Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10348/9099
Título: Conceptualization and evaluation of interoperable and modular IT-framework components for exchanging big data information sets
Autor: Urbauer, Philipp
Orientador: Sauermann, Stefan
Pavão, João Agostinho Batista Lacerda
Palavras-chave: Interoperabilidade
Normalização
Open Data
Healthcare
Transportes e Ambiente
Health Level 7 (HL7)
Integrating the Healthcare Enterprises (IHE)
Data: 29-Nov-2018
Resumo: Under the term ”digitization 2.0” smartphones, tablets, smart watches and wearable sensors are generating huge amounts of data in context of the Internet of Things. Companies and research institutions are investigating and using these massive amounts of data in terms of research. There are expectations that combining data from different domains like for example healthcare, environment or transport, might lead to new findings for improving several aspects of life like better treatment of diseases or improving efficiency of the care path. However, a huge challenge is the diversity of data formats. Related syntactic and semantic requirements represent very important quality factors to make data exchangeable and comparable. This work investigates the applicability of interoperability standards and methods from the medical IT domain to data from other domains like transport and environment, to foster the exchange and improve data quality by using international standards. Hence, in this work open data platforms and formats were analyzed, medical interoperability standards and related technologies were collected and selected according to well defined criteria. Based on that, a concept called ”Interoperable BDIS Directory” (IBD)-Profile was developed for the exchange of Big Data Information Sets (BDIS). The IBD-Profile is based on HL7 FHIR and RESTful web services and includes process descriptions and HL7 FHIR resource definitions. In three technical feasibility studies (transmitting fitness tracker data, pollen exposure data and public transport data) prototypes were implemented and successfully tested with conformance tests by using HL7 FHIR validation tools Finally, verification of the developed concept was done through performance of an experts review according to IEEE 1028. The experts review confirms the developed concept to be meaningful and that the IBD-Profile is a successful first step to introduce interoperability for this purpose. However, further investigations of the concept should be done regarding integration of streaming-requirements as well as improved inter-connection of distributed data sources and sinks.
Sob o termo ”digitalização 2.0”, smartphones, tablets, relógios inteligentes e sensores de vestuário (wearables) são capazes de gerar enormes quantidades de dados no contexto da Internet das Coisas. As empresas e instituições de investigação estão a usar essas enormes quantidades de dados em diferentes temas de pesquisa. Há expectativas de que a combinação de dados de diferentes domínios, como por exemplo, saúde, meio ambiente ou transporte, possa levar a novas descobertas para melhorar vários aspetos da vida, tais como o melhor tratamento de doenças ou a melhoria da eficiência do atendimento na prestação de serviços. No entanto, um grande desafio é a diversidade de formatos de dados. Requisitos sintáticos e semânticos associados aos dados representam fatores de qualidade muito importantes para os tornar passíveis de troca e comparáveis. Este trabalho investiga a aplicabilidade de padrões e métodos de interoperabilidade do domínio da informática médica a dados de outros domínios, como transporte e meio ambiente, para promover o intercâmbio e melhorar a qualidade dos dados, utilizando padrões internacionais. Para tal foram analisadas plataformas de dados abertas e foram recolhidas e selecionadas de acordo com critérios bem definidos normas de interoperabilidade médica e tecnologias relacionadas. Em consequência, um conceito denominado ”Interoperable BDIS Directory” (IBD) -Profile foi desenvolvido para a troca de conjuntos de grandes quantidades de informação - Big Data Information Sets (BDIS). O perfil do IBD é baseado nos serviços web HL7 FHIR e RESTful e inclui descrições de processo e definições de recursos HL7 FHIR. Em três estudos de viabilidade técnica (transmissão de dados de aplicações de acompanhamento de exercício físico, dados de exposição ao pólen e dados de transportes públicos) foram implementados protótipos e feitos com sucesso testes de conformidade por ferramentas de validação HL7 FHIR. Por fim, a verificação do conceito desenvolvido foi feita através do desempenho de uma revisão de especialistas de acordo com o IEEE 1028. A revisão de especialistas confirma que o conceito desenvolvido é relevante e que o Perfil IBD é um primeiro passo bem-sucedido para introduzir a interoperabilidade com os objetivos desejados. No entanto, é necessário continuar a investigação do conceito no que diz respeito à integração de requisitos de streaming, bem como à melhoria da interligação de fontes e consumidores de dados distribuídos.
Descrição: Tese submetida à Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e de Computadores
URI: http://hdl.handle.net/10348/9099
Tipo de Documento: Tese de Doutoramento
Aparece nas colecções:DENG - Teses de Doutoramento
TD - Teses de Doutoramento

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