Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Jerzy Świątek, Politechnika Wrocławska Warszawa, maj 2013

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Jerzy Świątek, Politechnika Wrocławska Warszawa, maj 2013"— Zapis prezentacji:

1 Jerzy Świątek, Politechnika Wrocławska Warszawa, maj 2013
CS3 Zastosowania Internetu Przyszłości Zadanie 3.2 – Sieci e-zdrowie Uniwersalna Platforma Komunikacyjna (PWr) SmartFit (PWr) E-Diab (PWr) Astma (AGH) Prywatna sieć e-zdrowie Rodziny (PCSS) Jerzy Świątek, Politechnika Wrocławska Warszawa, maj 2013

2 Zadanie 3.2 Aplikacja: Uniwersalna Platforma Komunikacyjna

3 Kompozycja i personalizacja usług

4 Uniwersalna Platforma Komunikacyjna
W pełni funkcjonalny prototyp platformy umożliwiający: negocjację wartości parametrów komunikacyjnych specyficznych dla aplikacji (sygnalizacja w service stratum), mapowanie wymagań komunikacyjnych aplikacji na wymagania warstwy transportowej w IPv6 QoS, sygnalizację do sieci – styk SCF – RACF, integrację wielu aplikacji na wspólnej platformie komunikacyjnej Zintegrowano aplikacje eDiab, SmartFit i Online Lab Prototyp platformy dla potrzeb testów wydajnościowych sygnalizacji: przykładowe usługi (moduły) rozporoszonej aplikacji, moduł generowania scenariuszy użycia testowej aplikacji praca w sieciach: IPv6 QoS, IPv6 best effort, IPv4 best effort RACF - Resource Access Control Facility 4

5 Uniwersalna Platforma Komunikacyjna
obsługa TCP, UDP, XMPP dla połączeń między usługami rejestracja usług korzystających z UPK możliwość dodania opisu usługi dla potrzeb automatycznego zestawiania scenariuszy konfiguracja komponentów platformy w pliku zewnętrznym Sygnalizacja w service stratum konfiguracja usług oraz rezerwacja zasobów obliczeniowych – XML-RPC, negocjacje specyficzne dla aplikacji – XMPP definiowanie własnych negocjatorów – sygnalizacja specyficzna dla aplikacji konfiguracja domyślnego negocjatora – automatyczna obsługa typowych przypadków Sygnalizacja do sieci (SCF – RACF): obsługa żądania zestawienia połączenia z wieloma usługami obsługa żądania rozpoczęcia przepływu danych pomiędzy wieloma usługami w ramach danego scenariusza obsługa żądania zestawienia połączeń podanych jako graf połączeń pomiędzy wieloma usługami mającymi wziąć udział w danym scenariuszu obsługa żądania przerwania danego scenariusza obsługa żądania sprawdzenia stanu danego scenariusza UDP – User Datagram Protocol TCP - Transport Control Protocol XMPP - Extensible Messaging and Presence Protocol 5

6 Uniwersalna Platforma Komunikacyjna - scenariusze testowe
Testy wydajnościowe: sygnalizacji dla większych scenariuszy i intensywności napływu żądań (losowe scenariusze testowe), sygnalizacji po integracji z warstwą transportową (losowe scenariusze testowe), sygnalizacji dla pojedynczej aplikacji (rzeczywiste scenariusze – np. SmartFit), sygnalizacji dla wielu zintegrowanych aplikacji (rzeczywiste scenariusze eDiab, SmartFit i Astma). Testy poprawności działania systemu zintegrowanego z IPv6 QoS w testbedzie CeBIT. 6

7 Uniwersalna Platforma Komunikacyjna - wyniki testów
Testy dotyczyły wydajności sygnalizacji service stratum z wykorzystaniem usług testowych, Warunki: 8 usług na 2 oddzielnych maszynach, scenariusze wymagające zestawienia od 1 do 5 połączeń, intensywność napływu żądań realizacji scenariuszy: 1-5 żądań/s, Rezultaty: średni czas zestawienia połączeń dla scenariusza: 300ms, dla 95% żądań czas obsługi krótszy niż 550ms.

8 Uniwersalna Platforma Komunikacyjna - wyniki testów
scenariusze jednopołączeniowe  scenariusze i intensywności losowane scenariusze czteropołączeniowe 

9 Zadanie 3.2 Aplikacja: SmartFit

10 Wspomaganie treningu sportowca
SmartFit aplikacja wspierająca trening sportowca - parametry modelu wysiłek fizyczny-stopień wytrenowania plan treningu sieć usługi SmartFit pomiary, transmisja WiFi rekomendacje dotyczące treningu sportowca: fizycznego technicznego pomiary, transmisja Bluetooth bezprzewodowa sieć dostępowa stopień wytrenowania umiejętności techniczne sportowca Wspomaganie treningu sportowca

11 SmartFit aplikacja wspierająca trening sportowca
Zalety realizacja usług z uwzględnieniem stanu sieci i zasobów; możliwość integracji usług zaprojektowanych na potrzeby innych aplikacji; możliwość personalizacji usług; adaptacja do wymagań użytkownika. Funkcjonalność Bezprzewodowa akwizycja danych kinematycznych (przyspieszenie liniowe), prędkość kątowa fizjologicznych (EMG, EKG, puls) Przetwarzanie danych filtrowanie klasyfikacja modelowanie estymacja parametrów modelu Wspomaganie podejmowania decyzji w konstrukcji planu treningu fizycznego rekomendacje dla treningu technicznego detekcja upadków

12 SmartFit - implementacja
komunikacja bezprzewodowa pomiędzy urządzeniem mobilnym a czujnikami pomiarowymi: Shimmer-Research i Zephyr Technology; komunikacja bezprzewodowa pomiędzy urządzeniem mobilnym a zdalnym serwerem: serwis www; baza danych; moduły przetwarzania danych; moduły wspomagania podejmowania decyzji. prezentacja danych z czujników pomiarowych oraz wyników ich przetwarzania (serwis www): moduł prezentacji bieżących wyników pomiarów z czujników bezprzewodowych; moduł prezentacji aktualnej lokalizacji użytkownika; moduł geolokalizacji z wykorzystaniem systemu GPS; integracja z Uniwersalną Platformą Komunikacyjną. 12

13 SmartFit - funkcjonalność
Aplikacja działająca na urządzeniu mobilnym: moduł wyświetlania w czasie rzeczywistym pomiarów z czujników; moduł szacowania stopnia wytrenowania sportowca; moduł szacowania wydatku energetycznego podczas treningu; moduł monitorowania treningu i wykrywania sytuacji niebezpiecznych (detekcja upadku). moduł zapisu historii treningu. 13

14 SmartFit - funkcjonalność
serwis www: moduł wyświetlania w czasie rzeczywistym pomiarów z czujników; moduł lokalizacji sportowca podczas treningu (system GPS); moduł monitorowania sportowca podczas treningu: wykrywanie sytuacji niebezpiecznych (np. dla trybu detekcji upadku); rozpoznawanie typów aktywności oraz czasu ich trwania; szacowanie wydatkowanej podczas treningu energii; moduł oceny techniki sportowca. 14

15 SmartFit - testy Przeprowadzono następujące testy dla aplikacji SmartFit: integracja aplikacji SmartFit z Uniwersalną Platformą Komunikacyjną; testy wydajności aplikacji – profilowanie kodu celem optymalizacji mechanizmu dostarczania funkcjonalności programu; testy zużycia energii – wyznaczenie elementów najbardziej kosztowych energetycznie (Bluetooth, Wi-Fi, wizualizacja danych); testy obciążenia warstwy sprzętowej – oszacowanie wpływu pracy programu na temperaturę podzespołów; test aplikacji z wykorzystaniem transmisji GPRS.

16 Zadanie 3.2 Aplikacja: eDiab

17 eDiab System wspomagania podejmowania decyzji
archiwizacja estymacja parametrów modelu Glukoza-Insulina wspomaganie decyzji sieć usługi eDiab pomiary profile glikemii i ciśnienia ocena stanu zdrowia prognoza stężenia glukozy po posiłku stężenie glukozy ciśnienie bezprzewodowa sieć dostępowa stan zdrowia

18 eDiab Aplikacja do wspomagania terapii osób chorych na cukrzycę typu II
Zalety Usługi aplikacji udostępniane są w sieci Realizacja usług z uwzględnieniem stanu sieci i dostępnych zasobów Możliwość integracji usług różnych aplikacji Personalizacja Adaptacja Funkcjonalność Akwizycja danych pomiarowych stężenie glukozy we krwi ciśnienie Przetwarzanie danych klasyfikacja estymacja parametrów modelu Wspomaganie podejmowania decyzji prognozowanie stężenia glukozy obsługa sytuacji krytycznych generowanie powiadomień ocena stanu zdrowia Interfejs użytkownika strona www urządzenie mobilne (smartfon, tablet)

19 eDiab - implementacja Komunikacja bezprzewodowa (Bluetooth) smartfon – czujniki: glukometr GlucoTel, ciśnieniomierz PressureTel, Serwis www z bazą danych (pomiary, karta pacjenta, notatki lekarza) Komunikacja smartfon – baza danych Integracja z Uniwersalną Platformą Komunikacyjną Regułowa baza wiedzy dotycząca zależności między wynikami pomiarów a stanem pacjenta Algorytm klasyfikacji przychodzących pomiarów Algorytm estymacji parametrów modelu Glukoza-Insulina (MATLAB) 19

20 eDiab - funkcjonalność
Bezprzewodowy transfer pomiarów stężenia glukozy z glukometru i ciśnienia z ciśnieniomierza do smartfona (Bluetooth) Transfer danych pomiarowych ze smartfona do systemu webowego (WiFi, GPRS - General Packet Radio Service) Dostęp do oryginalnych i przetworzonych danych pomiarowych przez stronę www dla uprawnionych osób (lekarz, pielęgniarka, rodzice itp.) Klasyfikacja pomiarów z uwzględnieniem norm medycznych Generowanie raportów z pomiarów (przebiegi czasowe, statystyki) Generowanie alarmów w przypadku sytuacji krytycznych Wysyłanie powiadomień do pielęgniarki i lekarza w przypadku zarejestrowania pomiarów sklasyfikowanych jako niebezpieczne i alarmowe 20

21 eDiab - testy Przetestowano działanie systemu przy realizacji scenariuszy monitorowania podstawowego i adaptacji modelu pacjenta, dane przesyłane są prawidłowo nawet przy występowaniu przerw w połączeniu z serwerem baz danych Komunikacja w sieci IPv6 (Mikrotik) Integracja z UPK negocjacja parametrów połączenia z wykorzystaniem XML-RPC transfer danych pomiarowych z wykorzystaniem XMPP Zdalne połączenie z serwerem usług MATLAB (WiFi, 3G)

22 Zadanie 3.2 Aplikacja: Asthma

23 Asthma - koncepcja

24 Asthma - funkcjonalność
Osiągnięta funkcjonalność prototypu AsthmaApp Pozwala na przeprowadzenie testów pacjenta Przesyła informacje do serwera Amonit Umożliwia łączność z rejestratorem osłuchu płuc przez interfejs Bluetooth przeglądanie wyników testów odczyt poziomu zanieczyszczeń na podstawie pozycji z GPS 24

25 Asthma - funkcjonalność
Osiągnięta funkcjonalność prototypu Amonit Panel administracyjny zarządzanie kontami pacjentów i lekarzy Panel lekarza Przeglądanie wyników testów 25

26 Asthma - funkcjonalność
Osiągnięta funkcjonalność prototypu Rejestrator osłuchu Nagrania osłuchu 4ch/8kHz/16bit Transmisja nagrań poprzez Bluetooth 26

27 Asthma - funkcjonalność
AMONIT Implementacja algorytmów do detekcji świstów Integracja z systemem IIP Implementacja mechanizmów QoS Dodanie narzędzi do analizy wielokanałowych danych z osłuchu płuc Integracja z komunikatorem SIP AsthmaAPP Rozszerzenie programu o obsługę Bluetooth dla innych urządzeń (spirometr) Zwiększenie automatyzacji interfejsu do współpracy z rejestratorem osłuchu płuc Integracja z systemem sygnalizacji IIP Rejestrator osłuchu płuc Poprawa niezawodności działania prototypu

28 Pełna integracja (sygnalizacja, QoS) z system IIP
Asthma - wyniki testów Pełna integracja (sygnalizacja, QoS) z system IIP Testy połączeń Rezerwacja kontraktu ruchowego Zwalnianie zasobów Testy interfejsu do prezentacji danych audio Komunikacja z urządzeniami Bluetooth Spirometr Rejestrator osłuchów Interfejs komunikatora SIP w panelu lekarza

29 Zadanie 3.2 Aplikacja: Biblioteka Cyfrowa Pacjenta

30 Usługa Analiz Medycznych
Biblioteka Cyfrowa Pacjenta założenia Integracja rozproszonych treści medycznych w zindywidualizowanym kontekście pacjenta na bazie mechanizmów sieci CAN Akwizycja danych z osobistych urządzeń medycznych z automatycznym zapisem w sieci Wykorzystanie mechanizmów sieci CAN do współdzielenia danych medycznych z personelem medycznym, rodziną, usługami sieciowymi Zastosowanie standardów wymiany danych medycznych OpenMRS EHR Usługa Analiz Medycznych System IIP Sieć Świadoma Treści Brama eZdrowia Rodziny Brama eZdrowia Rodziny PHR Aplikacja mobilna PHR Pulsoksymetr Waga z analizatorem ciała

31 Biblioteka Cyfrowa Pacjenta osiągnięta funkcjonalność
Akwizycja i gromadzenie treści w systemie klasy PHR (Personal Health Record – Osobisty Rekord Pacjenta) umieszczonym w sieci domowej pacjenta Integracja systemów klasy PHR z systemami klasy EHR/EMR (Electronic Health Record/Electronic Medical Record – Elektroniczny Rekord Pacjenta) w Bibliotekę Cyfrową Pacjenta w oparciu o sieć świadomą treści (CAN) Publikacja, udostępnianie i współdzielenie treści medycznych (z systemów PHR i EHR/EMR) w ramach Biblioteki Cyfrowej Pacjenta Pobieranie treści medycznych z sieci CAN z poziomu interfejsu użytkownika – pacjenta (Brama eZdrowie Rodziny) oraz personelu medycznego (systemu typu HIS – Hospital Information System – Szpitalny System Informatyczny) Dostęp do aplikacji z poziomu terminala mobilnego (WLAN) – akwizycja/publikacja i pobieranie treści

32 Biblioteka Cyfrowa Pacjenta weryfikacja: środowisko testowe
OpenMRS Usługa Analiz Medycznych EHR PHR PHR Brama eZdrowie Brama eZdrowie RI CAN Węzeł 5 Aplikacja Mobilna PHR PHR PL-LAB Brama eZdrowie Brama eZdrowie RI CAN Węzeł 3 RI CAN Węzeł 1 PHR PHR Brama eZdrowie Brama eZdrowie

33 Biblioteka Cyfrowa Pacjenta weryfikacja: scenariusze testowe
Akwizycja danych z osobistych urządzeń medycznych w dowolnym czasie i miejscu Współdzielenie danych z EHR z członkami rodziny Współdzielenie danych z PHR z lekarzem Automatyczna analiza danych medycznych i wykrywanie anomalii

34 Biblioteka Cyfrowa Pacjenta wnioski
Sieć CAN stanowi alternatywę funkcjonalną dla realizacji dostępu do treści medycznych (w stosunku do istniejących systemów klasy PHR oraz EHR) Oparcie Biblioteki Cyfrowej Pacjenta o mechanizmy sieci CAN pozwala w transparentny sposób zintegrować dane przechowywane w systemach EHR (dane powstające w jednostkach służby zdrowia) i systemach PHR (dane „produkowane” przez samego pacjenta) Biblioteka Cyfrowa Pacjenta dostarcza pacjentom funkcjonalności pozwalającej rozwiązać obecne problemy współdzielenia cyfrowych danych medycznych pomiędzy wszystkich aktorów scenariuszy e-Zdrowie

35 Dziękuję za uwagę


Pobierz ppt "Jerzy Świątek, Politechnika Wrocławska Warszawa, maj 2013"

Podobne prezentacje


Reklamy Google