I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b er   20 24 ,   p p .   7 2 6 6 ~ 7 2 7 4   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 14 i 6 . pp 7 2 6 6 - 7 2 7 4           7266       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Proa ctive mo nito ring  and predi cti v e alerts f o r  C O V ID - 19  pa tient  ma na g em ent  using   i ntern et  of t hi ng s ,  a rtifi ci a l  intelligence ,  a nd  c lo ud       E nn a ce ur  L eila 1 ,   So ufie ne  B en  O t hm a n 2 ,   H edi Sa k li 1, 3 ,   M o ha m ed  Ya hia 1   1 M A C S   R e sea r c h   La b o r a t o r y   R L 1 6 E S 2 2 ,   N a t i o n a l   E n g i n e e r i n g   S c h o o l   o f   G a b e s ,   G a b e s   U n i v e r si t y ,   G a b e s ,   T u n i si a   2 P R I N C E   La b o r a t o r y   R e sea r c h ,   I S I Tc o m,  H a mm a m So u ss e ,   U n i v e r s i t y   o f   S o u ss e ,   S o u sse ,   T u n i si a   3 EI TA   C o n su l t i n g ,   M o n t e sso n ,   F r a n c e       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma r   1 9 ,   2 0 2 4   R ev is ed   J u l 1 3 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   Au g   6 ,   2 0 2 4       Th e   c o ro n a v iru s  d ise a se   2 0 1 9   ( COV ID - 19 )   p a n d e m ic  h a s  sp a rk e d   c h a n g e s  a c ro ss   v a rio u s  d o m a in s,  e n c o m p a ss in g   h e a lt h ,   c o m m e rc e ,   e d u c a ti o n ,   a n d   th e   e c o n o m y .   G iv e n   t h e   wid e sp re a d   imp a c t  o f  COV ID - 1 9   a c ro ss   n u m e ro u s   n a ti o n s,  it   h a s  stra in e d   h o s p it a l  r e so u rc e s,  o x y g e n   re se rv e s,  a n d   h e a lt h c a re   p e rso n n e l.   C o n se q u e n tl y ,   th e re   e x ists   a n   u rg e n t  n e c e ss it y   t o   e x p l o it   so p h ist ica ted   tec h n o lo g ies   su c h   a s  a rti ficia l  in telli g e n c e   a n d   t h e   in tern e t  o f   th in g s  (Io T)  t o   m o n it o r  p a ti e n ts  e ffe c ti v e ly .   Th is  sc h o larly   a rti c le  p ro p o se s  a   p ro t o ty p e   th a t  in teg ra tes   Io T  a n d   a rti ficia l  in telli g e n c e   (IA)   fo r  th e   su rv e il lan c e   o f   COV ID - 1 9   p a ti e n ts  with in   h e a lt h c a re   fa c il it ies .   Wea ra b le   Io T  d e v ice s,  e q u i p p e d   wit h   e m b e d d e d   se n so rs,   a u t o n o m o u sl y   c o ll e c t  v it a l   in fo rm a ti o n   li k e   o x y g e n   lev e ls   a n d   b o d y   tem p e ra tu re .   No tab l y ,   o x y g e n   sa tu ra ti o n   a n d   h e a rt  ra te  se rv e   a s  sig n ifi c a n t  m a rk e rs  i n   COV ID - 1 9   c a se s.  Th e se   m e tri c s  a re   d isc e rn e d   th r o u g h   t h e   d e e p   lea rn i n g   c a p a b il it ies   o f  th e   Ten so rF l o w  li b ra ry .   Th e   p r o t o ty p e   a ims   to   a u g m e n t  th e   in telli g e n c e   o f  Io T   se n so rs  to   id e n t ify   th e se   c ru c ial  sig n s  th r o u g h   a   train e d   m o d e l.   A  m e ti c u lo u sl y   lab e led   d a tas e t  c o m p risin g   o x y g e n   sa tu ra ti o n   a n d   h e a rt  ra te  d a ta  is  a m a ss e d .   De e p   n e u ra l  n e two rk s  a re   d e p l o y e d   to   p r o g n o stica te  th e   d ise a se ' s  p ro g re ss io n .   T h e   u ti li z a ti o n   o f  t h e se   tec h n o lo g ies   h a rb o rs  t h e   p o ten ti a l  fo r  ra p id   a d v a n c e m e n ts  in   h e a lt h c a re ,   th e re b y   m it i g a ti n g   risk s  t o   h u m a n   li fe   a n d   f o ste rin g   m o re   p r o a c ti v e   re sp o n se s to   h e a lt h   c rise s.   K ey w o r d s :   Ar tific ial  in tellig en ce   C OVI D - 19   I n ter n et  o f   th in g s   R em o te  d iag n o s is   W ea r ab le  d ev ices   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Hed i Sak li   MA C S  R esear ch   L ab o r ato r y   R L 1 6 E S2 2 ,   Natio n al  E n g in ee r in g   Sch o o l  o f   Gab es,  Gab es U n iv er s ity   Gab es,  6 0 2 9 ,   T u n is ia   E m ail: sak lih ed i1 2 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N     Glo b al  h ea lth ca r e  s y s tem s   h a v e  b ee n   s ev e r ely   im p ac ted   b y   th e  co r o n av ir u s   d is ea s e  2 0 1 9   ( C OVI D - 19)   p an d e m ic,   wh ich   h as  also   p u t   a  g r ea t  d ea l   o f   s tr ain   o n   h o s p ital  r eso u r ce s ,   s u ch   as  m e d ical  p er s o n n el  an d   o x y g e n   s u p p lies .   E f f icien t  p a tien t  ca r e  is   es s en tial  f o r   b etter in g   clin ical  r esu lts   an d   lo wer in g   d ea th   r ates,   p ar ticu lar ly   in   u r g en t  s itu ati o n s .   T h is   ar ticle  ex p lain s   h o w  to   u s e  cu ttin g - ed g e  tech n o lo g ies  lik e  clo u d   co m p u tin g ,   ar tific ial  i n tellig en ce   ( AI ) ,   an d   th e  in ter n et  o f   th in g s   ( I o T )   t o   p r o ac tiv ely   m o n ito r   a n d   m an a g e   C OVI D - 1 9   p atien ts .     T h e  I o T   h as  em er g e d   as   a  cr u cial  to o l  in   h ea lth   m o n ito r in g ,   en ab lin g   r e m o te  c o n tr o l   an d   m o n ito r in g   o f   p h y s ical  d ev ices  v ia  th e  in ter n et  [ 1 ] ,   [ 2 ] .   T h e  d ev elo p m en t  o f   s m ar t  wea r ab le  m o n ito r in g   d e v ices  h as   r ev o lu tio n ize d   ap p r o ac h es  to   m an ag in g   th e  p a n d em ic.   A f ter   co n tact  tr ac in g   an d   test i n g ,   m o n ito r in g   o f   p atien ts   with   m ild   s y m p to m s   wh o   ar e  q u ar a n tin ed   at  h o m e  d u e  to   h ea lth   r eso u r ce   c o n s tr ain ts   is   a  m ajo r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         P r o a ctive   mo n ito r in g   a n d   p r ed ictive  a lert s   fo r   C OV I D - 1 9   p a tien t m a n a g eme n t  …   ( E n n a c eu r   Leila )   7267   co n ce r n .   I o T   o f f er s   a  p r o m i s in g   s o lu tio n   b y   en a b lin g   th e  cr ea tio n   o f   a  m o n ito r in g   s y s tem   ca p ab le  o f   m ea s u r in g   p h y s io lo g ical  p a r a m eter s   s u ch   as  o x y g e n   lev els,  co u g h   d etec tio n   a n d   h ea r t  r ate  with o u t  h u m a n   in ter v en tio n   [ 3 ] .   T h is   im p lem en tatio n   ca n   ea s e  th e  b u r d en   o n   h ea lth ca r e  wo r k er s   b y   im p r o v in g   ef f icien cy ,   esp ec ially   wh en   o x y g en   s atu r a tio n   an d   h ea r t r ate  ar e  co m m o n   in d icato r s   o f   C OVI D - 1 9   in f ec tio n   [ 4 ] .   Desp ite  s ig n if ican t  ad v an ce s ,   s ev er al  is s u es  r em ain   u n r es o lv ed ,   in cl u d in g   o p tim izin g   p r ed ictio n   ac cu r ac y   an d   im p r o v in g   s y s te m s   in teg r atio n   f o r   r ap id   an d   ef f ec tiv e  r esp o n s e  to   ch an g es  in   p atien t  co n d itio n s .   Dee p   n eu r al  n etwo r k s ,   in s p ir e d   b y   th e   h u m a n   b r ain   a n d   p o s s ess in g   s im ilar   lear n in g   ca p ab il ities ,   h av e  en a b led   th e  p r o ce s s in g   o f   cr itical  in d icato r s   o f   C OVI D - 1 9   in f ec t io n   [ 5 ] ,   [ 6 ] .   Du e   to   th e  s ca r city   o f   h ea lth ca r e   p r o f ess io n als,  an   e f f ec tiv e  h e alth   s u r v eillan ce   s y s tem   co u l d   r ed u ce   p h y s ical  co n tact,   h o s p italizatio n s   an d   ass o ciate d   co s ts   f o r   p atien ts ,   wh ile  ea s in g   th e  b u r d en   o n   h e alth ca r e  wo r k er s .   T h is   s tu d y   p r o p o s es  an   in teg r ated   f r am ewo r k   u s in g   I o T ,   AI ,   an d   clo u d   f o r   p r o ac tiv e  m o n i to r in g   a n d   p r ed ictiv e  aler ts   in   th e  m an ag em en t  o f   C OVI D - 1 9   p atie n ts .   C o n tr ib u tio n s   in clu d e  th e  d ev elo p m en t  o f   im p r o v e d   AI   alg o r ith m s   f o r   ac cu r ate   p r e d ictio n s   an d   t h e  in teg r atio n   o f   th ese  s y s tem s   f o r   co n tin u o u s   m o n ito r in g   a n d   r ap id   m a n ag em en t.  T h e  p r o p o s ed   s y s tem   in v o l v es  th e   d ep l o y m en t   o f   s p ec ialized   s en s o r s   r esp o n s ib le  f o r   m o n ito r in g   p at ien ts '  v ital p ar am eter s   as   d ir ec ted   b y   atten d in g   p h y s ician s .   T h e  co llected   d ata  is   th en   tr an s m itted   to   m e d ical  s taf f   f o r   f u r t h er   ev al u atio n   an d   a p p r o p r iate  ac tio n s .     T h e  C OVI D - 1 9   p an d e m ic  l ed   to   th e  d ev elo p m en t  o f   v ar io u s   tech n o lo g ical  in n o v atio n s   an d   ap p licatio n s   aim ed   at  m o n ito r in g   p atien ts   an d   r e d u cin g   t h e  b u r d e n   o n   h ea lth ca r e  s y s tem s   [ 7 ] .   I n   th is   r eg ar d ,   s ev er al  s tu d ies  ex p lo r ed   th e   p o ten tial  o f   I o T - b ased   h ea lt h   m o n ito r in g   s y s tem s ,   p u ls e  o x im etr y   d ev ices,  an d   m ac h in e  lear n in g   alg o r ith m s   f o r   th e  ea r l y   d etec tio n   a n d   p r elim in ar y   d iag n o s is   o f   C OVI D - 1 9 .   I n   a  s tu d y   co n d u cte d   b y   Ma s h r u r   et  a l.   [ 8 ]   a  p r o p o s ed   m o n ito r in g   s y s tem   f o r   C OVI D - 1 9   p atien ts   in   s elf - i s o latio n   f o cu s ed   o n   s u p e r v is in g   p h y s i o lo g ical  p ar a m eter s   lik e  h ea r t  r ate  an d   lo ca tio n .   T h e   au th o r s   p r esen ted   an   I o T - b ased   h ea lth   m o n ito r i n g   s y s tem   th at  m ea s u r es  b o d y   tem p er atu r e,   p u ls e  r ate,   an d   o x y g en   s atu r atio n   o f   C OVI D - 1 9   p atien ts   u s in g   an   Ar d u in o   Un o - b ased   s y s tem ,   wh ich   co u ld   b e  s y n ch r o n iz ed   with   a  m o b ile  ap p licatio n   f o r   r ea l - tim e  ac ce s s .   T h e  r esu lts   o b tain ed   f r o m   th e  s y s tem   wer e  f o u n d   to   b e   ac cu r ate  an d   q u ic k ,   m ak in g   it a   p o ten tially   v alu a b l e  to o l d u r in g   th e   C OVI D - 1 9   p an d em ic.     A  tr ac k in g   s y s tem   t h at  id en tif ied   im p ac ted   i n d iv id u als  m o r e  p r ec is ely   was  p r esen ted   in   a  d if f er e n t   s tu d y   b y   B en r eg u ia  et  a l.   [ 9 ] .   Usi n g   a  2 . 4   GHz   p r o p r ietar y   p r o to c o l,  th e  s y s tem   tr ac k e d   an o n y m o u s   r is k y   co n tacts  in   p lace s   w h er e  p eo p le  ar e  h ig h l y   co n ce n tr ated ,   l ik e  s ch o o ls ,   h o s p itals ,   b ig   s o cial  g ath er in g s ,   an d   b u s in ess es.  I t  also   allo wed   i n d iv id u al  d e v ices  to   c o m m u n icate   with   ea ch   o th e r .   T h e  d ev ice  was  a  b r ac elet  th at   ca p tu r ed   s ig n als  f r o m   o th er   d ev ices  to   d eter m in e   th e   p r o x i m ity   an d   d u r atio n   o f   c o n tact  b etwe en   in d iv id u als,   aid in g   in   c o n tr o llin g   th e  s p r ea d   o f   th e   v ir u s .   Qo m ar iy ah   et  a l.   [ 1 0 ]   p r esen ted   an   I o T - b ased   s y s tem   f o r   m o n ito r in g   th e   v ital  s ig n s   o f   C OVI D - 1 9   p atien ts .   T h e  s y s tem   em p lo y ed   s en s o r s   to   m ea s u r e  tem p er atu r e,   p u ls e  r ate,   an d   o x y g e n   s atu r at io n ,   wh ic h   wer e   cr itical  in d ic ato r s   o f   th e   h ea lth   s tatu s   o f   C OVI D - 1 9   p atien ts .   T h e  d ata  co llected   b y   th e  s y s tem   was  tr an s m itted   to   a  cl o u d   s er v er ,   wh er e  it  was  an aly ze d   an d   u s ed   to   g en er ate  aler ts   f o r   m e d ical  p e r s o n n el  if   n ec ess ar y .   T h is   ap p r o ac h   h elp e d   p r e v en t  th e  s p r e ad   o f   th e  v ir u s   an d   en s u r ed   th at  p atien ts   r ec eiv ed   tim ely   m ed ical  atten tio n .     A  s tu d y   ass ess in g   th e  u s e  o f   a  p u ls e  o x im eter - a   d ev ice   th at   m ea s u r es  b l o o d   o x y g en   an d   p u ls e  r ate - f o r   th e   p u r p o s e  o f   id e n tify in g   C OVI D - 1 9   was  p r o p o s ed   b y   Ah m e d   et  a l.   [ 1 1 ] .   Patien ts   wh o   h a d   b ee n   ev alu ated   f o r   s y m p to m s   co n s is ten t  with   C OVI D - 1 9   an d   r elea s ed   f r o m   u r g en t   ca r e   o r   th e   em er g en c y   d ep ar tm en t  wer e  in clu d e d   in   th e  s tu d y .   T h e  p atien ts   wer e  g iv en   a  p o r tab le  p u ls e  o x im et er   an d   to ld   to   tak e   r ea d in g s   twice  a  d ay   f o r   1 4   d ay s ,   b o t h   at   r est  an d   d u r in g   p h y s ical  ac tiv ity .   T h e   s tu d y   u s ed   a   d ataset  o f   2 0 0   au d io   r ec o r d in g s   o f   c o u g h s   f r o m   p atien ts   with   co n f ir m ed   C OVI D - 1 9   an d   2 0 0   r ec o r d in g s   f r o m   p atien ts   with   o th er   r esp ir ato r y   co n d itio n s .   T h e  r esear ch er s   tr ain e d   m ac h in e  lear n in g   alg o r ith m s   to   d is tin g u is h   b etwe en   co u g h   s o u n d s   f r o m   C OVI D - 1 9   p atien ts   an d   th o s e  f r o m   p atien ts   with   o th er   r esp ir ato r y   co n d itio n s .   T h e  s tu d y   f o u n d   th at   th e   m ac h in e   lear n i n g   alg o r ith m s   ac h iev ed   an   ac cu r ac y   o f   u p   to   9 2 . 8 %  in   d is t in g u is h in g   b etwe en   co u g h s   f r o m   C OVI D - 1 9   p a tien ts   an d   th o s e  with   o th er   r esp ir ato r y   co n d itio n s .   Ov e r all,   th ese  s tu d ies  h ig h lig h ted   th e   p o ten tial  o f   u s in g   tech n o lo g y   to   m o n ito r   C OVI D - 1 9   p atien ts   an d   d etec t  t h e  v ir u s   i n   its   ea r ly   s tag es.  I o T - b ased   h ea lth   m o n ito r in g   s y s tem s ,   p u ls e  o x im etr y   d ev ices,  an d   m ac h in e  l ea r n in g   alg o r ith m s   h elp ed   h ea lth ca r e  p r o v id er s   r e d u ce   th e   b u r d en   o n   h ea lth ca r e   s y s tem s   an d   p r o v id e  tim ely   m ed ical  atten tio n   to   p atien ts .   New   tech n o lo g ies  th at  co u l d   aid   in   ea r ly   v i r u s   d etec tio n ,   d iag n o s is ,   an d   m o n ito r in g   ar e  cr itically   n ee d ed ,   as  th e  C OVI D - 1 9   p a n d em ic  h as  h ig h lig h te d .   Hea lt h ca r e  s y s tem   ch allen g es,  s u ch   as  th e  C OVI D - 19  p an d em ic,   h av e   b ee n   a d d r es s ed   b y   ar tific ial  in tellig en ce   ( AI )   an d   m ac h in e  lear n in g   ( ML ) ,   wh ich   h av e   d em o n s tr ated   c o n s id er ab le   p r o m is e.   A  u n if ie d   f r a m ewo r k   f o r   tr u s two r th y   C OVI D - 1 9   in cr ea s e  C OVI D - 19  d etec tio n   ac cu r ac y   a n d   r elia b ilit y ,   th e  f r am ewo r k   em p lo y ed   d ee p   e n s em b le  lear n in g ,   co s t - s en s itiv e  lo s s ,   u n ce r tain ty   esti m atio n ,   d ata  a u g m en tatio n ,   an d   an   I m ag eNe t - p r etr ain ed   R esNet - 5 0   m o d el.   W ith   an   ar ea   u n d er   th e  cu r v e - r ec eiv er   o p e r atin g   ch ar ac ter is tic  ( AUC - R OC )   o f   8 5 . 4 3 %,  t h e  s u g g ested   a p p r o ac h   is   d ee m ed   p r o m is in g   f o r   th e   d etec tio n   o f   C OVI D - 1 9 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 24 :   7 2 6 6 - 7 2 7 4   7268   T o   T h e  C OVI D - 1 9   p a n d em ic   h ig h lig h ted   t h e  n ee d   f o r   cu tti n g - ed g e  tech n o l o g ies  th at  co u ld   s u p p o r t   ea r ly   v ir u s   d etec tio n ,   d iag n o s is ,   an d   s u r v eillan ce .   ML   an d   AI   h av e  d em o n s tr ated   g r ea t  p r o m is e  in   tack lin g   a  n u m b er   o f   is s u es  f ac in g   h ea lt h ca r e  s y s tem s ,   s u ch   as  th e   C OVI D - 1 9   p a n d em ic.   I n   a   s tu d y ,   C h an g   et  a l.   [ 1 2 ]   u s ed   cr o wd s o u r ce d   co u g h   a u d io   to   p r o p o s e  a   u n if ie d   f r a m ewo r k   f o r   t r u s two r th y   C OVI D - 1 9   d etec tio n .   T o   in cr ea s e  th e  p r ec is io n   an d   d ep en d a b ilit y   o f   C OVI D - 1 9   d etec tio n ,   th e  f r am ewo r k   m ad e  u s e  o f   d ata   au g m en tatio n ,   an   I m ag eNe t - p r etr ain ed   R esNet - 5 0   m o d el,   c o s t - s en s itiv e  lo s s ,   d ee p   en s em b le  lear n in g ,   an d   u n ce r tain ty   esti m atio n .   T h e  s u g g ested   ap p r o ac h   d em o n s tr ated   p r o m is e  in   C OVI D - 1 9   d etec tio n   with   an   AUC - R OC   o f   8 5 . 4 3 %.  Oth e r   s tu d i es  also   em p h asized   th e  p o ten tial  o f   AI   an d   ML   in   ad d r ess in g   th e  c h allen g es  p o s ed   b y   th e  C OVI D - 1 9   p a n d em ic.     Gh im ir   et  a l.   [ 1 3 ]   h ig h li g h t ed   th e  s ig n if ican t  s u cc ess   o f   AI   an d   ML   in   ad d r ess in g   n u m er o u s   ch allen g es  with in   h ea lth ca r e  s y s tem s ,   in clu d in g   d iag n o s tic  t o o ls ,   p r ed ictio n   o f   m o r tality   r ates,  ad v an ce m en ts   in   v ac cin e   an d   d r u g   d ev el o p m en t,  s en tim en t   an aly s is   o f   C OVI D - 19   r elate d   co m m en ts ,   an d   id e n tific atio n   o f   m is in f o r m atio n .   Similar ly ,   T aiwo   et  a l.   [ 1 4 ]   em p h asized   th e   p o ten tial  o f   tech n o lo g y   in   r ed u cin g   t h e  wo r k lo a d   o f   d o cto r s   an d   m ed ical   p er s o n n el  d u r in g   a   p an d em ic.   T h e   d ev elo p m en t   o f   an   I o T   a p p licat io n   f o r   s m ar t  h o m e  au to m atio n   allo wed   r ea l - tim e   h ea lth   u p d ates  f r o m   p atie n ts   to   b e  co m m u n icate d   to   h ea lth ca r e  p r o f ess io n als  an d   d o cto r s ,   f ac ilit atin g   p r o m p t  g u id an ce .   Yu   et   a l.   [ 1 5 ]   d is cu s s ed   th e  r o le  o f   t h e  I o T   tech n o l o g y   in   th e  d ev elo p m e n t  o f   s m ar t  h o s p itals .   T h e  s tu d y   id en tifie d   th e  tech n ical  i n f r astru ctu r e   r eq u ir ed   f o r   th e  estab lis h m en t  o f   s m ar t  h o s p itals ,   in clu d in g   f iv e  lay er s :  p er ce p tio n   lay er ,   tr an s p o r t  lay er ,   p r o ce s s in g   lay er ,   ap p licatio n   lay er ,   an d   b u s in ess   lay er .   T h e  s m ar t  h o s p ital  co n ce p t  in v o lv e d   th e  u s e  o f   I o T ,   d ata   an aly tics ,   p er s o n alize d   s er v ices,  an d   AI   to   o p tim ize  h ea lth ca r e  m an a g e m en t sy s tem s .     T h is   ar ticle  p r esen ted   a  s o p h is ticated   s y s tem   d esig n ed   to   m o n ito r   p atien ts   s u f f er in g   f r o m     C OVI D - 1 9 .   T h e  p r im ar y   g o a l  o f   th is   s y s tem   was  to   f ac il itate  r ea l - tim e  p atien t  m o n ito r in g ,   e n h an ce   t h e  q u ality   o f   ca r e,   a n d   u ltima tely   o p tim ize  th e  ef f ec tiv en ess   o f   h ea lth ca r e  in ter v e n tio n s   to   s av e  liv es.  T h e  s y s tem   in clu d ed   a   p r o to ty p e   f o r   m o n ito r in g   p atien ts   af f ec ted   b y   C OVI D - 1 9 ,   wh ich   p er i o d ically   ev alu ated   c r itical   p ar am eter s   s u ch   as  b o d y   tem p er atu r e,   Ox y g en   s atu r atio n   ( Sp O2 )   lev el,   an d   h ea r t  r a te.   T h e  ar ticle  also   d is cu s s ed   th e  d esig n   o f   a  d ataset  f o r   th e  d etec tio n   o f   Sp O2   an d   h ea r t  r ate,   m aj o r   f ac t o r s   f o r   m o n ito r in g   th e   p r o g r ess io n   o f   th e  d is ea s e.   T h e  p er f o r m an ce   an d   r eliab i lity   an aly s is   o f   th e  AI - b ase d   m o d el  was  also   p r esen ted ,   e v alu atin g   v ar io u s   p ar am eter s   s u ch   as  p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r e.   T h e  m a in   co n tr i b u tio n s   o f   th is   ar ticle  in clu d e:   −   T h e  in tr o d u ctio n   o f   a  p r o to t y p e  f o r   m o n ito r in g   p atien ts   af f ec ted   b y   C OVI D - 1 9 .   T h e  d ev ice  p er io d ically   ev alu ates c r itical  p ar am eter s   s u ch   as b o d y   tem p e r atu r e,   Sp O 2   lev el,   an d   h ea r t  r ate.   −   T h e  d esig n   o f   a  d ataset  f o r   th e  d etec tio n   o f   Sp O2   a n d   h ea r t   r ate,   wh ich   ar e  m ajo r   f ac to r s   f o r   m o n ito r in g   th e  p r o g r ess io n   o f   t h e  d is ea s e.   −   T h e  p er f o r m an ce   an d   r eliab ili ty   an aly s is   o f   th e  AI - b ased   m o d el,   ev alu atin g   v a r io u s   p ar am eter s   s u ch   as   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1   s co r e.   T h e  s tr u ctu r e  o f   t h is   ar ticle  i s   as  f o llo ws:   s ec tio n   2   p r esen ts   th e  o v er all  th e o r etica l  o b je ctiv es  an d   d escr ib es  th e  ch o s en   p r o to ty p e  in   d etail.   Sectio n   3   p r esen ts   th e  p r o p o s ed   m eth o d s ,   in clu d in g   th e  ju s tific atio n s   f o r   th e  m eth o d o lo g ical  ch o i ce s   in   AI .   Sectio n   4   d escr ib es  th e  r esu lts   o b tain ed   an d   d is cu s s es  th em   b y   co m p ar in g   th em   with   p r ev io u s   s tu d ies.  Fin ally ,   s ec tio n   5   co n clu d es  th e  s tu d y   b y   h ig h lig h tin g   th e  im p o r tan ce   o f   o u r   r esu lts   an d   p r o p o s in g   d i r ec tio n s   f o r   f u tu r e   r esear ch .       2.   T H E   CO M P RE H E NS I VE   T H E O RE T I CA L   B ASI S    I n   th is   s ec tio n ,   we   will  p r esen t  th e  m ain   d esig n   o f   th e  p r o t o ty p e,   s p ec if ically   d ev elo p ed   to   m o n ito r   p eo p le   in f ec ted   with   C OVI D - 1 9 .   T h is   p r o to ty p e  is   b ased   o n   co n n ec ted   s en s o r s   th at   co lle ct  ess en tial  clin ical   d ata  in   r ea l   tim e.   T h is   in f o r m atio n   is   th en   tr a n s m itted   to   a   d ata  m an ag e m en t  s y s tem   in   o r d er   to   m o n ito r   th e   ev o lu tio n   o f   th e  p atien ts '   co n d itio n   an d   aler t  h ea lth ca r e  p r o f e s s io n als in   ca s e  o f   d eter io r atio n .     2 . 1 .     T he  pro po s ed  a rc hite ct ure   T h e  p r o p o s ed   s y s tem   in v o lv es  d ev elo p in g   an   I o T - b ased   s o lu tio n   to   ca p t u r e  v ar io u s   h ea lth   d ata   r elate d   to   C OVI D - 1 9   f r o m   in f ec ted   in d iv id u als.  I t  in teg r ates   m u ltip le  s en s o r s   to   g ath er   h ea lth   m etr ics  s u ch   as   b o d y   tem p er atu r e,   Sp O 2   lev el ,   h ea r t  r ate,   an d   m o r e.   T h e  s en s o r   d ata  is   tr an s m itted   v ia  an   I o T   g atew ay   to   a   web - b ased   in ter f ac e,   allo win g   h ea lth ca r e  p r o f ess io n als  to   m o n ito r   p atien ts   r em o tely .   T h e  s er v er   ap p licatio n   p er f o r m s   an aly s is   an d   v is u aliz atio n   o f   th ese  h ea lth   p ar a m eter s .   R o b o tics   h as  s ee n   s ig n if ican t  g r o wth ,   cr ea tin g   a  p ar allel   u n iv er s e  i n   v ar i o u s   s ec to r s ,   in clu d in g   m an u f ac tu r in g   an d   h ea lth ca r e .   T h e  ap p licatio n   a r ea s   o f   r o b o tics   co n tin u e  to   e x p an d ,   p r o v id in g   r ap id   a n d   ef f icien t  ex ec u tio n   with   m in i m al  o r   n o   r is k   o f   ex p o s u r e  [ 1 6 ] ,   [ 1 7 ] .   Du r in g   th e  cu r r e n t  ep id em ic,   r o b o tics   h as  p lay ed   a   cr u cial  r o le  in   p r o v id in g   r ap id   in ter v e n tio n ,   ac cu r ate  in ter p r etatio n   o f   d is ea s es,  an d   o n g o in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         P r o a ctive   mo n ito r in g   a n d   p r ed ictive  a lert s   fo r   C OV I D - 1 9   p a tien t m a n a g eme n t  …   ( E n n a c eu r   Leila )   7269   tr ea tm en t  o f   p atien ts .   T h is   p a p er   p r o p o s es  an   in tellig en t  co n tr o l  s y s tem   f o r   in f ec te d   in d i v id u als  ad m itted   to   th e  h o s p ital,  wh ich   aim s   to   r ep lace   m ed ical  s taf f   with   a  r o b o t   ca p ab le  o f   co n tr o llin g   clin ical   p ar am eter s .   T h e  s y s tem   co llects  th e  v alu es  o f   m ea s u r ab le  m ed ical  p a r a m eter s   in   r ea l - tim e  an d   tr a n s m its   th em   to   th e  clo u d   f o r   s to r ag e  an d   in ter p r etatio n   b y   a  d o cto r   f r o m   th e   h o s p ital  h ea lth   d ep ar tm e n t  [ 1 8 ] .   T h e  in tellig en t   m o n ito r in g   s y s tem   p r o p o s ed   in   th is   p ap er   o f f e r s   an   in n o v ativ e  s o lu tio n   f o r   m o n ito r in g   an d   tr ea tm en t  o f   in f ec ted   p atien ts ,   u s in g   r o b o t ics  tech n o lo g y   to   im p r o v e  th e  ef f icien cy   an d   ac cu r ac y   o f   h ea lth ca r e.   A  d ee p   lear n in g   m o d el  h as  b ee n   t r ain ed   to   id e n tify   cr itical  h ea lth   p ar am eter s   s u ch   as  o x y g en   s a tu r atio n   lev els  an d   h ea r t  r ate   [ 1 9 ] .   I n   ca s e  o f   d et ec tin g   ab n o r m al   o x y g en   s atu r atio n   o r   ir r e g u lar   h ea r tb ea t,   t h e  r elev a n t  d ata   is   co m p u ted   an d   tr a n s m itted   v ia  th e  in ter n et  to   n o tify   ca r eg iv er s   o f   an y   d eter io r atio n   in   th e  p a tien t's   h ea lth .   T h e  s y s tem   ca n   s till   tr an s m it r ea l - tim e  aler ts   to   ca r eg iv er s   in   ca s e  o f   an y   d eter io r atio n   in   th e  p atien t' s   h ea lth ,   alo n g   with   th e  r elev a n t in f o r m atio n   n ee d e d   to   id e n tif y   th e  p atien t.  T r ad itio n al  m eth o d s   in v o lv e  r eg u lar   m o n ito r in g   b y   m ed ical  p r o f e s s io n als  to   tr ac k   th e  p r o g r ess io n   o f   C OVI D - 1 9   in   p atien ts ,   b u t  th is   ap p r o ac h   p o s es  a  h ig h   r is k   f o r   h ea lth ca r e  wo r k er s   in ter ac tin g   d ir ec tly   with   in f ec ted   p atien ts .   T o   m itig ate  th is   r is k ,   th e  p r o p o s ed   s y s tem   u tili ze s   r o b o ts   as  in ter m ed iar ies,  th er eb y   r ed u cin g   d ir ec t  co n tact  b etwe en   in d iv id u als.  T h e   s y s tem   is   b u ilt o n   th r ee   p r im ar y   s u b s y s tem   p latf o r m s .     2 . 2 .     Da t a   c o llect io n   T h e  in co r p o r atio n   o f   I o T   tec h n o lo g y   s ig n if ican tly   s tr ea m lin es  th e  p r o ce s s   o f   d ata   co llectio n .   Var io u s   I o T   s en s o r s   o p er ate  e f f icien tly   with   m in im al  p o wer   c o n s u m p tio n ,   allo win g   f o r   co n tin u o u s   d ata  co llectio n   a n d   tr an s m is s io n .   Mo n ito r in g   p ati en ts ’   o x y g e n   lev els  is   cr itical,   p ar ticu lar ly   co n s id er in g   th e  i m p ac t  o f   s u b o p tim al   Sp O2   lev els  o n   C OVI D - 1 9   ca s es.  R o u tin e  Sp O2   m ea s u r em en t  p lay s   a  p iv o tal  r o le  i n   d etec tin g   ‘ s ilen t   h y p o x em ia’   in   s elf - is o latin g   C OVI D - 1 9   p atien ts   [ 2 0 ] .   Ad d itio n ally ,   h ea r t  r ate  s er v es  as  an o th er   ess en tial  h ea lth   p ar am eter .   T o   ac c u r atel y   m ea s u r e  b o th   Sp O2   an d   h ea r t r ate,   we  em p lo y ed   th e  C MS  5 0 DL   m o d el  p u ls e  o x im eter   s en s o r .   Fu r th er m o r e,   a  d ed icate d   tem p er atu r e  s en s o r   was  u tili ze d   to   as s es s   th e  p atien t’ s   b o d y   tem p er atu r e.   T h ese  I o T   s en s o r s   s ea m less l y   co llect  an d   tr a n s m it  d ata  to   th e  I o T   g atew ay ,   as  d e p icted   in   th e   p r ev io u s   Fig u r e  1 .   T h e   s en s o r   d ata  m o d el   s er v es  as  in p u t  f o r   th e  Ar d u in o   m o d u les,   co n tr ib u tin g   t o   th e   o n g o in g   m o n ito r in g   o f   th e  p a tien t’ s   co n d itio n .   T h is   co n tin u o u s   d ata  tr an s m is s io n   en s u r es  r ea l - tim e  u p d ates,   allo win g   f o r   tim ely   in ter v e n tio n s   b y   h ea lth ca r e  p r o f ess io n al s .           Fig u r e  1 .   Glo b al  s y s tem   ar ch it ec tu r e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 24 :   7 2 6 6 - 7 2 7 4   7270   2 . 3 .     Da t a   t r a ns m is s io n   T h e  I o T   d ata  tr a n s m is s io n   s e n s o r s   ar e  ess en tial  in   r elay in g   p atien t  in f o r m atio n   to   th e  h ea lth ca r e   f ac ilit y ' s   d ata  ce n ter   at  th e  m o n ito r in g   r o o m   lev el,   with   I o T   f ac ilit atin g   d ata  tr an s f er   f r o m   n ea r ly   an y   r em o te  lo ca tio n .   Up o n   r ec eiv in g   d ata  f r o m   th e   s en s o r s ,   it   is   ce n tr alize d   in to   a   clo u d - b ased   d atab ase  a n d   th en   d is p lay ed   v is u ally   v ia  a   web   a p p .   Fire b ase  o p er ates  as  a  m an ag ed   d atab ase,   p r o v id in g   ex c lu s iv e  f ea tu r es  lik e   u s er   au th e n ticatio n ,   r ea l - tim e   No SQL  d atab ase,   r em o te  co n f ig u r atio n ,   h o s tin g   ca p ab ilit i es,  an d   in teg r atio n   co m p atib ilit y   with   v ar io u s   m o b ile  o r   web   ap p licatio n s   [ 2 1 ] ,   [ 2 2 ] .   T h e  s y s tem   u s es  a  web   ap p licatio n   f o r   m o n ito r in g ,   wh ich   will  d is p lay   a  d ash b o ar d   o f   p atien ts '   clin ical  p ar am eter s   an d   s en d   aler ts   in   cr itical  s itu atio n s .   T h e  ar ch itectu r e  o f   th is   in tellig en t  s u r v eillan ce   s y s tem   co n s is ts   o f   th r ee   s u b s y s tem s ,   as  illu s tr ated   in   Fig u r e   2 .   T h e   f ir s t  s u b s y s te m   ( I o T   s u b s y s tem )   co n s is ts   o f   s en s o r s   co n n ec ted   to   th e   C OVI D - 1 9   p atien t  s id e,   m ea s u r in g   clin ical  p ar am eter s   an d   tr an s m itti n g   th em   in s tan tan eo u s ly   to   th e  r o b o t.  T h e  r o b o t  ac ts   as  a   g atew ay ,   s en d in g   th ese  v alu es   in   r ea l - tim e  to   a  cl o u d   s er v er .             Fig u r e  2 .   Su b s y s tem s       T h e  clo u d   s u b s y s tem   c o n tain s   a  d atab ase  s er v er ,   f ir e b ase  r ea l - tim e  d atab ase  [ 2 3 ] ,   [ 2 4 ] .   Her e,   th e   r o b o t  c o n n ec ts   to   th is   d atab a s e  in   r ea l - tim e  u s in g   ap p r o p r iate  cr ed en tials .   Sen s o r   d ata  i s   s av ed   in   f ir e b ase   r ea l - tim e  d atab ase  as  J SON  k ey - v alu e  p air s   an d   ca n   b e  r etr iev ed   f r o m   o th e r   d ev ices  an d   ap p licatio n s   u s in g   th e  f ir eb ase  r ea l - tim e  d ata b ase  API .   T h is   API   also   en ab les  ac ce s s   to   f ir eb ase  s er v ices  lik e  f ir eb ase  r ea l - tim e   d atab ase,   f ir eb ase  au t h en ticatio n ,   an d   f ir e b ase  clo u d   m ess ag in g   f r o m   t h e  web   p ag e  [ 2 5 ] .   T h is   f ac ilit ated   th e   ad d itio n   o f   f ea tu r es  s u ch   as  au th en ticatio n ,   d ata  s to r ag e ,   an d   p u s h   n o tific atio n s   to   th e  web   ap p licatio n   d u e  to   clo u d   m ess ag in g   ( FC M) .   T h e   last   s u b s y s tem   is   r ep r esen ted   h er e   b y   a   wo r k s tatio n   wh ic h   ac ce s s es  th e  web   p latf o r m   to   m o n ito r   th e   ev o l u tio n   o f   t h e  co n d itio n   o f   C OVI D - 1 9   p atien ts   th r o u g h   a   d a s h b o ar d .   I t   r ec eiv es   aler ts   wh en   th e  in tellig en t su b s y s tem   p r ed icts   th at  th e  p atien t's   s itu atio n   is   g ettin g   wo r s e.       3.   P RO P O SE D  M E T H O D   I n   th e  co n tex t  o f   m at h em atica l  m o d elin g ,   we  p r o p o s e  th at  th e  s y m b o l  ′ ′   s er v es  as  a  r ep r esen tatio n   o f   o u r   e n v is io n ed   s y s tem ,   p r o f icien t  in   ass im ilatin g   d iv er s e  in p u ts   d esig n ated   as  1   ( tem p e r atu r e) ,   2   ( h ea r t   r ate) ,   an d   3   ( Sp O2   lev el) .   W ith in   th e   f r am ewo r k   o f   th e  s et  ′ ′ ,   t h e  f u n ctio n ality   o f   o u r   s y s tem   en co m p ass es  cr u cial  task s ,   in clu d in g   d ata  c o llectio n ,   tr an s m is s io n ,   an d   a n o m aly   d etec tio n .   T h e  r esu lti n g   o u tp u t  ′ ′   f r o m   th e    s y s tem   am alg am ates  all  g ath er ed   d ata,   m eticu lo u s ly   p r e s en ted   th r o u g h   a  web   ap p licati o n .   T h is   in ter f ac e   p r o v es  in v alu ab le  f o r   h ea lth ca r e  p r o f ess io n als,  f ac ilit atin g   th e  m o n ito r in g   o f   C OVI D - 1 9   p atien ts '   h ea lth   s tatu s   wi th   h eig h ten ed   ef f icien cy .   T h e  ess en ce   o f   o u r   p r o p o s ed   s y s tem ,   d en o ted   as  ′ ′ ,   is   s u cc in ctly   ex p r ess ed   b y   th e  f o r m u la   = { , , , } .   I n   th is   f o r m u latio n ,   ′ ′   r ep r esen ts   o u r   c o n ce p t u alize d   s y s tem ,   ' I '   s p ec if ies   th e  in p u t  p ar am ete r s ,   ' F '   en co m p ass es  a  s u ite  o f   ex ec u ted   f u n cti o n s ,   ′ ′   d en o tes  th e  s y s tem - g en e r ated   o u tp u t,  an d   ′ ′   en ca p s u lates  in h er e n t  co n s tr ain ts   o f   th e   s y s tem ,   in clu d in g   c o n s id er atio n s   s u ch   as I n ter n et   c o n n ec tiv ity   a n d   s en s o r   s tatu s .   T h e  m eth o d   is   b ased   o n   t h e  u s e  o f   a  m u lti - lay er   n eu r al   n etwo r k   ( ML P)   to   class if y   t h e   d ata,   m o s t  s u itab le  f o r   th e  c ase  o f   a  ta b u l ar   d ataset  wh ich   co n tain s   clin i ca l  p ar am eter s   [ 2 6 ] .   Acc o r d in g   to   d o cto r s   at  th e   co v id - 1 9   s er v ices,  th e  m ain   p ar am eter s   th at  n ee d   to   b e  m o n ito r ed   f r e q u en tly   a r e  o x y g en   s atu r atio n ,   h ea r t  r ate  an d   tem p er at u r e.   Fo r   th is   p u r p o s e,   th e  p r o g r a m   is   tr ain ed   with   a  d ataset  o f   1 0 , 0 0 0   v alu es  co r r esp o n d i n g   to   clin ical  v alu es m ea s u r ed   p e r   h o u r .   Int e l l i g e nt   C o v i d - 19  P at i e nt   M o ni t o r i ng   S y st e m IoT  S u b s y s t em D a t a   Co l l ect i o n   S u b syst em C l o u d   Su b s y s t em F i reB a se  R ea l T i me D a t a B a se i n t e l l i g e n t   AI  s u b s y s t e m -- d at a  p r o c e s s i n g M o n i t o r i n g   a n d  Ex p l o r a t i o n   Su b s y s t em   M o n i t o ri n g   D a sh b o a rd   Co vi G u a rd   P l a t f o rm Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         P r o a ctive   mo n ito r in g   a n d   p r ed ictive  a lert s   fo r   C OV I D - 1 9   p a tien t m a n a g eme n t  …   ( E n n a c eu r   Leila )   7271   T h e  p r o g r am   is   b ased   o n   th r ee - lay er   ML P  ar ch itectu r e  wi th   6 4   an d   3 2   h id d e n   u n its   an d   r ec tifie d   lin ea r   u n it  ( R eL U)   ac tiv atio n s ,   as  we ll  as   s ig m o id   ac tiv ati o n   f o r   th e  last   lay er .   T h e  m o d el  is   tr ain ed   u s in g   s to ch asti c  g r ad ien t  d escen t  wi th   a  b in ar y   co s t  f u n ctio n   an d   b alan ce d   class   weig h ts   to   ac co u n t  f o r   th e  m ajo r ity   class   in   th e  d ata.   T h e  d ata  is   n o r m alize d   to   an d   th e   ca teg o r ical  v alu es  in   th e   "Res u lt"  co lu m n   a r e  e n co d e d   a s   n u m er ic  v alu es.  T h e  d ata   is   b alan ce d   b y   r esam p lin g   th e  m ajo r ity   class   to   a v o id   class i f icatio n   b ias.  M o d el   p er f o r m an ce   is   ev alu ated   o n   th e  tr ain in g   an d   test in g   s ets   b y   ca lcu latin g   ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   an d     F1 - s co r e.   L o s s   v alu es  v er s u s   ep o ch s   ar e  also   s h o w n   to   tr ac k   m o d el  t r ain in g .   T h e  b alan ce   b etwe en   class es  is   im p o r tan t  to   av o id   o v e r   f itti n g   an d   to   o b tain   g o o d   p er f o r m a n ce   o n   th e  test   s et.   T h e  m o d el  co r r ec tly   class if ied   9 8 . 6 7 %  o f   th e  s am p les in   t h e  t est s et.       4.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   4 . 1 .       K ey   f ind ing s   a nd   inte rpre t a t io n   T h e  r esu lts   o b tain ed   f r o m   o u r   m o d el  in d icate   th at  th e  p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r e   ar e  a ll  eq u al  to   0 . 9 8 .   Acc u r ac y ,   d ef in ed   as  th e  r atio   b etwe en   th e  n u m b er   o f   tr u e  p o s itiv es  ( s am p les  co r r ec tly   p r ed icted   as   p o s itiv e)   an d   th e  t o tal  n u m b er   o f   p r e d icted   p o s itiv es,  in d icate s   th at  th e  m o d el  co r r ec t ly   id en tifie d   m o s t  p o s itiv es.  R ec all,   th e  r atio   o f   tr u e  p o s itiv es  to   th e  t o tal  n u m b er   o f   ac tu al  p o s itiv es,  s u g g ests   th at  th e  m o d e l   ac cu r ately   id e n tifie d   m o s t  tr u e  p o s itiv es.  T h e  F1 - s co r e ,   th e  h ar m o n ic  m ea n   o f   p r ec i s io n   an d   r ec all,   is   p ar ticu lar ly   u s ef u l  in   s ce n ar io s   with   u n b alan ce d   class es.   T h e  h ig h   v alu es  o f   th ese  m etr ics  d em o n s tr ate  th at   th e  m o d el  p er f o r m s   ex ce p tio n ally   well  o n   th e  test   s et.     4 . 2 .     Det a iled a na ly s is   I n   th is   s tu d y ,   p r o b ab ilit y   p r ed ictio n s   an d   class   p r ed ictio n s   wer e  g en er ated   f o r   ea ch   e x a m p le  in   th e   test   s et.   Fo r   in s tan ce ,   a   p r o b ab ilit y   p r e d ictio n   o f   0 . 0 1 0 7 7 5 7 1   f o r   th e   f ir s t  ex a m p le  in d icate s   a  1 . 0 7 7 5 7 1 %  p r o b a b ilit y   th at  th e  p atien t  wi ll  d eter io r ate.   C lass   p r ed ictio n s ,   b ased   o n   a  th r esh o l d   o f   0 . 5 ,   p r o v id e  a  b in ar y   o u tco m e  wh e r e  a  v alu e   ab o v e  th e  th r esh o ld   p r ed icts   d eter io r atio n .   T o   ev alu ate  m o d el  p er f o r m an ce   m o r e  c o m p r e h en s iv ely ,   w e  u tili ze d   a  p r ec is io n - r ec all  c u r v e.   T h is   cu r v e  p lo ts   p r ec is io n   ag ain s t  r ec all  f o r   d if f er en t  t h r esh o l d   v alu es,  o f f er i n g   a   v is u al  r ep r esen tatio n   o f   th e   m o d el’ s   p e r f o r m an ce   ac r o s s   v ar io u s   d ec is io n   th r esh o l d s .   A n   av er ag e  ac c u r ac y   o f   0 . 9 9 9 2 8 0 1 9 6 3 0 2 2 5 0 1   an d   an   av er ag e   r ec all  o f   0 . 9 8 4 9 6 9 9 3 9 8 7 9 7 5 9 6   f u r th e r   v alid ate  t h e  m o d el’ s   h ig h   p er f o r m an ce .     4 . 3 .     Co m pa ra t iv e  a na ly s is   Hav in g   ex a m in ed   th e  d etailed   p er f o r m a n ce   m etr ics  o f   o u r   m o d el,   we  n o w  co m p ar e   th e s e  f in d in g s   with   p r ev io u s   s tu d ies  to   co n tex tu alize   o u r   r esu lts   with in   th e   b r o a d er   f ield   o f   C OVI D - 1 9   p atien t  m o n ito r in g .   Ou r   m o d el’ s   h ig h   p r ec is io n   a n d   r ec all  v alu es  u n d er s co r e  it s   r o b u s tn ess   an d   r eliab ilit y .   W h ile  s o m e  s tu d ies   r ep o r t  s im ilar   m etr ics,  th e  co n s is ten cy   o f   o u r   r esu lts   ac r o s s   d if f er en t  th r esh o ld s   h ig h lig h ts   th e  m o d el’ s   s u p er io r   ca p a b ilit y   in   h a n d lin g   th e  s p ec if ic  d ataset  u s ed   f o r   C OVI D - 1 9   p atien t m o n ito r in g .     4 . 4 .     Study ’ s   s t re ng t hs   a nd   lim it a t io ns   On e  o f   th e  s tr en g th s   o f   o u r   s t u d y   is   t h e  u s e   o f   a  th r ee - lay er   ML P  ar ch itectu r e  with   6 4   an d   3 2   h id d en   u n its ,   wh ich   h as  p r o v e n   e f f ec tiv e  f o r   th e   d ataset  at   h an d .   H o wev er ,   th e  s tu d y   also   h as  li m itatio n s ,   in clu d in g   p o ten tial  b iases   in   th e  d atase t  an d   th e  n ee d   f o r   r ea l - tim e  d ata  p r o ce s s in g   ca p ab ilit ies.  Un ex p ec ted   r esu lts ,   s u ch   as  o cc asio n al   m is class if i ca tio n s ,   wer e  an aly ze d   b y   r ev i s itin g   th e  m o d el' s   tr ain in g   p r o ce s s   an d   ex am i n in g   th e  d ata  f o r   an o m alies.  T h is   h elp ed   id en tify   p o ten tial  ar ea s   f o r   im p r o v em e n t  an d   r ef in e  th e   m o d el' s   ac cu r ac y .   T h ese  f in d in g s   s u g g est  th at  f u tu r e  r esear ch   s h o u l d   f o cu s   o n   en h an cin g   d ata  p r e p r o ce s s in g   tech n iq u es  an d   ex p lo r in g   alter n ativ e  alg o r ith m s   to   m itig ate  m is class if icatio n s   an d   im p r o v e  o v er all  m o d el  r o b u s tn ess .     4 . 5 .     I m pli ca t i o ns   a nd   f uture   wo rk   T h is   s tu d y ' s   f in d in g s   em p h asize  th e  im p o r tan ce   o f   in teg r atin g   AI   with   I o T   f o r   r ea l - tim e  h ea lt h   m o n ito r in g ,   p ar ticu la r ly   in   th e   co n tex t  o f   C OVI D - 1 9 .   T h e  h i g h   ac cu r ac y   an d   r ec all  o f   o u r   m o d el  s u g g est  th at   it  ca n   s ig n if ican tly   aid   h ea lth ca r e  p r o f ess io n als  in   ea r ly   d e tectio n   an d   in ter v en tio n ,   p o te n tially   s av in g   liv es.  Fu tu r e  r esear ch   s h o u ld   f o cu s   o n   en h an cin g   th e  d ataset  b y   in clu d in g   m o r e  d iv er s e  an d   c o m p r eh e n s iv e  d ata   p o in ts ,   im p r o v in g   r ea l - tim e  d ata  p r o ce s s in g ,   an d   ex p lo r in g   th e  u s e  o f   o th er   m ac h in e  lea r n in g   alg o r ith m s   t o   f u r th er   in c r ea s e  ac cu r ac y   a n d   r eliab ilit y .   Ad d itio n ally ,   im p lem en tin g   th e  s y s tem   in   a  r e al - wo r ld   h ea lth ca r e   s ettin g   will b e  cr u cial  to   v alid ate  its   ef f ec tiv en ess   an d   p r ac ti ca l a p p licab ilit y .     T h e  p r ec is io n - r ec all  c u r v e   p r e s en ted   in   Fig u r e  3   illu s tr ates  th e  g o o d   p er f o r m a n ce   o f   t h e  m o d el,   wit h   p r ec is io n   an d   r ec all   v alu es  r e m ain in g   h ig h   ac r o s s   d if f er en t   th r esh o ld s .   T h is   co n tin u ed   h i g h   p er f o r m an ce ,   as  f u r th er   s h o w n   in   T ab le  1 ,   in d icate s   s ig n if ican t  r o b u s tn ess ,   wh ich   is   ess en tial   to   en s u r e  r eliab le  m o n ito r in g   o f   C OVI D - 1 9   p atien ts .   I n d ee d ,   t h is   s tab ilit y   allo w s   th e  m o d el  to   co r r ec tly   id en tify   cr itical  c ases   wh ile  l im itin g   f alse p o s itiv es,  wh ich   is   cr u cial  in   a  m ed ical  co n tex t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 24 :   7 2 6 6 - 7 2 7 4   7272       Fig u r e  3 .   Pre cisi o n - r ec all  cu r v e       T ab le  1 .   Su m m a r y   tab le  o f   m o d el  p er f o r m an ce   M e t r i c   V a l u e   P r e c i s i o n   0 . 9 8   R e c a l l   0 . 9 8   F1 - sc o r e   0 . 9 8   A v e r a g e   a c c u r a c y   0 . 9 9 9   A v e r a g e   r e c a l l   0 . 9 8 5       5.   CO NCLU SI O N   I n   th is   p ap er ,   we  p r esen ted   a   m eth o d   f o r   m o n ito r in g   C OVI D - 1 9   p atien ts   ad m itted   to   a  h o s p ital  u s in g   a  ML P  ar ch itectu r e  tr ain ed   o n   clin ical  d ata  co llected   v ia  an   I o T   s y s tem .   T h e  r esu lts   d em o n s tr ated   th at  th is   m eth o d   h as  h ig h   p e r f o r m an c e  in   p r ed ictin g   wh eth er   t h e  p atien t's   co n d itio n   is   wo r s en in g ,   with   an   av e r ag e   p r ec is io n   v alu e  o f   0 . 9 9 9 2 8 0 1 9 6 3 0 2 2 5 0 1   an d   an   av e r ag e  r e ca ll  v alu e  o f   0 . 9 8 4 9 6 9 9 3 9 8 7 9 7 5 9 6 .   Utilizin g   an   I o T   s y s tem   to   c o llect  clin ical  d ata  m in im izes  co n s tan t  c o n t ac t  with   p atien ts ,   wh ich   is   cr u cial  to   p r e v en t  th e   s p r ea d   o f   th e  v ir u s .   Ad d itio n a lly ,   s to r in g   d ata  in   th e  clo u d   a llo ws  it  to   b e  r ec o r d ed   an d   a n aly ze d   later ,   wh ich   is   b en ef icial  f o r   r esear ch   an d   ep id em io lo g ical  s u r v eillan ce .   T h e  lo ca l  s u b s y s tem   ca n   co m m u n icate   in   r ea l   tim e  with   th e  clo u d   u s in g   a  s ec u r e  I n ter n et  c o n n ec tio n ,   allo win g   clin ical  d ata  to   b e  tr an s m itted   an d   p r ed ictio n s   o f   p atien t  h ea lth   s tatu s   to   b e  r ec eiv ed   in   r ea l  tim e.   I f   a  p atien t' s   co n d itio n   d eter io r ates,  th e  lo ca l   s u b s y s tem   ca n   s en d   an   aler t  t o   th e  m o n ito r in g   web s ite  h o s t ed   o n   Fire b ase,   en a b lin g   ca r e g iv er s   to   in ter v e n e  q u ick ly   b e f o r e  t h e  s itu atio n   b ec o m es  cr itical.   Ou r   f in d in g s   in d icate   th at  an   I o T   an d   AI - b ased   h o s p ital   ad m is s io n   m o n ito r in g   s y s tem   f o r   C OVI D - 1 9   p atien ts   ca n   s ig n if ican tly   im p r o v e  p atien t  m o n ito r in g ,   r ed u ce   th e  n ee d   f o r   co n s tan t   p h y s ical  co n tact,   an d   en a b le  r a p id   in ter v e n tio n   in   t h e  e v en t  o f   a  p atien t' s   h ea lth   d eter io r atio n .   T h e  im p licatio n s   o f   o u r   r esear ch   ex ten d   b ey o n d   C OVI D - 1 9   p atien t  m an a g em en t,  s u g g esti n g   p o ten tial  ap p licatio n s   in   v ar i o u s   h ea lth ca r e  s ettin g s   wh e r e  r ea l - tim e   m o n ito r in g   an d   p r ed ictiv e  aler ts   ca n   en h an ce   p atien t  ca r e .   Fu tu r e   r esear ch   c o u ld   ex p lo r e  th e   in teg r atio n   o f   ad d itio n al  d a ta  s o u r ce s   an d   th e   ap p licatio n   o f   th is   m eth o d   to   o th er   d is ea s es to   f u r th er   v alid at e  an d   ex te n d   its   u s ef u ln ess   in   t h e  m ed ical  f ield .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   L.   En n a c e u r ,   S .   B .   O t h m a n ,   C .   C h a k r a b o r t y ,   F .   A .   A l m a l k i ,   a n d   H .   S a k l i ,   “ Emer g i n g   t e c h n o l o g i e s   t o   c o m b a t   t h e   C O V I D - 1 9   p a n d e mi c , ”   i n   D i g i t a l   H e a l t h   T ra n sf o rm a t i o n   w i t h   Bl o c k c h a i n   a n d   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e ,   C R C   P r e ss,   2 0 2 2 ,   p p .   2 3 5 – 2 5 1 .   [ 2 ]   Y .   D o n g   a n d   Y . - D .   Y a o ,   “ I o T  p l a t f o r m  f o r   C O V I D - 1 9   p r e v e n t i o n   a n d   c o n t r o l :   a   s u r v e y , ”   I EE E  A c c e ss ,   v o l .   9 ,   p p .   4 9 9 2 9 – 4 9 9 4 1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 1 . 3 0 6 8 2 7 6 .   [ 3 ]   A .   A n u p a m,   N .   J .   M o h a n ,   S .   S a h o o ,   a n d   S .   C h a k r a b o r t y ,   “ P r e l i m i n a r y   d i a g n o si s   o f   C O V I D - 1 9   b a s e d   o n   c o u g h   so u n d s  u si n g   mac h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms,”   i n   Pr o c e e d i n g s   -   5 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n t e l l i g e n t   C o m p u t i n g   a n d   C o n t r o l   S y s t e m s,   I C I C C S   2 0 2 1 ,   2 0 2 1 ,   p p .   1 3 9 1 – 1 3 9 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I C C S 5 1 1 4 1 . 2 0 2 1 . 9 4 3 2 3 2 4 .   [ 4 ]   F .   K a ma l o v ,   K .   R a j a b ,   A .   K .   C h e r u k u r i ,   A .   El n a g a r ,   a n d   M .   S a f a r a l i e v ,   “ D e e p   l e a r n i n g   f o r   C o v i d - 1 9   f o r e c a s t i n g :   st a t e - of - t h e - a r t   r e v i e w , ”   N e u r o c o m p u t i n g ,   v o l .   5 1 1 ,   p p .   1 4 2 – 1 5 4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . n e u c o m. 2 0 2 2 . 0 9 . 0 0 5 .   [ 5 ]   T.   H o a n g ,   L.   P h a m,   D .   N g o ,   a n d   H .   D .   N g u y e n ,   “ A   C o u g h - b a s e d   d e e p   l e a r n i n g   f r a m e w o r k   f o r   d e t e c t i n g   C O V I D - 1 9 , ”   i n   Pro c e e d i n g s  o f   t h e   An n u a l   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o f   t h e   I EEE   E n g i n e e ri n g   i n   M e d i c i n e   a n d   B i o l o g y   S o c i e t y ,   E MB S ,   2 0 2 2 ,     v o l .   2 0 2 2 - J u l y ,   p p .   3 4 2 2 – 3 4 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / E M B C 4 8 2 2 9 . 2 0 2 2 . 9 8 7 1 1 7 9 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         P r o a ctive   mo n ito r in g   a n d   p r ed ictive  a lert s   fo r   C OV I D - 1 9   p a tien t m a n a g eme n t  …   ( E n n a c eu r   Leila )   7273   [ 6 ]   R .   I sl a m ,   E .   A b d e l - R a h e e m,  a n d   M .   Ta r i q u e ,   “ A   s t u d y   o f   u si n g   c o u g h   so u n d s   a n d   d e e p   n e u r a l   n e t w o r k s   f o r   t h e   e a r l y   d e t e c t i o n   o f   C o v i d - 1 9 , ”   B i o m e d i c a l   E n g i n e e ri n g   A d v a n c e s ,   v o l .   3 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b e a . 2 0 2 2 . 1 0 0 0 2 5 .   [ 7 ]   A .   M .   S h a k o r ,   “ W h e n   w i r e l e ss  t e c h n o l o g i e s  f a c e s  C O V I D - 1 9 :   v i a   a p p s  u si n g   t o   c o m b a t   t h e   p a n d e m i c   a n d   sa v e   t h e   e c o n o my , ”   T i k ri t   J o u r n a l   o f   En g i n e e r i n g   S c i e n c e s ,   v o l .   2 9 ,   n o .   2 ,   p p .   4 1 – 5 0 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 2 5 1 3 0 / t j e s . 2 9 . 2 . 6 .   [ 8 ]   M .   M .   S .   C h o y o n ,   M .   R a h ma n ,   M .   M .   K a b i r ,   a n d   M .   F .   M r i d h a ,   “ I o T  b a se d   h e a l t h   m o n i t o r i n g   a u t o ma t e d   p r e d i c t i v e   s y st e m  t o   c o n f r o n t   C O V I D - 1 9 , ”   i n   H O N ET   2 0 2 0   -   I EEE   1 7 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   S m a rt   C o m m u n i t i e s:   I m p r o v i n g   Q u a l i t y   o f   L i f e   u si n g   I C T ,   I o T   a n d   AI ,   2 0 2 0 ,   p p .   1 8 9 – 1 9 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / H O N ET 5 0 4 3 0 . 2 0 2 0 . 9 3 2 2 8 1 1 .   [ 9 ]   B .   B e n r e g u i a ,   H .   M o u me n ,   a n d   M .   A .   M e r z o u g ,   “ Tr a c k i n g   C O V I D - 1 9   b y   t r a c k i n g   i n f e c t i o u s   t r a j e c t o r i e s, ”   I EE E  A c c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   1 4 5 2 4 2 – 1 4 5 2 5 5 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 0 . 3 0 1 5 0 0 2 .   [ 1 0 ]   N .   N .   Q o mar i y a h ,   M .   S .   A s t r i a n i ,   a n d   S .   D .   A .   A sr i ,   “ I o T - b a s e d   C O V I D - 1 9   p a t i e n t   v i t a l   s i g n   m o n i t o r i n g , ”   i n   Pr o c e e d i n g s   -   2 0 2 1   I EEE  5 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n f o rm a t i o n   T e c h n o l o g y ,   I n f o rm a t i o n   S y s t e m s   a n d   E l e c t r i c a l   E n g i n e e ri n g :   A p p l y i n g   D a t a   S c i e n c e   a n d   Ar t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   T e c h n o l o g i e s  f o r   G l o b a l   C h a l l e n g e s  D u ri n g   P a n d e m i c   Er a ,   I C I T I S EE  2 0 2 1 ,   2 0 2 1 ,     p p .   1 2 7 – 1 3 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I T I S EE 5 3 8 2 3 . 2 0 2 1 . 9 6 5 5 9 6 1 .   [ 1 1 ]   N .   B i n   A h m e d ,   S .   K h a n ,   N .   A .   H a q u e ,   a n d   M .   S .   H o ssa i n ,   “ P u l s e   r a t e   a n d   b l o o d   o x y g e n   m o n i t o r   t o   h e l p   d e t e c t   C o v i d - 1 9 :   i mp l e m e n t a t i o n   a n d   p e r f o r ma n c e , ”   i n   2 0 2 1   I EEE  I n t e r n a t i o n a l   I O T ,   E l e c t r o n i c s  a n d   Me c h a t ro n i c s  C o n f e re n c e ,   I E MTRO N I C S   2 0 2 1   -   Pr o c e e d i n g s ,   2 0 2 1 ,   p p .   1 – 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I EM T R O N I C S 5 2 1 1 9 . 2 0 2 1 . 9 4 2 2 5 2 0 .   [ 1 2 ]   J.  C h a n g ,   Y .   R u a n ,   C .   S h a o z e ,   J .   S .   T.   Y i t ,   a n d   M .   F e n g ,   “ U F R C :   a   u n i f i e d   f r a m e w o r k   f o r   r e l i a b l e   C O V I D - 1 9   d e t e c t i o n   o n   c r o w d s o u r c e d   c o u g h   a u d i o , ”   i n   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   A n n u a l   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o f   t h e   I EE E  E n g i n e e ri n g   i n   Me d i c i n e   a n d   Bi o l o g y   S o c i e t y ,   E MB S ,   2 0 2 2 ,   v o l .   2 0 2 2 - J u l y ,   p p .   3 4 1 8 – 3 4 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / EM B C 4 8 2 2 9 . 2 0 2 2 . 9 8 7 1 6 1 5 .   [ 1 3 ]   A .   G h i mi r e ,   S .   T h a p a ,   A .   K .   J h a ,   A .   K u mar,   A .   K u m a r ,   a n d   S .   A d h i k a r i ,   “ A I   a n d   I o T  s o l u t i o n s   f o r   t a c k l i n g   C O V I D - 1 9   P a n d e m i c , ”   i n   Pr o c e e d i n g s  o f   t h e   4 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   E l e c t ro n i c s,  C o m m u n i c a t i o n   a n d   A e ro sp a c e   T e c h n o l o g y ,   I C EC A   2 0 2 0 ,   2 0 2 0 ,   p p .   1 0 8 3 – 1 0 9 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EC A 4 9 3 1 3 . 2 0 2 0 . 9 2 9 7 4 5 4 .   [ 1 4 ]   O .   T a i w o   a n d   A .   E.   Ez u g w u ,   “ S mart   h e a l t h c a r e   s u p p o r t   f o r   r e mo t e   p a t i e n t   mo n i t o r i n g   d u r i n g   c o v i d - 1 9   q u a r a n t i n e , ”   I n f o rm a t i c s   i n   Me d i c i n e   U n l o c k e d ,   v o l .   2 0 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i mu . 2 0 2 0 . 1 0 0 4 2 8 .   [ 1 5 ]   L.   Y u ,   Y .   L u ,   a n d   X .   J .   Zh u ,   “ S m a r t   h o s p i t a l   b a s e d   o n   i n t e r n e t   o f   t h i n g s, ”   J o u r n a l   o f   N e t w o rks ,   v o l .   7 ,   n o .   1 0 ,   p p .   1 6 5 4 – 1 6 6 1 ,   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 4 3 0 4 / j n w . 7 . 1 0 . 1 6 5 4 - 1 6 6 1 .   [ 1 6 ]   M .   C a r d o n a ,   F .   C o r t e z ,   A .   P a l a c i o s ,   a n d   K .   C e r r o s,  “ M o b i l e   r o b o t s  a p p l i c a t i o n   a g a i n s t   c o v i d - 1 9   p a n d e mi c , ”   2 0 2 0   I EEE   A n d e sc o n ,   An d e sc o n   2 0 2 0 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A N D ESCO N 5 0 6 1 9 . 2 0 2 0 . 9 2 7 2 0 7 2 .   [ 1 7 ]   Y .   Ö z ç e v i k ,   “ H u ma n   r o b o t   i n t e r a c t i o n   a s   a   ser v i c e   f o r   c o m b a t t i n g   C O V I D - 1 9 :   a n   e x p e r i me n t a l   c a se   st u d y , ”   J o u r n a l   o f   Am b i e n t   I n t e l l i g e n c e   a n d   H u m a n i z e d   C o m p u t i n g ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 1 ,   p p .   1 4 6 7 1 – 1 4 6 8 0 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 2 6 5 2 - 0 2 2 - 0 3 8 1 5 - y.   [ 1 8 ]   I .   K .   H a n o o n   a n d   M .   I .   A a l - N o u ma n ,   “ C l o u d - b a s e d   C O V I D - 1 9   p a t i e n t   m o n i t o r i n g   u s i n g   A r d u i n o , ”   i n   3 rd   2 0 2 1   Ea s t   I n d o n e si a   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t e r  a n d   I n f o rm a t i o n   T e c h n o l o g y ,   2 0 2 1 ,   p p .   2 9 2 – 2 9 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / EI C o n C I T5 0 0 2 8 . 2 0 2 1 . 9 4 3 1 8 8 1 .   [ 1 9 ]   K .   H u ssa i n ,   X .   W a n g ,   Z.   O m a r ,   M .   E l n o u r ,   a n d   Y .   M i n g ,   “ R o b o t i c s  a n d   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   a p p l i c a t i o n s  i n   ma n a g e   a n d   c o n t r o l  o f   C O V I D - 1 9   p a n d e mi c , ”   i n   2 0 2 1   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t e r,   C o n t r o l   a n d   R o b o t i c s,   I C C C R   2 0 2 1 ,   2 0 2 1 ,   p p .   6 6 – 6 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C C R 4 9 7 1 1 . 2 0 2 1 . 9 3 4 9 3 8 6 .   [ 2 0 ]   M .   H a ss a n a l i e r a g h   e t   a l . ,   “ H e a l t h   mo n i t o r i n g   a n d   m a n a g e me n t   u s i n g   i n t e r n e t - of - t h i n g s  ( I o T)   S e n s i n g   w i t h   C l o u d - b a s e d   p r o c e ss i n g :   o p p o r t u n i t i e s  a n d   c h a l l e n g e s, ”   i n   Pr o c e e d i n g s  -   2 0 1 5   I EE E  I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   S e rv i c e s  C o m p u t i n g ,   S C C   2 0 1 5 ,   2 0 1 5 ,   p p .   2 8 5 – 2 9 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S C C . 2 0 1 5 . 4 7 .   [ 2 1 ]   S .   R .   P a n d e y ,   D .   H i c k s,   A .   G o y a l ,   D .   G a u r a v ,   a n d   S .   M .   T i w a r i ,   “ M o b i l e   n o t i f i c a t i o n   sy s t e m   f o r   b l o o d   p r e ss u r e   a n d   h e a r t b e a t   a n o ma l y   d e t e c t i o n , ”   J o u r n a l   o f   W e b   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 9 ,   n o .   5 – 6 ,   p p .   7 4 7 – 7 7 3 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 3 0 5 2 / j w e 1 5 4 0 - 9 5 8 9 . 1 9 5 6 8 .   [ 2 2 ]   R .   M a l l i k ,   A .   P .   H a z a r i k a ,   S .   G .   D a st i d a r ,   D .   S i n g ,   a n d   R .   B a n d y o p a d h y a y ,   “ D e v e l o p me n t   o f   a n   a n d r o i d   a p p l i c a t i o n   f o r   v i e w i n g   C o v i d - 1 9   c o n t a i n me n t   z o n e s   a n d   m o n i t o r i n g   v i o l a t o r s   w h o   a r e   t r e s p a ss i n g   i n t o   i t   u si n g   f i r e b a se   a n d   g e o f e n c i n g , ”   T ra n s a c t i o n s   o f   t h e   I n d i a n   N a t i o n a l   Ac a d e m y   o f   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   5 ,   n o .   2 ,   p p .   1 6 3 – 1 7 9 ,   2 0 2 0 , d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 1 4 0 3 - 020 - 0 0 1 3 7 - 3.   [ 2 3 ]   D .   M a z u md e r ,   “ A   n o v e l   a p p r o a c h   t o   I o T  b a s e d   h e a l t h   s t a t u s   mo n i t o r i n g   o f   C O V I D - 1 9   p a t i e n t , ”   i n   2 0 2 1   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   S c i e n c e   a n d   C o n t e m p o ra r y   T e c h n o l o g i e s,  I C S C T   2 0 2 1 ,   2 0 2 1 ,   p p .   1 – 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C S C T5 3 8 8 3 . 2 0 2 1 . 9 6 4 2 6 0 8 .   [ 2 4 ]   M .   W .   H a s a n ,   “ C O V I D - 1 9   f e v e r   s y mp t o m   d e t e c t i o n   b a s e d   o n   I o T   c l o u d , ”   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   En g i n e e ri n g ,   v o l .   1 1 ,   n o .   2 ,   p p .   1 8 2 3 – 1 8 2 9 ,   A p r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 1 i 2 . p p 1 8 2 3 - 1 8 2 9 .   [ 2 5 ]   D .   B .   A b d u l l a   a n d   M .   D .   Y o u n u s ,   “ R e a l - t i me  c l o u d   sy s t e m   f o r   m a n a g i n g   b l o o d   u n i t s  a n d   c o n v a l e sce n t   p l a s ma  f o r   C O V I D - 19  p a t i e n t s,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   El e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r  E n g i n e e ri n g ,   v o l .   1 1 ,   n o .   4 ,   p p .   3 5 9 3 – 3 6 0 0 ,   A u g .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 1 i 4 . p p 3 5 9 3 - 3 6 0 0 .   [ 2 6 ]   A. - A .   N a y a n ,   B .   K i j si r i k u l ,   a n d   Y .   I w a h o r i ,   “ C o r o n a v i r u s   d i s e a se   s i t u a t i o n   a n a l y si s   a n d   p r e d i c t i o n   u si n g   m a c h i n e   l e a r n i n g :   a   st u d y   o n   B a n g l a d e sh i   p o p u l a t i o n , ”   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   El e c t ri c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   1 2 ,   n o .   4 ,   p p .   4 2 1 7 – 4 2 2 7 ,   A u g .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 2 i 4 . p p 4 2 1 7 - 4 2 2 7 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS         En n a c e u r   Le il a           Do c to ra l   stu d e n ts  a t  t h e   M ACS   lab o ra t o ry ,   EN IG ,   Un iv e rsity   o f  G a b e s.  S h e   o b tain e d   t h e   n a ti o n a l  e n g i n e e rin g   d ip lo m a   in   c o m m u n ica ti o n   a n d   n e tw o r k   e n g in e e rin g   a t  th e   Na ti o n a l  E n g i n e e rin g   S c h o o l  o f  G a b e s,  Tu n isi a   in   2 0 0 5 .   S in c e   2 0 0 6 ,   sh e   h a s  b e e n   a   c o m p u ter  e n g in e e r  a t  th e   In sti tu te  o f  Ari d   Re g io n s,  t h e n   fr o m   2 0 0 8   u n ti l  ' in   2 0 1 7   a ss istan t  tec h n o l o g ist   a t  t h e   Hig h e r  In stit u te  o f  Tec h n o l o g ica l  S tu d ies   o f  M é d e n i n e ,   a n d   sin c e   2 0 1 8   to   th e   p re se n t - d a y   c o m p u t e r  e n g i n e e r  a t  th e   Ha b ib   Bo u rg u ib a   U n iv e rsit y   Ho s p it a l  o f   M é d e n in e .   His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   n e tw o rk s,  n e w  c o m m u n ica ti o n s  tec h n o lo g ies ,   Io T   a n d   a rti ficia l  i n telli g e n c e .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   b y   e m a il :  e n n a c e u r_ leila@ y a h o o . fr .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 24 :   7 2 6 6 - 7 2 7 4   7274     S o u fiene Ben  O th m a n           re c e iv e d   th e   M . S .   d e g re e   fro m   t h e   Un iv e rsity   o f  M o n a stir,   in   2 0 1 2 ,   a n d   th e   P h . D.  d e g re e   in   c o m p u ter  sc ien c e   fro m   M a n o u b a   Un iv e rsity ,   in   2 0 1 6 ,   wit h   a   fo c u s  o n   se c u re   d a ta  a g g re g a ti o n   in   wire les s  se n so r   n e tw o rk s.  F ro m   2 0 1 6   to   2 0 2 3 ,   h e   wa s  a n   a ss istan t  p ro fe ss o r   o f   c o m p u ter  s c ien c e   with   t h e   Un iv e rsity   o f  G a b e s,  Tu n isia.  His   re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   th e   in ter n e t  o f   m e d ica l  th in g s,  wire les s  b o d y   se n so r  n e two r k s,  wire les s  n e two rk s,   a rti ficia l  in telli g e n c e ,   m a c h in e   lea rn in g ,   a n d   b i g   d a ta.  A ffil iatio n :  P rin c e   La b o ra t o r y   Re se a rc h ,   IS ITco m ,   Un i v e rsity   o f  S o u ss e ,   Ha m m a m   S o u ss e ,   S o u ss e ,   Tu n isia.  His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   in ter n e t  o f  t h i n g s,  e n e r g y   c o n su m p ti o n ,   i n ter n e t  o f  t h i n g s  a p p li c a ti o n s,   wire les s  se n so r  n e two r k s,  a c c o u n t  i n   o rd e r,   a d d it iv e   n o ise ,   a d v e rsa ry   m o d e l,   a e rial  ima g e s,   a g g re g a te  d a ta,  a g g re g a ti o n   sc h e m e ,   a m o u n t   o f   n o d e s,  Atr o u s   sp a ti a l  p y ra m id   p o o li n g ,   a tt a c k   v e c to r,   b i n a ry   stri n g ,   b it   e rro r  ra t e ,   CP U  p o we r,   c lo u d   c o m p u ti n g ,   c o m m u n ica ti o n   o v e rh e a d ,   c o m p re ss io n   a l g o rit h m ,   c o m p u tat io n   ti m e ,   c o m p u tatio n a l  o v e rh e a d ,   c o n fi d e n ti a l  in f o rm a ti o n ,   c o n v o lu ti o n a l  n e u ra l  n e two rk ,   d a ta  a g g re g a ti o n   sc h e m e ,   a n d   d a ta  in teg ra ti o n .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  b e n _ o th _ so u fi e n e @y a h o o . fr .         H e d i  S a k li           wa s  b o rn   in   Tu n i sia ,   in   1 9 6 6 .   He   re c e iv e d   th e   M . S .   d e g re e   in   h ig h - fre q u e n c y   c o m m u n ica ti o n   sy ste m s fro m   M a rn e - La - Va ll e y   Un iv e rsi ty ,   F ra n c e ,   i n   2 0 0 2 ,   a n d   t h e   P h . D.  a n d   H.D.R.   d e g re e s  in   tele c o m m u n ica ti o n s  fro m   t h e   Na ti o n a l  En g in e e rin g   S c h o o l  o f   Tu n is,   Tu n is  E l  M a n a r  Un i v e rsity ,   Tu n isia,  i n   2 0 0 9   a n d   2 0 1 4 ,   re sp e c ti v e ly .   S in c e   2 0 1 0 ,   h e   h a s   b e e n   a n   a ss istan t   p r o fe ss o r  wit h   t h e   Un i v e rsity   o f  G a b e s,  wh e re   h e   wa s  a n   a ss o c iate   p r o fe ss o r   in   2 0 1 7   a n d   f u ll   p ro fe ss o r   in   2 0 2 2 .   He   is  th e   a u th o r  o f   m o re   t h a n   1 5 0   a rti c les .   His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   p ro p a g a ti o n   i n   a n iso tro p ic  m e d ia,  fe rrit e   a n d   m e tam a t e rials,  n u m e rica l  m e th o d s  in   e lec tro m a g n e ti c ,   F S S ,   a n ten n a s,  se n s o rs,  5 G ,   c o n n e c ted   o b jec ts,   se n so r   n e two r k s,   a n d   a rti ficia l  i n telli g e n c e .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  sa k l ih e d i 1 2 @g m a il . c o m .         Mo h a m e d   Ya h i a           o b tain e d   t h e   B. S c ,   Eco le   S u p é rieu re   d e s  S c ien c e s  a n d   Tec h n iq u e s,  Tu n is,  T u n isia,  in   2 0 0 0 ,   t h e   M . S c .   Ec o le  S u p é rieu re   d e   Co m m u n ica ti o n ,   Tu n is,   Tu n isia,  i n   2 0 0 2 ,   d o c t o ra te  in   tel e c o m m u n ica ti o n s  e n g in e e rin g   j o i n tl y   a t  t h e   Na ti o n a l  S c h o o l   o f  En g i n e e rs  o f  G a b è s  (NES G ),   Tu n isia,  a n d   a t   th e   Na ti o n a l  Hi g h e r   S c h o o l  o f  El e c tro tec h n ics ,   El e c tro n ics ,   C o m p u ter  S c ien c e ,   Hy d ra u li c s  a n d   Tele c o m m u n ica ti o n s  ( ENS EE IHT),   T o u l o u se ,   F ra n c e ,   in   2 0 1 0 ,   a n d   o b tai n e d   h is  h a b il i tatio n   d ip l o m a   in   tele c o m m u n ica ti o n s  fr o m   th e   Un iv e rsity   o f  G a b è s,  Tu n isia,  in   2 0 1 7 .   I n   2 0 1 8 ,   h e   is  a n   a ss o c ia te  p ro fe ss o r  a t  NES G .   In   2 0 1 9 ,   h e   is  a   re se a rc h   a ss o c iate   a t  th e   Am e rica n   Un iv e rsity   o f  S h a rjah .   His  c u rre n t  re se a rc h   in tere st s   in c lu d e   ima g e   p r o c e ss in g ,   sy n t h e ti c   a p e rtu re   ra d a r  ima g e   a n a ly sis,   a n d   n u m e rica l  m e th o d s  i n   e lec tro m a g n e ti sm .   He   c a n   b e   c o n t a c ted   a t  e m a il :  M o h a m e d _ y a h ia1 @y a h o o . fr .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.