Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   10 ,  No.   5 Octo be r   2020 ,  pp.  4918 ~ 4927   IS S N: 20 88 - 8708 DOI:  10 .11 591/ ijece . v10 i 5 . pp 4918 - 49 27          4918       Journ al h om e page http: // ij ece.i aesc or e.c om/i nd ex .ph p/IJ ECE   An i nn ov ativ e IoT  s er vice for  m ed ical  d iagnosis       Sa fi a Abb as    Depa rt m ent   o C om pute Scie n ce ,   Facu lty   of  C om pute r and  I nform at ion   Scie n ce s,   Prince ss   Nourah   bint Abdulra hm an  Univer si t y ,   K ingdom of  S audi  A rab ia ,   Ain  Sham s   Univer sit y ,   Eg y pt       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   J ul   16 , 2 019   Re vised  Ma r   16 ,   2020   Accepte Ma r   2 6 , 202 0       Due  to  t he   m isdia gnose  of  dis ea ses  that  in creased  re ce nt l y   i sca r i l y   m anne r,   m an y   re sea rch ers  d evot e the ir  eff orts  an depl o y ed  tech nologi es  t o   improve  the   m edi c al   di agnosis  proc ess  and  r educ ing  the   r esult ed  r isk .   Acc ordingly ,   this   pape proposed  arc hitect u re  of  a   c y b er - m edi c ine   servic for   m edi ca l   dia gnos is,  base intern et   of  thi ngs  ( Io T)  and  cl oud  in fra struct ur (Ia aS).   Thi ser vic off ers  s har ed  env ironment  for  m edica l   dat a ,   an d   ext ra ct ed  knowl edge   and  f indings   bet wee p at i ent and  doc tors  in  an   int er ac t ive,  sec ure d,   e la sti a nd  rel i abl wa y .   It  pre d ic ts  the   m edi c a l   dia gnosis  and  p r ovide an  appr o pria t tr ea tment   for  the   g ive s ym ptoms   and   m edi ca l   conditi ons  base on   m ult ipl e   class ifiers  to  assure  hi gh  accurac y .   Moreove r,   i entail different   fun ct ion al ities  such  as  on - demand  sea rch ing  fo r   scie ntific  pap ers   and  disea ses  desc ription  for  unre cognize co m bina ti on  of   s y m ptoms   using   web  cra wl er  to   enr ic the   r esult s.  W her such   sea rch i n g   result from   cr awle r,  are  proc essed,   an aly z ed   and  add ed  to  the   resid ent  knowledge   base   (KB)  to  ac hi e ve  ada p ta bi li t y   and  subs idi ze   t he  service   pre dictive  ab il i t y.   Ke yw or d s :   Cy ber - m edici ne   e - h eal th   IoT   Copyright   ©   202 0   Instit ut o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e   Al l   rights re serv ed .   Corres pond in Aut h or :   Safia  Abbas,    Dep a rtm ent o f C om pu te Scie nce ,   Faculty  of  C om pu te an I nf or m at ion   S ci en ces ,   Pr inces N oura   bin A bdulra hm an  Un i ver si ty ,   Kingdom  o f  Saudi  Ar a bia ,   Ain Sham s Un iversity , Cair o, Egy pt.    Em a il sa m ah m ou d@pnu.e du.sa sa fia_a bbas@cis.as u. e du.e g       1.   INTROD U CTION   In   s om instan ces,  m any  peo ple  su f fer   se ve rely   fr om   con diti on  bro ught   abo ut  by  m is diag nosis.   Mi sd ia gnos is r esults  in  s om conditi ons  w hi ch  co ul be  a voide by doin pro per  d ia gn osi s,  the o utc ome   m a resu lt   in  death   and  lo ng   li fe  disabili ti es.  A ddit ion al ly sev eral  causes  le a to  m isdiagno sis,  su c as  di seases   that  exit  regu la rly inadequ at inform ation   ab ou the  pa rtic ular  il lnes s,  an m iss  or de rin of  re quire d   la borator te st.   Re searche rs  ha ve  m ade  us of   data  sci ence inter net  a nd  inf or m at ion   te chnolo gy  to  dis cov e pro per   rem edies  fo s uc m isdiagnosis  em erg encies  that  incr eases  day  by  da y.  Ba sed  on   t he  resea rch   done  by  sp eci al iz ed  aut hors  who  ha ve   earn e the  tr ust   of   tra pp i ng   data  sci ence,  m isdiagnosis  c auses  se ver al   pro blem s   fo patie nts.  A dd it io nally it   has  bee note that  sever al   sci entifi te r m t end   to  s how  ap pro pr ia te   strat egies  in   the  healt do m ai that  app l ie su ch  te c hn ologies.  T he  r esearche rs  i ntr oduce the  im plem entat ion   of  te rm s,   su c as  e Healt [ 1 - 3]  an m Healt [ 4,   5].  Howe ver,  cy be m edici ne  ha bec om the  m os widely   app li ed  te chn iq ue  i t he  present  days  [6 - 8].     Applic at ion   of   cy ber  m edicin in   the  ea rl nin et ie s,  w hi ch  re pr e sents   the  e Healt h,  intr oduce   the  a pp li cat ion  of  i ntern et   co m m un ic at ion   t deliver   he al th  care   syst em   est ablished  base on  dis si m il ar  com pu te data base  a nd  for be arin m anag e m ent  ap plica tio to gethe by   the  inte rn et   [9 - 13] A fter wards,     Io T   te ch no l ogy  was  intr oduc ed,   w hich  ac com m od at ed  di ff ere nt  ob j ect fixe with  s of t war e,   sen sor  a nd   netw o r c onne ct ivit m a inly   to  co op e rate  f or   data  c ollec ti on   a nd  exc ha nge  [ 14 - 16 ] M any  ap plica ti on that   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       An  i nnov ative  IoT  se rvi ce for   med ic al d i agnosis  ( Safi A bb as )   4919   te nd   to  a pply   su c te ch niques  in  t he  he al th  do m ai ha ve  bee in ve ste in  healt do m ai su cc essfu ll y.     Io te ch nolo gy   al lowed   deli ver of  ser vice to  patie n ts,  thr ough  the  int ern et Also t he   te chnolo gy  al lowed   patie nts  to  sto re  inf or m at ion  relat ing   to  th ei healt co ndit ion for  use   by  sp eci fic  consulta nts.  M edical   serv ic es  wer therefo re  co nducted  th rou gh   the  internet,  w it ho ut  nec essar il seei ng   the  do ct or   face  t face.   Diff e re nt  s hortcom ing res ulted  th r ough  the   ap plica ti on   of   I oT  te c hn i qu e s uch  as  le a kin of  t he  patie nt s   pr i vate  in form at ion   t hroug the  transm issio m edia.  Io T   con ce pt  inclu ded   f unct ion al   resour ces  s uc as  sens or s of t wa re,  an netw ork  co n necti vity wh ic c omm un ic at es  to  each  oth e f or  data  colle ct ion   an exch a nge  [ 17,  18 ] Applic at io of  I oT  co nce pt  res ults  into  so m add ed  a dvanta ge,   s uch   as  rem ote  con trol  of  patie nt’s  healt a nd   fitness  inf or m at ion a al ert  c onditi on  duri ng  an  e m erg ency,   an rem ote  co ntro l   of   sign ific a nt  m e dical   treatm ent  par am et ers.   I oT  be com es  ben efici al   in  the   healt care  do m ai since  it   app li es  t h e   p o w e r   o f   t h e   i n t e l l i g e n c e   a n d   s m a r t   d e v i c e s   l i k e d   t o g e t h e r ,   f o r   t h e   p r o v i s i o n   o f   e f f e c t i v e   i n f o r m a t i o n   r e p o s i t o r i e s .   T h e   s i g n i f i c a n t   i n f o r m a t i o n   i s   t h e n   e v a l u a t e d   a n d   a n a l y z e d ,   f o r   e f f e c t i v e   u s e   i n   t h e   h e a l t h c a r e   d o m a i n .   Currentl y,  the   idea  of  cl oud  com pu ti ng   i the  eHealt dom ai is  la rg e ly   sp rea d.   It  c om pr ise of   sever al   la ye rs   inv ol ving  cl oud  c om pu ti ng  infr ast r uct ur e   (I aaS an s of t war as  serv ic ( SaaS )   la ye rs.     The  m ai act ivit involves   the  pro vision  of  upgr a da ble,   require d,   a da pt able  an prote ct ed  at m os ph e re  f or   healt care  do m ai that  gu ar antees  reduce exp e ns es  an protect ed  ser vi ces  [16,   19 - 21 ] Su ch  act ivit ie are   consi der e as  t he  m ai con cer an sig nifica nt  chall en ges  i cy ber   m edici ne  sect or.  Cl ou com pu ti n m ai nly   cov e rs  wide  range  of   act ivi ti es  as  com par ed  to  cy ber   m edici ne  w hic is  lim i te to  som extent.  Acc ordi ng   to  the  resear ch ers,   t he  im ple m entat ion   of  I oT  base cl ou dicta te w el l - groun ded  de ci sion - m akin m od el   that  acce ss  ce rtai be ne fits,  su c as  data  colle ct ion   a nd  ada ptati on,  avail abili ty   of  data,  in  w hich  bot   the  patie nts   a nd  co nsult ants   can  ha ve  ac cess  to,   ef fecti ve  data  sh a ring  an t ran s m issi on a nd  secure   transm issi on   of  data  be twee diff e re nt  par ti es.  Re searc hers  sugg est   the  i m ple m entat ion   of   cl ou com pu ti ng   con ce pts,  m ai n ly  f or ef fecti ve  operati on i th e h eal th  dom ain .   The  rest  of   thi pap e is  orga nized  as  fo ll ows:  Sect ion   pro vid es  li te ratur s urvey  in   the  IoT  a nd     e - healt h.  Sect ion   3,   e xpla ins  the  diag nosti Ser vice  Bl ock   Diag ram   and   it functi onal it ie s.   Sect io presents   the  interact io of  the  us e rs   an the  ser vice  with   scr eens ho ts.   Sect ion   5,  gi ves  the  co nclu sio a nd    the futu re  wor ks .       2.   RELATE D  W ORK   Re centl y,  num ero us   stu die and   ap plica ti on ha ve  been   c onduct ed  on  and   pro vid e d   as     Ho m e - diag nos is  In  rece nt  ye ars,   div e rse   resea rch es   a nd  ap plica ti ons  of  I oT   an inter net - ba se cl ou infr a struct ur e   us in big   data  con ce pts  as   Ho m e - diag nos is  serv ic ha ve   bee c onduct ed  a nd   ap plied.   Seve ral   of  the   stu dies  c on ce r ned  are   ba sed  on how  t util iz the IoT w hic m on it ors  a nd  a naly zes  the p at ie nts’ h eal th  conditi ons  a nd  pro vid e   al erts   f or   a ny  c riti cal   cases.  Wh il sever al   othe a pp li cat io ns   a nd  st ud ie m entione are  how  t he  cl oud  i nfrastr uctur e   ( IaaS)  an big  data  a re  dep l oyed  i t he ir  a ppli cat ions  in  orde to   a chieve   a p e rv asi ve,   on - dem and  se r vice with  secu re  da ta  tran sm issi on  c hannels.   The  aut hors  i [ 2 2 ]   re gard   the  m ai aspect  of   IoT  as  connecti ng  heter og e ne ou s   entit ie and  assem bling   la rg am ou nts  of  data,  th us   sai d,   i co ntext  t the   e - healt en vironm ent,  IoT  is  re gard ed  a s     the  proce ss  of connecti ng d at ab ou the   pat ie nt  to  facil it at treatm ent  effe ct ively   and   e f fici ently as  we ll   as  to  receive  m or com pr ehe ns ive   know le dg e T he  auth ors  il lum inate   that  in evita bly  healt hc are  perso nnel   will   hav e   m utu al   knowle dge  a nd  acce s sibil it to/f or  patie nt' data.  T he   aut hors  pro po s sm art  rem ote  diag nosis  deci sion   s upport  m od el wh ic de plo ys  the  pr ovided  visi ons  of  Io to  the  e - he al th  env ir onm ents .   The  pr opos e m od el   seem s   to  be  ad apti ve;  the   aut hors  offe red   no   sp eci fic  guid el ine,  m e tho dolo gy,     or   te c hniq ue  f or   t he  decisi on   m aking   proc e ss  of  the   sm art   m od el This  pa per   offe red  a a bs tract   ob se rv at io of   c omm on   issues  in  the  cl oud  en vir on m ents,  i.e.,  sec ur it in  the  transm i ssion   of   data  and   t he   avail abi li ty   of  data, as  w el l as  quickly  cit ed pre - existi ng s ol ution s .   The  a uthors  i [2 3 ]   ta rg et e people  in  S uboptim al   Healt Stat us   (SHS ),   known  as  “t he   third   sta te ”,   wh ic m eans  to  be  betwee the  sta te   of   bein healt hy  and   fall in il l.  To  ai peopl in  getti ng   di sease  pr eca utio knowle dge  easi ly ,   they   de velo pe ho m sel f - ca re  se rv ic es  bas e on  their   des ign   of  distrib ute Luce ne - base search   cl us te r   wh ic dep l oys  the  cl oud  Ia aS.  U sin this   desig n,   t hey  are  able  t ac hieve   scal abili ty   dat retrievin g,   a naly sis,  an pr ivacy   protect io n.   F or   data  an al ysi s,  the  appl ic at ion   us es  f or m al   con ce pt  c om pu ta ti on   a nd   bl oo m   filt er  signa ture.   T heir  a ppli cat ion   not  only   prov i des  a on - dem and   s tora ge  m od el   bu al s pr ov i des  a el ast ic   scal able  m od el   that  m anag es  the   r us ho ur   acce ss.  O t he  ot he ha nd,  howe ver,  an  offli ne  L uce ne  data  file   is  ne eded   t be  pr o cesse aut oma ti cal ly   or   m a nu al ly Alt hough  a autom at ic   fo r m at ion   f or   s uc file   ap pears  to  be  diff ic ult,  it   is  sti ll   has  the  abili ty   to  e njo the   el ast ic it bu t   loses it s self - a dap ta ti on  wh il e in the  onli ne   m od e.    The  a uthor pr esent  s urvey  in  [ 2 4 ]   t ha dis cusses  t he  po te ntial   chall en ge that  co uld  be   faced   us i ng  rem ote  m on it or in te ch nolo gi es  that  prese ntly   exist  an im plem enting  the m   in  I oT  a nd  c loud  e nv i ronm ents.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &   C om En g,   V ol.  10 , No 5 Oct ob e r 2 020    49 18   -   49 27   4920   Po te ntial   chall eng e m entioned   thr ough ou t   the  i m ple m en ta ti on   co uld   be the  la te ncy   of   da ta   tra nsfer  on     tim e - crit ic al  task of  ag gr e gat ed  data,  heter ogene ous  data  acqu isi ti on  fro m   an  arr ay   of   r eso ur ces  an s ens or s,   nu m erous  am o un ts  of   data  a nd   a naly ses  from   Io based  sensors  in  rel at ion   to  both  m achine  le arn i ng   a nd   visu al iz at ion   phases  in  ord e r   to  receive  the  m os accurate  diagnosis.  More ov e r,   the   authors  disc usse   the  be ne fits  an po sit ive  heal th  im pact  of   he al th  m on it or ing  an t he  m a nag em ent  of  usi ng   I oT  se ns i ng  with   cl oud  pro cessi ng,  f ur t her m ore,  offer i ng  pr oacti ve  sc hem for  the  progn os is  of  disease at   it incipie nt  sta te ,   al ong  with  pre ven ti on,   c ur e,   and  c om pr ehe ns ive   m anag em ent  of  he al th   over   disease This  s urvey  e xh i bits  per s onal iz ed  m anag em ent  and   t reatm ent  a pp li cable  t a   patie nt' sp ec ific   ci rcu m stan ces,  w hich  al so   ai ds  healt ca r org anizat ion s  in  t he  r e du ct io n of  cost a nd subsi di zat ion .   The  a uthors  i [2 5 ]   pro posed   m ob il healt hcar a pp li cat ion   that  m on it or a nd  dia gnose diabete s   and  the   seve rity   of  the  diseas e.  T he  a uthors  pro pose  us in ne w   hy br id   te chn iq ue   cal le F uzzy  R ul e - base Neural  Cl assif ie as  a   decisi on  s upport  sys tem   fo r   dia gnos in g.  T he  m od ule   f or  the   de ci sion - m akin dat a   red ist ri bu te reposit ory   of  da ta   set s/reco rds  of  diabetes  s ym pto m retrieved   f ro m   experim ental   data   from     the  UC reposi tory,  hosp it al s,   an se nsors   f r om   wear able  de vices  at ta che to   the  hum a body.  This  da ta   is  store in  cl oud  e nvir on m ent  in  Ha doop  file   syst em   t ve rify  scal a bili ty To  ens ure  the  pr otect ion   a nd  confide ntial it of  th patie nts'   m edical   reco r ds   m ulti ple  encr y ption / dec ryptio m et ho ds   a re  im ple m ente d.   Althou gh   this  pro po se m ob il app li cat ion   is  decisi on   s uppo rt  syst e m   t hat  easi ly   enj oy con fi den ti al it and   scal abili ty howev e r,  it   la cks   necessa ry  in te ll igent  infl ue nce  i pr e dicti on,  as   yo m us go  th r ough  m ulti ple   cl oud  repo sit or ie in  sea rc of  m at ches.  A intel li gen fact or  is  need e i pr e dicti ng  ne cases   that   do  not  so le ly   resu lt   in  the  Ha doop   DB  file   syste m Ba gg in Boo tst ra ppin m ay  increase   bette accura cy   in     the  decisi on  m aking   proce ss,  in  w hich   m or than  on cl assi fie r   is  i m ple m ented  as  co ns ul ta nts  in    the d ia gnos i ng  process   The  a uthors  in   [26]  pr opos an  in dustria I oT  dr i ven   heal thcare  ec os yst e m   ref er red  to  as  Heath I oT,  wh e re  tw dis ti nct  sh are hold ers  are   li nk e to  f or m   co m plex  Healt hIoT  ec os yst em ,   sh a reholde r from   var yi ng  par ti e co ns ist   of,  ph a rm aceuti cal  and   healt i ndus t ry  orga niz at ion s,  t pati ents  an s peci al ist s .   Con ce ntrati ng  on   EC analy sis,  the  auth ors  us ed  waterm ark i ng   process es  and   wav el e transfor m at ion   to   secur data  bot di gital   analy zed  an a na lo g.  Exam ples  of   su c ECG  m anipu la ti ons  ha ve   al so   bee pr opose by  m ulti ple  authors  in  [2 3 ,   2 5 ,   26 ] H ow e ve r,   a uthors  i t his  resea rc re m ark ably   ha ve   an  a dv a ntage  du t waterm ark ing  for  data  tra nsm issi on   of  EC sig nal  thr ou gh   t he  cl ou d.   Au t hors  e xp ec us in su c H eal thIo T   ecosyst em   wil no only   al low  sec ure  an fast  data  tr ansm issi on be tween  par ti es   bu offer   rea l - tim e   m on it or ing an d av oid   unnece s sary hos pital  an d h um an  erro rs.   The  pro pose Io ser vice   is  set   up   throu gh   var io us  ty pes  of   se ns ors,  M 2M  o rem otely   for  the  m on it or in of   th pat ie nts’  healt h,  i.e.,  ECG  for  he artbeat  dis ord er  detect ion.  T his  ser vice  will   no on ly   ai patie nts  bu al so   s pe ci al ist and   healt hcar pro vid ers the  ser vice  pr ovi des  th abili ty  to  m a neuve r   betwee ass or t ed  ty pes  of  dat a,  scans  (im agi ng),   dig it al   an anal og,  th us   offer i ng   a ar r ay   of   f unct iona li ti es,   su c as  but  not  lim it ed  to  diag nosis  thr ough  sym pto m s   analy sis,  disease  predict io thr ough  patie nt  dat a   m on it or ing,  a nd  prob i ng  f or   i nfor m at ion   on  sp eci fic  sym pto m an diseas es.  F ur t her m ore,  this  propose I oT  serv ic diag nosti pr oce ss  is  est ablished  t hroug the  us of  the  baggin bootstra c on ce pt,  al lowi ng   m ulti ple  cl assifi ers  to   e xpos e   the  i nter op e ra bili ty   a m ong  a   co ntrast  of  sym pto m s,  thu s directi ng  t the   m os id eal   and  favor a ble  diag no sis   f ro m   vari ou re po sit ori es  of  the  patie nts'   data,  pr ov i ding  high  acc uracy   in  the   de ci sion   m aking   proces s.       3.   DIAGN OSTI SE RVICE  BL OCK   DI A GRAM   The  pro posed  m edical   diagnostic   serv ic em plo ys  bo th  the  Io an the  cl oud  inf rastr uc tur e,  ai m ing  to  (i)  pro vi de  cy ber - m edici ne  ser vice  in  the  cl oud  la ye rs  as  softwa r as  serv ic e   (S aaS)  t sh a re  al extracte knowle dge  an fin dings  betwee diff e re nt  par ti es,  (ii)  harness  hybri m achine  le arn in te chn iq ues   to  analy ze  var i ou s   in pu data  ty p es  as  sym pt om and   pr e dic the  su it able  di agnosis,   (iii im pr ov t he  acc ur acy   of   the  decisi on  m aking   pro cess  by  ap plyi ng   dif fer e nt  cl assifi ers,   (iv)   offer   var i ou f un ct io nalit ie to  ai do ct or a nd   pa ti ents  searching  f or   ne diseases  and   unrec ognized  c om bi nations  of   sym pto m s.   The  ser vice   has  t wo   dif fer e nt  m od es,  ei th er  to   sin in   as   doct or  or  as   patie nt Eac m od has  it s   own   f unct ion a li ti es,  wh ic goin to  be  discusse la te r.   As  s how in  Fig ure  1,   t he  ser vi ce  con ta ins  t hr ee  m ai m od ules .   The follo wing  su bse ct ions  will  d isc uss sel ect ed parts  of the   serv ic e,  for m or detai ls see [ 27 ] .     3.1 .      Data pr ovider   (D P m odul e   This  m od ule  c on si ders  va rio us   in put/ ou t pu t   data  interact io ns   th r ough  the  whole  se rv ic e,  su c data  i s   gen e rated  fro m   m ult iple  IoT  sources  a n enjoys  diff e re nt  struct ur es  a nd   ty pe s,  see  [27]  f or   m or detai ls.  Wh e re,  f or  ECG  m easur ing i is  an  op ti on al   ph ase  do ne  by   har dware ar du i no   kit,  wh ic was  de sig ne an dev el op e d,   see   Fig ur 2( a ),   to   fit  the  serv ic as  po rta ble  de vice  that  can  be  easi ly   plu gged  in.  Us ually hear t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       An  i nnov ative  IoT  se rvi ce for   med ic al d i agnosis  ( Safi A bb as )   4921   beats  an bl ood  press ur c onsidere as  an  i m po rtant  pr e - a naly sis  te st  fo patie nt  seve rity   conditi on s.  It  ai ds   in   pr e dicti ng  an disc ov e rin t he   crit ic al   cases   su c h   as   m yocard ia in far ct i on,  i the   patie nt   su f fers  f r om   chest   pain.  T he  Ard uino  kit  Fig ure   co nverts   the   A nalo data  i nto  di gital   one   an draws   the   co rr es pondin BPM   diag ram   si m il a to  the   ECG  pl oting ,   as  see in  Fig ur 2(b ).   It  m easur es  the   hear beats  pe r   m inu te   (BPM)   and  plo ts  the  el ect r ocardio gr a ph  ( ECG)  f or  pri nt ing as  do ct or can  rea d,   a nd   t hen   t he  res ulted  grap is  trac ed  an analy zed, by t he  m ast er classif ie a gen t,  to  s po on the  up - norm al  r eadin gs base d o Ta ble   1.           Fig ure  1 .   Dia gnos ti c s oft w are  as a  s e r vice  b l ock  d ia gr am         ( a)           ( b)     Fig ure  2 (a T he devel op e d s ens or ,   ( b)  T he plot  diag ram  f or BPM     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &   C om En g,   V ol.  10 , No 5 Oct ob e r 2 020    49 18   -   49 27   4922   Table   1 .   S ta tus  for  BPM  m eas ur em ents   BPM   Statu s   <6 0  pb m   Slo w   6 0 >= and  =<10 0   No r m al   >1 0 0   Fast       3.2 .      Master  c lassifier   ag e nt mod ule   This  m od ule  is  respo ns ible  of   c ontrolli ng  diff e re nt  cl assifi ers  based   on   the  ty pe  of  da ta   prov i de from  the D P m odule   as  foll ows:   -   An al ogue  a nd   scans  data:   bo t ty pes  of  dat a,  ei ther  anal ogue  gathe re d   by   sensors  or  s cann e d,   se nt  to   the  cl assifi er  CA1   th r ough  the  m ast er  cl as sifie age nt.  C A1   a naly ze  an im ple m ents  i m age  processi ng  te chn iq ues  i order   t re veal   the  dis order  inf or m at ion .   A seen  i Fig ure  3,  CA c he cks  if  t he  data  analo gu or   Sc ans.   F or   t he  f orm er  ty pe,   it   c onve rts  the  ana logue  into  dig i t al   and   store it   in  the  form   o plo dia gr am   i m ages.  The n,  ei ther  plo di agr am or   scans'   i m ages  a re  proces sed analy zed,  a nd   interp reted , s ea rch i ng for ab norm al  p at te rn s.           Fig ure  3. CA 1 pipeli ne c ha rt       -   Digital   data:   a ny   ot her   data  t ypes,  rather  th an  a nalo gu e   a nd  scan s,  c ons idere di gital   and  m anipu la te d   us in dif fer e nt   cl assifi cat ion   al gorithm s.  The  m ast er  cl assif ie age nt  gath ers  dif fer e nt  di gital   data  fr om  the  DP   m od ul e,  and   distrib ut es  the  req ui re ta sk bet we en  cl assifi ers  from   CA2   to  CA4 for  m or detai ls see [ 27]       3.3 .      In ferenc e m odul e   The  i nf e ren ce   m od ule  is  co nsi der e as  t he  data  la ke  f or   s ym pto m s,  diag no sis diseases kn ow le dg e   and   pe rsonal  inf or m at ion   of  diff e re nt  par ti e s,  associat e w it in - database   analy sis.  Wh e re,  the  data  is  store in  dif fer e nt  for m su ch  as  D BM struct ur e ta bles,   K no wled ge  base  ( KB),  an m et a - data  file as  a bs tract   descr i ption f or  the pre viously  stor e d kno wled ge.  T he  a naly sis o the  data is  done  t hro ugh  t he data  b as e en gine   that  interact with  th cl assif ie m od ule   to   r eply   the  querie s.  I t he  e xisted  data  is  no t   s uffici ent  to   ext ract  th e   require know le dg e   f or  the   qu e ries,   the  e ng i ne  will   r un  Web  cra wl er  to   sea rch  f or  the  m os re le van t   knowle dge  require to  r e ply t he qu e ry.  For  m or e d et ai ls ab ou dif fer e nt  phases   a nd inte r op e ra bili ty  see   [27].       4.   SERVICE - U S ER I NTER A CTIO E X A MPLE   Her is   a init ia l   ru f or   the  pro po se se rv i ce,  in  w hich a   real  interface  screen  s hoots  i entai le to   sh ow  the  i nter act ion   of  the  s erv ic with  the   us ers ei ther  pa ti ents  or   do ct or s O ur   il lustr at ion are  wr it te in   it al ic  f on t.   User >>  ru the  progr am .   As show in  Fi g ure   4,  t he  sta r t u p me nu ap pe ar e d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       An  i nnov ative  IoT  se rvi ce for   med ic al d i agnosis  ( Safi A bb as )   4923       Fig ure  4. The  s ta rt - up  window       Now us ers hav e fou r opti ons, f or  simp li ci ty , we wi l l sho w t he  m od th at is su it ab le  for  bo th u sers (p atient and   do ct or s) .   User >>  press  m easur em ents b utto n   Ser vice>>  r ea ds t he  se nsor  sig nals a nd con ve rt them  into  B PM  diag ram   as seen  in Fi g ure  5.             Fig ure  5. BPM   c ha rt       Th e cl as sif ie ag e nt wil l a na l yze the re adin gs a nd   s pecif y if  there is  a dis order.   User >>  cho os e   Diag nose   Ser vice>>   Fig ur e   6   is s how n .           Fig ure  6 .  G e nd er   s el ect io n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &   C om En g,   V ol.  10 , No 5 Oct ob e r 2 020    49 18   -   49 27   4924   User >>  sup pos e that  fem al e   is sel ect ed     Ser vice>>   interact   with  the  us er  t sel ect   sp eci fic  pa rt  of  the  bo dy  to  be  dia gnos e d,   and   t hen   t he  r el at ed   com m on  sy m pto m s w il l be show e d.   User >>  selec so m e sy m pto m s as s how in   Fig ure  7.           Fig ure  7 .  Rel at ed  sym pto m s p resen at io n       If  the  sym pt oms  m atc any   pr e - exi sti ng  disease  i the   K wi th  high  acc uracy,  t he  servi ce   w il sh ow     the d i agnosti results .   Ser vice>> sho the  relat ed   diseases  an order e them   fr om   hig he st  prob a bili ty   t lowe st,  as  s how in     Fig ure  8.           Fig ure  8. Dia gnos is   res ults  order e d         If no  m atch  f ound, th e  servic init iate t he  cr aw le r to  se ar ch   throu gh the we b abo ut most  r el evan diag nosis.   Ser vice>>  pres ent the  res ults  base d on cra wling ,  as i Fi g ur 9(a) a nd Fi g ure  9(b) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       An  i nnov ative  IoT  se rvi ce for   med ic al d i agnosis  ( Safi A bb as )   4925     (a)       (b)     Fig ure   9 (a R esults d oes  not  m at ch  with s pe ci fic p re determ ined   acc uracy ,   ( b Re s ults ha ve  b ee n fou nd       Suppose  th at t he user is  a  pre ntice  doctor , w ho wa nts to  k no w  sp eci fi c in formati on  about s pecif ic  sympto ms  or   disease   Ser vice>>  en a ble user t sea r ch fo r disea se  by n am e o r  sea rch f or sp eci fic sym pto m s   User >>  cho os e  sym pto m s n am e and   w rite  “it ching  t he  s ki n”,  a s s how i Fi g ure  10(a )   OR   User >>  cho os e  d ise ase a nd  wri te  “cancer”, as  shown i Fi g ure  10(b)   User >>  pr ess   Searc h bu tt on         (a)     (b)      Fig ure  10 (a)  Searc h by sym pto m (b)   Sea r ch by disease   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &   C om En g,   V ol.  10 , No 5 Oct ob e r 2 020    49 18   -   49 27   4926   Ser vice>>  cra wl for t he res ults an s how  t he  p e rtinent i nfo rm ation  afte proces sin g,  as  s how  i Fi g ure  11(a and Fig ure  10 ( b) .           (a)   (b)     Fig ure  11 (a)   Crawl er   res ult s   after  proces sin g for the  ide ntifie sym pto m   (b)  C ra wl er   res ult s   f or the i de ntifie d disease       5.   CONCL US I O   The  pe r vasive ness  of  m isdia gnos es  a nd  it undesire co nse quences  of   wrong  treat m e nt  that  coul le ad  to  death  or  li felong  disa bili ti es  pr opel   researc hers  in  the  cy ber - m edici ne  do m ai to  harness  te ch nolo gy   and   reduce  t he   risk  of   m is diag noses.  T hi pap e prop ose ne cy ber - m edici ne  serv ic for  m edical  diag nosis  as  SaaS  m edical  layer  on   cl oud  I aaS.  The  se r vice  m ai nly  con sist of   thre m ai m od ules,   dat a   pro vid er   m od ul e,  in  w hich   he te rogen e ous   t ypes  of  data  a re  ente red  by  diff e re nt  ty pes   of  us e rs  us in M2M  sens or s   data,   scans or  di gital   data.  M ast er  cl assifi e age nt  m od ul e,  w her m ulti ple  cl assifi ers  are   i m ple m ented  to  im pr ov dec isi on   m aking   process  a nd  m ini m iz the  m i sd ia gn os ris ks.   I nf e ren ce  m odule,   that  con ta in th data  en gin a nd  d at sou rce for  al us er a nd  n ee ded  d ise ases  inf or m at i on,  it   us es  cra wler  to   search  f or   unre cognized  c om bin at io of  sy m pto m and   adap it sel wit new   fin dings.  Desp it the  propose serv ic is  in  the  early   i m p l e m entat ion   ph ase,  it   aims  t ve rify  the  avail abili ty on  dem and secu re  data  transm issi on and   m or acc ur at diag no si s,  not  only   for  patie nts  bu t   al so   f or   s pec ia li st  and   heal th  care  pro vid er s.  Mo r eov e r,   the  se rvi ce  of fe rs  va riou functi ons  to  ad m or fle xib il it su ch  as,  but  no lim ited  to ,   diag nosis  thr ough  sym pto m s   analy sis,  dise ase  pr e dicti on   thr ough  patie nt   data  m on it ori ng a nd  pro bi ng   for   inf or m at ion   on   sp eci fic  sym pto m and   disea ses.   I the  fu t ur e detai ls  of  pr e processi ng,  i m ple m entat io an decisi on m aking   processes  are  goin to  b e  d i scusse a nd a na ly zed in   detai ls.       ACKN OWLE DGME NT   T h i s   r e s e a r c h   w a s   fu nde d   b y   the   D e a n s h i p   o f   S c i e n t i f i c   R e s e a r c h   a t   P r i n c e s s   N o u r a h   b i n t   A b d u l r a h m a n   U n i v e r s i t y   t h r o u g h   t h e   F a s t - t r a c k   R e s e a r c h   F u n d i n g   P r o g r a m .       REFERE NCE S     [1]   O.  Verm esa and  P.  Friess ,   Digit izing  The   Industr y   Int ern e of  Thi ngs  Co nnec t ing  the   P hy sic al,   Digit a a nd   Virtua l   W orlds ,   Rive r   Publisher s,   2016.   [2]   S.  Kum ar,   e t al . ,   Mobile   health:  Revol uti on iz ing   hea l thc ar e thr ou gh  tra nsdisc ipl in ar y   rese arc h ,”   C omputer ,   vol .   46 ,   no.   1 ,   pp .   28 - 35 ,   2013.   [3]   P.   Chat te r jee  a nd  R.   L.   Arm ent ano ,   Inte rn et  of  thi ngs  for  sm art   and  ubiqui tou eheal th   sy st em ,”   i 7 th   Inte rnational   Co nfe renc on  Co mputati onal  In telli gen ce  and  Co mm unic ati on  Ne tworks  ( CICN ) ,   Jabal pur,  Ind ia pp.   178 - 183 ,   20 15.   [4]   P.  Verm and  S.   K.  Sood ,   Clou d - ce ntr ic   Io b a sed  disea se   dia g nosis  hea lt h ca r fra m ework ,”   Jo urnal  of  Ambi en Inte lligen ce and H umanized  Computing ,   vol .   9 ,   n o.   5 ,   pp .   1293 - 1 309,   2017 .     [5]   D.  Hail e y ,   e al. ,   rev ie of  guide li n es  for  ref err al   of  p at i ent to  slee l abor a t o rie [technol og rep ort  no  55] ,”   Techni ca report ,   Ottawa:   Canad ian  Coordinati n O c for   Hea lt Te chnol ogy   Assess ment ,   200 5.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       An  i nnov ative  IoT  se rvi ce for   med ic al d i agnosis  ( Safi A bb as )   4927   [6]   G.  L.   Kreps  and  L.   Neuh ause r ,   New  dire ctions  i eHe alth  comm unic a ti o n:  Oppo rtuni ties  and  challe ng es ,”   Pat i ent   Educ ati on   and  C ounseli ng ,   vol .   7 8,   no .   3 ,   pp .   329 - 336,   2010 .     [7]   S.   M.  R.   Islam,  et   al.,   The   in t ern et   of  th ings  for  hea lt ca r e:   comprehe nsive  surve y ,”   I EE E   Ac ce ss ,   vol .   3,     pp.   678 - 708 ,   20 15.     [8]   D.  La ke ,   e al.,   Inte rne of  th i ngs:  Archi tectur al   fra m ework  f or  ehe a lt sec ur ity ,”   Journal  of   ICT ,   vol.   3&4 ,     pp.   301 - 328 ,   20 14.   [9]   M.  Sham im   H.   and  G.  Muham m ad ,   Cloud  assisted  industri a l   int ern et   of  thi n gs  (IIoT ena bl e fra m ework  for  hea l th  m onit orin g ,”   Comput er  Ne tworks  Journal ,   vol.   101 ,   pp .   192 - 202,   2016 .     [10]   Z.   Kirta v a,   e al .,   “m hea lt for  ca rdiac  patie nts  te le m onit ori ng  and  int egr a t ed  ca re ,”   i 15 th  Inte rnationa l   Confe renc on  e - Healt N et wo rking,   App li ca tions   and  Serv ic e (Heal thc om  2 013) ,   Lis bon,   Portugal ,   pp .   21 - 25,   2013.     [11]   J.  Moham m ed,   et   al . ,   Inte rne of  thi ngs:  Remote  pat i ent   m onit ori ng  using  w eb  se rvic es  and  cl oud   computing ,”   i IEE Int ernational  Confe renc on  Inte rnet  of  Things   ( iTh ings  2014)   an IEE Gr ee n   Computing  and  Comm unic ati ons ( Gr ee nCom )   and  IEEE  C ybe r,   P hysic al   and  So cial  Computing   ( CPSCom) ,   pp.   25 6 - 263 ,   20 14 .     [12]   S.  Uribe   and  R.   J.  Marino ,   Inte r net   and   informat ion  technolog y   u se  b y   dental  stud ent s in  Ch il e ,”   E urpoean  Journal   of  Denta Edu ca ti on ,   vol. 10 ,   no .   3,   pp.   162 - 168,   2006.   [13]   M.  Ri y adh ,   et   a l. ,   Archi t ec t ing   the   Inte rne of  Thi ngs:  Stat o the   Art,   Boo cha pte in  Ro bots  and  Sensor   Clouds,  Springer   Inte rn at ion al Publishing ,   vol. 36, pp. 55 - 75,   2015 .     [14]   W .   Li n,   e a l.,   cl oud - base d   fra m ework  for   hom e - dia gnosi s   service  over   bi m edi cal  da ta ,”   The  Journal  of   Syste ms   and  Sof t ware ,   vol .   102 ,   p 192 - 206,   2014 .   [15]   I.   K.  Indra jit  an S.  Nangpa l.   “C y ber m ed ic in and  c y ber he al t h ca re ,   r eview  of  m edi ci ne  on  the  int ern e t ,”   M ed i cal   J ournal,   Armed Forces  India ,   vo l.   57 ,   no .   3 ,   pp .   2 15 - 220,   2001 .     [16]   I.   Ishaq,   e al.,   Inte rne of  th ings  virt ual   ne t works Bringi ng  net work  virt ua li z at ion  to  r esourc e - constr ai n ed   devi c es ,”   i IE E Inte rnationa Confe renc on  Gr ee Computing  and  Comm u n ic ati ons   ( Gr ee nCom) ,   Be sançon,   Paris pp.   2 9 3 - 3 00,   2012 .   [17]   M.  Hass ana liera gh e a l.,   He alt h   m onit oring  an m ana gement  u sing  int ern et - of - thi ngs  (IoT s en sing  with  c loud - base proc essin g:  Opportunities   and  cha l le nges ,”   i IE EE   In ter nati onal  Conf e renc on   Serv i c es  Computing ,     pp.   285 - 292 ,   20 15.     [18]   P.  S.   J.  Kum ar   a nd  A.  S.  Chai tra ,   Survey   on  Cloud  Com puti ng  base Hea lt Care   for  D ia be t es:  Anal y s is  and   Diagnosis ,”   i I OSR  Journal  o f Com pute r E ngin ee ring   ( IOSR - JC E) v ol. 17,  no.   4 ,   pp .   109 - 117 ,   2 015.   [19]   G.  E y senb ac h ,   et   al.,   Shopping  aro und  th int ern et   tod a y   and  tomorro w:  towar ds  the   m il le nnium  of   c y b ermedi c ine,   Brit ish   Me di cal  Journal,   vo l. 31 9,   no .   7220 ,   p .   1 294,   1999 .   [20]   T.   N.  Arvani t is,  et   al.,   Towa rds  the   Mill enni um   of  Cy b ermedi c i ne ,   MEDN ET 99   Abs tra ct   Book,   The   4th  W orld  Congre ss   on  the  Inte rne in   Medi ci ne ,   1999 .     [21]   P.   M.  Ku m ar,   et   al . ,   Cloud  and  IoT  base disea se  pre di ct ion  and  dia gnosis  sy stem  for  hea l th   ca re  using  fuz z y   neur al c l assifier ,”   Fu ture  Gen erati on  Comput er  S yste ms ,   vol .   86 ,   pp.   527 - 534 ,   20 18.     [22]   Y.  Li ,   e al.,   En abl ing  he al th  m o nit oring  as  ser vic in  th cl oud ,”   i IE EE / ACM   7th  Int ernati on al  Confe renc o n   Util ity  and   Clou Computing ,   London,  UK ,   pp.   1 27 - 137 ,   2014 .     [23]   W .   Li n,   W .   Dou ,   Z.   Zhou  and  C.   Li uc.   cl oud - b ase fra m ework  for  hom edi agnosis  servic over   big  m edi ca data.  The   Journa of   Sy stems   and   Soft ware ,   El sev ie r ,   v ol.   102 ,   pp   192 206,   2014 .     [24]   H.  Oh,  et   al . ,   W hat   is  eHe al th   (3):  sy stema ti rev ie of  publi shed  definit io ns ,”   Journal  of  Me dic a Inte rne t   Re search ,   vol .   7 ,   no.   1,   pp.   1 - 11,   2005.     [25]   Y.   Hu  and  G.   Bai ,   s y stem at i li t erature   r evi e of  c loud   computing  in  eHe alth ,”   Health  Informatic s - A n   Inte rnational   Jo urnal  ( HIIJ) ,   vol.   3,   no .   4 ,   pp .   11 - 20,   2014 .     [26]   L.   Hu et   al.,   Soft ware   defined  hea l thc ar net w orks ,”   i IEE Wirel ess  Communi cat ions ,   vol.   22,   no.   6,   pp.   67 - 75,   2015.     [27]   S.   Abbas,  C y be r - m edi ci ne  servi ce   for  m edi ca di agnosis  base on  IoT  and  cl oud  infra struct ur e,   The  Inte rnational   Confe renc on   A rtif ic a l   In te l li gen and  C omput er  V ision   ( AICV ’20 ) ,   pp.   617 - 627 ,   2 Mar.   2020.       BIOGR AP H Y   O AU TH OR       Safi Abbas   wo rks  as  associa t profe ss or   in  the   Depa rtment  of  Com pute Scie n ce ,   Fa cult y   of  Com pute and  In form at ion  Scie n ce s,  Princ ess Nourah  bint   abdul r ahman  Univer sit y ,   KS A,  during  2019 - 2020,   and  Univer sit y   of  Ain  Sham s,  Cai ro,   Eg y pt   dur ing  2016 - 2018.   During  2006 - 2011,   s he  rec e ive the   Ph.D.  from   the   Gradua te   Schoo l   of  Scie nc and Te chno log y ,   Nii gat Univ ersity ,   Japa n .   strong   the m of  her   w ork  is  in  the   sw arm  opti m iz ers,   and  sec uri t y   in  cl oud,   Med ical  Diagnosis  using  m ac hine   learni n and  D at a   m ining.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.