Wir verwandeln einen Fitness-Tracker in ein Sicherheitsgerät

Fast jeder Fitness-Tracker verfügt über einen MEMS-Beschleunigungsmesser und Bluetooth BLE. Die Idee war, die Firmware in einem solchen Gerät neu zu schreiben, um daraus etwas zu machen, das nicht weniger nützlich ist. Zum Beispiel in einem Sicherheits- und Kontrollsystem oder einem Sensor für das Internet der Dinge.

In vielen Überwachungssystemen können herkömmliche Sensoren wie Schalter, Volumen- oder Bewegungssensoren durchaus durch einen Vibrationssensor ersetzt werden. Zusätzlich erkennt der Beschleunigungsmesser Neigungswinkel, was ebenfalls nützlich sein kann.

Die Basis war Misfit Link oder Misfit Flash. Dies ist das gleiche Gerät und unterscheidet sich nur bei Vorhandensein eines Riemens (Gurt und Clip (Flash) gegenüber nur einem Clip (Link)). Im Inneren befindet sich der beliebte NRF51822AA (MCU + BLE) von NordicSemiconductors und der ebenso berühmte MEMS-Beschleunigungsmesser LIS2DH (STMicroelectronics). Batterie - CR2032.



Bei Kenntnis der NRF51822-Pinbelegung war es überhaupt nicht schwierig, eine 2-polige SWD-Schnittstelle zu erkennen, die alte (und geschützte) zu löschen und Ihre eigene auszufüllen. Löten Sie dazu nur 2 Drähte und haben Sie einen Programmierer mit SWD-Unterstützung (zum Beispiel J-Link). In unserer neuen Firmware besteht die Möglichkeit von Updates über BLE (Over-the-Air-Dfu). So können Sie weiterhin neue Dinge tun, ohne auch nur Drähte zu löten.



Nun, die einzige Frage ist, welche Funktionalität Sie haben möchten. Ich wollte fast alles Mögliche haben. Aus diesem Grund wurde eine Firmware entwickelt - eine Android-Anwendung mit folgenden Funktionen:

1. Beobachten Sie die aktuelle Ausrichtung des Geräts in Form eines Diagramms oder eines 3D-Modells.
2. Installieren Sie einen Trigger, der durch einen Schwellenwert, Achsen und eine Logik definiert ist. Wenn der Auslöser ausgelöst wird, sendet das Gerät ein Signal an das Smartphone. Das Smartphone schaltet den Piepton ein und macht auf Wunsch ein Foto. Und das im Hintergrund und außerhalb des Bildschirms.
3. Modus 2 kann bei seltenen Ereignissen offline verwendet werden, wenn die einzige Informationsquelle für ein Smartphone Werbepakete (Intervall von 1 Sekunde) sind, die Informationen über Winkel, Batterieleistung und Anzahl der Datensätze codieren. Dies spart den Akku des Geräts und macht das Anzeigen der aktuellen Position sehr schnell. Ich habe gerade das Telefon und das 3D-Modell eingeschaltet und gesehen, auf welcher Seite die Katze schlief oder in welcher Position sich das Paket im Lager befand.
4. Der NRF51822 verfügt über 256 KB Flash-Speicher. Nachdem alle Codekomponenten platziert wurden (SoftDevice (RTOS, Teil des SDK), unser Programm und Bootloader), verbleiben mindestens 100 KB freier batterieunabhängiger Speicher. Dort schreiben wir Trigger-Trigger, wenn der Aufnahmemodus aktiviert ist. Jeder Eintrag enthält die Zeit (RTC mit Quarz 32768 an Bord), die maximale Gesamtbeschleunigung und die statische Ausrichtung des Geräts. Dann kann es als Film betrachtet, analysiert oder sogar angesehen werden.

Ich werde hier nicht auf technische Details eingehen , sie können auf meiner Website www.msh-tools.com/misfit eingesehen werden . (auf Englisch). Dort werden auch der Firmware- und Bootloader-Code (Keil) sowie Android Apk (Ionic Framework) veröffentlicht. Für diejenigen, die einfach nur alles haben wollen, ist dies bereits in kompilierter Form verfügbar.

Video ** Schalten Sie den Ton ein! **


Das Gerät erwies sich als sehr empfindlich. Es kann so konfiguriert werden, dass es durch einfaches Tippen auf das Element, an das es angehängt ist, ausgelöst wird.

Zum Beispiel. 1) Sie müssen heimlich etwas erfassen. Das Telefon ist geschlossen und ausgeschaltet. Tippen Sie leise auf das Gerät oder heben Sie einfach Ihre Hand und das Bild ist fertig. 2) Jemand schleicht sich regelmäßig in Ihren Schreibtisch oder geht nur zu ungünstigen Zeiten im Raum spazieren. Nehmen Sie ein Foto auf und im nächsten Raum (bis zu 10 m) ertönt zusätzlich ein Alarm. 3) Ich habe es auf ein elektrisches Fahrradladegerät gelegt. Wenn der Ladevorgang beendet ist, funktioniert der Lüfter im Ladegerät nicht mehr. Dieses Ereignis erzeugt ein Signal am Telefon. 4) Sehen Sie, wie Ihr Paket gelaufen ist, welche Beschleunigungen es gab und wie es umgedreht wurde. 5) Am Rohr (Klimaanlage usw.) befestigen und die Arbeitsstatistik herausfinden. 6) Über die Katze lernen Sie alles, was sie tut, wenn sie schläft. 7) Im Video gibt es auch ein Beispiel dafür, wie ich schlafe, wie ich mich drehe und drehe. Sie können am Bett befestigen, sehen, wie und wann (von wem) es verwendet wurde. OkayIch höre auf, du kannst noch lange weitermachen.

Source: https://habr.com/ru/post/de395385/