بخشی از مقاله
چکیده:
تا سال 2018 بیش از 18 میلیارد وسیله به اینترنت متصل خواهد شد که 9 میلیارد از این اتصالات ناشی از اتصال اشیا است . این آمار سالیانه در حال افزایش بوده و روز به روز بستر مناسب تری برای اینترنت اشیا فراهم می شود. اینترنت اشیا در حوزههای مختلفی از قبیل سلامت و خانه های هوشمند مورد استفاده قرار می گیرد.
اینترنت اشیا پزشکی یا IoMT این امکان را برای پزشکان و پرستاران فراهم آورده است تا بیماران خود را از راه دور تحت نظر داشته باشند. از طرفی با گسترش روند هوشمند سازی منازل بستر مناسبی برای کنترل سلامت افراد خانواده، بیماران و افراد توانخواه فراهم آماده است. در این مقاله به بررسی کاربرد های اینترنت اشیا در منازل هوشمند برای حوزه سلامت می پردازیم.
مقدمه
با توجه به گسترش روز افزون و همه گیر شدن استفاده از اینترنت، حضور پررنگ و شتابان اینترنت اشیا، افزایش سن و امید به زندگی در جامعه ما، آمار مرگ و میر ناشی از تاخیر در عملکرد در شرایط اورژانسی و ... بر آن شدیم تا به بررسی نقش و ظرفیت خانههای هوشمند در کمک به افراد خانواده، اعم از بیماران و توانخواهان بپردازیم.
مبانی نظری پژوهش
با توجه به رشد سریع جمعیت، سیستم مراقبت سلامتی در آینده نزدیک قابل اطمینان نخواهد بود. پزشکان کافی برای نیازهای پزشکی شهروندان وجود نخواهد داشت و به علت حجم بالای مراجعه کنندگان ممکن است بیمارستان ها در مدیریت شرایط بحرانی از قبیل بیماری های عفونی دچار مشکل شده و بیماران مراقبت های پزشکی مناسب را دریافت نکنند
لذا نیاز به مکانیزم جدیدی که هوشمند، کارآمد و پایدار باشد، به شدت احساس میگردد. مراقبت های سلامتی هوشمند را می توان ترکیبی از مراقبت های سلامتی سنتی، بیوسنسورها، ابزارهای پوشیدنی، فناوری اطلاعات و ارتباطات - ICT - و سیستم های واکنش اضطراری دانست که از مکانیزم های عملکردی گوناگون مثل فناوری اطلاعات و ارتباطات، برنامه های گوشی های هوشمند و تکنیک های پیشرفته داده کاوی برای ثبت و تحلیل اطلاعات پزشکی، و در نهایت تصمیم گیری های پزشکی - بویژه در شرایط اورژانسی - بهره میبرند
شکل 1 ده علت مهم مرگ و میر در کشور ایران و روند تغییرات آن از سال 2000 تا سال 2012 را نشان می دهد
شکل :1 مهم ترین عوامل مرگ و میر در ایران
با توجه به شکل1، تعداد مرگ و میر بر اثر بیماری های قلبی عروقی در سال 2012 به 97700 میرسد، میتوان در قالب اینترنت اشیا با ایجاد پلتفرم مناسب برای خانه های هوشمند این آمار را کاهش داد.
آمار ها نشان می دهد %42 از افراد 35 تا 44 ساله نگران این هستند که در صورت بروز بیماری برای افراد خانواده از آن خبردار نشوند، %78 مردم معتقدند که متدهای توانبخشی فعلی کارآمد نیستند، 42 %مریضان به علت زمان انتظار در مطب دکتر علاقه ای به رفتن به مطب ندارند. از طرفی تا سال 2020 در هر خانه به طور متوسط 500 دستگاه به اینترنت متصل خواهد بود
این دو مساله باعث می شود تا خانه های هوشمند علاوه بر اتوماسیون، تامین امنیت و رفاه به حوزه سلامت نیز وارد شوند تا بتوان از داخل خانه وضعیت سلامتی خانواده را کنترل کرد، شرایط مناسب را فراهم آورد تا در صورت بروز مشکل برای بیماران عملکرد سریع و مناسب وجود داشته باشد و افراد توانخواه نیز بتوانند با کمترین نیاز به مراجعه به مراکز توانبخشی، زندگی روزمره خود را داشته باشند. معماری "خانه های هوشمند سالم" باید انعطاف پذیر، قابل توسعه و شفاف باشد، نیاز به پیکره بندی نداشته باشد و امکان نظارت و برنامه نویسی از راه دور را فراهم سازد
پیشینه پژوهش
کاربرد اینترنت اشیا در حوزه سلامت روز به روز در حال افزایش است و میتوان کاربرد روزافزون اپلیکشین های سلامتی را به وضوح مشاهده کرد. در همین حال پروژه هایی نظیر SPHERE نیز درحال توسعه بیوسنسورها هستند
با وجود تمام پژوهش های انجام شده، عدم وجود یک پلتفرم کامل که تمام سناریوهای ممکن را بررسی کرده و از لحاظ امنیتی نیز مشکلی نداشته باشد، چالشهای فراوانی را در این حوزه ایجاد کرده است. پس از ایجاد پلتفرم مناسب، مهم ترین مساله ای که وجود دارد بومی سازی و فرهنگ سازی استفاده از ابزارها و خانههای هوشمند برای کنترل و مانیتور وضعیت سلامتی افراد خانواده است. از دیگر مسایل مهمی که باید به آن توجه شود "قابلیت همکاری"1 است. طبق تعریف IEEE، قابلیت همکاری، توانایی انتقال اطلاعات بین دو یا چند سیستم و استفاده از اطلاعات به دست آمده است .[5] لزوم برقراری ارتباطات پایه در شرایط بحرانی نظیر زلزله و... نیز باید به طور ویژه مورد توجه قرار گیرد
روش پژوهش
خانه های هوشمند در چهار لایه قابلیت هوشمند سازی را دارا هستند - شکل. - 2 در بالاترین لایه، خانه هوشمند وارد حوزه سلامت شده و به بررسی پارامترهای مختلف از جمله: دما، رطوبت، ضربان قلب، بررسی فعالیت های فیزیکی، کالری مصرفی و... میپردازد و با توجه به پلتفرم تعیین شده عکس العمل نشان میدهد.
شکل :2 ساختار خانه هوشمند سالم در حالت کلی میتوان پلتفرم پیشنهادی را به سه بخش تقسیم کرد
-1 ورودی - پروسه جمع آوری دادهها از سنسورها -
-2 پردازش - پایش دادهها و عملکرد به عنوان دروازهای میان کاربر و سنسورها -
-3 خروجی - نمایش اطلاعات کاربردی به صورت گرافیکی برای کاربر به بهینه ترین شکل ممکن -
شکل :3 خانه هوشمند سالم از دیدگاه مهندسی
سنسورها، دوربین ها و ... به عنوان ورودیهای سیستم دائما در حال پایش افراد ساکن در منزل هستند .[18] در استفاده از سنسورها باید به تسامحی بین سادگی و کاربردی بودن رسید، نه باید تعداد زیادی حسگر را به بهای پیچیدگی فراوان پوشش داد و نه آنقدر ورودی ها را محدود نمود که نتوان از آنها برای پایش مناسب بیمار، اطلاعات لازم را استخراج کرد.
