Publication: Multi-route plan for reliable services in fog computing-based health care monitoring systems
dc.contributor.affiliation | #PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE# | en_US |
dc.contributor.author | Zeghib, Nour E Imanel | en_US |
dc.contributor.supervisor | Ali A. Alwan Aljuboori, Ph.D | en_US |
dc.date.accessioned | 2024-10-08T07:42:49Z | |
dc.date.available | 2024-10-08T07:42:49Z | |
dc.date.issued | 2020 | |
dc.description.abstract | Fog computing is a network architecture that extends the traditional centralized cloud computing capabilities to the edge of the network and closer to where the data is generated in which fog nodes provide data processing and storage services to the end devices located within its zone. The main concern of fog computing paradigm is to reduce data transmission to the cloud which saves the bandwidth and mitigates the burden of processing on the cloud. Moreover, due to the shorter distance between the end-user and the fog nodes, users can get faster delivery of the services compared to the cloud. Therefore, fog computing is more suitable to handle time-sensitive situations like the critical data provided by the Internet of Things (IoT) technology. This may include sensory healthcare data, disaster detection data, and critical business data which needs rapid processing to make real-time decisions to prevent the harm or mitigate its effect. However, it is necessary to ensure the services’ availability of these systems especially with the existence of fog node failure. The issue of service interruption during fog node failure in time-sensitive applications has not received much attention. Particularly for fog-based healthcare monitoring systems in which the rapid response for certain situations is needed such as detecting high blood pressure, heartbeat rate, and sugar level. Thus, providing efficient and reliable fog-based healthcare monitoring systems is necessary to ensure sustainable time-sensitive services as it is related to human life. This research work has reviewed and examined many relevant healthcare monitoring systems that exploited fog computing in their implementation. The focus is given on investigating the impact of fog node failure on healthcare monitoring systems’ services. Furthermore, this research has employed the features of fog computing to propose a multi-route plan that aims to identify an alternative route to ensure the reliability of the services and avoid the impact of any interruption during critical situations. The proposed approach attempts to allocate the next nearest fog node as an alternative route if the primary fog node fails to accomplish the given task. Various real-life scenarios have been designed and implemented demonstrating different cases to evaluate the performance of the proposed strategy. The experimental results of this study illustrate that incorporating a fog-based multi-route plan in the implementation of time-sensitive systems such as healthcare monitoring systems would achieve less latency, lower energy consumption levels, and reasonable network use and execution cost that maintains high-reliability requirements compared to the most recent related work. | en_US |
dc.description.abstractarabic | الحوسبة الضبابية هي أحد هيكليات الشبكة التي تعمل على تمديد الإمكانات التقليدية للحوسبة السحابية المركزية إلى حافة الشبكة وأقرب إلى مصدر البيانات، بحيث توفر نقاط الضبابة خدمات المعالجة و التخزين للاجهزة التي تقع ضمن نطاقها. الهدف الأساسي لتواجد نموذج الحوسبة الضبابية هو تقليل عمليات نقل البيانات إلى السحابة مما يحفظ النطاق الترددي ويقلل من عبء المعالجة المعتاد على السحابة. علاوة على ذلك، قصر المسافة بين المستخدم النهائي و نقاط الضبابة يمكن للمستخدمين الحصول على الخدمات بشكل أسرع مقارنةً بالسحابة، لذلك تعد الحوسبة الضبابية أكثر ملاءمة للتعامل مع الحالات التي يكون الوقت فيها عامل حساس، مثل بعض البيانات التي تصدر عن الأجهزة التحسسية التي توفرها تقنيات إنترنت الأشياء (IoT). قد يشمل ذلك بيانات الرعاية الصحية، وبيانات الكشف عن الكوارث، وبيانات الأعمال الهامة التي تحتاج إلى معالجة سريعة لاتخاذ قرارات فورية في وقت حاسم لمنع وقوع الضرر المحتمل أو الحد من آثاره. لذالك من الضروري ضمان توفر خدمات هذه الأنظمة حتى في حالات فشل النقاط الضبابية. قضية انقطاع الخدمة أثناء فشل نقاط الضباب في التطبيقات الحساسة للوقت لم تلق الكثير من الاهتمام، و على وجه الخصوص أنظمة مراقبة الرعاية الصحية التي تعتمد بشكل أساسي على الحوسبة الضبابية والتي تتطلب استجابة سريعة لحالات معينة مثل اكتشاف ارتفاع ضغط الدم ومعدل ضربات القلب ومستوى السكر في الدم. وبالتالي، فإن توفير أنظمة رعاية صحية فعالة وموثوقة أمر ضروري لضمان توفر خدماتها الحساسة للوقت بسبب ارتباطها بحياة الإنسان. استعرض هذا البحث العديد من أنظمة مراقبة الرعاية الصحية ذات الصلة التي اعتمدت على حوسبة الضباب في بنائها و تم التركيز على التحقق من تأثير فشل النقاط الضبابية على خدمات أنظمة مراقبة الرعاية الصحية. علاوة على ذلك، قام هذا البحث باستغلال ميزات الحوسبة الضبابية في اقتراح خطة متعددة المسارات تهدف إلى تحديد طريق بديل لضمان توفر الخدمات وتجنب الأثار التي قد تنتج عن أي انقطاعها أثناء الحالات المستعجلة. يحاول النهج المقترح أن يحدد أقرب نقطة ضباب متوفرة كمسار بديل في حالة فشل نقطة الضباب الأساسية عن إنجاز المهمة المحددة. تم تصميم وتنفيذ سيناريوهات مختلفة تعكس حالات واقعية لفشل النقطة الضبابية بهدف تقييم أداء الاستراتيجية المقترحة. توضح النتائج التجريبية لهذه الدراسة أن دمج خطة متعددة المسارات في تطبيقات النظام الحساسة للوقت مثل أنظمة مراقبة الرعاية الصحية القائمة على الحوسبة الضبابية من شأنه أن يحقق وقت أقصر في تنفيد المهام، ومستويات أقل لاستهلاك الطاقة و أقل تكلفة مساهمة في المحافظة على متطلبات موثوقية عالية مقارنة بأحدث الأعمال السابقة المتعلقة بهذا البحث. | en_US |
dc.description.callnumber | t R 855.3 Z44M 2020 | en_US |
dc.description.identifier | Thesis : Multi-route plan for reliable services in fog computing-based health care monitoring systems /by Nour El Imane Zeghib | en_US |
dc.description.identity | t11100424717NourElImaneZeghib | en_US |
dc.description.kulliyah | Kulliyyah of Information and Communication Technology | en_US |
dc.description.notes | Thesis (MIT)--International Islamic University Malaysia, 2020. | en_US |
dc.description.physicaldescription | xiii, 73 leaves : illustrations ; 30cm. | en_US |
dc.description.programme | Master of Information Technology | en_US |
dc.identifier.uri | https://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/9628 | |
dc.language.iso | en | en_US |
dc.publisher | Kuala Lumpur : Kulliyyah of Information and Communication Technology, International Islamic University Malaysia, 2020 | en_US |
dc.subject.lcsh | Medical technology | en_US |
dc.subject.lcsh | Medical care -- Technological innovations | en_US |
dc.subject.lcsh | Cloud computing | en_US |
dc.subject.lcsh | Internet of things | en_US |
dc.title | Multi-route plan for reliable services in fog computing-based health care monitoring systems | en_US |
dc.type | Master Thesis | en_US |
dspace.entity.type | Publication |
Files
Original bundle
License bundle
1 - 1 of 1