Architecture for human health monitoring application development for wireless sensor networks / Arquitetura para desenvolvimento de aplicações de rede de sensores para monitoramento da saúde humana

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

As tecnologias de microeletrônica e redes de sensores sem fio têm sido empregadas, na área da saúde, visando à obtenção de um conjunto de facilidades, como o monitoramento de saúde de indivíduos e o atendimento domiciliar, que resultem em ganho de produtividade e principalmente em qualidade de serviço. O monitoramento da saúde humana é proposto dentro de um novo paradigma, sendo que o foco principal é o sistema de saúde centrado no indivíduo, fazendo com que a prestação de serviços e a informação em saúde estejam disponíveis onde o indivíduo estiver. Em relação ao indivíduo, o monitoramento acontece à distância e a tomada de decisão pode antecipar o plano de tratamento do paciente dependendo da situação em que se encontre. O ponto principal do monitoramento é uma aproximação pragmática a vários cenários clínicos, hospitalares e móveis, sendo que o indivíduo pode estar em casa dormindo, passeando pelas ruas ou até mesmo em seu local de trabalho. Desta forma é possível monitorar qualquer pessoa em qualquer lugar, desde que se possa interligar, através da rede sem fio, seus dispositivos. Este trabalho apresenta uma arquitetura de um sistema para o monitoramento da saúde humana baseado em uma rede de sensores para o corpo humano (RSCH). Toda a configuração e disposição dos sensores de superfície são realizadas por um profissional de saúde, que analisará o indivíduo à distância por meio de uma rede de comunicação sem fio. A implementação proposta avaliará tanto pacientes quanto pessoas saudáveis que necessitam de um monitoramento contínua e/ou freqüente de qualidade dos sinais fisiológicos. Essa solução tem como base uma arquitetura de fusão de dados capaz de atuar no corpo humano de forma autônoma, realizando o monitoramento com base nos dados/informações recebidos dos sensores até chegar ao nível mais alto (nível de decisão), podendo atuar de forma direta na saúde do paciente em tempo hábil comunicando-se com um médico, uma central de monitoramento, ou uma ambulância. No módulo de decisão desta arquitetura propõe-se uma política de ligar/desligar sensores alternando o seu funcionamento para garantir o maior tempo de vida possível da rede de sensores. A forma como os sensores são alternados baseia-se em uma política de escalonamento utilizando o método de fila circular, uma vez que a troca das baterias pode ser um processo complexo. As contribuições desta tese, no âmbito da aplicação de redes de sensores para a monitoramento do corpo humano são: (i) implementação da arquitetura de fusão de dados (CARVALHO 2003), (ii) linguagem de fusão de dados, (iii) processamento da informação baseado no middleware MiLAN centralizado ou distribuído e (iv) heurística para economia de energia dos nós sensores baseado nos sintomas dos indivíduos. Por fim, para prova de conceito, foi desenvolvido um simulador que integra todas estas funcionalidades.

ASSUNTO(S)

heuristic fusão de dados monitoring of health heurística engenharia eletrica economia de energia redes de sensores do corpo humano energy economy monitoramento da saúde data fusion body sensor networks

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