ihrer körperlichen Fähigkeiten
ermöglicht. Die Grundlage dazu bietet die Bluetooth‐ommunikationstechnologie,
die eine drahtlose Anbindung zwischen dem zum Einsatz kommenden medizinischen Brustgurt der Firma mobimotion und einem Javafähigen
Mobiltelefon ermöglicht.

Unter der Verwendung eines Software‐Developement‐Kits des Geräte‐
Herstellers mobimotion wird mit der für mobile Applikationen optimierten Java
Micro‐Edition ein anwendungsfähiger Prototyp entwickelt, der eine umfassende
Aufzeichnung biomedizinscher Daten ermöglicht. Der Prototyp wird in Form von
Profilen einen Mehrbenutzerbetrieb unterstützen und dem Anwender die
Möglichkeit geben, anhand berechneter Parameter wie z.B. der Belastungsintensität, der durchschnittlichen Bewegungsgeschwindigkeit oder dem Kalorienverbrauch seinen individuellen Trainingszustand nachvollziehbar zu ermitteln und zu optimieren.

Im Fokus der Arbeit steht die Konzipierung eines tragfähigen Software‐Designs, das sich an den Grundsätzen und Maßstäben der Disziplin des Software‐Engineerings orientiert. (Enthält umfassende Einführung in die Sportphysiologie, eine gute Vorlage für State-of-the-Art Software-Engineering sowie viele Details der Implementierungsgestaltung, u.a. Patterns, Software-Architektur, Vorgehensweise, Technologien)

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
• Problemstellung
• Zielsetzung
• Vorgehensweise
• Grundlagen und Methoden
• Abgrenzung und Relevanz biomedizinischer Daten
• Physiologische Grundlagen
• Arten der Energiegewinnung bei Stoffwechselprozessen
• Bedeutung der Arten von Energiegewinnung für die Leistungsfähigkeit
• Beurteilung der Leistungsfähigkeit anhand der Herzfrequenz
• Ansätze zur Definition von Trainingsbereichen
• Methoden zur Quantifizierung des Energieumsatzes
• Abgrenzung medizinischer Überwachungsgeräte
• Realisierungspotentiale und Umfang der Java Micro-Edition
• Technologiespezifikation der Java Micro-Edition
• Midlet-Framework und Applikations-Lebenszyklus
• Persistente Datenspeicherung
• Benutzeroberflächen und Interaktionsverarbeitung
• Erweiterungspotentiale mit dem Lightweight UI Toolkit
• Architektur-Aspekte von Echtzeitsystemen
• Prototyping im Software-Engineering
• Auswahl und Einsatz von Methoden und Werkzeugen
• Vorgehensmodell und Methoden
• Entwicklungsplattform und Testverfahren
• Auswahl von Parametern und Methoden der Physiologie
• Entwicklung der Mobiltelefon-Applikation
• Vorbedingungen
• Spezifikation
• Begriffsabgrenzungen
• Funktionale Anforderungsermittlung
• Nicht-Funktionale Anforderungsermittlung
• Erkenntnisse aus dem explorativen Prototyp
• Konzipierung
• Anwendungsfälle
• Datenmodell
• Architekturentwurf
• Komponenten für den Trainingsbetrieb
• Teilergebn-sse aus dem experimentellen Prototyp
• Implementierung
• Datenpersistenz
• Datenexport
• Benutzeroberfläche
• Erweiterung der Benutzeroberfläche mit dem Lightweight UI Toolkit
• Trainingsauswertung und Profile
• Applikationssetup und Testfälle
• Endergebnisse aus dem evolutionären Prototyp
• Zusammenfassung und Ausblick
• Quellenverzeichnis
• Literatur
• Web
• Zeitschriften
• Sonstiges
• Anhang
• Anwendungsfallbeschreibungen

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Entwicklung einer Mobiltelefon-Applikation zur Erfassung und Visualisierung von biomedizinischen Daten aus einem drahtlosen Überwachungsgerät. Die Arbeit zielt darauf ab, eine Softwarelösung zu schaffen, die Sportlern ein kontrolliertes Training ermöglicht und die dabei anfallenden Trainingsdaten in einem offenen Format für eine freie Verwendung zur Verfügung stellt.

• Physiologische Grundlagen des Trainings und der Leistungsfähigkeit
• Architektur und Funktionsweise von Echtzeitsystemen
• Entwicklung mobiler Applikationen mit Java Micro-Edition (JME)
• Einsatz von Prototyping-Methoden im Software-Engineering
• Integration von Sensordaten und GPS-Navigation in die Applikation

Zusammenfassung der Kapitel

Das zweite Kapitel der Arbeit beschäftigt sich mit den theoretischen Grundlagen und Methoden, die für die Entwicklung der Trainingslösung relevant sind. Es werden physiologische Grundlagen des Trainings, insbesondere die Arten der Energiegewinnung und die Bedeutung der Herzfrequenz für die Leistungsbeurteilung, erläutert.

Kapitel drei befasst sich mit der Auswahl und dem Einsatz von Methoden und Werkzeugen für die Anwendungsentwicklung. Es wird ein Prototyping-Vorgehensmodell vorgestellt, das die Entwicklung der Applikation in drei Phasen unterteilt: Spezifikation, Konzipierung und Implementierung.

Kapitel vier beschreibt die Entwicklung der Mobiltelefon-Applikation im Detail. Es werden die Spezifikation der Applikation, die Konzipierung des Datenmodells und der Architektur sowie die Implementierung der einzelnen Komponenten erläutert.

Das fünfte Kapitel fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und gibt einen Ausblick auf mögliche zukünftige Entwicklungen der Trainingslösung.

Schlüsselwörter

Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen biomedizinische Daten, Trainingssteuerung, Java Micro-Edition, Mobiltelefon-Applikation, Prototyping, Echtzeitsysteme, Sensordaten, GPS-Navigation, Datenexport und Datenvisualisierung.

• Hochschule: Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg (Informatik)
• Note: 1,0
• Autor: B.Sc. Michael Ajwani (Autor:in)
• Erscheinungsjahr: 2010
• Seiten: 100
• Katalognummer: V208954
• ISBN (eBook): 9783656367253
• ISBN (Buch): 9783656368328
• Sprache: Deutsch
• Schlagworte: entwicklung, mobiltelefon‐applikation, erfassung, visualisierung, daten, überwachungsgerät