title: Διαχείρηση δεδομένων ιατρικών αισθητήρων στο υπολογιστικό νέφος
title: Management of health sensor data in the cloud
Creators: name: Τσιαχρη-Ρεντα Πελαγια
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2017

description: The quality of health services can be significantly improved by supporting health care procedures with new technologies such as cloud computing and Internet of Things (IoTs). The need to monitor patient's health remotely in real time becomes a requirement especially for chronic patients and the elderly. A possible solution is the use wearable sensors connected to the Internet and capable of transmitting patient health status to the cloud and from there to the health care personnel. In this thesis, we will focus on the management of health related information on the cloud. Sensor information relates mainly to patients vital measurements like cardiac pulse rate and blood oxygen saturation and is acquired with the aid of special purpose medical sensors. We extend “Inteligate” (a mobile application that supports the collection of vital measurement collected from BLE sensors to Androids devices) with cloud functionality.  Building upon principles of Service Oriented Architectures (SOA) and FIWARE, the application enables sensor data to connect to the Cloud where this data is processed, stored and communicated with the health care personnel. The cloud application is extended with new awareness services for both health care providers and patients minimizing  the risk of data loss or late response to emergency conditions as defined by rules encoding patient specific reaction plans, especially in cases where normal medical measurement levels exceed the predefined limits. The performance of the system on the cloud has been experimentally evaluated using synthetic data loads that simulate the use of the system by hundreds of users who simultaneously send sensor data to the Cloud. The results of this evaluation reveal that the system on the cloud is able to respond close to real time even under heavy loads approaching the limits of a typical Apache Web server on the cloud that receives service request. Beyond this point, it a responsibility of the system designer to allocate more cloud resources  (including  Apache servers) to handle excessive data loads. 
	
description: Η ποιότητα των παρεχόμενων υπηρεσιών υγείας καθώς και ο βαθμός ικανοποίησης των ασθενών, μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά εντάσσοντας την τεχνολογία του υπολογιστικού νέφους συνδυαστικά με την ιδεά του διαδικτύου των πραγμάτων, στις ιατρικές διαδικασίες που χρησιμοποιούνται στον ιατρικό τομέα. Ασθένειες που εξελίσσονται με το χρόνο χρειάζονται μια μέθοδο που θα κάνει την παρακολούθηση της κατάστασης της υγείας του ασθενούς πιο εύκολη, άμεση και αποτελεσματική. Η χρήση φορητών αισθητήρων, σε συνδυασμό με τη δυνατότητα συνδεσιμότητάς τους στο διαδίκτυο παρέχει σε ιατρικό προσωπικό ή αργανισμούς παροχής υπηρεσιών υγείας, τα παραπάνω οφέλη ακόμα και για ασθενείς που βρίσκονται μακρυά από ιατρικές μονάδες ή ιατρικό προσωπικό, διευκολύνοντας τη ζωή των ανθρώπων και σε μερικές περιπτώσεις συνεισφέρουν στη μείωση του κόστους παροχής υπηρεσιών υγείας.
	Σε αυτή την εργασία, επικεντρωνόμαστε κυρίως σε μεθόδους και τεχνολογίες διαχείρισης πληροφορίας που αφορούν ζωτικής σημασίας μετρήσεις, όπως ο καρδιακός παλμός και η ποσότητα οξυγόνου στο αίμα. Αποτελεί επέκταση της έξυπνης εφαρμογης «Intelligate», για κινητές συσκευές android που συλλέγει δεδομένα που παράγονται από αισθητήρες Bluetooth Low Energy (BLE) και αποστέλλονται μέσω διαδικτύου για επεξεργασία και αρχειοθέτηση στο Υπολογιστικό Νέφος. Το σύστημα αναπτύσει υπηρεσίες που προσφέρουν συνδεσιμότητα και επικοινωνία με χρήστες και φορητές συσκευές αλλά επιπλέον διαχειρίζονται την κατάσταση της υγείας των ασθενών όταν οι μετρήσεις ξεπερνούν προκαθορισμένα όρια και με βάση κανόνες αντίδρασης που έχουν οριστεί. Το σύστημά μας έχει υλοποιηθεί με βάση τα πρότυπα της υπηρεσιο-κεντρικής αρχιτεκτονικής με τη χρήση υπηρεσιών γενικού σκοπού μέσω του FIWARE και της υποδομής Νέφους Intellicloud. Τέλος, προσφέρει υπηρεσίες διαχείρισης χρηστών και των δικαιωμάτων πρόσβασης σε υπηρεσίες ή δεδομένα, αλλά και υπηρεσίες διαχείρισης συσκευών ή αισθητήρων. Η απόδοση του συστήματος μετρήθηκε πειραματικά με χρήση συνθετικών δεδομένων που προσομειώνουν τη χρήση του από εκατοντάδες χρήστες που στέλνουν δεδομένα ταυτόχρονα για επεξεργασία στο υπολογιστικό νέφος. Οι πειραματικές μετρήσεις υπόσχονται καλή απόδοση του συστήματος σε πραγματικό χρόνο και πραγματικές συνθήκες.