Στην παρούσα διδακτορική διατριβή εξετάζονται οι δυνατότητες που προσφέρουν τα έξυπνα κινητά τηλέφωνα (smartphones) στην παροχή υπηρεσιών φροντίδας σε άτομα με χρόνιες παθήσεις, μέσω των τεχνολογιών τηλεματικής. Για το σκοπό αυτό μελετήθηκε, σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε ένα δίκτυο φορετών ασύρματων αισθητήρων για την αναγνώριση της φυσικής δραστηριότητας, το οποίο καταγράφει δεδομένα της κίνησης και βιολογικά σήματα, τα οποία στη συνέχεια επεξεργάζονται για την αναγνώριση της δραστηριότητας που εκτελείται, σε πραγματικό χρόνο. Σε σχέση με τις μέχρι σήμερα προσεγγίσεις, στην παρούσα εργασία γίνεται συγκριτική μελέτη πολλαπλών τεχνικών αναγνώρισης προτύπων καθώς και τεχνικών που δεν έχουν χρησιμοποιηθεί μέχρι σήμερα, ενώ γίνεται εξέταση των αποτελεσμάτων που προκύπτουν κάνοντας χρήση του συνδυασμού μικρότερου αριθμού δεδομένων. Η πληροφορία της αναγνώρισης της φυσικής δραστηριότητας συνδυάζεται στη συνέχεια με περιβαλλοντικά δεδομένα, ώστε να μελετηθούν τα μοτίβα της καθημερινής δραστηριότητας υγειών ατόμων και ατόμων με χρόνιες παθήσεις. Με την αναζήτηση Emerging Patterns στα αποθηκευμένα δεδομένα, εξετάζεται ο βαθμός συμμόρφωσης στις ιατρικές οδηγίες, αλλά οι δυνατότητες πρόβλεψης των βραχυπρόθεσμων και μακροπρόθεσμων επιπλοκών των χρόνιων παθήσεων. / The present PhD thesis examines the potentials of the usage of the smartphones in order to offer health services to patients with chronic diseases. A wearable wireless sensor network designed and developed in order to record body movement and biosignal data. Physical activity recognition techniques are applied to the recorded data, so that to extract the actual activities performed, in real time. In contrast to the research that has been carried out till today, an extensive comparison between different pattern recognition techniques is performed using all the recorded data and a reduced number of them, applying newly proposed pattern recognition. Furthermore, the recognized physical activities are combined with environmental data, in order to study the daily activity patterns of healthy persons and persons with chronic diseases. Searching for Emerging Patterns in the data, patient conformance to the medical advices, along with short and long term complications of chronic diseases are examined.

Σκοπός της εργασίας είναι να μελετηθεί ο τρόπος, οι τεχνολογίες, οι υπηρεσίες και οι περιορισμοί οι οποίοι εμφανίζονται στην παροχή υπηρεσιών υγείας σε έκτακτα περιστατικά με τη χρήση τηλεματικής. Για την επικοινωνία των φορητών συσκευών παρακολούθησης των ασθενών με τους σταθμούς βάσης επιλέχθηκε το ασύρματο δίκτυο Wi-Fi για το οποιο μελετήθηκαν μια σειρά από παραμέτρους οι οποίες συμβάλουν είτε θετικά είτε αρνητικά κατά περίπτωση. Η παρακολούθηση και η αποστολή των κρίσιμων διοδυναμικών παραμέτρων ενός ασθενούς επιτεύχθηκε με τη χρήση φορητής/φορετής Βιοιατρικής ζώνης η οποία παρέχει τον εξοπλισμό ανίχνευσης και επεξεργασίας των σημάτων καθώς επίσης και τον εξοπλισμό ασύρματης δικτύωσης με το κέντρο παρακολούθησης. Σημαντικός τομέας της μελέτης αποτελεί η πρόταση για μεταφορά δεδομένων μέσα από ασύρματα δικτύα διανομής επίγειας ψηφιακής τηλεόρασης και των γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας μέσης τάσης. Το δεύτερο κομμάτι της εργασίας επικεντρώνεται στην παροχή υπηρεσιών βίντεο για ιατρικούς σκοπούς για την αντιμετώπιση προγραμματισμένων και έκτακτων περιστατικών. Εκεί αναλύονται οι τεχνικές συμπίεσης και επεξεργασίας της εικόνας και προτείνεται η χρήση του πρωτοκόλλου MPEG-4 για την αποδοτικότητα και την πιστότητα στην αναπαραγόμενη εικόνα. Η εργασία κλείνει με τη διεξαγωγή μιας πειραματικής διαδικασίας αναλύοντας τα χαρακτηριστικά της ποιότητας της εικόνας βίντεο από μια λαπαροσκοπική επέμβαση. Ο συνδυασμός όλων των παραπάνω οδηγεί στην κατασκευή ενός υβριδικού συστήματος τηλειατρικης το οποιο έχει τη δυνατότητα να αντιμετωπίσει έκτακτα ιατρικά περιστατικά σε αντίξοες συνθήκες. / The present thesis is a full analytical study for the implementation of technologies, the services and constrains that appears in the provision of medical emergency services with the use of a telematics network. The communication of the portable monitoring equipment with a medical station is accomplished through the wireless WiFi infrastructure. Critical biosignals wireless transmission is accomplished through a wearable biomedical belt that contains the sensory as well as the processing devices. One section of in this study proposes alternative network infrastructures to be used, in particular the Digital terrestrial TV network and the transmission of IP data over the power lines. The last section deals with the provisioning of a MPEG-4 medical video service. Critical parameters are the image and compression techniques that degrade the video picture quality. A video sample from a laparoscope’s surgery is analyzed that shows how various quality parameters affect the perceived picture quality in the decomposition section.