Digital Health and IoTChallenges and Opportunities for oneM2M-based Solutions

Paolo UrsinoCEO and co‐founder

Founded in December 2013 and based in London, TechCity. Core activities are the development of oneM2M compliant systems

• Cloud based IoT Platform: IN‐CSE

• IoT Gateway: MN‐CSE

Key Facts• Microsoft BizSpark start‐up

• Telefonica Digital Certified M2M Partner

• ETSI Based MVP June 2014

• OneM2M Based MVP March 2015 

• Deployment on Microsoft Azure

Active projects

• Digital Health – Remote Monitoring

• Industry 4.0 – Industrial IoT

Who we are

2

Motivations for Patient Remote Monitoring

Remote Patient Monitoring• Reduces the human misery associated with emergency admissions to hospital

• Allows people to live in their homes and in the community

• Help anticipating and preventing crises

• Makes good economic sense3

US71¢ of every dollar of US healthcare spending goes to treating people with multiple chronic conditions

Agency for Healthcare Quality & Research, 2015

UKThe number of people diagnosed with diabetes has risen from 1.4 million in 1996 to over 4 million

www.diabetes.org.uk, Dec 2015

US$17 billion in readmission costs are 

avoidable 

Medicare, Feb 2014

UKDelays in discharging patients out of hospitals estimated to cost NHS 

£900m a year  

Lord Carter report, Feb 2016

UKMore than one million bed days 

lost because of delayed discharges in 2015   

NHS statistics, Jan 2015

UKThere are 850,000 people with 

dementia in the UK.There will be 1 million people with 

dementia in the UK by 2025 www.alzheimers.org.uk , Dec 2015

Market Survey

A variety of solutions in the market

• US market appears to be ahead with significant players emerging

• European and UK market still immature, with a variety of small players and proprietary/custom technology

Standards• Continua Alliance – PCHA

• Health Level 7 – HL7

Market in its early days, fragmented and relatively immature; solutions are mostly closed and proprietary. Standards adoption is vague with some vendors now trying to promote their own proprietary systems.

Several attempts to work in close collaboration with National Health Services have been frustrated by bureaucracy, complex tender procedures and difficult technical integrations.

4

oneM2M based solutions, by virtue of their feature set, scalability, security, reliability and openness are ideally suited to implement patient remote monitoring systems  

Our solutionA remote monitoring system able to support a variety of use cases

• Disease Specific – Diabetes, hypertension• Physiological parameters – Blood pressure, oxygen• Behavioural measures – Home lights, presence, movement

5

Key Requirements• Connect with a vast variety of health devices• Interface with state of the art data and visualization frameworks• Integrate with legacy platforms, other health related standards• Function as the core data infrastructure of a wider digital health platform

1. Personal Health Devices

6

3IoT PLATFORM

2IoT GATEWAY

1HEALTH DEVICES

4ANALYTICS

DATAVISUALIZATION

AI

5LEGACY

OTHER STDSAUDIO/VIDEO

1. Personal Health Devices

Using Bluetooth Low Energy (LE ‐ Version 4.0+)

• This is the power friendly version of Bluetooth that was built for IoT• Standardized application development• 128‐bit AES data encryption is available• Following IEEE 11073‐10101 and IEEE 11073‐20601 domain information model

Health Devices supporting BLE, ranging from medical grade to personal fitness, are commercially available.Using the Attribute Protocol, GATT groups services. GATT defines procedures and formats of services, including discovering, reading, writing, notifying and indicating characteristics.

www.bluetooth.com/specifications/gatt/viewer?attributeXmlFile=org.bluetooth.service.blood_pressure.xml

www.bluetooth.com/specifications/gatt/viewer?attributeXmlFile=org.bluetooth.service.pulse_oximeter.xml

www.bluetooth.com/specifications/gatt/viewer?attributeXmlFile=org.bluetooth.service.glucose.xml

7

Source: https://www.bluetooth.com/specifications/bluetooth-core-specification

2. IoT Gateway

3IoT PLATFORM

2IoT GATEWAY

1HEALTH DEVICES

4ANALYTICS

DATAVISUALIZATION

AI

5LEGACY

OTHER STDSAUDIO/VIDEO

8

2. IoT Gateway

Key Requirements

• oneM2M MN‐CSE node compliant

• Modular and portable software architecture

• Support for a variety of interfaces

• Ethernet

• Wi‐Fi

• Bluetooth

• Cellular

• USB

• GPS/GNSS – capable

9

2.a IoT Gateway – Raspberry Pi 3

Prototype Development

• Raspberry Pi 3 main board

• LinkWave Pi‐Hat (http://linkwave.co.uk/the‐pilot)

• Sierra Wireless AirPrime HL8548 HSPA+ module

10

2.b IoT Gateway – MangOH Green

Pre‐production Development

• MangOH DevBoard (http://www.mangoh.io)

• Sierra Wireless AirPrime WP8548

• Telecom Core supporting HSPA+ and GNSS functionality

• Application Core supporting Legato (Linux)

• IoT Connector

• WiFi

• Bluetooth (BT and BLE)

11

3. IoT PLATFORM

3IoT PLATFORM

2IoT GATEWAY

1HEALTH DEVICES

4ANALYTICS

DATAVISUALIZATION

AI

5LEGACY

OTHER STDSAUDIO/VIDEO

12

3. IoT PLATFORM

ConneXM oneM2M compliant IN‐CSE node• Multi tier architecture

• Front End protocol adaptation

• Middle Node – oneM2M core processing

• Back end – NoSQL storage engine with optional Blobs storage

• Highly scalable

• Ability to scale front‐end dynamically

• Ability to segment the storage in ‘shards’

• Based on Microsoft Azure

• Hybrid cloud deployments are possible

13

4. Applications, Data Analytics, Visualization & AI

3IoT PLATFORM

2IoT GATEWAY

1HEALTH DEVICES

4ANALYTICS

DATAVISUALIZATION

AI

5LEGACY

OTHER STDSAUDIO/VIDEO

14

15

IoT platform as the generic framework for• Data acquisition• Intelligent data storage• Data aggregation and distribution

Connect to external tools and frameworks• Visualization and analytics tools – Power Bi and Tableau• Big Data frameworks – Hadoop, Apache HBase• AI Frameworks – TensorFlow, Cortana Intelligence Suite• Admin dashboard app and mobile app• Custom app and mobile app

4. Applications, Data Analytics, Visualization & AI

5. Legacy platforms and standards, audio-video

16

3IoT PLATFORM

2IoT GATEWAY

1HEALTH DEVICES

4ANALYTICS

DATAVISUALIZATION

AI

5LEGACY

OTHER STDSAUDIO/VIDEO

17

5. Legacy platforms and standards, audio-video

Demonstration Configuration

18