Estudio de protocolos de comunicación para el envío de información médica mediante dispositivos móviles inteligentes 上市 Deposited
Los sistemas de Telemedicina basados en el uso de dispositivos electrónicos (eHealth) y móviles (mHealth) pueden aprovechar la proliferación de equipos móviles inteligentes como teléfonos, relojes y tabletas electrónicas, así como las tecnologías inalámbricas con las que estos cuentan, p.ej., Bluetooth, NFC, WiFi, 3G y 4G. Dado que dichas tecnologías dependen en mayor medida de la cobertura que brinda la infraestructura preestablecida, es posible que su acceso no esté garantizado, como en el caso de comunidades remotas o escenarios de emergencia donde esta ha sido dañada. Ante tal situación, es posible crear sistemas de comunicación que utilicen las tecnologías disponibles en los dispositivos móviles inteligentes, sin depender de dicha infraestructura, por ejemplo, las redes móviles ad-hoc (MANET por sus siglas en inglés). Las MANET pueden formarse de manera temporal, al momento que esto se requiera, al no depender del uso de infraestructura de comunicaciones preestablecida, se conciben como una extensión de las tecnologías inalámbricas convencionales para comunicarse cooperativamente entre dispositivos (D2D: device-to-device), con el fin de extender su cobertura más allá de sus capacidades individuales. La utilización de este tipo de redes en un contexto de Telemedicina permitiría utilizar dispositivos móviles inteligentes, y así transmitir información proveniente de equipo médico por medio de múltiples saltos hasta un equipo que recopile dicha información para su posterior envío a personal médico. p. ej., cuando se realicen campañas de salud pública o miembros de la comunidad que requieran monitorización constante de señales fisiológicas. El trabajo de investigación presenta resultados basados en simulaciones computacionales de redes inalámbricas en ns-3.26, donde se evaluó el desempeño de dos protocolos de encaminamiento proactivos (DSDV y OLSR) y dos reactivos (AODV y DSR) para redes MANET, incluyendo modelos de tráfico de información proporcionada por equipo médico. Asimismo, se realizó un análisis a dicha información médica mediante la implementación de un algoritmo para la detección de características fundamentales de una señal de electrocardiograma (ECG), de esta forma fue posible observar cómo se afecta dicha información en un ambiente de red ad-hoc. Los resultados obtenidos permitieron elegir el protocolo de encaminamiento que se adecua mejor al tipo de redes planteadas y evaluar las consecuencias causadas por la pérdida de paquetes de datos. De igual forma, este proyecto de investigación propone el concepto de redes médicas ad-hoc (MedAhNet: medical ad-hoc network), el cual es un modelo novedoso de comunicación inalámbrica para la transmisión y encaminamiento de paquetes con datos médicos, mediante el uso de dispositivos móviles inteligentes sin la necesidad de depender de la infraestructura convencional de comunicaciones.
Telemedicine systems based on the use of electronic devices (eHealth) and mobile devices (mHealth) can take advantage of the proliferation of smart devices such as mobile phones, watches or tablets and their available technologies (Wifi, Bluetooth, 3G, LTE, NFC), but, at the same time, they strongly depend on the coverage of pre-established infrastructure. When the telecommunications infrastructure has been damaged or is non-existent, e.g., isolated communities or emergency scenarios, connectivity cannot be guaranteed. In the face of such a situation, it is possible to create communication systems that use available technologies of smart devices, without relying on said infrastructure, for example, mobile ad-hoc networks (MANETs). MANETs can be formed temporarily, whenever necessary, since they do not depend on the use of pre-established communications infrastructure, they are envisioned as an extension of conventional wireless technologies to cooperatively communicate from device-to-device (D2D), in order to extend their coverage beyond each one’s capabilities. The use of this type of networks in a Telemedicine context would allow the use of smart mobile devices, and thus transmit information from medical equipment through multiple hops to a device that collects this information for subsequent delivery to medical personnel. e.g., public health campaigns or when members of the community require constant monitoring of physiological signals. The research work presented herein shows results based on computer simulations with ns-3.26 Network Simulator, intended to assess the performance of two proactive (DSDV, OLSR) and two reactive (AODV, DSR) routing protocols for MANET, including data traffic models provided by medical equipment. These results allow us to evaluate how medical information sent through an ad-hoc network could be affected due to packet loss. An algorithm intended to detect the fundamental features of an electrocardiogram (ECG) signal was implemented in order to compare the original signal with one that was affected by its transmission through the ad-hoc network. The results obtained allowed us to choose the routing protocol that best suits the type of networks proposed and to evaluate the consequences caused by the loss of data packets. This research project proposes the concept of Medical ad-hoc networks (MedAhNet), which is a novel model of wireless communication for the transmission and routing of medical data packages through the use of intelligent mobile devices without relying on conventional communications infrastructure.
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