Báo cáo bài tập lớn môn năng lực số ứng dụng đề tài internet vạn vật trong y tế

BẢNG TỪ VIẾT TẮTIoT: Internet of Things Vạn vật kết nối BNS: Công nghệ cảm biến cơ thể Body sense network RDIF: Công nghệ nhận diện bằng song vô tuyến PaaS : dịch vụ cho phép người dùng

HỌC VIỆN NGÂN HÀNG

HỆ CHẤT LƯỢNG CAO

BÀI TẬP LỚN MÔN NĂNG LỰC SỐ ỨNG DỤNG

INTERNET VẠN VẬT TRONG

Y TẾ

NHÓM 9

HÀ NỘI – 12/2021

HỌC VIỆN NGÂN HÀNG

HỆ CHẤT LƯỢNG CAO

BÀI TẬP LỚN MÔN NĂNG LỰC SỐ ỨNG DỤNG

LỜI GIỚI THIỆU

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ Tư (I4.0) đang diễn ra sôi động trên thếgiới với sự hội tụ của thế giới vật lý và thế giới ảo (kỹ thuật số), trong đó động lực cơbản thúc đẩy cuộc cách mạng này nó là Internet vạn vật (Internet of Things - IoT) đangphát triển với tốc độ đang kinh ngạc Lợi ích tiềm tàng của Internet vạn vật dường như

là vô tận và các ứng dụng Internet vạn vật đang thay đổi lối sống và cách làm việc củachúng ta bằng cách tiết kiệm thời gian và nguồn lực và mở ra các cơ họi mới cho tăngtrưởng, đổi mới và sáng tạo tri thức Internet vạn vật cho phép các tổ chức ở cả khuvực công và tư nhân quản lý hiệu quả tài sản, tối ưu hoạt động và phát triển các môhình kinh doanh mới Các môi trường Internet vạn vật tích hợp và mở sẽ tăng khả năngcạnh tranh của các doanh nghiệp nhỏ và vừa và làm cho đời sống của người dân dễdàng hơn Ví dụ, sẽ dễ dàng hơn cho bệnh nhân được chăm sóc liên tục và cho cáccông ty tạo nguồn hiệu quả các thành phần cho các sản phẩm của họ Điều này sẽ dẫnđến các dịch vụ tốt hơn, tiết kiệm và sử dụng tài nguyên thông minh hơn Là một công

cụ quan trọng liên kết giữa các thiết bị và hoạt động như một công cụ tạo khả năng cơbản của một xã hội kết nối mức độ cao, Internet vạn vật có tiềm năng to lớn trong việc

hỗ trợ xã hội đang già hóa, cải thiện hiệu quả năng lượng và tối ưu tất cả các dạng dichuyển và vận tải Internet vạn vật đang được bổ sung với các tiếp cận như các hệthống thực-ảo, các công nghệ đám mây, dữ liệu lớn và các mạng tương lai như 5G.Thành công của Internet vạn vật sẽ phụ thuộc vào sự phát triển hệ sinh thái, được hỗtrợ bằng một môi trường pháp lý phù hợp và bầu không khí của sự tin tưởng, ở đó cácvấn đề như nhận dạng, tin cậy, riêng tư, an ninh và khả năng tương tác ngữ nghĩa cógiá trị sống còn Để giúp bạn đọc có được những hiể biết cơ bản về vai trò và nhữngứng dụng Internet vạn vật trong phát triển kinh tế-xã hội, Cục Thông tin khoa học vàcông nghệ quốc gia biên soạn tổng luận Internet vạn vật: Hiện tại và tương lai vớinhững nội dung cơ bản về ứng dụng, công nghệ và triển vọng của Internet vạn vậttrong tương lai không xa Xin trân trọng giới thiệu

CỤC THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUỐC GIA 2 CÁC CHỮ VIẾT TẮTAPI

Giao diện lập trình ứng dụng (Application Pro)

BẢNG TỪ VIẾT TẮT

IoT: Internet of Things (Vạn vật kết nối)

BNS: Công nghệ cảm biến cơ thể (Body sense network)

RDIF: Công nghệ nhận diện bằng song vô tuyến

PaaS : dịch vụ cho phép người dùng sử dụng platform (môi trường phát triển) cho ứng dụng thông qua hệ thống mạng

MEMS: Hệ thống vi cơ điện tử

API: Các phương thức, giao thức kết nối với các thư viện và ứng dụng khác

SaaS: “Software as a Service” là dịch vụ cho phép người dùng sử dụng phần mềm

thông qua network (hệ thống mạng)

IaaS: “Infrastructure as a Service” là dịch vụ cho phép sử dụng cơ sở hạ tầng công

nghệ thông tin cần thiết cho việc xây dựng hệ thống

ATTT: An toàn thông tin

CNTT: Công nghệ thông tin

HTTP: Giao thức Truyền tải Siêu Văn Bản

NOC: Network Operations Center -Trung tâm điều hành mạng

SOC: Security Operations Center - Trung tâm điều hành an ninh

MỤC LỤC

Mục lục

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ IOT TRONG Y TẾ 1

1.1 Tổng quan về IoT: 1

1.1.1 Định nghĩa và các khái niệm 1

1.1.2 Viễn cảnh Internet vạn vật 4

1.1.3 Tầm quan trọng của IoT 7

1.1.4 Công nghệ IoT 9

1.1.5 Hoạt động của các công nghệ IoT 10

1.2 Tổng quan về y tế: 10

CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG IOT TRONG Y TẾ 14

2.1 Công nghệ mạng cảm biến cơ thể (Body sense network-BSN) 14

2.2 Theo dõi và quản lý thiết bị y tế và thuốc 18

2.3 Chống thiết bị y tế và dược phẩm giả 19

2.4 Giám sát thời gian thực 19

2.5 Quản lý thông tin chất thải y tế 19

2.6 Bệnh viện kỹ thuật số 19

2.6.1 Quản lý thông tin bệnh nhân 20

2.6.2 Quản lý cấp cứu y tế 20

2.6.3 Lưu trữ thuốc 20

2.6.4 Quản lý ngân hàng máu 21

2.6.5 Lỗi dược phẩm 21

2.6.6 Theo dõi thiết bị y tế và thuốc 21

2.6.7 Chia sẻ thông tin được kết nối 21

2.6.8 Hệ thống chống bắt cóc trẻ sơ sinh 22

2.6.9 Hệ thống báo động 22

2.6.10 Kỹ thuật trong bệnh viện: 22

2.7 Một số ứng dụng, thiết bị 22

2.8 Trong Covid 26

CHƯƠNG 3: THỰC TRẠNG 29

3.1 Ưu điểm 29

3.2 Nhược điểm 35

CHƯƠNG 4: GIẢI PHÁP 39

4.1 Riêng tư & Bảo mật: 39

4.2 Rủi ro khi bị lỗi: 41

4.3 Tính toàn vẹn và độ chính xác: 43

4.4 Lòng tin: 44

Nguồn: 45

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ IOT TRONG Y TẾ

I.1 Tổng quan về IoT:

I.1.1 Định nghĩa và các khái niệm

Internet vạn vật (Internet of Things - IoT) là một phần tích hợp củaInternet Tương lai bao gồm các phát triển Internet và mạng hiện tại vàtiến hóa và có thể được định nghĩa theo khái niệm là một cơ sở hạ tầngmạng động toàn cầu với các khả năng tự định hình dựa trên các giaothức liên lạc tiêu chuẩn và tương tác, nơi "vạn vật" hữu hình và ảo cócác đặc tính, thuộc tính vật lý, và tính cá nhân ảo, sử dụng các giao diệnthông minh và được tích hợp vào mạng thông tin một cách thông suốt Trong IoT, "vạn vật/đối tượng thông minh" sẽ trở thành những đốitượng tham gia tích cực vào kinh doanh, các quá trình thông tin và xãhội, nơi chúng được tạo khả năng để tương tác và giao tiếp giữa chúngvới nhau và với môi trường bằng cách trao đổi dữ liệu và thông tin "cảmnhận được" về môi trường, trong khi tự động phản ứng với các sự kiện

"thế giới vật chất/thực tế" và tác động đến nó bằng cách thực hiện cácquy trình kích hoạt các hành động và tạo ra các dịch vụ có hoặc không

có sự can thiệp trực tiếp của con người

Các dịch vụ sẽ có thể tương tác với những "vật thể/đối tượngthông minh" bằng cách sử dụng các giao diện tiêu chuẩn cung cấp liênkết cần thiết thông qua Internet, truy vấn và thay đổi trạng thái củachúng và truy xuất mọi thông tin liên quan đến chúng, có tính đến cácvấn đề bảo mật và riêng tư Internet vạn vật sử dụng các thiết bị cảmbiến, bộ truyền động và công nghệ truyền dữ liệu gắn kết với các thựcthể vật lý - từ các thiết bị đường bộ đến máy tạo nhịp tim - cho phépnhững vật thể này được theo dõi, phối hợp hoặc được kiểm soát thôngqua một mạng dữ liệu hay Internet Có ba bước trong các ứng dụng củaIoT đó là: thu thập dữ liệu từ vật thể (ví dụ, đơn giản như dữ liệu vị tríhay các thông tin phức tạp hơn), tập hợp thông tin đó thông qua một

mạng dữ liệu, và hành động dựa trên các thông tin đó (thực hiện hànhđộng ngay lập tức hoặc tập hợp dữ liệu theo thời gian để thiết kế các cảitiến quy trình).

Internet vạn vật cũng có thể dùng để tạo ra các giá trị theo nhiềuphương thức khác nhau Ngoài việc cải thiện năng suất trong các hoạtđộng hiện thời, IoT có thể cho phép tạo ra các sản phẩm, dịch vụ vàchiến lược mới chẳng hạn như các bộ cảm biến từ xa có thể tạo ra các

mô hình giá chi tiêu tùy khả năng giống như Zipcar

Phạm vi công nghệ IoT trải rộng từ các thẻ nhận dạng đơn giảnđến cảm biến và thiết bị truyền động phức tạp Các thẻ nhận dạng bằngtần số vô tuyến (RFID) có thể được gắn với hầu hết các vật thể Cácthiết bị đa cảm biến và thiết bị truyền động tinh vi để truyền các dữ liệu

có liên quan đến vị trí, hiệu suất, môi trường và 4 các trạng thái hiệnđang ngày càng phổ biến Với các công nghệ mới hiện đại như các hệthống vi cơ điện tử (MEMS), có thể đặt nhiều thiết bị cảm biến tinh vitrong hầu như mọi vật thể (thậm chí trong cơ thể con người) Và dochúng được sản xuất ra bằng quy trình chế tạo giống với chất bán dẫnnên giá thành MEMS hiện đang giảm nhanh chóng

Với các công nghệ IoT ngày càng tinh vi đang trở nên phổ biến hiện nay, các công tykhông chỉ có thể theo dõi luồng sản phẩm hoặc kiểm tra các tài sản hữu hình, mà còn cóthể quản lý hiệu suất làm việc của từng thiết bị máy móc và hệ thống, ví dụ như là theodõi và quản lý một dây chuyền lắp rắp toàn bộ các bộ phận của robot hoặc máy móc nào

đó Các thiết bị cảm biến cũng có thể được nhúng trong cơ sở hạ tầng cơ sở, ví dụ như,

bộ cảm biến từ tính đặt trên đường có thể đếm chính xác số lượng các loại phương tiện xechạy qua, có thể hiệu chỉnh theo thời gian thực thời gian tín hiệu giao thông Quan trọngkhông kém các cảm biến và các thiết bị truyền động này là các kết nối thông tin liên lạc

dữ liệu để truyền dữ liệu này và các chương trình mã hóa, bao gồm các phân tích dữ liệulớn, làm cho dữ liệu trở nên có ý nghĩa

Hơn nữa, các ứng dụng của IoT tính đến cả các thiết lập hệ điều khiển khép kíntrong các hoạt động có thể tự động kích hoạt dựa trên các dữ liệu do thiết bị cảm biếnđóng gói Ví dụ, trong các ngành công nghệ chế biến, các hệ thống dựa trên thiết bị cảmbiến có thể tự động phản ứng với các tín hiệu đầu vào và hiệu chỉnh các quá trình xử lýlưu lượng sao cho phù hợp Chúng có thể thay đổi đèn tín hiệu giao thông sang màu xanhkhi một cảm biến trong vỉa hè báo hiệu các phương tiện ô tô bị ùn tắc kéo dài ở các điểmngã ba, ngã tư, hoặc cảnh báo bác sỹ khi nhịp tim của bệnh nhân hiển thị bất thường trênmàn hình máy giám sát từ xa

Các ứng dụng cơ bản của IoT hiện đã được triển khai thực tế Một trong những ứngdụng lớn nhất cho đến nay là sử dụng RFID để theo dõi lưu lượng của nguyên liệu thô,các thiết bị phụ tùng và hàng hoá thông qua việc sản xuất và phân phối Các thẻ theo dõinày sẽ truyền tín hiệu vô tuyến để có thể xác định vị Hãng chuyển phát nhanh FedEx hiện

đang cung cấp một chương trình có thể cho phép khách hàng theo dõi các công việc đónggói hàng hóa gần như liên tục bằng cách đặt một thiết bị nhỏ (có kích thước khoảng bằngmột chiếc điện thoại di động) vào bên trong kiện hàng Thiết bị này gồm cả một hệ thốngđịnh vị toàn cầu và một bộ cảm biến để giám sát nhiệt độ, độ ẩm, áp suất khí quyển vàphơi sáng, đây là hai thiết bị có tính quyết định đến hàng hóa vận chuyển bằng đườngthủy như các mẫu sinh vật học và các thiết bị điện tử nhạy cảm Các thiết bị này được lậptrình để chuyển thông tin vị trí và trạng thái khí quyển theo định kỳ để khách hàng có thểbiết chính xác vị trí hàng hóa và tình trạng gói hàng của họ và biết được ngay lập tức khichúng bị lạc hoặc gặp tình trạng nguy hiểm Dạng dữ liệu liên tục khả dụng đầy triểnvọng này có ý nghĩa lớn đối với các công ty có chuỗi cung ứng phức tạp 5 trí của chúng.

Vì vậy, ví dụ như khi một sản phẩm đã được gắn thẻ được đưa khỏi nhà máy, các máytính có thể theo dõi địa điểm của nó ở bất kỳ thời điểm nào

Bằng cách sử dụng các thông tin đó, công ty có thể nhận ra các trở ngại, quản lýthời gian cung cấp thiết bị linh kiện vào trong hệ thống, hoặc lên danh mục các xe chuyênchở hàng hóa thành phẩm Các thẻ RFID được gắn trên các thùng chứa hàng và các hộpchứa để theo dõi các sản phẩm khi chúng được đưa vào các kệ chứa trong nhà kho, cáctrung tâm vận chuyển và thậm chí khi sản phẩm đã đến tay người tiêu dùng (trong cáctrường hợp có đưa thẻ theo dõi vào các gói hàng) Việc theo dõi lưu lượng hàng hóa này

sẽ cho phép các công ty có thể thắt chặt các chuỗi cung ứng và phòng tránh đọng hàngtồn kho quá nhiều Các thẻ RFID cũng được sử dụng trong các hệ thống thu phí tự độngE-ZPass, giúp đẩy nhanh luồng giao thông trên các con đường và cầu đường bộ

Hãng chuyển phát nhanh FedEx hiện đang cung cấp một chương trình có thể chophép khách hàng theo dõi các công việc đóng gói hàng hóa gần như liên tục bằng cáchđặt một thiết bị nhỏ (có kích thước khoảng bằng một chiếc điện thoại di động) vào bêntrong kiện hàng Thiết bị này gồm cả một hệ thống định vị toàn cầu và một bộ cảm biến

để giám sát nhiệt độ, độ ẩm, áp suất khí quyển và phơi sáng, đây là hai thiết bị có tínhquyết định đến hàng hóa vận chuyển bằng đường thủy như các mẫu sinh vật học và cácthiết bị điện tử nhạy cảm Các thiết bị này được lập trình để chuyển thông tin vị trí vàtrạng thái khí quyển theo định kỳ để khách hàng có thể biết chính xác vị trí hàng hóa vàtình trạng gói hàng của họ và biết được ngay lập tức khi chúng bị lạc hoặc gặp tình trạngnguy hiểm Dạng dữ liệu liên tục khả dụng đầy triển vọng này có ý nghĩa lớn đối với cáccông ty có chuỗi cung ứng vô cùng phức tạp

Một số mốc phát triển của internet vạn vật (IoT)

1990: Máy nướng bánh mì được cho là đồ vật đầu tiên được kết nối internet John

Romkey, một kỹ sư phần mềm tại Mỹ, đã kết nối chiếc máy nướng bánh mì với máy tính qua internet để bật nó lên

1999: Thuật ngữ “internet of things được tạo ra bởi Kevin Ashton khi thuyết trình

về một hệ thống cảm biến và nhãn nhận dạng qua tần số radio (RFID) gắn trên hàng hóa

để quản lý chuỗi cung ứng

2000: LG giới thiệu chiếc tủ lạnh có kết nối internet đầu tiên trên thế giới với mức

giá 20.000 USD

I.1.2 Viễn cảnh Internet vạn vật

Viễn cảnh của Internet Tương lai dựa trên các giao thức liên lạc tiêu chuẩn xem xétđến việc sáp nhập các mạng máy tính, Internet vạn vật (IoT), Internet Con người (IoP),Internet Năng lượng (IoE), Internet Truyền thông (IoM) và Internet Dịch vụ (IoS) vàomột nền tảng công nghệ thông tin toàn cầu chung của các mạng thông suốt và các "vậtthể/đối tượng thông minh" được kết nối Internet Năng lượng (IoE) được định nghĩa làmột cơ sở hạ tầng mạng động kết nối mạng năng lượng với Internet cho phép các đơn vịnăng lượng (được tạo ra, lưu trữ và chuyển tiếp tại địa phương) được cấp phát khi nào và

ở đâu cần thiết Do vậy, các thông tin/số liệu liên quan sẽ theo các luồng năng lượng thựchiện việc trao đổi thông tin cần thiết cùng với việc truyền năng lượng

Internet Dịch vụ (IoS) là một thành phần dựa trên phần mềm sẽ được phân phối quacác mạng và Internet khác nhau Các nghiên cứu về SOA (kiến trúc hướng dịch vụ),Web/doanh nghiệp 3.0/X.0, khả năng tương tác doanh nghiệp, Web dịch vụ, các dịch vụlưới và Web ngữ nghĩa sẽ giải quyết các vấn đề quan trọng của bài toán IoS, đồng thờicải thiện sự hợp tác giữa các nhà cung cấp và người sử dụng dịch vụ

Internet Truyền thông (IoM) sẽ giải quyết những thách thức trong khả năng mởrộng mã hoá video và xử lý video 3D, tự động thích ứng với các điều kiện mạng sẽ làmtăng các ứng dụng mới như các trò chơi điện tử di động nhiều người tham gia, rạp chiếuphim kỹ thuật số và các thế giới ảo đặt các loại nhu cầu lưu lượng mới trên các kiến trúcmạng di động

Internet Con người (IoP) kết nối cộng đồng những người sử dụng ngày một tăngtrong khi vẫn liên tục tăng cường khả năng thao tác của họ, duy trì sự kiểm soát của họđối với các hoạt động trực tuyến của họ và duy trì sự tự do trao đổi các ý tưởng IoP cũngcung cấp các phương tiện để tạo điều kiện cho cuộc sống 6 hàng ngày của người dân,cộng đồng, các tổ chức, cho phép đồng thời tạo ra mọi loại hình kinh doanh và xóa bỏ ràocản giữa người tạo ra thông tin và người sử dụng thông tin (khái niệm người sản xuất và

sử dụng thông tin - prosumer)

Internet vạn vật (IoT) cùng với những phát triển Internet mới nổi khác như InternetNăng lượng, Truyền thông, Con người, Dịch vụ, Kinh doanh/Doanh nghiệp là xươngsống của nền kinh tế kỹ thuật số, xã hội số và nền tảng cho nền kinh tế tri thức trongtương lai và xã hội đổi mới sáng tạo Những phát triển của IoT cho thấy rằng chúng ta sẽ

có 16 tỷ thiết bị được kết nối vào năm 2020, trung bình sẽ có tới 6 thiết bị cho mỗi ngườitrên Trái đất và nhiều hơn cho mỗi người trong các xã hội số Các thiết bị như điện thoại

thông minh và liên lạc máy với máy hoặc đồ vật với đồ vật sẽ là các động lực chính choIoT phát triển hơn nữa

Các cảm biến nối mạng không dây trong mọi thứ chúng ta có sẽ tạo thành một Webmới Nhưng nó sẽ chỉ có giá trị nếu hàng tỷ bit dữ liệu mà nó tạo ra có thể được thu thập,phân tích và giải nghĩa Hệ quả trực tiếp đầu tiên của IoT là việc tạo ra một khối lượng dữliệu khổng lồ, khi mọi đối tượng vật lý hoặc ảo kết nối với IoT có thể có một cặp songsinh số trong đám mây (điện toán), có thể tạo ra các bản cập nhật thường xuyên Kết quả

là, khối lượng tin liên quan đến người tiêu dùng IoT có thể dễ dàng đạt từ 1.000 đến10.000 mỗi người mỗi ngày

Sự đóng góp của IoT sẽ phụ thuộc vào giá trị tăng lên của thông tin được tạo ra bởi

số lượng các liên kết giữa các sự vật và sự chuyển đổi thông tin được xử lý thành kiếnthức vì lợi ích của nhân loại và xã hội IoT có thể cho phép người và đồ vật kết nối mọinơi, mọi lúc, với mọi thứ và mọi người, sử dụng một cách lý tưởng nhất mọi đường dẫn/mạng và mọi dịch vụ

Viễn cảnh chính xác về Internet vạn vật sẽ là gì và kiến trúc cuối cùng của nó sẽnhư thế nào, đến nay vẫn chưa có một đáp án thống nhất Mạng của các các mạng trongtương lai có thể được triển khai dưới dạng các hạ tầng công/tư và được mở rộng và cảitiến tự động qua các điểm biên được tạo ra bởi "vạn vật" kết nối với nhau Thực tế, trongcác giao tiếp IoT có thể diễn ra không chỉ giữa những sự vật mà còn giữa con người vàmôi trường của họ

Viễn cảnh của IoT được xây dựng từ những vật thể/đối tượng thông minh cần giảiquyết các vấn đề liên quan đến kiến trúc, thiết kế và phát triển hệ thống, quản lý tổnghợp, mô hình kinh doanh và sự tham gia của con người Tầm nhìn này sẽ phải tính đến sựtích hợp các hệ thống và liên lạc kế thừa Các chủ đề như cân bằng chính xác sự phân bốchức năng giữa những vật thể thông minh và cơ sở hạ tầng hỗ trợ, mô hình và biểu hiệntrí tuệ của các đối tượng thông minh và các mô hình lập trình là những thành phần quantrọng có thể được giải quyết bằng cách phân loại các đối tượng/vật thể thông minh như:Các đối tượng nhận thức về hoạt động, các đối tượng nhận thức về chính sách, và các đốitượng nhận thức quy 7 trình Những loại hình này thể hiện sự kết hợp cụ thể của ba chiềucấu trúc với mục đích nêu bật sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các quyết định thiết kế và khámphá các đối tượng thông minh làm sao có thể hợp tác để tạo thành "Internet của các đốitượng thông minh"

Ví dụ, trong viễn cảnh IoT được xây dựng bởi các đối tượng thông minh, có khảnăng cảm nhận, diễn giải, và phản ứng với các sự kiện xung quanh Trong viễn cảnh này,bằng cách nắm bắt và diễn giải các hành động của người dùng, các đồ vật thông minh sẽ

có thể nhận thức chỉ dẫn môi trường của chúng, phân tích các quan sát của chúng và liênlạc với các đối tượng khác và Internet Internet mới này sẽ cùng tồn tại và gắn bó mậtthiết với Internet thông tin và dịch vụ

Sử dụng kiến thức thực tế về các mức độ kết nối mạng, cũng như mức dịch vụ sẽcho phép tối ưu hóa các hệ thống theo hướng nâng cao hiệu suất, trải nghiệm người dùngtốt hơn, cũng như hướng tới hiệu quả sử dụng năng lượng cao hơn.

Việc giải quyết các yếu tố như: Hợp nhất, Nội dung, Lưu trữ, Tính toán, Liên lạc

và Kết nối có ý nghĩa quan trọng để cho phép liên kết thông suốt giữa con người với đồvật và/hoặc giữa đồ vật với nhau Internet Vạn vật có thể hàm ý một sự tương tác cộngsinh giữa thế giới thực/vật lý và thế giới số/ảo: các thực thể vật lý có các đối tác số và đạidiện ảo; Vạn vật đều nhận thức được bối cảnh và chúng có thể cảm nhận, giao tiếp, tươngtác, trao đổi dữ liệu, thông tin và kiến thức 'Vạn vật' chỉ có thể nhận thức được bối cảnh,cảm nhận, giao tiếp, tương tác, trao đổi dữ liệu, thông tin và kiến thức nếu chúng đượctrang bị một cách phù hợp với các công nghệ kết nối đối tượng thích hợp; Tất nhiên trừkhi chúng là những "vật thể"con người hay những thực thể khác có những khả năng nộitại này

Trong viễn cảnh này, thông qua việc sử dụng các thuật toán ra quyết định thôngminh trong các ứng dụng phần mềm, các phản ứng nhanh phù hợp có thể dành cho cáchiện tượng vật lý, dựa trên những thông tin mới nhất thu thập được về các thực thể vật lý

và sự cân nhắc các khuôn mẫu trong dữ liệu lịch sử, hoặc cho cùng một thực thể hoặc chocác thực thể tương tự Điều này tạo ra các cơ hội mới để đáp ứng các yêu cầu kinh doanh,tạo ra các dịch vụ mới dựa trên dữ liệu thế giới vật lý thời gian thực, các hiểu biết sâu sắc

về các quy trình và các mối quan hệ phức tạp, xử lý các sự cố, giải quyết sự suy thoái môitrường (ví dụ ô nhiễm, thảm hoạ, sóng thần, nóng lên toàn cầu), giám sát các hoạt độngcủa con người (sức khỏe, vận động, …), cải thiện tính toàn vẹn cơ sở hạ tầng (nănglượng, giao thông …) và giải quyết các vấn đề tiết kiệm năng lượng (đo lường nănglượng thông minh trong các tòa nhà, tiêu thụ năng lượng hiệu quả trong ô tô )

Tất cả mọi thứ từ cá nhân, nhóm, cộng đồng, đối tượng, sản phẩm, dữ liệu, dịch vụ,quy trình có thể sử dụng mạng liên lạc được cung cấp bởi những đối 8 tượng/đồ vật thôngminh Trong IoT, kết nối sẽ trở thành một loại hàng hóa, có cho tất cả mọi người với chiphí rất thấp và không thuộc sở hữu của bất kỳ cá nhân nào Trong bối cảnh này, sẽ cầnphải tạo ra môi trường phát triển nhận thức đúng đắn để kích thích việc tạo ra các dịch vụ

và phần trung gian thông minh thích hợp để hiểu và giải nghĩa thông tin, để đảm bảotránh bị gian lận và tấn công gây hại (điều chắc chắn sẽ tăng khi Internet ngày càng được

sử dụng nhiều hơn) và đảm bảo sự riêng tư

Việc thu thập dữ liệu, thông tin và kiến thức và sự kiện trong thế giới thực ngàycàng trở nên dễ dàng hơn với các mạng cảm biến, chia sẻ truyền thông xã hội, dịch vụđịnh vị, và các ứng dụng IoT mới nổi Việc thu thập và sử dụng kiến thức được thực hiệntrong nhiều trường hợp ở cấp ứng dụng và các mạng phần lớn không đồng nhất về những

gì đang xảy ra xung quanh các đầu cuối kết nối với Internet

Các thiết bị gia dụng kết nối Internet sẽ tăng đáng kể trong thập kỷ tới, với thiết bịmạng máy tính chiếm đa số trong thiết bị gia đình, khoảng 75% trong năm 2010, và giảmxuống 25% vào năm 2020

Nhúng các thông tin thực tế vào các mạng, dịch vụ và ứng dụng là một trong nhữngmục tiêu của công nghệ IoT bằng cách sử dụng các công nghệ hỗ trợ như cảm biến khôngdây và mạng thiết bị truyền động, thiết bị IoT, các cụm thiết bị rộng khắp và RFID Các

hệ thống tự trị này sẽ tự động kết nối mạng với nhau, với môi trường và bản thân hạ tầngmạng Các nguyên tắc mới cho tính tự lập, phân tích các hành vi mới xuất hiện, cácphương pháp nền tảng dịch vụ, các công nghệ tạo khả năng mới, cũng như các ý tưởngdựa trên nền tảng công nghệ Web sẽ tạo thành cơ sở cho hành vi "nhận thức" mới này Theo viễn cảnh này với sử dụng trí thông minh trong cơ sở hạ tầng mạng hỗ trợ, vạnvật sẽ có thể tự quản lý sự di chuyển của chúng, thực hiện các quy trình tự động hoàntoàn và do đó tối ưu hóa hoạt động hậu cần; Chúng phải có khả năng khai thác nănglượng cần thiết; Chúng sẽ tự cấu trúc khi tiếp xúc với môi trường mới, và thể hiện hành

vi "thông minh/nhận thức" khi phải đối mặt với những đồ vật khác và giải quyết tìnhhuống không lường trước một cách thông suốt; và, cuối cùng, chúng có thể quản lý việctháo dỡ và tái chế của mình, giúp bảo vệ môi trường, khi kết thúc vòng đời của chúng

Hạ tầng của IoT cho phép kết hợp các đối tượng thông minh (tức là cảm biếnkhông dây, robot di động, …), công nghệ mạng cảm biến, và con người, sử dụng các giaothức truyền thông khác nhau nhưng có thể tương tác và tạo thành một mạng không đồngnhất/đa hình thái động có thể được triển khai trong các không gian không thể tiếp cậnđược hoặc từ xa (giàn khoan dầu, mỏ, rừng, đường hầm, đường ống ) hoặc trong trườnghợp khẩn cấp hoặc các tình huống nguy hiểm 9 (động đất, lửa, lũ lụt, khu vực chiếu

xạ ) Trong hạ tầng này, các thực thể khác nhau hay "vạn vật" khám phá và khai tháclẫn nhau và học cách tận dụng lợi thế dữ liệu của nhau bằng cách tổng hợp các tài nguyên

và làm tăng đáng kể phạm vi và độ tin cậy của các dịch vụ tạo ra

I.1.3 Tầm quan trọng của IoT

Khi bất cứ vật gì đó được kết nối với internet, điều đó có nghĩa là nó có thể gửithông tin hoặc nhận thông tin, hoặc cả hai Với IoT khả năng gửi hoặc nhận thông tin nàylàm cho mọi thứ trở nên thông minh, và thông minh luôn là điều hướng đến

Sử dụng lại điện thoại thông minh (điện thoại thông minh) làm ví dụ Ngay bây giờbạn có thể nghe bất kỳ bài hát nào trên thế giới, không phải vì điện thoại của bạn thực sự

có mọi bài hát trên thế giới được lưu trữ trong nó Nó có nghĩa là vì mọi bài hát trên thếgiới đều được lưu trữ ở một nơi khác, nhưng điện thoại của bạn có thể gửi thông tin (yêucầu bài hát đó) và sau đó nhận thông tin (phát trực tuyến bài hát đó trên điện thoại củabạn)

Để trở nên thông minh, một thứ không cần phải có siêu lưu trữ hoặc siêu máy tínhbên trong nó Tất cả những gì phải làm là kết nối với siêu lưu trữ hoặc với một siêu máytính

Trong Internet of Things, tất cả những thứ đang được kết nối với internet có thểđược chia thành ba loại:

Loại thu thập thông tin và sau đó gửi nó

Ví dụ: các thiết bị mang tính cảm biến, có thể là cảm biến nhiệt độ, cảm biến chuyển động, cảm biến độ ẩm, ánh sáng,… Những cảm biến này cùng với một kết nối, cho phép chúng ta tự động thu thập thông tin từ môi trường Do đó, cho phép chúng tôi đưa ra quyết định thông minh hơn

Loại nhận được thông tin và sau đó hành động

Ví dụ: máy in của bạn nhận được một tài liệu và in nó Xe của bạn nhận được tín hiệu từ chìa khóa xe và cửa mở

Thực hiện cả hai.

Lấy một ví dụ hiện đang được sử dụng rộng rãi trong ngành nông nghiệp Các cảmbiến có thể thu thập thông tin về độ ẩm của đất để cho nông dân biết cần tưới bao nhiêucho cây trồng, nhưng bạn không thực sự cần người nông dân Thay vào đó, hệ thống tưới

có thể tự động bật khi cần thiết, dựa trên độ ẩm của đất

Thêm vào đó, các nhà nông nghiệp đã phát minh thêm một bước tiến nữa Nếu hệthống thủy lợi nhận được thông tin về thời tiết từ kết nối internet của nó, thì nó cũng cóthể biết khi nào trời sẽ mưa và quyết định không tưới nước cho các loại cây trồng ngàyhôm nay vì tận dụng được nguồn nước mưa

Một nền tảng IoT đóng vai trò quan trọng đối với các nhà cung cấp thiết bị thôngminh và các công ty startup, những người có thể sử dụng nó để trang bị cho sản phẩm của

họ chức năng điều khiển từ xa, chức năng quản lý thời gian thực, các thông báo có thểcấu hình, các dịch vụ đám mây dùng được ngay và khả năng tích hợp với điện thoạithông minh và các thiết bị khác của người tiêu dùng…

Hệ sinh thái thị trường của Internet vạn vật (IoT – Internet of Things) ngày càng trởnên phức tạp, nhưng về cơ bản nó hoạt động theo công thức B-B-C (Doanh nghiệp –Doanh nghiệp – Người tiêu dùng)

Các nhà cung cấp IoT cung cấp cho các công ty khác phần mềm đặc thù cho IoT,thường được gọi là nền tảng IoT Thông thường, nó được truy cập qua thuê bao dịch vụđám mây của nhà cung cấp, nền tảng trong trường hợp này được gọi là nền tảng dịch vụthuê bao, PaaS (Platform as a Service)

Mặt khác, đối với tất cả các công ty trong vòng tròn giữa (hình vẽ dưới đây), việcquá phụ thuộc vào các nhà cung cấp công nghệ IoT có thể dẫn đến nguy cơ nghiêm trọng.Khi các dịch vụ IoT của họ mở rộng và trở thành một phần quan trọng trong kế hoạchkinh doanh, họ không những phải trả thêm phí bản quyền cho các nhà cung cấp dịch

vụ IoT mà còn bị khoá chặt với một nhà cung cấp cụ thể và với năng lực của nền tảng củanhà cung cấp đó

Công nghệ IoT và các dịch vụ đám mây giá trị gia tăng là những điểm mấu chốttrong cuộc chơi này Đó là lý do tại sao các công ty lớn và sáng tạo thường áp dụngnhững chiến lược khác nhau để giữ được công nghệ IoT cốt lõi bên mình như:

M&A (hợp nhất hoặc mua lại);

Đọc thêm về Cuộc Cách mạng Nền tảng (Platform Revolution)

I.1.4 Công nghệ IoT

Công nghệ IoT giúp dễ dàng kết nối vạn vật với mạng lưới và phát triển các ứngdụng để kiểm soát và quản lý chúng Nhiệm vụ của nền tảng IoT là thực hiện kết nối,cung cấp dịch vụ và đám mây cho các thiết bị này

Các nền tảng IoT đảm bảo việc tích hợp liền mạch các phần cứng khác nhau bằngcách sử dụng một loạt các giao thức giao tiếp phổ biến, áp dụng các kiểu tô-pô khác nhau(kết nối trực tiếp hoặc qua cổng kết nối gateway) và sử dụng bộ công cụ phát triển phầnmềm (SDK) khi cần thiết

Sử dụng các giao diện tích hợp hướng lên (north-bound) do nền tảng cung cấp, bạn

có thể tải dữ liệu IoT thu thập được vào các hệ thống phân tích, lưu trữ hoặc xử lý dữ liệutới các thiết bị được kết nối hoặc truyền dữ liệu giữa chúng bằng việc sử dụng các loạiứng dụng người dùng khác nhau

Một nền tảng IoT cũng thường được coi là phần mềm trung gian (middleware) IoT,trong đó nhấn mạnh vai trò chức năng của nó như là một trung gian giữa phần cứng vàcác ứng dụng

“Các nền tảng IoT tốt nhất có thể được tích hợp với hầu hết các thiết bị kết nối vàcác ứng dụng mà thiết bị sử dụng Sự độc lập đối với phần cứng bên dưới và phần mềmbên trên cho phép một nền tảng IoT đơn lẻ thực hiện các tính năng IoT với bất kỳ loạithiết bị kết nối nào theo cùng một cách nhanh nhất”.

I.1.5 Hoạt động của các công nghệ IoT

Internet of Things thường hoạt động trên các cảm biến tích hợp được sử dụng đểxây dựng và phân tích dữ liệu Công cụ dành riêng cho dữ liệu nhận được thông tin theođịa chỉ

Các công nghệ IoT hoạt động với độ chính xác để đảm bảo rằng không có dữ liệunào bị sai lệch hoặc sai Đó là khám phá các mẫu khác nhau để xác định các đề xuất vàkhắc phục bất kỳ vấn đề nào

IoT tuân theo một cấu trúc hệ sinh thái cụ thể, như được giải thích bên dưới:

Cảm biến hoặc Vạn vật : - Công nghệ Internet of Things hoạt động trên các cảm

biến nơi nó cảm nhận được bất kỳ sự gián đoạn nào đối với các thiết bị, đồ dùng và phương tiện sử dụng phương tiện internet Dữ liệu được thu thập dưới nhiều dạng môi trường khác nhau, có thể là nhiệt độ, vị trí hoặc thông tin quan trọng khác

Gateway: ngụ ý một cầu nối truyền dữ liệu bằng các công nghệ có dây hoặc không

dây, bao gồm Ethernet hoặc Wi-Fi Các phương pháp này khác nhau ở dạng băng thông, phạm vi kết nối và điện năng tiêu thụ Tuy nhiên, bạn có thể chọn một tùy theo hệ thống IoT

Bộ điều khiển: - Một thiết bị hoặc tiện ích hữu ích giúp nhận cảnh báo, kết nối

mạng và người dùng để thực hiện các cài đặt cần thiết Tuy nhiên, tất cả phụ thuộc vào độphức tạp của hệ thống trong việc thực hiện những thay đổi cần thiết

Dịch vụ dựa trên đám mây: - Các công nghệ IoT phụ thuộc vào các dịch vụ dựa

trên đám mây để đảm bảo duy trì quyền kiểm soát giữa bộ điều khiển và thiết bị Ngoài

ra, việc lưu trữ dữ liệu dựa trên đám mây rất dễ làm việc với các thiết bị

I.2 Tổng quan về y tế:

Bước đột phá trong y tế thông minh Công nghệ IoT (Internet of Thing) đã làm thayđổi đáng kể ngành công nghiệp chăm sóc sức khỏe bằng cách thay đổi cách mà các thiết

bị và ứng dụng để người dùng kết nối và tương tác với nhau trong cung cấp các dịch vụchăm sóc sức khỏe Tích hợp điện toán đám mây và Blockchain là hướng phát triển trongtương lai có thể mang lại những đột phá chưa từng có trong các dịch vụ y tế, sự kết hợpgiữa IoT và theo dõi bệnh nhân từ xa với thời gian thực cho phép bệnh nhân quyền kiểmsoát và chủ động theo dõi tình trạng sức khỏe của mình Nền tảng công nghệ IoT sẽ chophép các bác sĩ dễ dàng theo dõi dữ liệu về tình hình sức khỏe của bệnh nhân theo thờigian thực

Những ứng dụng của IoT đang làm thay đổi đáng kể ngành công nghiệp chăm sócsức khỏe trên toàn cầu Với IoT, có thể tự động hóa quy trình chăm sóc bệnh nhân quaviệc cung cấp các giải pháp chăm sóc sức khỏe di động Các thiết bị y tế thông minh ứngdụng IoT thu thập các dữ liệu quan trọng (tình trạng của bệnh nhân, những triệu chứngkhẩn cấp như suy tim, tiểu đường, hen suyễn,…) và chuyển đến bác sĩ theo thời gianthực, thông tin cho các bộ phận liên quan, qua ứng dụng di động và các thiết bị có liênkết Nhờ đó, các bác sĩ có thể kiểm tra và theo dõi tình trạng của bệnh nhân ngay lập tức,

dù không ở gần bên IoT cũng được nghiên cứu nhằm thực hiện phân phối thuốc tự độngcho bệnh nhân theo toa và các dữ liệu liên quan đến tình trạng của người bệnh, cải thiệnkhả năng chăm sóc bệnh nhân trong bệnh viện, giảm bớt áp lực cho nhân viên y tế

Chăm sóc y tế và chăm sóc sức khoẻ là một trong những lĩnh vực tiềm năng củacông nghệ IoT với các ứng dụng như giám sát sức khoẻ từ xa, chương trình thể dục, trợgiúp bệnh mãn tính và chăm sóc người cao tuổi Các thiết bị y tế, cảm biến, các thiết bịchẩn đoán hình ảnh có thể được xem như là thiết bị thông minh hoặc là các đối tượng cấuthành trong IoT Các ứng dụng IoT trong dịch vụ chăm sóc sức khoẻ sẽ làm giảm chi phí,nâng cao chất lượng cuộc sống và làm phong phú trải nghiệm của người dùng Theo quanđiểm của các nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khoẻ, bằng cách cung cấp từ xa, IoT cókhả năng giảm thời gian chết của thiết bị y tế, có thể xác định chính xác thời gian tối ưu

để bổ sung nguồn cung cho nhiều thiết bị khác nhau đảm bảo các hoạt động trơn tru vàliên tục của chúng Thêm nữa, sự tương tác hiệu quả thông qua kết nối liền mạch và antoàn giữa các bệnh nhân, bác sỹ, phòng khám và các tổ chức y khoa sẽ là một xu hướngchính của tương lai Các hệ thống chăm sóc sức khoẻ hiện đại có thể được điều khiển bởitrí tuệ nhân tạo, các công nghệ điều khiển không dây để hỗ trợ các bệnh mãn tính, cầnchẩn đoán sớm, theo dõi thời gian thực và các trường hợp khẩn cấp y tế khác Cổng thôngtin, máy chủ y tế và các cơ sở dữ liệu y tế đóng vai trò quan trọng trong việc tạo hồ sơsức khoẻ và cung cấp các dịch vụ y tế theo yêu cầu cho các bên liên quan.

Một số công trình nghiên cứu đã chứng minh có thể giám sát tình trạng sức khỏecủa bệnh nhân từ xa bằng cách sử dụng các công nghệ kỹ thuật sinh học tiên tiến kết hợpvới một thiết bị nhúng IoT Các cảm biến sinh học không xâm lấn hứa hẹn điều trị bệnhnhân theo thời gian thực đảm bảo tính kịp thời trong chăm sóc, tăng cường tuân thủ điềutrị và cải thiện kết quả sức khỏe Điển hình như các cảm biến dựa trên vật liệu có thể cogiãn cho phép đo các chỉ số sinh học không xâm lấn thay vì phải sử dụng các phươngpháp xâm lấn thông thường như sử dụng kim tiêm, hoặc phải sử dụng các bảng bo mạchcứng, kết nối đầu cuối và kết nối nguồn điện Hiện nay, với đột phá này và đáp ứng nhucầu theo dõi sức khỏe không xâm lấn, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các chất phân tíchthay thế cho mẫu máu như nước mắt, nước tiểu, mồ hôi và nước bọt

Công nghệ mạng cảm biến cơ thể (Body sense network-BSN) là một trong nhữngcông nghệ mang tính bắt buộc, cốt lõi của IoT trong hệ thống chăm sóc sức khoẻ màtrong đó, mà một bệnh nhân có thể được theo dõi bằng cách sử dụng một tập hợp các nútcảm biến không dây nhỏ có trọng lượng nhẹ và năng lượng tiêu thụ thấp được đeo hoặcthậm chí cấy ghép vào cơ thể để giám sát các chức năng của cơ thể, theo dõi tình trạngbệnh con người và môi trường xung quanh

Điện toán đám mây "Watson Health Cloud" là một dạng nguồn mở nhưng đảm bảo

an toàn để các nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khoẻ có thể chia sẻ và chuyển tải dữliệu sức khỏe, qua đó sẽ hiểu rõ hơn về xu hướng, giúp đưa ra quyết định sáng suốt, từ đócải thiện kết quả chung về sức khoẻ của bệnh nhân Hoặc gần đây, Google đã giới thiệugiao diện lập trình ứng dụng chăm sóc sức khỏe đám mây API (ApplicationProgramming Interface), nhằm mục đích giúp các cơ sở y tế dễ dàng thu thập, lưu trữ vàtruy cập dữ liệu về sức khỏe Nền tảng API cho phép người dùng chạy các phân tích tiêntiến và các mô hình dự đoán dựa trên máy học thông qua các hồ sơ sức khỏe điện tử

Về lĩnh vực chăm sóc sức khỏe hiện nay đang là một lĩnh vực khá tiềm năng đối vớiIoT và các ứng dụng chăm sóc sức khỏe từ xa, trợ giúp bệnh nhân, chăm sóc người caotuổi và tổ chức các chương trình thể dục

Trong đó, một số thiết bị y tế, chẩn đoán hình ảnh cùng cảm biến đều được xem làthiết bị thông minh và là đối tượng trong tạo ra IoT Điều đặc biệt là các ứng dụng trongIoT sẽ giúp bạn giảm thiểu được chi phí, được trải nghiệm nhiều hơn và nâng cao chấtlượng dịch vụ

Theo như một số quan điểm của nhà cung cấp thì khi sử dụng dịch vụ chăm sóc sứckhỏe từ xa thì IoT sẽ có khả năng giảm thời gian chết của các thiết bị để có thể xác địnhđược thời gian bổ sung các thiết bị khác nhau để bảo đảm mọi hoạt động trở nên trơn truhơn.

Hơn thế nữa, việc tương tác mang lại hiệu quả cao thông qua các kết nối liền mạch,

an toàn giữa bệnh nhân, bác sĩ, phòng khám cùng các tổ chức y khoa mang đến một xuhướng mới Hầu như mọi hệ thống chăm sóc sức khỏe đều được điều khiển bởi trí tuệnhân tạo, công nghệ điều khiển không dây nhằm hỗ trợ cho các bệnh nhân mãn tính,những bệnh nhân cần chẩn đoán sớm được xếp vào trường hợp khẩn cấp

CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG IOT TRONG Y TẾ

Chăm sóc y tế và chăm sóc sức khoẻ là một trong những lĩnh vực tiềm năng củacông nghệ IoT với các ứng dụng như giám sát sức khoẻ từ xa, chương trình thể dục, trợgiúp bệnh mãn tính và chăm sóc người cao tuổi Các thiết bị y tế, cảm biến, các thiết bịchẩn đoán hình ảnh có thể được xem như là thiết bị thông minh hoặc là các đối tượng cấuthành trong IoT

2.1 Công nghệ mạng cảm biến cơ thể (Body sense network-BSN)

- Là một trong những công nghệ mang tính bắt buộc, cốt lõi của IoT trong hệthống chăm sóc sức khoẻ mà trong đó, mà một bệnh nhân có thể được theo dõibằng cách sử dụng một tập hợp các nút cảm biến không dây nhỏ có trọng lượngnhẹ và năng lượng tiêu thụ thấp được đeo hoặc thậm chí cấy ghép vào cơ thể đểgiám sát các chức năng của cơ thể, theo dõi tình trạng bệnh con người và môitrường xung quanh

Hình 1 Hệ thống chăm sóc sức khoẻ BSN dựa trên công nghệ IoT

Hệ thống mạng cảm biến BSN thể hiện tại Hình 1 bao gồm tập hợp các cảm biến đeohoặc cấy ghép cơ bản như sau:

- Cảm biến điện tâm đồ ECG (electrocardiography) theo dõi hoạt động của tim

- Cảm biến điện đồ cơ EMG (electromyography) theo dõi hoạt động của cơ

- Cảm biến điện não đồ EEG (electroencephalography) theo dõi hoạt động điện não

- Cảm biến huyết áp BP (blood pressure) theo dõi chỉ số huyết áp

- Cảm biến chuyển động Motion được sử dụng để ước tính hoạt động của người dùng.

Ngoài ra, người ta có thể mở rộng các loại cảm biến chức năng khác như:

Cơ sở dữ liệu của máy chủ BSN nhận và phân tích dữ liệu của người dùng (ngườimang một số bộ cảm biến sinh học) từ thiết bị điều phối LPU Trong quá trình phân tích

dữ liệu, nếu xuất hiện các dữ liệu bất thường và dựa trên mức độ bất thường đã được chỉđịnh, nó có thể tương tác với thành viên gia đình của người dùng, bác sĩ địa phương, hoặcthậm chí là đơn vị cấp cứu khẩn cấp của một trung tâm chăm sóc sức khoẻ gần đó Ngườidùng không chỉ là những bệnh nhân mà có thể là những người bình thường khi sử dụngnhiều bộ cảm biến sinh học trên cơ thể, máy chủ BSN sẽ liên tục nhận được những bảncập nhật dữ liệu định kỳ từ các cảm biến thông qua thiết bị điều phối LPU Máy chủ BSN

sẽ duy trì một loạt các hành động được chỉ định cho mỗi loại dữ liệu BSN mà nó nhậnđược từ thiết bị điều phối LPU Ví dụ như bảng dưới đây:

Bảng 1 Biểu thị hoạt động dựa trên dữ liệu nhận được từ cảm biến huyết áp BP

Dữ liệu Huyết áp (BP) của

Gửi thông tin tới trung tâm cấp cứu ER:T/F

FR: Phản hồi từ gia đình; PR: Phản hồi từ

bác sỹ địa phương; ER: Phản hồi từ trung tâm cấp cứu, a T/F: Đúng/sai

Tại bảng trên, thông qua cột biểu thị, cột hoạt động dựa trên dữ liệu nhận được từcảm biến huyết áp BP của máy chủ BSN Ở đó, nếu chỉ số huyết áp BP thấp hơn hoặcbằng 120 thì máy chủ không thực hiện bất kỳ hành động nào Nếu, khi chỉ số huyết áp BPlớn hơn 130, thì máy chủ sẽ báo cho các thành viên trong gia đình của người dùng đó.Nếu chỉ số huyết áp BP trở nên lớn hơn 160 và không có thành viên trong gia đình củangười dùng nhận được thông tin cuộc gọi thì máy chủ chuyển đồng thời sang liên lạc vớibác sĩ địa phương Hơn nữa, nếu chỉ số huyết áp BP của người đó vượt qua ngưỡng 160

mà vẫn không có phản hồi từ thành viên gia đình hoặc bác sĩ địa phương thì máy chủBSN sẽ thông báo cho một đơn vị cấp cứu khẩn cấp của trung tâm chăm sóc sức khoẻ,đồng thời cung cấp vị trí của người đó thông qua dữ liệu mạng hoặc từ cảm biến vị tríGPS mà vệ tinh thu được Ở đây, các tham số phản ứng "FR" (Phản ứng gia đình), "PR"(Phản ứng của bác sỹ) và "ER" (Phản ứng khẩn cấp) là các kiểu dữ liệu Boolean (1), có thể

là đúng (T) hoặc sai (F)

Nếu giá trị của bất kỳ tham số phản hồi nào là sai (F), thì máy chủ sẽ lặp lại hànhđộng của nó Ví dụ, khi các thông số phản hồi gia đình "FR: F", sau đó các máy chủ sẽliên tục gửi thông tin cảnh báo tới các thành viên gia đình của người dùng Nếu các thànhviên trong gia đình của người liên quan nhận được thông tin cảnh báo thì giá trị của tham

số phản hồi gia đình (FR) sẽ trở thành đúng, có nghĩa là “FR: T” Tuy nhiên, nếu tham sốphản hồi gia đình “FR: F” và chỉ số huyết áp BP >130 thì máy chủ BSN - Care sẽ gọi,

gửi thông tin cảnh báo cho bác sĩ địa phương Trong trường hợp, bác sĩ cũng không trảlời thông tin của máy chủ, thì giá trị của tham số trả lời của bác sĩ “PR” sẽ sai “F” Lúcnày, máy chủ sẽ liên tục gọi, gửi thông tin cảnh báo cho cả thành viên gia đình ngườidùng và bác sĩ cho đến khi giá trị phản hồi nào (FR, PR) trở thành đúng “T” Trong khi

đó, nếu "FR: F", "PR: F" và chỉ số huyết áp BP> 160, ngay lập tức máy chủ BSN sẽthông báo ngay cho đơn vị khẩn cấp của trung tâm chăm sóc sức khoẻ gần nhất vớinhững người có liên quan Khi đơn vị khẩn cấp có phản hồi, thì giá trị của thông số phảnhồi khẩn cấp "ER" sẽ trở thành đúng “T”, tức là "ER: T"

Ở mức độ cao hơn, hệ thống BNS sẽ tự động thu thập dữ liệu từ các người dùngthông qua máy chủ cá nhân tích hợp (điện thoại thông minh, máy tính bảng…), những dữliệu này được phân tích xử lý, tích hợp vào hồ sơ bệnh án và tự động xuất các báo cáosức khỏe định kỳ Tùy theo dữ liệu về mức độ tình trạng sức khỏe người dùng, máy chủ

cá nhân tích hợp LPU hoặc máy chủ hệ thống BNS sẽ đưa ra các khuyến cáo về sức khỏenếu cần Những khuyến cáo này sẽ được ghi lại trong hồ sơ bệnh án điện tử Trongtrường hợp, nếu dữ liệu nhận được chỉ ra tình trạng bệnh lý nguy hiểm sắp xảy ra, mộtdịch vụ khẩn cấp có thể được kích hoạt ở nhiều cấp độ trong hệ thống y tế Vị trí chínhxác của bệnh nhân có thể được xác định dựa trên điểm truy cập Internet hoặc cảm biếnGPS trên cơ thể hay trong máy chủ cá nhân LPU Các chuyên gia y khoa có thể ngay lậptức truy cập hồ sơ bệnh án điện tử để theo dõi, chẩn đoán và có các phác đồ điều trị thíchhợp dựa trên những dữ liệu thông tin mới được thu thập

Với cơ chế hoạt động như trên, hệ thống BSN có thể mở rộng với bất cứ thành phầnngười dùng nào như: trẻ em, người già (giám sát), những người có nguy cơ nhiễm bệnhcao, làm việc trong môi trường độc hại (công nhân hầm mỏ…) …

Một số loại cảm biến sinh học phổ biến hiện nay được phát triển và ứng dụng thôngqua những hình thức như: Thiết bị đeo, mặc; Thiết bị dán; Thiết bị cấy ghép

Hình 2 Hình thức ứng dụng cảm biến sinh học(Nguồn: https://rockhealth.com/reports/the-future-of-biosensing-wearables/)

Sự phát triển của IoT đã tạo ra bước chuyển đổi đột phá lớn trong y khoa, tạo ra mộtngành công nghiệp chăm sóc sức khoẻ hiệu quả với chi phí thấp Ở đó, các nhà cung cấpdịch vụ y tế, giới nghiên cứu, các hãng dược … cũng như người dùng có thể tiếp cận kiếnthức y học phát triển, kết hợp dữ liệu lịch sử và dữ liệu thời gian thực (dữ liệu di truyềnhọc, lối sống, môi trường …) của bệnh nhân để đưa ra những nghiên cứu, khuyến cáophòng tránh, chẩn đoán và có phác đồ điều trị phù hợp cho từng người bệnh

Tại Việt Nam hiện nay, các cảm biến cơ thể được tích hợp vào đồng hồ thông minhhay điện thoại thông minh xuất hiện ngày càng nhiều với các ứng dụng đơn lẻ như: đohuyết áp, nhịp tim, đồng hồ sinh học… Tuy nhiên, để tích hợp dữ liệu thông tin củachúng vào các hệ thống thông tin y tế điện tử với ứng dụng như sổ y bạ điện tử, tư vấnchẩn đoán chăm sóc sức khỏe từ xa … sẽ còn phải trải qua một chặng đường dài pháttriển, với sự tham gia của mọi người

2.2 Theo dõi và quản lý thiết bị y tế và thuốc

Với sự trợ giúp của RFID, IoT đã bắt đầu tìm thấy các ứng dụng rộng lớn hơn tronglĩnh vực trực quan hóa quản lý vật liệu y tế IoT với RFID có thể giúp tránh các vấn đềsức khỏe cộng đồng bằng cách hỗ trợ sản xuất, phân phối và theo dõi các thiết bị y tế vàthuốc Điều này làm tăng chất lượng điều trị y tế trong khi giảm chi phí quản lý

Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), số lượng thuốc giả trên thế giới lên tới hơn10% doanh số bán thuốc trên toàn thế giới Dữ liệu từ Hiệp hội Dược phẩm Trung Quốccho thấy, chỉ riêng ở Trung Quốc, ít nhất 200.000 người tử vong mỗi năm do sử dụng saithuốc hoặc không đúng cách Từ 11 phần trăm đến 26 phần trăm bệnh nhân sử dụng

thuốc không đúng cách Số liệu trên cũng bao gồm khoảng 10 phần trăm các loại thuốc

kê toa sai quy định

Do đó, công nghệ RFID sẽ đóng một vai trò thiết yếu trong việc theo dõi và giámsát thuốc và thiết bị và điều tiết thị trường cho các sản phẩm y tế

Cụ thể, công nghệ IoT trong lĩnh vực quản lý vật liệu y tế có các ứng dụng trong cáclĩnh vực sau:

2.3 Chống thiết bị y tế và dược phẩm giả

Nhãn được gắn vào một sản phẩm sẽ có nhận dạng duy nhất cực kỳ khó giả mạo.Điều này sẽ đóng một vai trò thiết yếu trong việc xác minh thông tin và chống hàng giả,đây là một biện pháp đối phó hiệu quả với gian lận y tế

Ví dụ, có thể truyền thông tin thuốc đến cơ sở dữ liệu công cộng mà bệnh nhân hoặcbệnh viện có thể kiểm tra nội dung trên nhãn so với hồ sơ trong cơ sở dữ liệu để dễ dàngxác định hàng thật hay giả

2.4 Giám sát thời gian thực

Từ nghiên cứu đến lưu thông, toàn bộ quy trình sản xuất có thể sử dụng thẻ RFID

để thực hiện giám sát sản phẩm toàn diện Điều này đặc biệt quan trọng khi sản phẩmđược vận chuyển Một bộ đọc được cài đặt trên dây chuyền sản xuất có thể tự động xácđịnh từng thông tin về thuốc và truyền nó đến cơ sở dữ liệu khi sản phẩm được đóng gói.Trong quá trình phân phối, bất kỳ thông tin trung gian nào cũng được ghi lại bất cứ lúcnào có nghĩa là có thể theo dõi từ đầu đến cuối

2.5 Quản lý thông tin chất thải y tế

Sự hợp tác của các bệnh viện và các công ty vận tải sẽ giúp thiết lập một hệ thốngtheo dõi chất thải y tế có thể truy xuất dữ liệu bằng công nghệ RFID Điều này sẽ đảmbảo chất thải y tế được vận chuyển đúng cách đến nhà máy xử lý và sẽ ngăn chặn việc đổchất thải y tế nguy hiểm sinh học ra ngoài một cách bất hợp pháp

2.6 Bệnh viện kỹ thuật số

IoT có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực quản lý thông tin y tế Hiện nay,nhu cầu quản lý thông tin y tế trong bệnh viện chủ yếu ở các khía cạnh sau: nhận dạng,nhận dạng mẫu và nhận dạng hồ sơ y tế Nhận dạng bao gồm nhận dạng bệnh nhân, nhậndạng bác sĩ, nhận dạng mẫu (bao gồm nhận dạng thuốc), nhận dạng thiết bị y tế, nhậndạng phòng thí nghiệm và nhận dạng hồ sơ y tế (bao gồm các triệu chứng và xác địnhbệnh).

Chúng ta có thể phân chia các ứng dụng cụ thể thành các lĩnh vực sau:

2.6.1 Quản lý thông tin bệnh nhân

Lịch sử y tế gia đình của bệnh nhân, lịch sử y tế của bệnh nhân, các cuộc kiểm trakhác nhau, hồ sơ y tế, dị ứng thuốc và các hồ sơ sức khỏe điện tử khác có thể hỗ trợ bác

sĩ xây dựng các chương trình điều trị Các bác sĩ và y tá có thể đo các dấu hiệu sinh tồncủa bệnh nhân và trong quá trình điều trị như hóa trị liệu, họ có thể sử dụng thông tintheo dõi thời gian thực để loại bỏ việc sử dụng thuốc sai hoặc tiêm sai, và có thể tự độngnhắc nhở y tá thực hiện kiểm tra thuốc và các công việc khác

2.6.2 Quản lý cấp cứu y tế

Có một số trường hợp bất thường, chẳng hạn như khi có số lượng lớn bệnh nhân bịthương, mà không có khả năng liên hệ với các thành viên gia đình hoặc bị bệnh nặng.Trong các trường hợp như vậy, các phương pháp lưu trữ và kiểm tra của công nghệ RFID

sẽ giúp xác định nhanh chóng các chi tiết có liên quan như tên, tuổi, nhóm máu, liên hệkhẩn cấp và lịch sử y tế trước đó của bệnh nhân Điều này sẽ đẩy nhanh các thủ tục nhậpviện cho bệnh nhân cấp cứu và tiết kiệm rất nhiều thời gian cho việc điều trị

Đặc biệt quan trọng là việc lắp đặt thiết bị video 3G trong xe cứu thương Khi bệnhnhân đang trên đường đến bệnh viện, phòng cấp cứu đã chuẩn bị sẵn sàng cho bệnh nhân

và có thể chuẩn bị hiệu quả cho việc cấp cứu Nếu địa điểm cách bệnh viện rất xa, có khảnăng sử dụng các hệ thống hình ảnh y tế từ xa để cứu hộ khẩn cấp

2.6.3 Lưu trữ thuốc

Công nghệ RFID có thể tự động hóa toàn bộ chuỗi lưu trữ, sử dụng và kiểm tra đểgiảm thời gian làm việc và hợp lý hóa các quy trình đã được tiến hành trước đây trêngiấy Nó có thể giúp ngăn ngừa tình trạng thiếu hàng cũng như hỗ trợ việc thu hồi thuốc

Nó cũng có thể giúp tránh nhầm lẫn phát sinh từ tên thuốc giống nhau hoặc nhầm lẫn về