I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   1 5 ,   N o .   2 A ugus t   20 1 9 ,   pp .   6 31 ~ 63 7   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 5 .i 2 . pp 6 31 - 63 7             631       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   A   n o v e l   t h r e e   t i e r   i n t e r n e t   o f   t h i n g h e a l t h   m o n i t o r i n g   s y st e m       D e e p i k a   N ,   M .   A n an d ,   F . Je r al d   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r o ni c s   a nd   C o m m uni c a t i o n   E ng i ne e r i ng ,   D r .   M .   G .   R   E duc a t i o na l   a nd  R e s e a r c h   I ns t i t ut e   U ni v e r s i t y ,   I ndi a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e D e c   1 9 ,   2018   R e v i s e J a n   21,   201 9   A c c e pt e M a r   10 ,   201 9       I nt e r ne t   o f   t h i ng s   i s   a   t e c hno l o gy   w he r e   da y   t o   da y   de v i c e s ,   pr o c e s s i ng ,   a nd   c om m uni c a t i o be c o m e   s m a r t e r ,   i n t e l l i g e nt   a n i nf o r m a t i v e   r e s pe c t i v e l y .   H e a l t m o ni t o r i ng   s y s t e m   i s   o ne   t he   m o s t   i m po r t a nt   a p pl i c a t i o ns   e na bl e by   I O T .   I O T   he a l t m o ni t o r i ng   s y s t e m   c o m pr i s e s   o f   s e ns o r s ,   ne t w o r a nd  a   r e m o t e   s e r v e r   ( c l o ud) .   I t   pr o v i de s   m u l t i - di m e ns i o na l   h e a l t m o ni t o r i n g   a nd  a l s o   s ug g e s t s   t r e a t m e nt s .   I t hi s   p a pe r   w e   h a v e   pr o po s e a   no v e l   t hr e e   t i e r   he a l t h   m o ni t o r i ng   s y s t e m ,   w hi c s t o r e s   a nd   pr o c e s s   t h e   h ug e   a m o unt   o f   s e ns o r   da t a   o ut s i d e   t he   de v i c e   us i ng   a   t e c hno l o gy   c a l l e c l o ud  c o m put i ng .   W he t he   o bs e r v e c l i n i c a l   s e n s o r   v a l u e   e xc e e d s   t h e   t h r e s ho l c l i n i c a l   v a l ue ,   t he   s y s t e m   s e nds   a l e r t   m e s s a g e   t o   t he   do c t o r   a nd  c a r e t a ke r s .   T he   hi s t o r y   of   da t a   a nd   o bs e r v e d a t a   i s   s t o r e i t he   c l o ud  f o r   a   l o ng e r   t i m e   a nd   i t   c a be   v i e w e by   l o gg i ng   i nt o   t he   w e b s i t e .   Ke y w or ds :   Int e rn e t   o f   t h i n gs   H e a l t m o ni t o r i n g   s y s t e m   Cl o ud  c o m put i ng   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   D e e pi ka   N ,   D e pa rt m e n t   o f   E l e c t r o n i c s   a n Co m m u ni c a t i o E n g i n e e ri n g ,     D r.   M .   G .   R   E duc a t i o na l   a nd  R e s e a r c h   I n s t i t ut e   U ni v e r s i t y ,     Ch e nna i - 9 5,   I n d i a .   E m a i l :   de e pi ka na r a y a na m o o r t h y @ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     Int e rn e t   o f   t h i n gs   i s   a   t e c hn o l o g y   t ha t   i m p r o v e s   t h e   qua l i t y   of   l i fe   by   a l l ow i n a l l   p h y s i c a l   obj e c t s   t c o m m uni c a t e   w i t h   o n e   a n o t h e r   a n t o   s ha r e   us e f ul   i n f o r m a t i o w i t n o   o r   l e s s   h um a n   i n t e r v e n t i o n   [ 1].     It   i s   a l s o   de f i n e a s   t h e   i nt e rn e t w o r ki n o f   de v i c e s   w h i c h   us e s   s t a n da rd  c o m m u ni c a t i o n   p r o t o c o l   t o   s uppl y   s e r v i c e s   t o   t h e   us e r s   [ 2].     IO T =   H um a b e i n gs   +   p h y s i c a l   de v i c e s   + i n t e rn e t     T h e r e   i s   a   r a pi g r o w t h   i n   t h e   n u m b e r   o ph y s i c a l   obj e c t s   c o nn e c t e t o   t h e   i nt e rn e t   w hi c h   c a us e s   a   l o t   of   c h a l l e n ge s   i n   IO T   [3 ].   S i n c e   IO T   i s   a t   t h e   e a r l y   s t a ge   of   d e v e l o pm e n t   a n t h e r e   i s   n o   s t a n d a r IO T   a r c hi t e c t u r e ,   t h e   c o m m u n i c a t i o n   b e t w e e n   Io t   t h i ngs   i s   n o t   s e c ur e   a n i t   i s   a l s o   s ub j e c t e t o   i n t e r o pe ra b i l i t y   i s s ue   a n i nt e g r a t i o n   i s s ue s   [4].   A s   m o s t   o t h e   Io t   de v i c e s   r e l a y s   o n   r e n e w a b l e   e n e r gy   a n ha v e   s m a l l   s i z e b a t t e ri e s ,   t h e   de v i c e s   m us t   b e   i m pl e m e nt e us i n l o w   p ow e r   de s i g n .   I r e c e n t   y e a r s   t h e r e   i s   a   t r e m e ndo us   i n c r e a s e   i n   t h e   us a ge   of   w e a r a b l e   de v i c e s   fo r   c o n t i n uo us   pa t i e n t   h e a l t h   m o ni t o r i n [5] .   IO T   w e a r a b l e   de v i c e s   a r e   a t t a c h e t o   t h e   b o d y   of   pa t i e n t s   a nd  p h y s i o l o gi c a l   p a r a m e t e r s   a r e   m e a s u r e c o n t i n uo us l y   [6].     T h e   c o l l e c t e da t a   f r o m   t h e   s e n s o r s   a r e   s t o r e i c l o ud  da t a b a s e   fo r   a   l o n pe r i o o f   t i m e .   W h e n   t h e   m e di c a l   m e t r i c s   go e s   b e y o n t h e   t hr e s h o l v a l ue ,   IO T   d e v i c e s   s e n ds   a l e r t   m e s s a ge   t o   t h e   e n us e r s .   Ca r di o v a s c ul a r   di s e a s e   (CV D i s   t h e   m a j o r   c a us e   o de a t h   i n   t h e   w o r l d .   A rrh y t h m i a   i s   o n e   of   t h e   CV D S   w h i c h   i s   a s s o c i a t e w i t h   i rr e gul a r i t i e s   i h e a rt b e a t .   T h e   t w o   m a j o r   c a t e go r i e s   o f   a rrh y t h m i a s   b a s e o s i ngl e   i rr e gul a r   h e a rt   b e a t   a n a   s e t   of   i r r e gu l a r   h e a rt   b e a t   a r e   m o r p h o l o gi c a l   a rrh y t h m i a s   a n rh y t hm i c   a rrh y t h m i a   r e s pe c t i v e l y .   T h e   go a l   o f   t hi s   p a pe i s   t o   i m pl e m e nt   a   t hr e e   t i e r   h e a l t m o n i t o r i ng  a r c h i t e c t u r e   b a s e of   i n t e rn e t   o f   t h i n gs   t o   de t e c t   a rrh y t hm i a   a n i m p l e m e n t   a   w e b   b a s e G U t o   v i e w   t h e   h e a l t h   s t a t us   of  pa t i e nt s .   T h e   h e a l t da t a   w h i c h   a r e   c o l l e c t e f r o m   t h e   pa t i e n t ’s   b o d y   w i l l   b e   t r a n s m i t t e t o   t h e   Io T   c l o ud  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 5 ,   N o .   2 A ugus t   2 01 9   :     6 31   -   63 7   632   us i n W i - F i   b e c a us e   W i - F i   pr o v i de s   h i g h e r   d a t a   r a t e s   a n w i de r   c ov e r a ge   a r e a s   w h e n   c o m pa r e d   t o   B l ue t oo t o r   Z i gb e e .   W e   h a v e   de pl oy e H T T P   a nd  M Q T T   s e r v e r s   i n   t h e   c l o ud  i n   o rde r   t o   ge t   t i m e l y   a c c e s s   t o   t h e   us e r ’s   h e a l t h   d a t a .   T o   a c c e s s   da t a   i n   t h e   IO T   c l o ud,   a   W e b   ba s e G U i s   i m pl e m e n t e d.   T hi s   h e l ps   t h e   p a t i e nt s   a n do c t o r s   w i t e a s y   a c c e s s   un l i ke   m o b i l e   ph o n e s   w h i c h   ha s   di f f e r e n t   O S .         2.   R ELA TED   WO R K   T h e   us e   o f   IO T   t e c hn o l o g y   i n   h e a l t h c a r e   ha s   b e e n   o i n c r e a s e .   H a r v a r U ni v e r s i t y   h a s   de v e l o pe a   pr o j e c t   c a l l e c o de b l ue   fo r   m o n i t o r i ng  p a ra m e t e r s   s uc h   a s   E CG ,   E E G ,   E M G ,   E K G ,   S pO 2   pu l s e   o xi m e t e r   o a n   i n d i v i dua l   [7].   W h e n   t h e   h e a l t h   c o n di t i o n   o f   a   pa t i e nt   d e t e r i o ra t e s ,   n e c e s s a r y   a c t i o n   i s   t a ke n   by   d o c t o r s .     T o   de l i v e r   t h e   h e a l t h   i n f o rm a t i o n   o f   pa t i e n t s   i n   a   c o n t i nuo us   m a nn e r,   c o de   b l ue   pr o j e c t s   h a s   us e pub l i s h   a n s ub s c r i b e   a r c h i t e c t u r e   [ 8 ,   9]   U n i v e r s i t y   o f   V i r gi n i a   ha s   de v e l o pe a   pr o j e c t   c a l l e a l a rm - n e t   t o   m e a s u r e   t h e   h e a l t h   pa ra m e t e r s   us i n t hr e e   t i e n e t w o r a r c h i t e c t ur e   [1 0].   T h e   m a i a i m   o f   t h i s   p r o j e c t   i s   t o   pr e di c t   c ri t i c a l   e m e r ge n c y   s t a t e   of   pa t i e nt s   us i ng  p ri o h e a l t r e c o r ds .     A   t hr e e   t i e r   f r a m e w o r c a l l e A ID - N   h a s   b e e n   de v e l o p e f o r   m o n i t o r i ng  t h e   h e a l t h   s t a t us   o   pa t i e nt s   [11 ] .   T hi s   f ra m e w o r us e s   l i g ht   w e i ght   a l go r i t h m   w hi c us e s   l e s s   m e m o r y   a n c o m put a t i o n a l   c a pa b i l i t i e s .   M o b i h e a l t h   i s   a   h e a l t m o n i t o r i ng  s y s t e m   fo r   a m b ul a n t   p a t i e nt s .   B o d y   s e n s o r s   a r e   f i xe o n   t h e   pa t i e nt s   t o   m e a s u r e   p h y s i o l o gi c a l   pa r a m e t e r s   o f   pa t i e n t s   [ 1 2].   T h e   m a i n   d ra w   of   t h i s   s y s t e m   i s   t h e   l a c of  s e c ur i t y   a n p ri v a c y .   M ob i c a r e   p r o j e c t   h a s   b e e n   de v e l o p e t o   m o n i t o r   h e a l t h   o f   pa t i e n t s   a n s e n h e a l t i n f o r m a t i o t o   do c t o r s   us i ng  f o c o m put i n g   a nd  c l o ud  c o m p ut i n g   [13 ].   P A M   pr o j e c t   h a s   b e e n   de v e l o pe t m o n i t o r   t h e   m e n t a l   h e a l t h   c o n di t i o n   o f   pa t i e n t s   [14] .     P A M   f r a m e w o r i s   us e t o   p r e d i c t   b i po l a di s o r de i a dv a nc e .         3.   S Y S TE M   D ES I G N   A N D   I M P LE M EN TA TI O N   S y s t e m   a r c hi t e c t u r e   a s   s h o w n   i F i gu r e   1.         F i gu r e   1 .   S y s t e m   a r c hi t e c t u r e       3. 1 .       S e n s o r   N o d e s   A.   T e m pe ra t u r e   s e n s o r   T h e   n o rm a l   b o d y   t e m pe r a t u r e   of   h um a n   b e i n gs   de pe n ds   upo n   v a r i o us   f a c t o r s   s uc h   a s   r e c e n t   a c t i v i t i e s ,   ge n de r ,   c o n s um p t i o n   o l i qui a nd  f oo e t c .   N o rm a l   b o d y   t e m pe r a t u r e   o h um a n   b e i n gs   r a nge s   f r o m   97. 7F   t o   98. 9F .   L M 35  t e m pe ra t u r e   s e n s o r   i s   us e t o   m e a s ur e   t h e   b o d y   t e m pe r a t u r e   o f   pa t i e nt s .   L M 35  i s   a   h i g h   p r e c i s i o n   c e n t i g r a de   t e m pe ra t u r e   s e n s o r   w hi c h   i s   us e t o   m e a s ur e   t e m pe r a t u r e .   I t   i s   a   m o n o l i t hi c   IC  (i n t e g r a t e c i r c ui t t ha t   i nduc e s   a n   o ut pu t   v o l t a ge   t ha t   i s   l i n e a rl y   pr o po r t i o na l   t o   t h e   Ce l s i us   t e m pe ra t u r e .   T e m pe ra t u r e   m e a s u r e by   L M 35  i s   m o r e   a c c ur a t e   t h a n   t h e rm i s t o r ,   a nd  t h e   o ut put   vo l t a ge   ge n e r a t e d   i s   h i g h e t h a t h e rm o c o upl e .   T e m pe ra t u r e   s e n s o r s   L M 35  a s   s h o w n   i F i gu r e   2 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   t hr e e   t i e r   i nt e r ne t   o f   t hi ngs   h e al t h   m oni t or i ng   s y s t e m   ( D e e pi k a   N )   633       F i gu r e   2 .   T e m pe r a t u r e   s e n s o r s   L M 35       B.   E CG   s e n s o r   E CG   s e n s o r   i s   r e s po n s i b l e   fo r   t h e   c o l l e c t i o n   of   E CG   da t a   f r o m   t h e   pa t i e n t ’s   b o d y   [13].   A D   8232  E CG   s e n s o a n d   a   pe r i p h e ra l   c i r c ui t   i s   us e f o r   c o l l e c t i n E CG   d a t a   w i t h   a   h i g h e r   a c c ura c y   r a t e .     T h e   f r e que n c y   o E CG   s i gna l s   l i e s   b e t w e e n   0. 5H z   a n 100  H z   [1 4 a n t h e r e fo r e   a   b a n p a s s   f i l t e r   i n   us e i t h e   E CG   s e n s o r   (A D 8 232)  i n   o r de r   t o   r e m o v e   t h e   n o i s e .   T h e   c o l l e c t e E CG   da t a   h a s   t o   be   pr o c e s s e t o   boo s t   t h e   s i g n a l   qu a l i t y   t hr o ug h   v a r i o us   t e c hni que s   s uc a s   f i l t e ri n g ,   a m p l i f i c a t i o n ,   s a m pl i ng,   b uff e r i ng    a n pa c ke t i z i n g .   E CG   s e n s o r   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   3 .           F i gu r e   3 .   E CG   s e n s o r       C.   B l oo pr e s s ur e   s e n s o r   B l oo pr e s s ur e   i s   a i m po rt a nt   h e a l t pa ra m e t e r   w h i c h   i s   t h e   p r e s s u r e   o f   b l oo i n   t h e   a rt e r i e s .     T h e r e   a r e   t w o   t y pe s   of   pr e s s ur e   r e c o r de s y s t o l i c   pr e s s ure   a n di a s t o l i c   P r e s s u r e .   T o   m o ni t o r   t h e   b l o od   pr e s s u r e   M P X 5010G S X   s e n s o r   i s   us e d.   S y s t o l i c   pr e s s ur e :   duri n h e a r t   b e a t   ( 120m m ) .   D i a s t o l i c   p r e s s ur e :   duri n h e a rt   r e l a x a t i o n   b e t w e e n   t h e   b e a t s   (80  m m ).   E C G   s i gna l s   a r e   c o l l e c t s   i n   a   c o n t i n uo us   m a nn e r;   t e m pe ra t u r e   a nd  b l o o pr e s s ur e   a r e   c o l l e c t e e v e r y   h o ur  o d a y .       3. 2 .       G at e w ay   A.   S T M 32F 429   m i c r o c o n t r o l l e r   S i g n a l   p r o c e s s i n i s   i m p l e m e nt e i n   a   hi g h   pe r f o r m a n c e   A R M   c o r t e M - m i c r o c o n t r o l l e r ,     w i t h   o pe r a t i ng  a t   180  M H Z .   S T M 32F 429  a n S T M 32F 4 39  po r t f o l i o   pr o v i de s   f r o m   512 - K by t e   F l a s h   t o     2 - M by t e   dua l - b a n F l a s h ,   25 6 - K by t e   S R A M .   It   s uppo r t s   s l e e m o de   a n i t   i s   l o w   pow e r   c o n s um pt i o n   M CU   w h i c h   e n a b l e s   l o n b a t t e r y   l i f e ,   i t   i s   e ff i c i e n t   a n ha s   e a s y   s i gn a l   p r o c e s s i n c a pa c i t y   [15].   S T M 32F 429  m i c r o c o n t r o l l e r   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   4 .           F i gu r e   4 .   S T M 32F 429   m i c r o c o n t r o l l e r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 5 ,   N o .   2 A ugus t   2 01 9   :     6 31   -   63 7   634   4.   I M P LEM EN TA TI O N   O F   T H R EE   TI ER   H EA LTH   M O N I TO R I N G   S Y S TE M     T h e   pr o po s e h e a l t h   m o n i t o r i ng  s y s t e m   c o n s i s t s   o a   t hr e e   t i e r   f r a m e w o r w h i c h   c o l l e c t s ,   pr o c e s s e s ,   s t o r e s   a n a na l y s e s   t h e   h uge   vo l um e   of   da t a   f r o m   t h e   s e n s o r.   T i e r   c o l l e c t s   da t a   f r o m   t h e   bo d y   us i n g   w e a ra b l e   de v i c e s ,   t i e r   h a s   a   s m a rt   ga t e w a y   w h i c h   p r o c e s s e s   t h e   c o l l e c t e da t a   a n s e nds   t o   t h e   c l o ud  fo r   f ur t h e r   p r o c e s s i n a nd  a na l y s i n g ,   t i e i s   i o t   c l o ud  l a y e r   w hi c n o t   o n l y   s t o r e s   da t a   b ut   a l s o   p r e di c t s   a b n o rm a l i t i e s   i t h e   h e a l t h   o f   pa t i e n t s   a n d   s e n ds   a l e rt   m e s s a g e s   t o   e n us e r s .     4. 1 .      T i e r   1:  D a ta  C o l l e c t i o n     S e n s o r s   a r e   IO T   de v i c e s   w h i c h   c o l l e c t   p h y s i o l o gi c a l   da t a   f r o m   t h e   hum a n   b o d y   i a   c o nt i n uo us   w a y .   T h e   s e n s o r   da t a   a r e   s e nt   t o   t h e   c l o ud  v i a   ga t e w a y   us i n B l ue t o o t h .   S e n s o r s   c a n   b e   e i t h e r   w o r n   o n   t h e   b o d y   a s   w e a ra b l e   o r   i m p l a nt e i n   t h e   b o d y .   A   s e n s o r   m o dul e   c o n s i s t s   o f   fo ur   di s t i n c t   pa rt s :     P ow e r   m o dul e :   i t   p r o v i de s   e n e r gy   t o   t h e   s e n s o n o de     S e n s o r   m o dul e :   i t   c o l l e c t s   da t a   f r o m   s u rr o u n di n g   a n c o n v e rt s   t h e   d a t a   i n t o   e l e c t r i c a l   s i g na l     P r o c e s s o r   m o dul e :   i t   c o n t r o l s   t h e   s e n s o r   a n d   p r o c e s s   t h e   c o l l e c t e da t a     W i r e l e s s   m o dul e :   t ra n s m i t s   t h e   e l e c t r i c a l   s i g n a l   (da t a )   f r o m   s e n s o r   m o dul e   t o   o t h e r   de v i c e s .           F i gu r e   5 .   T hr e e   t i e h e a l t h   m o ni t o r i n g   s y s t e m       4. 2 .      T i e r   2:  D a ta  A g gr e gat i o n     S e n s o r   da t a   f r o m   t h e   IO T   de v i c e   i s   t ra n s m i t t e t o   t h e   ga t e w a y   t h r o ug h   B l ue t o o t h   a nd  pe r f o r m s   da t a   a gg r e ga t i o n.   S m a rt   ga t e w a y   a c t s   a s   a   b r i dge   b e t w e e n   t h e   s e n s o r   l a y e r   a nd  IO T   c l o ud.   I t   s uppo r t s   di f f e r e n t   t y p e s   of   w i r e l e s s   p r o t o c o l s   a nd  i nt e r -   de v i c e   c o m m un i c a t i o n.   I t   pe r f o r m s   p r o t o c o l   c o n v e r s i o n,     da t a   a gg r e g a t i o n ,   d a t a   f i l t e r i n g ,   da t a   p r o c e s s i n a n d a t a   c o m pr e s s i n b e f o r e   s e n di n t h e   da t a   t o   t h e   IO T   c l o ud.   S m a r t   ga t e w a y   h a n d l e s   a   h uge   a m o u n t   o f   da t a   f r o m   s e n s o r   i n   a   s h o r t   t i m e   a n t ra n s m i t s   i t   t o   t h e   IO T   c l o ud  a f t e r   t h e   f o l l ow i n g   p r o c e dur e s .   S am p l i n g:  T h e   s i g na l s   c o l l e c t e f r o m   t h e   s e n s o r s   a r e   i a na l o fo r m a t ,   w hi c ha s   t o   b e   s a m p l e d.     D i gi ta l i s i n g :   D a t a   c o l l e c t e f r o m   t h e   s e n s o r s   a r e   m o s t l y   a na l o s i g na l s .   U s i n g   a a na l o t o   di gi t a l   c o n v e r t e r   a n a l o s i g n a l s   a r e   c o n v e rt e i nt o   di g i t a l   s i g na l s .     D ata  fi l te r i n g :   A s   t h e   s e n s o r s   a r e   v e r y   c l o s e   t o   t h e   b o d y   a nd  i n   a   dy n a m i c   e n v i r o n m e nt ,   n o i s e   f r o m   t h e   s e n s o r   da t a   i s   r e m o v e w i t h o ut   i m po r t a n t   i n f o rm a t i o n   b e i n l o s t .   T h e   s i g n a l s   w e r e   f i l t e r e us i ng  b a n d   pa s s   f i l t e r   a t   t h e   f r e que n c y   of   1 - 50H Z     D ata  d u p l i c ati o n :   W h e n   s i m i l a r   r e a d i n gs   a r e   t r a n s m i t t e f ro m   t h e   s e n s o r ,   i t   c a us e s   c o m m u n i c a t i o ov e r h e a d   a n d   c o n ge s t i o n.   T h e r e f o r e   da t a   dup l i c a t i o n   i s   pe r f orm e a t   t h e   s m a r t   ga t e w a y ;   If   In   c a s e   t h e   s e n s o r   s e n ds   s a m e   r e a d i n gs .     P ac k e ti z i n g :   T h e   s e n s o da t a   a r e   s t o r e i a   b uff e r   a n d   t h e n   p a c ke t i z e d   a n d   s e nt   t o   t h e   W i - F i   m o dul e .   P a c ke t i z i n i s   do n e   i o r de t o   i m p r o v e   t h e   da t a   t ra ns m i s s i o e ff i c i e n c y   a nd  a c c ura c y .       4. 3 .      T i e r   3:  D a ta  S to r ag e   an d   A n al ys i n g   T h e   r e a l   t i m e   da t a   f r o m   t h e   g a t e w a y   i s   t r a n s m i t t e t o   t h e   c l o ud  t hr o ug h   W i - F i .   T h e   h uge   a m o unt   o c o n t i n uo us   da t a   i s   s t o r e i n   t h e   c l o ud  da t a b a s e   a n a n a l y s e us i n c e r t a i n   m a c h i n e   l e a rni n t e c hn i q ue s   o r   da t a   m i n i ng  a pp r o a c h e s .   U s i n t hi s   m e t h o i t   i s   e a s y   t o   d i a g n o s i s   h e a r t   d i s e a s e   a t   t h e   e a r l y   s t a ge .   If   t h e   a n a l y s e c l i ni c a l   da t a   e xc e e t h e   t hr e s h o l v a l ue   a l e r t   m e s s a ge   w i l l   b e   s e n t   t o   t h e   do c t o r   a nd  c a r e t a ke r s .     By   v i s i t i n t h e   w e b s i t e   o r   us i n g   m o b i l e   a pp,   U s e r   c a n   l o i nt o   t h e   i o t   c l o ud  i rr e s pe c t i v e   o f   t h e   o s   pl a t f o r m   a n o b t a i t h e   r e a l   t i m e   s e n s o r   da t a   a n d   t h e   h i s t o r y   of   da t a .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   t hr e e   t i e r   i nt e r ne t   o f   t hi ngs   h e al t h   m oni t or i ng   s y s t e m   ( D e e pi k a   N )   635   T h e   s e n s o da t a   f r o m   t h e   n o de s   a r e   t r a n s m i t t e t o   t h e   w e bpa ge   us i n g   H T P P   p r o t o c o l   a n M Q T T   pr o t o c o l :     H TTP :   i t   i s   a   r e que s t /   r e s po n s e   p r o t o c o l .   T h e   us e s e nds   r e que s t   t o   a c c e s s   t h e   w e b pa ge ,   t o   t h e   H T P P   s e r v e r     In  r e s po n s e   t o   t h e   r e que s t ,   t h e   H T P P   s e r v e s e n ds   H T M L   f i l e ,   w hi c i s   c o n v e r t e i n   t o   a   w e b pa ge     M Q T T :   i t   i s   a   l i g ht   w e i ght ,   pub l i s /   s ub s c r i b e   pr o t o c o l   fo r   c o n s t r a i n e de v i c e s .   T h e   w e b pa ge   s ub s c r i b e s   t o   t o pi c s   r e l a t e t o   E CG ,   T E M P E R A T U R E ,   a n d   B L O O D   P R E S S U R E   S ub s c r i b e t o pi c   i s   pub l i s h e t o   M Q T T   s e r v e a nd  t h e s e   da t a   i s   f o r w a rde t o   t h e   w e b pa ge .     A l go r i th m :   S t e 1:   IO T   de v i c e s   i ni t i a l i z a t i o n   S t e 2:   c h e c ks   t h e   da t a   f r o m   IO T   m e di c a l   s e n s o r     S t e 3:   i f   o b s e r v e v a l ue   =   t hr e s h o l v a l ue   S t e 4:   s t o r e s   i n   c l o ud  d a t a b a s e     S t e 5:   i f   o b s e r v e v a l ue   n o t   e qua l   t o   t hr e s h o l d   v a l ue     S t e 6:   s e n ds   a l e rt   m e s s a ge   t o   do c t o r   a n d   c a r e t a ke r s .         5.   EX P ER I M EN TA R ES U L A N D   D I S C U S S I O N   5. 1 .       Ex p e r i m e n tal   C o n fi gu r ati o n   P r i m a r y   f e a t ur e s   of   E CG   s i g n a l s   a r e   e xt ra c t e a c c ur a t e l y   us i n a   t hr e e   l e a e l e c t r o de   w h i c h   i s   pl a c e a r o u n t h e   h e a rt   a n f o r m s   a   t r i a n gl e .   T o   di a g n o s e   a b n o r m a l i t i e s   w e   h a v e   f i r s t   s e t   c r i t e r i a   f o r   n o r m a l   ra t e .   W h e n   t h e   E CG   pa t t e rn ,   b o d y   t e m pe r a t u r e   o r   b l o o pr e s s ur e   go e s   be y o n t h e   c ri t e r i a ,   w a rn i ng  m e s s a ge   w i l l   b e   s e n t   t o   t h e   us e r   a n d   c a r e   t a ke r s .   W e   c a n   m o ni t o t h e   v a r i a t i o n   i n   b o d y   t e m pe r a t u r e ,   b l o o pr e s s ur e   a n d   E CG   pa t t e rn   w i t h   g ra p hi c a l   r e p r e s e n t a t i o n   i n   m o b i l e   ph o n e   o r   w e bs i t e .   T a b l e   s h o w s   t h e   ke y   pa r a m e t e r s   of  t h e   t hr e e   t i e r   h e a l t m o n i t o r i ng  s y s t e m .       T a b l e 1 K e y   P a ra m e t e r s   o f   T hr e e   T i e H e a l t h   M o n i t o r i n g   S y s t e m     P a ra m e t e r   V a l u e   S e n s o r   E CG   s e n s o r   T e m p e ra t u re   s e n s o r   Bl o o d   p re s s u r e   s e n s o r   P o w e v o l t a g e   O u t p u t   v o l t a g e   A D   8 2 8 3   L M 3 5   M P X 5 0 1 0 G S X   3 . 6 v   0   t o   3 . 3 v   W i F i   m o d u l e   W i r e l e s s   t ra n s m i s s i o n   p ro t o c o l   IE E E   8 0 2 . 1 1   b / g / n   s e r v e r   D a t a b a s e   Re d i s   3 . 2   P a t i e n t   d e t a i l s   G e n d e r   A g e   H e i g h t   W e i g h t   F e m a l e   27   1 7 2   c m   6 6   k g         S tan d ar d   EC G   s i gn al F i v e   t y pe s   of   w a ve s   i E CG   s i g na l s   a r e   P   w a v e ,   T   w a v e ,   Q   w a ve ,   R   w a v e ,   S   w a ve .   V a r i o us   h e a rt   d i s e a s e s   a r e   d i a g n o s e us i n g   t h e   i nt e r v a l   o f   t h e s e   f i v e   w a ve s .             F i gu r e   6 .   S t a n d a r d   E CG   s i g na l s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 5 ,   N o .   2 A ugus t   2 01 9   :     6 31   -   63 7   636     R R   i n te r v al :   R   w a ve   -   u s e t o   f i n t h e   pe r i o of   E CG   s i gna l .   RR   - T i m e   i nt e r v a l   b e t w e e n   t h e   t w a dj a c e n t   R   w a v e s   I f   RR   i n t e r v a l   i s   i rr e gul a r   i t   de n o t e s   h e a rt   d i s e a s e   l i ke   a rrh y t hm i a     P R   i n te r v al :   P R     t i m e   b e t w e e n   t h e   s t a rt   o f   w a v e   a n d   t h e   s t a r t   o f   Q R S T i m e   t a ke n   by   t h e   i m pu l s e   t o   r e a c t h e   v e nt r i c l e s   f r o m   s i n us   n o de     Q i n te r v al QT -   t i m e   b e t w e e n   t h e   b e gi nni n a n d   e n o f   Q   w a ve   a nd  T   w a v e   r e s pe c t i v e l y   It   i s   r e l a t e t o   v e n t r i c ul a r e po l a r i z a t i o a nd  v e nt r i c ul a r   r e po l a ri z a t i o n .   It   Q T   i nt e r v a l   i n c r e a s e s   t h e r e   i s   a   c ha n c e   of   c a r d i a c   de a t h.       Q R S   i n t e r v al :   It   c o n s i s t s   o f   t hr e e   c ruc i a l   w a v e s   Q   w a ve s ,   R   w a ve s ,   S   w a v e s   a n i t   i s   r e l a t e w i t h   v e n t ri c ul a de po l a ri z a t i o n     5. 2 .       R e s u l an d   A n al ys i s     F i gu r e   s h o w s   t h a t   t h e   pa t i e n t ’s   h e a l t da t a   c a n   b e   a c c e s s e f r o m   t h e   d a t a b a s e   h o s t e i n   t h e   s e r v e r.   T h e   da t a   i t h e   w e b   a ppl i c a t i o i s   r e p r e s e nt e a s   t i m e   s e r i e s   a s   t h e   da t a   i s   m e a s u ri n g   i s pe c i f i c   t i m e   i n t e r v a l .           F i gu r e   7 .   R e a l   t i m e   p a t i e nt   h e a l t m o n i t o r i ng  s y s t e m       E CG   da t a   c o l l e c t e f r o m   a   pa t i e n t   i s   s h o w n   i n   f i 8.   B y   c o m pa r i n t h e   o b s e r v e v a l ue s   f r o m   t h e   n o rm a l   v a l ue s   h e a rt   di s e a s e   c a n   b e   di a g n o s e e a s i l y   a t   t h e   e a rl y   s t a ge .   F o r   i n s t a n c e   t w o   c y c l e s   of   E CG   w a v e s   a r e   c h o s e n   a nd  t h e   i nt e r v a l   b e t w e e n   t h e   t w o   a dj a c e n t   R   w a ve s   ( RR   i n t e r v a l i s   0. 6 s   w h i c h   de n o t e s   t h e r e   i s   n o   i rr e gul a ri t y   be t w e e n   t h e   t w o   a dj a c e n t   R   w a v e s T h e r e for e   i t   i s   c o n f i r m e t h a t   t h e   pa t i e n t ’s   h e a rt   ra t e   i s   h e a l t h y   a n t h e r e   i s   n o   po s s i b i l i t y   of   a rrh y t hm i a .             F i gu r e   8 .   M e a s u r e E CG   s i g na l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   t hr e e   t i e r   i nt e r ne t   o f   t hi ngs   h e al t h   m oni t or i ng   s y s t e m   ( D e e pi k a   N )   637   6.   C O N C LU S I O N     A   c o n t i n uo us   r e m o t e   pa t i e n t   m o ni t o r i n g   i s   i m po r t a n t   b e c a us e   i t   i s   e s s e n t i a l   f o r   o b s e r v i n h e a l t s t a t e   of   pa t i e nt s   s uf fe r i n w i t h   a c ut e   di s e a s e .   T h e   h e a l t h   m o n i t o r i n s y s t e m   m us t   b e   i n t e l l i ge n t   e n o ugh   t o   de l i v e r   r e a l - t i m e   a n a l y t i c s ,   di s e a s e   pr e di c t i o n   a n a b n o rm a l i t y   a l e r t   i n   c a s e   of   e m e r ge n c y .   A n t h i s   i s   a c hi e v e b y   i n t e rn e t   o f   t h i n g .   T hi s   pa pe r   p r o po s e s   a   t hr e e   t i e r   h e a l t h   m o n i t o ri n s y s t e m   us i n i nt e rn e t   o f   t h i n gs   w h i c h   s t o r e s   a n a n a l y s e   t h e   s e n o r   d a t a   i t h e   IO T   c l o ud  a nd  di a gn o s i s   h e a rt   di s e a s e   by   c o m pa ri n g   t h e   o b s e r ve d   E CG   d a t a   w i t h   t h e   n o rm a l   E CG   d a t a .   T h e   o b s e r v e E CG   s i g n a l   s h o w s   n o   i rr e gu l a ri t i e s   i n   t h e   R R   i nt e r v a l   t h a t   s h o w s   n r i s o a n y   t y p e   of   a r rh y t hm i a .   A l e r t   m e s s a ge   i s   s e n t   by   t h e   s y s t e m   w h e n   t h e   h e a l t h   o f   pa t i e n t s   de t e r i o ra t e s .   T h e   f ut u r e   w o r o f   t hi s   s t udy   i s   t o   i m pl e m e nt   m a c h i n e   l e a rn i ng  t e c hn i q ue   t o   di a g n o s e   h e a r t   di s e a s e   a t   t h e   e a r l y   s t a ge   w i t h   hi g a c c u r a c y   r a t e .         R EF ER EN C ES     [ 1]   L .   A t z o r i ,   I .   A   a nd   G .   M o r a bi t o ,   " I n t e r ne t   o f   T h i ng s :   a   s u r v e y , "   C o m put e r   N e t w or k s ,   2 010;   v o l .   54:   pp.   2 787 2805 ,   [ 2]   W .   S t a l l i ng s ,   F ounda t i ons   of   M ode r N e t w or k i ng :   SD N ,   N F V ,   Q oE ,   I oT ,   and  C l o ud .   A ddi s o n - W e s l e y   P r o f e s s i o na l ,   2015 .   [ 3]   H .   S .   K i m ,   e t   a l . ,   A   D a i l y   A c t i v i t y   M o ni t o r i ng   S y s t e m   f o r   I nt e r ne t   o f   T hi ng s - A s s i s t e d   L i v i ng   i H o m e   A r e a   N e t w o r ks ,   I nt e r n a t i o na l   J o u r na l   o f   E l e c t r i c a l   a nd   C o m put e r   E ng i n e e r i ng   ( I J E C E ) ,   v o l / i s s ue :   6( 1 ) ,   p p.   39 9 - 405.   [ 4]   A .   R g hi o ui   a nd  A .   O um n a d ,   C h a l l e ng e s   a n o ppo r t u ni t i e s   o f   I nt e r ne t   o f   t hi ng s   i he a l t hc a r e ,   I nt e r na t i o na l   J o ur na l   o f   E l e c t r i c a l   a n C o m put e r   E ng i n e e r i ng ,   20 18;   v o l .   8,   no .   5 ,   pp .   2753 - 27 61 .   [ 5]   L o r i nc z   K ,   M a l a D J ,   F ul f o r d - J o ne s   T R ,   N a w o j   A ,   C l a v e l   A ,   S hn a y de r   V ,   e t   a l .   S e ns o r   ne t w o r ks   f o r   e m e r g e nc y   r e s po ns e :   c ha l l e ng e s   a nd   o ppo r t u ni t i e s ,   P e r v a s i v e   C o m put i ng ,   I E E E ,   2014;   v o l / i s s ue :   3( 4 ) ,   pp. 16 2 3.   [ 6]   S ha f i M Z Ji   L ,   L i A X ,   P a ng   J ,   W a ng   J A   f i r s t   l oo k   at   c e l l u l a r   m ac h i ne - to - m a c h i ne   t r a f f i c :   l ar ge   s c a l e   m e as ur e m e nt   and   c har ac t e r i z at i on” ,   A C M   S I G -   M E T R I C S   P e r f o r m   E v a l   R e v   201 2;   v o l   40 ( 1) : pp. 6 5 76 .   [ 7]   I s ha I ,   C a r e l s   D ,   T e k l e m a r i a m   G K ,   H o e be k e   J ,   A be e l e   F V D ,   P o o r t e r   E D ,   e t   a l .   I E T F   s t a nd a r di z a t i o i t he   f i e l o f   t he   I nt e r ne t   o f   T h i ng s   ( I o T ) :   a   s ur v e y .   J   S e ns   A c t ua t o r   N e t w o r k s ,   201 3;   v o l / i s s u e : 2( 2) : pp. 235 87 .   [ 8]   K um a r   P ,   L e e   H J .   Se c u r i t y   i s s ue s   i he al t hc ar e   app l i c at i o ns   us i n w i r e l e s s   m e di c al   s e n s or   ne t w or k s s ur v e y .   Se ns or s ,   201 1;   v o l / i s s u e : 12( 1) , pp . 55 91 .   [ 9]   M a no g a r a G ,   T ho t a   C ,   K um a r   M V M e t C l oud  D a t S t o r ag e   ar c hi t e c t u r e   f or   B i D a t s e c ur i t y   i c l o ud   c om pu t i n g” .   P r o c e di a   C o m put e r   S c i e nc e ,   20 16;   v o l ( 3) , p p. 128 133 .   [ 10]   G ubbi   J ,   B uy y a   R ,   M a r u s i c   S ,   P a l a n i s w a m i   M .   In t e r ne t   of   T hi n gs   ( I oT ) :   v i s i on ,   a r c h i t e c t ur al   e l e m e nt s ,   an f ut ur e   d i r e c t i o ns F ut ur e   G e ne r at i on   C om p ut e r   Sy s t ,   2016;   v o l / i s s ue 29 ( 7) : pp. 1 645 60 .   [ 11]   T .   G a o ,   T .   M a s s e y ,   L .   S e l a v o ,   D .   C r a w f o r d,   B . - r .   C he n,   K .   L o r i nc z ,   V .   S hna y de r ,   L .   H a ue ns t e i n,   F .   D a bi r i ,   a n J .   J e ng ,   T he   adv an c e he al t and  d i s as t e r   ai ne t w or k :   A   l i g ht - w e i gh t   w i r e l e s s   m e di c a l   s y s t e m   f or   t r i age ,   I E E E   B i om e di c al   C i r c u i t s   and   S y s t e m s ,   200 7;   v o l .   1 .   [ 12]   K .   W a c ,   R .   B ul t s ,   B .   V a B e i j n um ,   I .   W i dy a ,   V .   J o ne s ,   D .   K o ns t a nt a s ,   M .   V o l l e nb r o e k - H ut t e n ,   a n H .   H e r m e ns ,   M o bi l e   pa t i e n t   m o ni t o r i n g:   t he   m ob i he al t h   s y s t e m ,   i n   I E E E   E M B C ,   2 009 .   [ 13]   V a r a t ha r a j a R ,   M a no g a r a G ,   P r i y a M ,   B a l a ¸ s   V E ,   B a r na   C .   V i s u a l   a n a l y s i s   o f   g e o s pa t i a l   ha b i t a t   s ui t a b i l i t y   m o de l   b a s e o i nv e r s e   di s t a nc e   w e i g ht i ng   w i t h   p a i r e d   c o m pa r i s o a na l y s i s .   M ul t i m e T oo l s   A p pl ,   2017; p p. 1 21 .   [ 14]   B l um   J M ,   M a g i l l   E H T he   de s i gn  an e v al u at i on  of   pe r s ona l i s e am bi e n t   m e nt al   he al t m on i t or s .     I n :   P r oc e e di ng s   o f   7 t c o ns um e r   c o m m uni c a t i o ns   a nd   ne t w o r ki ng   c o nf e r e nc e   ( C C N C ) .   I E E E ,   2 010;   p p.   1 5.     [ 15]   D e e pi ka . N ,   D r . M .   A na nd ,   F . J e r a l d ,   S m a r t   a nd   E ne r gy   E f f i c i e nt   M e d i c a l   S e n s o r   D e s i g f o r   P a t i e nt   H e a l t C a r e   M o ni t o r i ng ,   J o ur n al   O f   A d v anc e d   R e s e ar c h   I D y nam i c a l   A nd   C o nt r o l   Sy s t e m ,   20 17;   V o l .   9 .   pp     186 8 -   18 78.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.