BrainFlow Biosensing Boards

BrainFlow 生物传感器板 — MCP 服务

让 AI Agent 从开源 BrainFlow SDK 支持的生物传感器板采集 EEG、EMG、ECG、EOG、PPG 和 EDA 数据流，并进行记录和分析：包括 OpenBCI、Muse、Neurosity、g.tec Unicorn、BrainBit 等。支持带事件标记的记录、EEG 频段功率分析，以及逐电极信号质量检查。

仅供研究使用。本产品不是医疗器械。 请勿将其用于诊断、监测或治疗。请遵守板卡制造商的安全说明（电池供电、电气隔离、皮肤准备）。本服务不会更改这些说明。

软件包	labmcp-brainflow
仪器	OpenBCI Cyton、Cyton+Daisy、Ganglion、Galea（USB 加密狗、BLE、WiFi Shield）· Muse 2 / S / S Athena / 2016 · Neurosity Crown / Notion · g.tec Unicorn · BrainBit · Callibri · Enophone · Mentalab Explore · EmotiBit · FreeEEG32/128 · NeuroPawn Knight · Shimmer3 · BrainFlow BoardIds 中的任何其他板卡
接口	USB 串口加密狗、蓝牙 LE（原生或 BLED112 加密狗）、WiFi、厂商 SDK（均通过 BrainFlow）
协议	BrainFlow SDK ≥ 5.21：BoardShim、BrainFlowInputParams、DataFilter（用户 API、支持的板卡、数据格式）
状态	🧪 模拟：已通过 BrainFlow 自带的合成板和内置模拟器测试，尚未在硬件上验证。报告硬件测试

无需硬件即可试用

uvx labmcp-brainflow --simulate --check

--simulate 会运行 BrainFlow 自带的 SYNTHETIC_BOARD，因此会执行真实的 BrainFlow 代码路径：16 个 EXG 通道，采样率为 250 Hz，包含 5、10、15 … 80 Hz 的正弦波，以及加速度计、陀螺仪、PPG、EDA 和温度数据行。在 BrainFlow 原生库无法加载的平台上，或使用 --option simulator=fake 时，则改用纯 NumPy 模拟替代方案。它会模拟一个 8 通道、250 Hz 的 EEG 头戴设备，包含 1/f 背景信号、10 Hz 后部 α 波，以及一个贴附不良的电极（Fp2，存在严重的 50 Hz 干扰），供信号质量检查检测。

连接你的设备

1. 选择设备，使用 --option board=<alias>（或任意 BrainFlow BoardIds 名称，例如 ANT_NEURO_EE_411_BOARD，也可以使用数字 ID）。list_supported_boards 工具也会输出此表。
2. 提供连接详情，使用 --address。根据设备的不同，BrainFlow 需要使用不同的 BrainFlowInputParams 字段，服务会自动填入正确字段：

设备（--option board=）	--address 的值	是否必需？	备注
cyton、cyton_daisy	USB 加密狗的串口	是	macOS：使用 /dev/cu.usbserial-*，不要使用 /dev/tty.*
ganglion（原生 BLE）	蓝牙 MAC 地址	否（自动发现）	FW 2 设备：--option other_info=fw:2
ganglion_dongle	BLED112 加密狗的串口	是	可选 --option mac_address=
cyton_wifi、cyton_daisy_wifi、ganglion_wifi	WiFi Shield IP（直连模式下为 192.168.4.1）	否（SSDP）	--option ip_port=（默认值为 6789）
muse_2、muse_s、muse_s_athena、muse_2016	蓝牙 MAC 地址	否	--option serial_number=Muse-XXXX；PPG：--option other_info=p50（Muse 2）／p61（Muse S）
muse_2_bled、muse_s_bled	BLED112 加密狗的串口	是
crown、notion_1、notion_2	设备序列号	否	需处于同一网络，且必须允许广播
unicorn、brainbit	设备序列号	否	Unicorn：与随附的加密狗配对
enophone、explore_4、explore_8	蓝牙 MAC 地址	仅限 Linux
emotibit	网络广播地址	否
freeeeg32、freeeeg128、neuropawn_knight、shimmer3、ironbci_32	串口	是
playback	BrainFlow 格式的文件路径	是	--option master_board=<board it was recorded with>
synthetic	无		BrainFlow 合成设备

对于未列出的设备，服务会根据地址格式推断字段：COM3 或 /dev/… 会被视为串口，AA:BB:… 会被视为 MAC 地址，a.b.c.d 会被视为 IP 地址，其他格式则会被视为序列号。你也可以使用 --option serial_port=… / mac_address=… / ip_address=… / serial_number=… / other_info=… / timeout=… 直接设置任何字段。

3. 测试连接：

   uvx labmcp-brainflow --option board=cyton --address /dev/cu.usbserial-DM00Q0QN --check   # macOS
   uvx labmcp-brainflow --option board=cyton_daisy --address COM3 --check                  # Windows
   uvx labmcp-brainflow --option board=muse_2 --option serial_number=Muse-1A2B --check
   uvx labmcp-brainflow --option board=unicorn --check
   

   首先关闭占用设备的其他程序（OpenBCI GUI、Muse 应用）。在 Linux 上，将自己添加到 dialout 组，以使用串口。

添加到 MCP 客户端

Claude Code

claude mcp add eeg -- uvx labmcp-brainflow --option board=cyton --address /dev/ttyUSB0

Claude Desktop / Cursor / Windsurf（claude_desktop_config.json、.cursor/mcp.json 等）

{
  "mcpServers": {
    "eeg": {
      "command": "uvx",
      "args": ["labmcp-brainflow", "--option", "board=cyton", "--address", "/dev/ttyUSB0"]
    }
  }
}

使用 --read-only 时，Agent 仍可记录和分析数据（每次记录都会启动临时数据流），但无法让数据流持续运行、插入标记或发送 configure_board 命令。stop_streaming 仍可使用。

工具

工具	类型	描述
configure_board	⚠️ hazard	通过 BrainFlow 的 config_board 向固件发送原始的、特定于电路板的命令（例如 OpenBCI 通道设置 'x1060110X'、测试信号，或用于启用 PPG 的 Muse 预设 'p50'/'p61'）。
get_band_powers	👁 read	最近 window_s 秒内的 EEG 频段功率（delta 1-4、theta 4-8、alpha 8-13、beta 13-30、gamma 30-50 Hz）：BrainFlow 的通道平均相对功率，以及逐通道绝对功率 (uV^2)、相对功率和峰值频率。如果未在流式采集，则记录一个新的时间窗口。
get_board_info	👁 read	描述已连接的电路板：按类型列出的通道名称（在大多数电路板上，EEG/EMG/ECG/EOG 共用 EXG 行）、采样率、可用预设（数据缓冲区）和流式采集状态。
get_command_log	👁 read	返回最近发送给仪器的原始命令和收到的回复（最新的在最后）。有助于调试和记录操作内容。
get_connection_info	👁 read	报告已连接的仪器（身份、地址、模拟或真实）、服务是否为只读，以及当前生效的安全限制。请先调用此工具。
get_signal_quality	👁 read	检查每个 EXG 通道是否存在常见电极问题：平线（已断开）、信号触顶（放大器饱和，适用于 OpenBCI Cyton 电路板）、强烈的 50/60 Hz 市电噪声（接触不良或缺少参考电极），以及不合理的高振幅（运动、肌肉活动、电极松动）。
insert_marker	🎛 control	在当前采样点向数据流写入事件标记（用于事件相关实验：刺激开始、条件变化）。需要先调用 start_streaming；标记会出现在 record 结果和保存的文件中。
list_supported_boards	👁 read	列出常见的 BrainFlow 电路板：--option board= 别名、BrainFlow 电路板 ID，以及 --address 必须包含的连接详情（串行端口、Bluetooth MAC、IP 地址或序列号）。也接受其他 BrainFlow BoardIds 名称或数字 ID。无需连接电路板。
reconnect	🛑 safety	关闭并重新打开与仪器的连接（例如仪器断电重启或重新插入线缆后）。
record	👁 read	记录 duration_s 秒，并返回逐通道统计信息、事件标记和降采样后的波形。如果正在运行实时数据流，则使用该数据流；否则启动临时数据流。完整数据（每一行、完整采样率）可写入 save_path。调用 stop_streaming 可提前结束录制。
start_streaming	🎛 control	启动连续采集，并写入 BrainFlow 环形缓冲区（电路板的无线电/LED 会开启；不会对参与者施加任何信号）。insert_marker 需要此工具；之后 record 会从实时数据流读取数据。完成后请调用 stop_streaming。
stop_streaming	🛑 safety	停止采集（节省电池）。正在进行的 record 会立即结束，并返回截至此时采集的数据。缓冲区中已有的数据会保留，直到下次启动数据流或释放会话（reconnect）。

安全限制

限制	默认值	含义
max_record_duration_s	60 s	Agent 可请求的最长录制时长或分析窗口（record、get_band_powers、get_signal_quality）

启动时覆盖：--limit max_record_duration_s=600。BrainFlow 电路板用于测量；唯一能够开启输出的工具（例如通过电极施加阻抗测试电流，或开启通道上的偏置驱动）是 configure_board。该工具会原样传递固件命令，并标记为危险操作，因此 MCP 客户端会在运行前征求确认。

示例提示词

• “检查所有 8 个 Cyton 通道的信号质量，并告诉我哪些电极需要补涂凝胶。”
• “录制 30 s 闭眼和 30 s 睁眼数据，将两段数据都保存为 CSV 到 ~/data/sub-01/，并比较枕叶 alpha 功率。”
• “开始流式传输。我将进行 oddball 任务：我告诉你时，为标准刺激插入标记 1，为目标刺激插入标记 2。然后以 BrainFlow 格式保存会话。”
• “过去 10 秒内，O1 和 O2 上的 alpha 峰值频率是多少？”
• “此设置中是否有 50 或 60 Hz 的电源噪声？出现在哪些通道？”
• “列出你支持的开发板，并告诉我如何连接 Muse S。”

备注

• 频带功率的计算方式。 average_relative 来自 BrainFlow 的 DataFilter.get_avg_band_powers(apply_filter=True)：去趋势、48–52 和 58–62 Hz 带阻滤波、2–45 Hz 带通滤波、Welch PSD，然后将 1–4、4–8、8–13、13–30 和 30–50 Hz 频带在各通道间取平均，并归一化为总和 1。每个通道的数值经过去趋势、50/60 Hz 陷波和 1–45 Hz 四阶零相位 Butterworth 滤波（BrainFlow DataFilter），随后计算 Welch PSD（Hann 窗，50 % 重叠，约 0.5 Hz 分辨率）。绝对频带功率是积分后的 PSD，单位为 µV²；gamma 实际上为 30–45 Hz。
• 信号质量判定（面向 EEG 的阈值）：flat 表示原始 SD 低于 0.5 µV（已断开）；railed 表示使用了至少 90 % 的 ADS1299 输入范围（仅适用于 OpenBCI Cyton 系列，使用 BrainFlow 的公式，增益 24 由 --option exg_gain= 设置）；line_noise 表示 50 或 60 Hz 功率超过整个 1–45 Hz 范围的功率；high_amplitude 表示带通滤波后的 RMS 高于 100 µV。EMG/ECG 录制自然会呈现“高振幅”。
• 单位。 BrainFlow 会“尽可能”以 µV 返回 EXG 数据。OYMotion gForce 臂带返回 ADC 计数。加速度计、PPG 等通道使用开发板特定的单位。时间戳为 Unix 秒。
• 预设。 有些开发板会以不同的采样率流式传输多个缓冲区，例如 Muse EEG（默认）、IMU（辅助）和 PPG（附加）。将 preset= 传递给 get_board_info 和 record。
• 标记会写入默认预设的标记行，并且需要已启动流（start_streaming）。record 运行时可以插入标记。值 0 为保留值。
• 保存的文件。 save_path 必须指向一个新文件（.csv；save_format="brainflow" 时可用 .csv、.tsv 或 .txt）：~ 会展开，缺失的文件夹会自动创建，现有文件绝不会被覆盖，并且会在录制开始前检查路径。save_format="csv" 会为每一行写入带标签的列。save_format="brainflow" 会写入 DataFilter.write_file 的输出，可使用 --option board=playback --address file.csv --option master_board=<board> 重放。
• configure_board 会通过 BrainFlow 的 config_board 将字符串直接传递给开发板固件，例如 OpenBCI 通道设置或 Muse 预设。不会进行任何检查：某些命令会启用输出，例如脱落（阻抗测试）电流。设置会一直保留，直到更改设置或将开发板断电重启；有效命令请查阅开发板的 SDK 文档。
• 流。 如果没有正在运行的流，record、get_band_powers 和 get_signal_quality 会启动一个临时流，并在之后停止；但如果期间调用了 start_streaming（此时流会保持运行）或另一个录制仍在使用该流，则不会停止。stop_streaming 会立即结束正在运行的 record；它只返回截至当时采集的数据，并将 stopped_early: true 设为 true。
• reconnect（以及停止服务）会停止流并调用 release_session，以释放串行端口或 BLE 连接。

硬件验证

型号	固件	接口	验证者	日期
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