Cross-Layer design for IoT dedicated Healthcare - Archive ouverte HAL
Thèse Année : 2024

Cross-Layer design for IoT dedicated Healthcare

Conception multicouche pour les soins de santé dédiés à l'IoT

Résumé

Wireless Body Area Networks (WBANs) are wireless sensor networks that consist of small, low-power wearable or implantable devices placed on or inside the human body to monitor physiological signals such as heart rate, blood pressure, and body temperature. WBANs have emerged as a potentially transformative technology in healthcare, enabling the continuous monitoring of patient health, remote diagnosis and treatment, and personalized healthcare services. WBANs in IoT healthcare offer several advantages, including noninvasive monitoring, real-time data transmission, and integration with other IoT devices for data analytics and machine learning. However, designing WBANs for IoT healthcare systems presents challenges such as ensuring reliable and energy-efficient data transmission. A cross-layer design is an approach that has been proposed to address these challenges by enabling the cooperation of different layers of the network protocol stack to optimize network performance. This dissertation aimed to enhance IoT healthcare by implementing and developing a new PHY/MAC protocol within the IEEE 802.11ah framework. This protocol aims to improve the network efficiency, extend the sensor life, and ensure the quality and reliability of data transmission. It adapts to varying data types by modifying the superframe structure based on the adaptive modulation features of IEEE 802.11ah. This study explores the intricacies and potential of cross-layer design in IoT healthcare, offering innovative solutions to boost system performance and efficiency. By conducting simulations and experiments, this study will assess the effectiveness of this approach by comparing it to existing methods. Ultimately, it seeks to provide actionable strategies for developing IoT healthcare systems that fulfil the demands of reliability, energy conservation, and scalability in diverse healthcare scenarios.
Les réseaux sans fil pour les zones corporelles (WBAN) sont un type de réseau de capteurs sans fil composé de petits dispositifs portables ou implantables à faible puissance, placés sur ou à l’intérieur du corps humain pour surveiller des signaux physiologiques tels que la fréquence cardiaque, la tension artérielle et la température corporelle. Les WBAN se sont révélés être une technologie potentiellement transformative pour les soins de santé, permettant une surveillance continue de la santé des patients, un diagnostic et un traitement à distance, ainsi que des services de soins de santé personnalisés. L’utilisation des WBAN dans les soins de santé de l’IoT présente plusieurs avantages, notamment la surveillance non invasive, la transmission en temps réel des données et l’intégration avec d’autres dispositifs de l’IoT pour l’analyse des données et l’apprentissage automatique. Cependant, la conception des WBAN pour les systèmes de soins de santé de l’IoT présente des défis, tels que la garantie d’une transmission fiable et économe en énergie des données. La conception en couches croisées est une approche qui a été proposée pour relever ces défis en permettant la coopération entre différentes couches de la pile de protocoles réseau afin d’optimiser les performances du réseau. Cette thèse vise à améliorer les soins de santé de l’IoT grâce à la mise en œuvre et au développement d’un nouveau protocole PHY/MAC dans le cadre de la norme IEEE 802.11ah. Ce protocole vise à améliorer l’efficacité du réseau, à prolonger la durée de vie des capteurs et à garantir la qualité et la fiabilité de la transmission des données. Il s’adapte aux différents types de données en modifiant la structure de la super-trame en fonction de la fonction de modulation adaptative de l’IEEE 802.11ah. La recherche explorera les subtilités et le potentiel de la conception en couches croisées dans les soins de santé de l’IoT, en proposant des solutions innovantes pour améliorer les performances et l’efficacité du système. En effectuant des simulations et des expériences, l’étude évaluera l’efficacité de cette approche, en la comparant aux méthodes existantes. En fin de compte, elle vise à fournir des stratégies opérationnelles pour le développement de systèmes de soins de santé de l’IoT répondant aux exigences de fiabilité, d’économie d’énergie et de dimensionnement dans divers scénarios de soins de santé.
Fichier non déposé

Dates et versions

tel-04666489 , version 1 (01-08-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04666489 , version 1

Citer

Namarig Mohemed Taha Abdelrahman Ahmed. Cross-Layer design for IoT dedicated Healthcare. Engineering Sciences [physics]. Université Polytechnique Hauts de France; University of Al Neelain, 2024. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-04666489⟩
12 Consultations
0 Téléchargements

Partager

More