سیستم برای نظارت و پشتیبانی از درمان آپنه خواب با استفاده از اینترنت اشیا و کلان داده
آپنه خواب یک اختلال در خواب است که در سال های اخیر به نگرانی مهمی به دلیل مرگ و میر و بیماری، هزینه های مراقبت بهداشتی بالاتر و کیفیت زندگی ضعیف مردم تبدیل شده است. برخی از پیشنهادات به بیان بیماری آپنه خواب در افراد مسن پرداخته اند، در حالیکه هنوز دارای برخی محدودیت های فنی می باشند. به همین دلایل، این مقاله یک سیستم نوآورانه مبتنی بر تکنولوژی های محاسبات ابری و مه ارائه می کند که در ترکیب با پلتفرم های اینترنت اشیا و کلان داده، فرصت های جدیدی برای ساخت خدمات جدید و ابداعی برای پشتیبانی از آپنه خواب و غلبه بر محدودیت های موجود ارائه می کند. مخصوصا، سیستم بر روی شبکه های بی سیم توان کم متعددی با دستگاه های هوشمند ناهمگن ساخته می شود (یعنی حسگرها و محرک ها). در مه، گره لبه (گذرگاه اینترنت اشیای هوشمند)، اتصال اینترنت اشیا و قابلیت همکاری و پیش پردازش داده های اینترنت اشیا را به منظور تشخیص رویدادها در زمان بلادرنگ فراهم می سازد که ممکن است سلامت افراد مسن را به خطر اندازد. در ابر، واسط متن فعال ساز عمومی، داده های موجود در تحلیلگر کلان داده را برای پردازش و آنالیز بیشتر، مدیریت کرده، ذخیره کرده و درج می کند. کارایی سیستم و قابلیت استفاده ذهنی با استفاده از مجموعه داده هایی با اندازه بیش از 30 GB و پرسشنامه تکمیل شده توسط متخصص پزشکی ارزیابی می شود. نتایج نشان می دهند که تحلیل های داده سیستم، تصمیم گیری متخصصان سلامتی را به منظور نظارت و هدایت درمان آپنه خواب و همچنین بهبود کیفیت زندگی افراد مسن بهبود می دهند.
کلمات کلیدی: اینترنت اشیا، کلان داده، محاسبات مه، محاسبات ابری، آپنه خواب.
System for monitoring and supporting the treatment of sleep apnea using IoT and big data
Pervasive and Mobile Computing Volume 50, October 2018, Pages 25-40
Abstract
Sleep apnea has become in the sleep disorder that causes greater concern in recent years due to its morbidity and mortality, higher medical care costs and poor people quality of life. Some proposals have addressed sleep apnea disease in elderly people, but they have still some technical limitations. For these reasons, this paper presents an innovative system based on fog and cloud computing technologies which in combination with IoT and big data platforms offers new opportunities to build novel and innovative services for supporting the sleep apnea and to overcome the current limitations. Particularly, the system is built on several low-power wireless networks with heterogeneous smart devices (i.e, sensors and actuators). In the fog, an edge node (Smart IoT Gateway) provides IoT connection and interoperability and pre-processing IoT data to detect events in real-time that might endanger the elderly’s health and to act accordingly. In the cloud, a Generic Enabler Context Broker manages, stores and injects data into the big data analyzer for further processing and analyzing. The system’s performance and subjective applicability are evaluated using over 30 GB size datasets and a questionnaire fulfilled by medicals specialist, respectively. Results show that the system data analytics improve the health professionals’ decision making to monitor and guide sleep apnea treatment, as well as improving elderly people’s quality of life.
Keywords: IoT, Big data, Fog computing, Cloud computing, Sleep apnea
