Blockchain habilitado IoT para atención médica rural: comunicación de canal híbrido con gemelos digitales
Autores: Kerrison, Steve; Jusak, Jusak; Huang, Tao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Blockchain habilitado IoT para atención médica rural: comunicación de canal híbrido con gemelos digitales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Internet de las cosas
Cadenas de bloques
Aplicaciones de salud
Confiabilidad de la comunicación
Integridad de los datos
áreas rurales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Internet de las cosas (IoT) y blockchains son tecnologías habilitadoras para aplicaciones de salud modernas, ofreciendo una monitorización mejorada de la salud del paciente y garantías de integridad de datos más altas. Sin embargo, en entornos rurales, la fiabilidad de la comunicación puede plantear un desafío que limita el uso de datos en tiempo real. Además, los recursos limitados de computación y comunicación de los sensores de IoT también significan que pueden no participar directamente en transacciones de blockchain, reduciendo la confianza. Este documento propone una solución a estos desafíos, permitiendo el uso de dispositivos de salud IoT basados en blockchain en áreas rurales de baja velocidad de banda. Este sistema integrado, llamado cadena de atención híbrida (HC), utiliza dos canales de comunicación: comunicación de corto alcance para autorización de dispositivos y transferencia de datos a granel, y la radio de largo alcance para monitorización ligera y notificaciones de eventos. Ambos canales aprovechan la misma información de identidad criptográfica, y a través del uso de un gemelo digital basado en la nube, el dispositivo IoT puede firmar sus propias transacciones, sin revelar la clave a dicho gemelo. Los datos de los pacientes están encriptados de extremo a extremo entre el dispositivo IoT y el almacén de datos, con la blockchain proporcionando un registro confiable del ciclo de vida de los datos. Contribuimos con un modelo, evaluación analítica y prueba de concepto para el sistema HC que demuestra su idoneidad para los escenarios mencionados al reducir el número de paquetes de radio de largo alcance necesarios en 87 veces en comparación con un enfoque convencional.
Descripción
Internet de las cosas (IoT) y blockchains son tecnologías habilitadoras para aplicaciones de salud modernas, ofreciendo una monitorización mejorada de la salud del paciente y garantías de integridad de datos más altas. Sin embargo, en entornos rurales, la fiabilidad de la comunicación puede plantear un desafío que limita el uso de datos en tiempo real. Además, los recursos limitados de computación y comunicación de los sensores de IoT también significan que pueden no participar directamente en transacciones de blockchain, reduciendo la confianza. Este documento propone una solución a estos desafíos, permitiendo el uso de dispositivos de salud IoT basados en blockchain en áreas rurales de baja velocidad de banda. Este sistema integrado, llamado cadena de atención híbrida (HC), utiliza dos canales de comunicación: comunicación de corto alcance para autorización de dispositivos y transferencia de datos a granel, y la radio de largo alcance para monitorización ligera y notificaciones de eventos. Ambos canales aprovechan la misma información de identidad criptográfica, y a través del uso de un gemelo digital basado en la nube, el dispositivo IoT puede firmar sus propias transacciones, sin revelar la clave a dicho gemelo. Los datos de los pacientes están encriptados de extremo a extremo entre el dispositivo IoT y el almacén de datos, con la blockchain proporcionando un registro confiable del ciclo de vida de los datos. Contribuimos con un modelo, evaluación analítica y prueba de concepto para el sistema HC que demuestra su idoneidad para los escenarios mencionados al reducir el número de paquetes de radio de largo alcance necesarios en 87 veces en comparación con un enfoque convencional.