Internet of Things Architectures, Technologies, Applications, Challenges, and Future Directions for Enhanced Living Environments and Healthcare Systems: A Review

Internet of Things (IoT) is an evolution of the Internet and has been gaining increased attention from researchers in both academic and industrial environments. Successive technological enhancements make the development of intelligent systems with a high capacity for communication and data collection possible, providing several opportunities for numerous IoT applications, particularly healthcare systems. Despite all the advantages, there are still several open issues that represent the main challenges for IoT, e.g., accessibility, portability, interoperability, information security, and privacy. IoT provides important characteristics to healthcare systems, such as availability, mobility, and scalability, that o er an architectural basis for numerous high technological healthcare applications, such as real-time patient monitoring, environmental and indoor quality monitoring, and ubiquitous and pervasive information access that benefits health professionals and patients. The constant scientific innovations make it possible to develop IoT devices through countless services for sensing, data fusing, and logging capabilities that lead to several advancements for enhanced living environments (ELEs). This paper reviews the current state of the art on IoT architectures for ELEs and healthcare systems, with a focus on the technologies, applications, challenges, opportunities, open-source platforms, and operating systems. Furthermore, this document synthesizes the existing body of knowledge and identifies common threads and gaps that open up new significant and challenging future research directions.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

A survey on subjecting electronic product code and non-ID objects to IP identification

Over the last decade, both research on the Internet of Things (IoT) and real-world IoT applications have grown exponentially. The IoT provides us with smarter cities, intelligent homes, and generally more comfortable lives. However, the introduction of these devices has led to several new challenges that must be addressed. One of the critical challenges facing interacting with IoT devices is to address billions of devices (things) around the world, including computers, tablets, smartphones, wearable devices, sensors, and embedded computers, and so on. This article provides a survey on subjecting Electronic Product Code and non-ID objects to IP identification for IoT devices, including their advantages and disadvantages thereof. Different metrics are here proposed and used for evaluating these methods. In particular, the main methods are evaluated in terms of their: (i) computational overhead, (ii) scalability, (iii) adaptability, (iv) implementation cost, and (v) whether applicable to already ID-based objects and presented in tabular format. Finally, the article proves that this field of research will still be ongoing, but any new technique must favorably offer the mentioned five evaluative parameters.Comment: 112 references, 8 figures, 6 tables, Journal of Engineering Reports, Wiley, 2020 (Open Access

New Waves of IoT Technologies Research – Transcending Intelligence and Senses at the Edge to Create Multi Experience Environments

The next wave of Internet of Things (IoT) and Industrial Internet of Things (IIoT) brings new technological developments that incorporate radical advances in Artificial Intelligence (AI), edge computing processing, new sensing capabilities, more security protection and autonomous functions accelerating progress towards the ability for IoT systems to self-develop, self-maintain and self-optimise. The emergence of hyper autonomous IoT applications with enhanced sensing, distributed intelligence, edge processing and connectivity, combined with human augmentation, has the potential to power the transformation and optimisation of industrial sectors and to change the innovation landscape. This chapter is reviewing the most recent advances in the next wave of the IoT by looking not only at the technology enabling the IoT but also at the platforms and smart data aspects that will bring intelligence, sustainability, dependability, autonomy, and will support human-centric solutions.acceptedVersio

Security issues in Internet of Things

The main idea behind the concept of the Internet of Things (IoT) is to connect all kinds of everyday objects, thus enabling them to communicate to each other and enabling people to communicate to them. IoT is an extensive concept that encompasses a wide range of technologies and applications. This document gives an introduction to what the IoT is, its fundamental characteristics and the enabling technologies that are currently being used. However, the technologies for the IoT are still evolving and maturing, leading to major challenges that need to be solved for a successful deployment of the IoT. Security is one of the most significant ones. Security issues may represent the greatest obstacle to general acceptance of the IoT. This document presents an assessment of the IoT security goals, its threats and the security requirements to achieve the goals. A survey on a representative set of already deployed IoT technologies is done to assess the current state of the art with regards to security. For each solution, a description of its functionality, its security options and the issues found in the literature is given. Finally, the common issues are identified and a set of future solutions are given.La idea principal detrás del concepto de Internet de las cosas (IoT) es conectar todo tipo de objetos cotidianos, para permitir comunicarse entre sí y que personas se comuniquen con ellos. IoT es un amplio concepto que abarca una extensa gama de tecnologías y aplicaciones. Este documento da una introducción a lo que es el IoT, sus características fundamentales y las tecnologías que se están utilizando actualmente. Sin embargo, las tecnologías usadas en el IoT todavía están en evolución y madurando, dando lugar a grandes desafíos que deben resolverse para un despliegue exitoso del IoT. La seguridad es uno de las más significativos. Los problemas de seguridad pueden representar el mayor obstáculo para la aceptación general del IoT. Este documento presenta una evaluación de los objetivos de seguridad en el IoT, sus amenazas y los requisitos necesarios para alcanzar dichos objetivos. Se realiza un estudio sobre un conjunto representativo de tecnologías IoT en uso para evaluar su estado actual respecto a la seguridad. Para cada solución, se da una descripción de su funcionalidad, sus protecciones y los problemas encontrados. Finalmente, se identifican los problemas comunes y se dan un conjunto de soluciones futuras.La idea principal darrera del concepte d'Internet de les coses (IoT) és connectar tot tipus d'objectes quotidians, per permetre comunicar-se entre sí i que les persones es comuniquin amb ells. IoT és un ampli concepte que engloba una extensa gamma de tecnologies i aplicacions. Aquest document dona una introducció al que és el IoT, les seves característiques fonamentals i les tecnologies que s'estan utilitzant actualment. No obstant, les tecnologies utilitzades en el IoT encara estan evolucionant i madurant, donant lloc a grans reptes que s'han de resoldre per a un desplegament exitós del IoT. La seguretat és un dels reptes més significatius. Els problemes de seguretat poden representar el major obstacle per l'acceptació general de l'IoT. Aquest document presenta una avaluació dels objectius de seguretat en el Iot, les seves amenaces i els requisits necessaris per assolir aquests objectius. Es realitza un estudi sobre un conjunt representatiu de tecnologies IoT en ús per avaluar el seu estat actual respecte a la seguretat. Per cada solució, es dona una descripció de la seva funcionalitat, les seves proteccions i els problemes trobats. Finalment, s'identifiquen els problemes comuns i es donen un conjunt de solucions futures

A survey of IoT security based on a layered architecture of sensing and data analysis

The Internet of Things (IoT) is leading today’s digital transformation. Relying on a combination of technologies, protocols, and devices such as wireless sensors and newly developed wearable and implanted sensors, IoT is changing every aspect of daily life, especially recent applications in digital healthcare. IoT incorporates various kinds of hardware, communication protocols, and services. This IoT diversity can be viewed as a double-edged sword that provides comfort to users but can lead also to a large number of security threats and attacks. In this survey paper, a new compacted and optimized architecture for IoT is proposed based on five layers. Likewise, we propose a new classification of security threats and attacks based on new IoT architecture. The IoT architecture involves a physical perception layer, a network and protocol layer, a transport layer, an application layer, and a data and cloud services layer. First, the physical sensing layer incorporates the basic hardware used by IoT. Second, we highlight the various network and protocol technologies employed by IoT, and review the security threats and solutions. Transport protocols are exhibited and the security threats against them are discussed while providing common solutions. Then, the application layer involves application protocols and lightweight encryption algorithms for IoT. Finally, in the data and cloud services layer, the main important security features of IoT cloud platforms are addressed, involving confidentiality, integrity, authorization, authentication, and encryption protocols. The paper is concluded by presenting the open research issues and future directions towards securing IoT, including the lack of standardized lightweight encryption algorithms, the use of machine-learning algorithms to enhance security and the related challenges, the use of Blockchain to address security challenges in IoT, and the implications of IoT deployment in 5G and beyond

Internet of Things Architectures for Enhanced Living Environments

Ambient Assisted Living (AAL) is an emerging multidisciplinary research area that aims to create an ecosystem of different types of sensors, computers, mobile devices, wireless networks, and software applications for enhanced living environments and occupational health. There are several challenges in the development and implementation of an effective AAL system, such as system architecture, human-computer interaction, ergonomics, usability, and accessibility. There are also social and ethical challenges, such as acceptance by seniors and the privacy and confidentiality that must be a requirement of AAL devices. It is also essential to ensure that technology does not replace human care and is used as a relevant complement. The Internet of Things (IoT) is a paradigm where objects are connected to the Internet and support sensing capabilities. IoT devices should be ubiquitous, recognize the context, and support intelligence capabilities closely related to AAL. Technological advances allow defining new advanced tools and platforms for real-time health monitoring and decision making in the treatment of various diseases. IoT is a suitable approach to building healthcare systems, and it provides a suitable platform for ubiquitous health services, using, for example, portable sensors to carry data to servers and smartphones for communication. Despite the potential of the IoT paradigm and technologies for healthcare systems, several challenges to be overcome still exist. The direction and impact of IoT in the economy are not clearly defined, and there are barriers to the immediate and ubiquitous adoption of IoT products, services, and solutions. Several sources of pollutants have a high impact on indoor living environments. Consequently, indoor air quality is recognized as a fundamental variable to be controlled for enhanced health and well-being. It is critical to note that typically most people occupy more than 90% of their time inside buildings, and poor indoor air quality negatively affects performance and productivity. Research initiatives are required to address air quality issues to adopt legislation and real-time inspection mechanisms to improve public health, not only to monitor public places, schools, and hospitals but also to increase the rigor of building rules. Therefore, it is necessary to use real-time monitoring systems for correct analysis of indoor air quality to ensure a healthy environment in at least public spaces. In most cases, simple interventions provided by homeowners can produce substantial positive impacts on indoor air quality, such as avoiding indoor smoking and the correct use of natural ventilation. An indoor air quality monitoring system helps the detection and improvement of air quality conditions. Local and distributed assessment of chemical concentrations is significant for safety (e.g., detection of gas leaks and monitoring of pollutants) as well as to control heating, ventilation, and HVAC systems to improve energy efficiency. Real-time indoor air quality monitoring provides reliable data for the correct control of building automation systems and should be assumed as a decision support platform on planning interventions for enhanced living environments. However, the monitoring systems currently available are expensive and only allow the collection of random samples that are not provided with time information. Most solutions on the market only allow data consulting limited to device memory and require procedures for downloading and manipulating data with specific software. In this way, the development of innovative environmental monitoring systems based on ubiquitous technologies that allow real-time analysis becomes essential. This thesis resulted in the design and development of IoT architectures using modular and scalable structures for air quality monitoring based on data collected from cost-effective sensors for enhanced living environments. The proposed architectures address several concepts, including acquisition, processing, storage, analysis, and visualization of data. These systems incorporate an alert management Framework that notifies the user in real-time in poor indoor air quality scenarios. The software Framework supports multiple alert methods, such as push notifications, SMS, and e-mail. The real-time notification system offers several advantages when the goal is to achieve effective changes for enhanced living environments. On the one hand, notification messages promote behavioral changes. These alerts allow the building manager to identify air quality problems and plan interventions to avoid unhealthy air quality scenarios. The proposed architectures incorporate mobile computing technologies such as mobile applications that provide ubiquitous air quality data consulting methods s. Also, the data is stored and can be shared with medical teams to support the diagnosis. The state-of-the-art analysis has resulted in a review article on technologies, applications, challenges, opportunities, open-source IoT platforms, and operating systems. This review was significant to define the IoT-based Framework for indoor air quality supervision. The research leads to the development and design of cost-effective solutions based on open-source technologies that support Wi-Fi communication and incorporate several advantages such as modularity, scalability, and easy installation. The results obtained are auspicious, representing a significant contribution to enhanced living environments and occupational health. Particulate matter (PM) is a complex mixture of solid and liquid particles of organic and inorganic substances suspended in the air. Moreover, it is considered the pollutant that affects more people. The most damaging particles to health are ≤PM10 (diameter 10 microns or less), which can penetrate and lodge deep within the lungs, contributing to the risk of developing cardiovascular and respiratory diseases as well as lung cancer. Taking into account the adverse health effects of PM exposure, an IoT architecture for automatic PM monitoring was proposed. The proposed architecture is a PM real-time monitoring system and a decision-making tool. The solution consists of a hardware prototype for data acquisition and a Web Framework developed in .NET for data consulting. This system is based on open-source and technologies, with several advantages compared to existing systems, such as modularity, scalability, low-cost and easy installation. The data is stored in a database developed in SQL SERVER using .NET Web services. The results show the ability of the system to analyze the indoor air quality in real-time and the potential of the Web Framework for the planning of interventions to ensure safe, healthy, and comfortable conditions. Associations of high concentrations of carbon dioxide (CO2) with low productivity at work and increased health problems are well documented. There is also a clear correlation between high levels of CO2 and high concentrations of pollutants in indoor air. There are sufficient reasons to monitor CO2 and provide real-time notifications to improve occupational health and provide a safe and healthy indoor living environment. Taking into account the significant influence of CO2 for enhanced living environments, a real-time IoT architecture for CO2 monitoring was proposed. CO2 was selected because it is easy to measure and is produced in quantity (by people and combustion equipment). It can be used as an indicator of other pollutants and, therefore, of air quality in general. The solution consists of a hardware prototype for data acquisition environment, a Web software, and a smartphone application for data consulting. The proposed architecture is based on open-source technologies, and the data is stored in a SQL SERVER database. The mobile Framework allows the user not only to consult the latest data collected but also to receive real-time notifications in poor indoor air quality scenarios, and to configure the alerts threshold levels. The results show that the mobile application not only provides easy access to real-time air quality data, but also allows the user to maintain parameter history and provide a history of changes. Consequently, this system allows the user to analyze in a precise and detailed manner the behavior of air quality. Finally, an air quality monitoring solution was implemented, consisting of a hardware prototype that incorporates only the MICS-6814 sensor as the detection unit. This system monitors various air quality parameters such as NH3 (ammonia), CO (carbon monoxide), NO2 (nitrogen dioxide), C3H8 (propane), C4H10 (butane), CH4 (methane), H2 (hydrogen) and C2H5OH (ethanol). The monitoring of the concentrations of these pollutants is essential to provide enhanced living environments. This solution is based on Cloud, and the collected data is sent to the ThingSpeak platform. The proposed Framework combines sensitivity, flexibility, and measurement accuracy in real-time, allowing a significant evolution of current air quality controls. The results show that this system provides easy, intuitive, and fast access to air quality data as well as relevant notifications in poor air quality situations to provide real-time intervention and improve occupational health. These data can be accessed by physicians to support diagnoses and correlate the symptoms and health problems of patients with the environment in which they live. As future work, the results reported in this thesis can be considered as a starting point for the development of a secure system sharing data with health professionals in order to serve as decision support in diagnosis.Ambient Assisted Living (AAL) é uma área de investigação multidisciplinar emergente que visa a construção de um ecossistema de diferentes tipos de sensores, microcontroladores, dispositivos móveis, redes sem fios e aplicações de software para melhorar os ambientes de vida e a saúde ocupacional. Existem muitos desafios no desenvolvimento e na implementação de um sistema AAL, como a arquitetura do sistema, interação humano-computador, ergonomia, usabilidade e acessibilidade. Existem também problemas sociais e éticos, como a aceitação por parte dos utilizadores mais vulneráveis e a privacidade e confidencialidade, que devem ser uma exigência de todos os dispositivos AAL. De facto, também é essencial assegurar que a tecnologia não substitua o cuidado humano e seja usada como um complemento essencial. A Internet das Coisas (IoT) é um paradigma em que os objetos estão conectados à Internet e suportam recursos sensoriais. Tendencialmente, os dispositivos IoT devem ser omnipresentes, reconhecer o contexto e ativar os recursos de inteligência ambiente intimamente relacionados ao AAL. Os avanços tecnológicos permitem definir novas ferramentas avançadas e plataformas para monitorização de saúde em tempo real e tomada de decisão no tratamento de várias doenças. A IoT é uma abordagem adequada para construir sistemas de saúde sendo que oferece uma plataforma para serviços de saúde ubíquos, usando, por exemplo, sensores portáteis para recolha e transmissão de dados e smartphones para comunicação. Apesar do potencial do paradigma e tecnologias IoT para o desenvolvimento de sistemas de saúde, muitos desafios continuam ainda por ser resolvidos. A direção e o impacto das soluções IoT na economia não está claramente definido existindo, portanto, barreiras à adoção imediata de produtos, serviços e soluções de IoT. Os ambientes de vida são caracterizados por diversas fontes de poluentes. Consequentemente, a qualidade do ar interior é reconhecida como uma variável fundamental a ser controlada de forma a melhorar a saúde e o bem-estar. É importante referir que tipicamente a maioria das pessoas ocupam mais de 90% do seu tempo no interior de edifícios e que a má qualidade do ar interior afeta negativamente o desempenho e produtividade. É necessário que as equipas de investigação continuem a abordar os problemas de qualidade do ar visando a adoção de legislação e mecanismos de inspeção que atuem em tempo real para a melhoraria da saúde e qualidade de vida, tanto em locais públicos como escolas e hospitais e residências particulares de forma a aumentar o rigor das regras de construção de edifícios. Para tal, é necessário utilizar mecanismos de monitorização em tempo real de forma a possibilitar a análise correta da qualidade do ambiente interior para garantir ambientes de vida saudáveis. Na maioria dos casos, intervenções simples que podem ser executadas pelos proprietários ou ocupantes da residência podem produzir impactos positivos substanciais na qualidade do ar interior, como evitar fumar em ambientes fechados e o uso correto de ventilação natural. Um sistema de monitorização e avaliação da qualidade do ar interior ajuda na deteção e na melhoria das condições ambiente. A avaliação local e distribuída das concentrações químicas é significativa para a segurança (por exemplo, deteção de fugas de gás e supervisão dos poluentes) bem como para controlar o aquecimento, ventilação, e sistemas de ar condicionado (HVAC) visando a melhoria da eficiência energética. A monitorização em tempo real da qualidade do ar interior fornece dados fiáveis para o correto controlo de sistemas de automação de edifícios e deve ser assumida com uma plataforma de apoio à decisão no que se refere ao planeamento de intervenções para ambientes de vida melhorados. No entanto, os sistemas de monitorização atualmente disponíveis são de alto custo e apenas permitem a recolha de amostras aleatórias que não são providas de informação temporal. A maioria das soluções disponíveis no mercado permite apenas a acesso ao histórico de dados que é limitado à memória do dispositivo e exige procedimentos de download e manipulação de dados com software proprietário. Desta forma, o desenvolvimento de sistemas inovadores de monitorização ambiente baseados em tecnologias ubíquas e computação móvel que permitam a análise em tempo real torna-se essencial. A Tese resultou na definição e no desenvolvimento de arquiteturas para monitorização da qualidade do ar baseadas em IoT. Os métodos propostos são de baixo custo e recorrem a estruturas modulares e escaláveis para proporcionar ambientes de vida melhorados. As arquiteturas propostas abordam vários conceitos, incluindo aquisição, processamento, armazenamento, análise e visualização de dados. Os métodos propostos incorporam Frameworks de gestão de alertas que notificam o utilizador em tempo real e de forma ubíqua quando a qualidade do ar interior é deficiente. A estrutura de software suporta vários métodos de notificação, como notificações remotas para smartphone, SMS (Short Message Service) e email. O método usado para o envio de notificações em tempo real oferece várias vantagens quando o objetivo é alcançar mudanças efetivas para ambientes de vida melhorados. Por um lado, as mensagens de notificação promovem mudanças de comportamento. De facto, estes alertas permitem que o gestor do edifício e os ocupantes reconheçam padrões da qualidade do ar e permitem também um correto planeamento de intervenções de forma evitar situações em que a qualidade do ar é deficiente. Por outro lado, o sistema proposto incorpora tecnologias de computação móvel, como aplicações móveis, que fornecem acesso omnipresente aos dados de qualidade do ar e, consequentemente, fornecem soluções completas para análise de dados. Além disso, os dados são armazenados e podem ser partilhados com equipas médicas para ajudar no diagnóstico. A análise do estado da arte resultou na elaboração de um artigo de revisão sobre as tecnologias, aplicações, desafios, plataformas e sistemas operativos que envolvem a criação de arquiteturas IoT. Esta revisão foi um trabalho fundamental na definição das arquiteturas propostas baseado em IoT para a supervisão da qualidade do ar interior. Esta pesquisa conduz a um desenvolvimento de arquiteturas IoT de baixo custo com base em tecnologias de código aberto que operam como um sistema Wi-Fi e suportam várias vantagens, como modularidade, escalabilidade e facilidade de instalação. Os resultados obtidos são muito promissores, representando uma contribuição significativa para ambientes de vida melhorados e saúde ocupacional. O material particulado (PM) é uma mistura complexa de partículas sólidas e líquidas de substâncias orgânicas e inorgânicas suspensas no ar e é considerado o poluente que afeta mais pessoas. As partículas mais prejudiciais à saúde são as ≤PM10 (diâmetro de 10 micrómetros ou menos), que podem penetrar e fixarem-se dentro dos pulmões, contribuindo para o risco de desenvolver doenças cardiovasculares e respiratórias, bem como de cancro do pulmão. Tendo em consideração os efeitos negativos para a saúde da exposição ao PM foi desenvolvido numa primeira fase uma arquitetura IoT para monitorização automática dos níveis de PM. Esta arquitetura é um sistema que permite monitorização de PM em tempo real e uma ferramenta de apoio à tomada de decisão. A solução é composta por um protótipo de hardware para aquisição de dados e um portal Web desenvolvido em .NET para consulta de dados. Este sistema é baseado em tecnologias de código aberto com várias vantagens em comparação aos sistemas existentes, como modularidade, escalabilidade, baixo custo e fácil instalação. Os dados são armazenados numa base de dados desenvolvida em SQL SERVER e são enviados com recurso a serviços Web. Os resultados mostram a capacidade do sistema de analisar em tempo real a qualidade do ar interior e o potencial da Framework Web para o planeamento de intervenções com o objetivo de garantir condições seguras, saudáveis e confortáveis. Associações de altas concentrações de dióxido de carbono (CO2) com défice de produtividade no trabalho e aumento de problemas de saúde encontram-se bem documentadas. Existe também uma correlação evidente entre altos níveis de CO2 e altas concentrações de poluentes no ar interior. Tendo em conta a influência significativa do CO2 para a construção de ambientes de vida melhorados desenvolveu-se uma solução de monitorização em tempo real de CO2 com base na arquitetura de IoT. A arquitetura proposta permite também o envio de notificações em tempo real para melhorar a saúde ocupacional e proporcionar um ambiente de vida interior seguro e saudável. O CO2 foi selecionado, pois é fácil de medir e é produzido em quantidade (por pessoas e equipamentos de combustão). Assim, pode ser usado como um indicador de outros poluentes e, portanto, da qualidade do ar em geral. O método proposto é composto por um protótipo de hardware para aquisição de dados, um software Web e uma aplicação smartphone para consulta de dados. Esta arquitetura é baseada em tecnologias de código aberto e os dados recolhidos são armazenados numa base de dados SQL SERVER. A Framework móvel permite não só consultar em tempo real os últimos dados recolhidos, receber notificações com o objetivo de avisar o utilizador quando a qualidade do ar está deficiente, mas também para configurar alertas. Os resultados mostram que a Framework móvel fornece não apenas acesso fácil aos dados da qualidade do ar em tempo real, mas também permite ao utilizador manter o histórico de parâmetros. Assim este sistema permite ao utilizador analisar de maneira precisa e detalhada o comportamento da qualidade do ar interior. Por último, é proposta uma arquitetura para monitorização de vários parâmetros da qualidade do ar, como NH3 (amoníaco), CO (monóxido de carbono), NO2 (dióxido de azoto), C3H8 (propano), C4H10 (butano), CH4 (metano), H2 (hidrogénio) e C2H5OH (etanol). Esta arquitetura é composta por um protótipo de hardware que incorpora unicamente o sensor MICS-6814 como unidade de deteção. O controlo das concentrações destes poluentes é extremamente relevante para proporcionar ambientes de vida melhorados. Esta solução tem base na Cloud sendo que os dados recolhidos são enviados para a plataforma ThingSpeak. Esta Framework combina sensibilidade, flexibilidade e precisão de medição em tempo real, permitindo uma evolução significativa dos atuais sistemas de monitorização da qualidade do ar. Os resultados mostram que este sistema fornece acesso fácil, intuitivo e rápido aos dados de qualidade do ar bem como notificações essenciais em situações de qualidade do ar deficiente de forma a planear intervenções em tempo útil e melhorar a saúde ocupacional. Esses dados podem ser acedidos pelos médicos para apoiar diagnósticos e correlacionar os sintomas e problemas de saúde dos pacientes com o ambiente em que estes vivem. Como trabalho futuro, os resultados reportados nesta Tese podem ser considerados um ponto de partida para o desenvolvimento de um sistema seguro para partilha de dados com profissionais de saúde de forma a servir de suporte à decisão no diagnóstico

Applications of the Internet of Medical Things to Type 1 Diabetes Mellitus

Type 1 Diabetes Mellitus (DM1) is a condition of the metabolism typified by persistent hyperglycemia as a result of insufficient pancreatic insulin synthesis. This requires patients to be aware of their blood glucose level oscillations every day to deduce a pattern and anticipate future glycemia, and hence, decide the amount of insulin that must be exogenously injected to maintain glycemia within the target range. This approach often suffers from a relatively high imprecision, which can be dangerous. Nevertheless, current developments in Information and Communication Technologies (ICT) and innovative sensors for biological signals that might enable a continuous, complete assessment of the patient’s health provide a fresh viewpoint on treating DM1. With this, we observe that current biomonitoring devices and Continuous Glucose Monitoring (CGM) units can easily obtain data that allow us to know at all times the state of glycemia and other variables that influence its oscillations. A complete review has been made of the variables that influence glycemia in a T1DM patient and that can be measured by the above means. The communications systems necessary to transfer the information collected to a more powerful computational environment, which can adequately handle the amounts of data collected, have also been described. From this point, intelligent data analysis extracts knowledge from the data and allows predictions to be made in order to anticipate risk situations. With all of the above, it is necessary to build a holistic proposal that allows the complete and smart management of T1DM. This approach evaluates a potential shortage of such suggestions and the obstacles that future intelligent IoMT-DM1 management systems must surmount. Lastly, we provide an outline of a comprehensive IoMT-based proposal for DM1 management that aims to address the limits of prior studies while also using the disruptive technologies highlighted beforePartial funding for open access charge: Universidad de Málag

Segurança e privacidade em terminologia de rede

Security and Privacy are now at the forefront of modern concerns, and drive a significant part of the debate on digital society. One particular aspect that holds significant bearing in these two topics is the naming of resources in the network, because it directly impacts how networks work, but also affects how security mechanisms are implemented and what are the privacy implications of metadata disclosure. This issue is further exacerbated by interoperability mechanisms that imply this information is increasingly available regardless of the intended scope. This work focuses on the implications of naming with regards to security and privacy in namespaces used in network protocols. In particular on the imple- mentation of solutions that provide additional security through naming policies or increase privacy. To achieve this, different techniques are used to either embed security information in existing namespaces or to minimise privacy ex- posure. The former allows bootstraping secure transport protocols on top of insecure discovery protocols, while the later introduces privacy policies as part of name assignment and resolution. The main vehicle for implementation of these solutions are general purpose protocols and services, however there is a strong parallel with ongoing re- search topics that leverage name resolution systems for interoperability such as the Internet of Things (IoT) and Information Centric Networks (ICN), where these approaches are also applicable.Segurança e Privacidade são dois topicos que marcam a agenda na discus- são sobre a sociedade digital. Um aspecto particularmente subtil nesta dis- cussão é a forma como atribuímos nomes a recursos na rede, uma escolha com consequências práticas no funcionamento dos diferentes protocols de rede, na forma como se implementam diferentes mecanismos de segurança e na privacidade das várias partes envolvidas. Este problema torna-se ainda mais significativo quando se considera que, para promover a interoperabili- dade entre diferentes redes, mecanismos autónomos tornam esta informação acessível em contextos que vão para lá do que era pretendido. Esta tese foca-se nas consequências de diferentes políticas de atribuição de nomes no contexto de diferentes protocols de rede, para efeitos de segurança e privacidade. Com base no estudo deste problema, são propostas soluções que, através de diferentes políticas de atribuição de nomes, permitem introdu- zir mecanismos de segurança adicionais ou mitigar problemas de privacidade em diferentes protocolos. Isto resulta na implementação de mecanismos de segurança sobre protocolos de descoberta inseguros, assim como na intro- dução de mecanismos de atribuiçao e resolução de nomes que se focam na protecçao da privacidade. O principal veículo para a implementação destas soluções é através de ser- viços e protocolos de rede de uso geral. No entanto, a aplicabilidade destas soluções extende-se também a outros tópicos de investigação que recorrem a mecanismos de resolução de nomes para implementar soluções de intero- perabilidade, nomedamente a Internet das Coisas (IoT) e redes centradas na informação (ICN).Programa Doutoral em Informátic

Forder Application

Dissertação de Mestrado em Engenharia InformáticaIn Portugal eating out is a part of the lifestyle. People meet in coffee shops and restaurants, creating business opportunities for the owners of the places. In the summer season there are many bars that open their terrace service. Like many business, there are some ‘quiet times’ during the day – moments, when the place doesn’t receive so many clients. This project proposes an idea on how to maintain the efficiency of the outdoor service with possibly lower costs for the company. The application presented in the given project enables clients to make their requests directly from the table using a cellphone. In the next step the employee receives a notification with the request and he can prepare and deliver the order. Combining Proximity Communication Technologies and a web and mobile application, the communication between a client and an employee may turn out to be fast and comfortable. This solution can have an impact on the number of employees during a calmer time. It is also expected that the client will be able to receive his order in the faster way, through the implemented innovation

A Blockchain Application Prototype for the Internet of Things

The emergence of the Internet of things (IoT), associated with the explosion in the number of connected objects, and the growth in user needs, makes the Internet network very complex. IoT objects are diverse and heterogeneous, which requires establishing interoperability and efficient identity management on the one hand. On the other hand, centralized architectures such as cloud-based ones can have overhead and high latency, with a potential risk of failure. Facing these challenges, Blockchain technology, with its decentralized architecture based on a distributed peer-to-peer network, offers a new infrastructure that allows IoT objects to interact reliably and securely. In this paper, a new approach is proposed with a three-layer architecture: layer of sensing and collection of data made up of the IoT network, layer of processing and saving of data exchanges at the Blockchain level, and access and visualization layer via a web interface. The prototype implemented in this study allows all transactions (data exchanges) generated by IoT devices to be recorded and stored on a dedicated Blockchain, assuring the security of IoT objects\u27 communications. This prototype also enables access to and visualization of all data and information, thus enhancing the IoT network\u27s transparency