• bluetooth
• aferesi
• piconet

Introduzione

Questo lavoro di tesi è stato svolto presso l’azienda DiDeCo S.p.A. situata a Mirandola in provincia di Modena. La cittadina di Mirandola (circa 22,000 abitanti) è oggi il centro di un bacino industriale leader in Europa nel settore della ricerca, della progettazione e della produzione di macchine e dispositivi usa e getta per il trattamento del sangue. La storia di Mirandola come polo biomedicale è legata a un farmacista del luogo, Mario Veronesi, che nel 1962 iniziò a gettare le basi per creare quella che oggi è detta la “Plastic Valley”.
Da quell’anno in poi Veronesi fondò diverse compagnie che si specializzarono nella produzione di macchine e dispositivi per l’emodialisi, la perfusione, l’aferesi, l’ossigenazione e per tutte le problematiche correlate con questi processi. Intorno a queste aziende è nato e si è sviluppato un fortissimo indotto per il supporto di tutte le attività.
Attualmente a Mirandola operano attivamente più di 60 aziende . Nel 2000, secondo i dati riportati dall’istituto di ricerca R&I di Carpi, le aziende del bacino hanno fatturato una cifra che si aggirava intorno ai 515 milioni di dollari.
Dideco S.p.A., il cui nome deriva da DIsposable DEvice COmpany, ovvero fabbrica di dispositivi monouso, nasce nel 1978 fondata dallo stesso Veronesi interessato a trasferire esperienze e tecnologie precedentemente maturate nel settore dell’emodialisi a nuove applicazioni clinico-terapeutiche di trattamento del sangue.
L’americana PFIZER, multinazionale chimico farmaceutica, acquista nel 1986 Dideco ormai fortemente consolidata sul mercato internazionale della produzione biomedicale, e nel 1992 la cede, assieme ad altre aziende controllate, al gruppo SNIA. Dall’inizio del 1994, DIDECO diviene leader delle unità di sviluppo e produzione di dispositivi sterili e apparecchiature medicali per l’impiego in applicazioni cardiochirurgiche, aferetiche e di autotrasfusione. Attualmente il gruppo SNIA è uno dei leaders in Europa e nel mondo nella distribuzione di prodotti per la cardiochirurgia, l’aferesi e l’autotrasfusione. DIDECO attualmente occupa, nello stabilimento di Mirandola, più di settecento persone.
Anche Dideco, come molte altre aziende biomedicali, è oggi interessata a sviluppare le proprie apparecchiature aggiungendo funzionalità wireless. Attualmente Dideco ha in produzione due macchine per l’aferesi e per le autotrasfusioni preoperatorie: Electa e Suprema. A metà del prossimo anno lancerà sul mercato un nuovo modello, Multiple, nato come evoluzione delle precedenti, che verrà impiegato nei centri di donazione e nelle banche del sangue, settore nel quale Dideco intende rientrare. Per questo motivo Dideco è interessata a dotare le Multiple di funzionalità wireless in modo che possano interagire in una rete, aggiungendo una differenza competitiva rispetto alla concorrenza che fino ad oggi non ha ancora annunciato prossimi sviluppi in questa direzione. Da tale proposito nasce il progetto della rete oggetto di questa tesi.
Questo lavoro è organizzato in 7 capitoli. Nel primo capitolo viene presentato lo scenario applicativo del progetto e viene fatta una presentazione della rete che si intende realizzare. Viene anche svolta un’analisi delle possibili tecnologie wireless oggi disponibili sul mercato che ha portato all’individuazione del Bluetooth come la più adatta allo svolgimento di questo lavoro. Il capitolo si conclude con la definizione delle specifiche dettate dal marketing Dideco per la rete da realizzare.
Il secondo capitolo presenta la tecnologia Bluetooth, con particolare attenzione agli aspetti che hanno diretta attinenza con le esigenze del progetto, come la topologia e le modalità di instaurazione delle reti Bluetooth, il protocollo di comunicazione, il profilo di emulazione di porta seriale SPP e la sicurezza dei dati trasmessi. Nella parte finale del capitolo vengono presentati nel dettaglio alcuni comandi di cui è stato approfondito l’utilizzo tramite il protocollo Bluetooth.
Il capitolo successivo analizza la struttura ed il funzionamento della macchina Dideco Multiple, con particolare interesse per la parte hardware ed il funzionamento di alcuni sensori. Nella parte finale del capitolo viene presentata la procedura di impiego della macchina per la donazione di piastrine.
Il quarto capitolo raccoglie le specifiche che sono state seguite per la realizzazione di questo progetto separate in quelle che riguardano l’hardware e quelle per il software.
Il capitolo cinque descrive in modo dettagliato i due banchi di lavoro hardware che sono stati utilizzati nelle due fasi di questa tesi, in particolare vengono analizzati il modulo Bluetooth ed il microcontrollore impiegati. Il capitolo prosegue con la descrizione della fase progettuale dell’Access Point Bluetooth riportando in modo dettagliato le scelte progettuali affrontate, con una analisi particolareggiata di ogni componente elettronico utilizzato.
Il sesto capitolo espone la struttura dei due firmware scritti per Multiple e per l’Access Point e quali siano state le scelte progettuali effettuate per raggiungere l’obiettivo. In relazione a questo viene analizzato il comportamento dei dispositivi Bluetooth quando si trovino ad interagire in una piconet, come viene gestito il segnale di clock e quali sono gli stati possibili in cui possono trovarsi sia il master che gli slave coinvolti. Vengono descritti in modo approfondito i software utilizzati per la compilazione e per l’emulazione del microcontrollore che sono serviti in fase di progettazione e sviluppo del software.
L’ultimo capitolo raccoglie i risultati e le conclusioni di questo progetto aprendo la strada ai possibili ulteriori sviluppi.