Internet of Things (IoT) nella sanità

Introduzione

Al giorno d’oggi, milioni di persone in tutto il mondo utilizzano Internet per navigare sul Web, inviare e ricevere messaggi di posta elettronica, accedere a contenuti e servizi multimediali, utilizzare applicazioni di social networking e molte altre attività. Mentre sempre più persone avranno accesso a tale infrastruttura dell’informazione e della comunicazione globale, si delinea in maniera sempre più netta l’uso di Internet come una piattaforma globale per lasciare comunicare e dialogare macchine e oggetti intelligenti.

Sensori, attuatori e qualsiasi dispositivo in grado di catturare informazioni sarà sempre più invisibilmente integrato nell’ambiente che ci circonda per rispondere a questa nuova sfida, l’Internet of Things (IOT). Si apre così la strada a nuove applicazioni, nuove modalità di interazione, nuovi modi di lavorare, nuovi modi di vivere. Questo fenomeno comporta la generazione di enormi quantità di dati che necessitano di essere memorizzati e reperiti velocemente: il cloud computing rappresenta in questo senso una tecnologia matura che può fornire una valida infrastruttura virtuale per tale architettura, in termini di immagazzinamento e potenza di calcolo. La fusione di queste due tecnologie complementari apre diversi scenari connessi all’analisi dei big data. Alcune delle aree in cui trova potenzialmente un’ampia applicabilità sono il monitoraggio ambientale, la mobilità, l’assistenza sanitaria, la gestione del prodotto e del magazzino, la sicurezza e la sorveglianza.

Una delle questioni principali connesse al paradigma dell’IoT riguarda proprio la possibilità di generare servizi a partire dalle funzionalità e risorse messe a disposizione dagli oggetti intelligenti, che il più delle volte sono rappresentate da flussi di dati che possono essere pensati come commodities tradizionali, come materie prime. Affinchè i dati possano essere trasformati in conoscenza, e quindi generare dei servizi a valore aggiunto è necessario definire un metodo che consenta di fornire una rappresentazione standardizzata degli smart object, livellando l’etereogeneità dei dispositivi e delle risorse, e soprattutto implementare un’architettura che consenta l’integrazione e l’elaborazione di tali risorse affinchè siano presentate in una forma efficiente e facilmente interpretabile. Ma ciò non è sufficiente. Bisogna rendere, dunque, fruibile questa conoscenza all’interno di una finestra temporale che consenta agli utenti finali di strutturare dei processi decisionali a livello strategico ed operativo: il right-time rappresenta pertanto un fattore critico nella gestione dei big data in grado di concorrere alla generazione di nuove opportunità.

L’IoT nella Sanità

L’Internet of Things rappresenta, dunque, una famiglia (cluster) di tecnologie il cui scopo è rendere qualunque tipo di oggetto, anche senza una vocazione digitale, un dispositivo collegato ad internet. Esso offre molte caratteristiche importanti e viene sempre più spesso utilizzato nella sanità (IoT nella sanità) per la tracciabilità di risorse umane e medicali nella degenza ospedaliera, ma anche tanti altri usi che permettono di: 

• Migliorare la cura del paziente;
• Monitorare costantemente i dati sull’andamento della malattia;
• Condividere tra specialisti gli stessi dati;
• Migliorare la gestione dei farmaci.

Infatti, alcuni esempi dell’IoT nella sanità sono i seguenti:

1. Installazione di sensori nel letto del paziente per monitorare parametri vitali come pressione arteriosa, battito cardiaco, etc. Si veda a tal proposito l’Unità indossabile Wearble Acquisition Device (WAD).
2. Smart tag, ovvero chip inseriti nei vestiti, sempre con funzione di monitoraggio e lettura dati.
3. Braccialetti o altri wearable device, in grado di rilevare i parametri vitali e inoltrare chiamate di emergenza in caso di anomalie.

Le tecnologie a disposizione: gli RFID e NFC

L’Identificazione a radio frequenza o dall’inglese Radio Frequency IDentification (RFID) è una tecnologia per il riconoscimento a distanza di informazioni contenute in un piccolo microchip tag di pochi millimetri. Per questo motivo è MONODIREZIONALE.

La Near Field Comunication (NFC) è un’evoluzione degli RFID nella comunicazione senza contatto. Essa comincia quanto l’Initiator e il Target vengono messi vicini. Per questo motivo è BIDIREZIONALE.

I tag RFID/NFC possono essere applicati a:

• Braccialetti ai pazienti
• Badge ai medici o operatori sanitari
• Risorse medicali

Bande di frequenza utilizzate da RFID/NFC nella sanità

Gli standard principali per la regolamentazione dei sistemi RFID sono principalmente redatti dall’ISO (International Organization for Standardization)

1. LF o Low Frequency 125 – 134 kHz. Da corto a medio raggio operativo e poco costoso. Bassa velocità nelle operazioni di lettura e scrittura. Controllo accessi e identificazioni nei sistemi di sicurezza.
2. HF o High Frequency 10 – 15 mHz. Da corto a medio raggio operativo e poco costoso se prodotto in grandi quantità. Media velocità nelle operazioni di lettura e scrittura. Controllo accessi. Smart card. Smart label. Controllo degli articoli.
3. In particolare, 13.53 mHz è la frequenza standard NFC.
4. UHF o Ultra High Frequency 856 – 960 mHz. Da corto a medio raggio operativo in sistemi europei. Costoso ma alta velocità di lettura e scrittura. Il transponder e il reader devono essere visibili otticamente. Applicazioni esterne sensibili alle condizioni atmosferiche.

Normative sulle bande di frequenza autorizzate

Gestione piramidale della normativa: su scala mondiale l’International Telecommunication Union, agenzia delle UN coordina programmi di gestione dello spettro radio. Commissione, Parlamento e Consiglio Europeo definiscono politiche Comunitarie secondo un sistema di licenze. “Doc. dell’8/05/15 Armonizzazione della banda di frequenza per i sistemi terrestri in grado di fornire servizi di comunicazione elettronica nell’UE”. In Italia è la AGCOM (Autorità Garanzie Comunicazioni) che si interfaccia con gli altri Paesi:

• Per gestire determinate bande di frequenza
• Limitare le interferenze
• Ridurre i costi di gestione.

Da Giugno 2015 è possibile consultare il Piano Nazionale di Ripartizione delle Frequenze (Ministero dello Sviluppo Economico) per regolare lo spettro radioelettrico.

Privacy e Sicurezza in sanità

Alcune pratiche di privacy e sicurezza nella sanità utilizzati nella pratica sono: il consenso informato, accessi e log in tracciati, immediata comunicazione dei data-breach. Tutte queste pratiche sono contenute nelle linee guida emanate dal Garante per la Privacy per tutelare i dati sensibili dei pazienti.

A tutto questo è possibile aggiungere alcune altre tecniche fondamentali appartenti al campo della sicurezza informatica:

1. Protocollo SSL con chiave a 128 bit
2. Database dedicati
3. Riconoscimento biometrico:
   • Paziente
   • Operatore sanitario
   • Medico operante

Conclusioni

Concludendo, si può dire che l’IT assieme all’IoT può migliorare notevolmente la qualità di vita del paziente, agevolare e ottimizzare la qualità del lavoro degli operatori sanitari, incrementare l’efficienza clinica, la sicurezza e la produttività a livello economico del servizio sanitario.

Dopo quanto detto, possiamo oggi rinunciare a questi obiettivi?