Enhanced unmanned aerial vehicle communication optimization in healthcare 5.0 via blockchain and 5G
Sağlık hizmetleri 5.0 için 5G ve blockchain tabanlı insansız hava araçlarından her şeye haberleşmenin gelişmiş optimizasyonu
- Tez No: 982169
- Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT BİLGEHAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Bilim ve teknoloji, Dinamik optimizasyon, Mobil sağlık, Rota optimizasyonu, Siber sağlık, Süreç optimizasyonu, Taşımalı sağlık sistemi, Yörünge optimizasyonu, İletişim sistemleri, Five-Generation Wireless Telephone Technology, Science and technology, Dynamic optimization, Mobile health, Route optimization, Cyber Wellness, Process optimization, Bussed health system, Orbit optimization, Communication systems
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yakın Doğu Üniversitesi
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sağlık hizmetleri 5.0 sistemi, insan merkezli dönüşümü, Nesnelerin interneti (IoT) tabanlı, beşinci nesil (5G) destekli ağ ve yapay zeka odaklı büyük veri analizleri ile dijitalleşen yenilikçi bir sistemdir. Bu çalışmada, Sağlık hizmetleri 5.0 çerçevesinde sunulan ileri seviye bir haberleşme ve veri yönetimi altyapısı geliştirilmiştir. Sağlık 5.0 sisteminde İnsansız Hava Aracı (İHA) tabanlı haberleşme altyapısının da kullanılması ile bütüncül dijital yapı kurularak operasyonların daha akıllı, verimli ve kesintisiz yürütülmesini sağlanır. Bu çalışmada, İHA'lar yalnızca birer taşıyıcı araç olmaktan çıkar; sağlık ağı içinde aktif bir karar destek unsuru hâline gelir. Geliştirilen 5G entegreli ve blockchain tabanlı sistem, sağlık hizmetleri 5.0 ile birlikte gelen siber-fiziksel sistem entegrasyonu, İHA'ların sağlık verilerini çevre birimleriyle güvenli ve anlık şekilde paylaşmasına olanak tanır. Özellikle 5G'nin sunduğu yüksek veri hızı ve düşük gecikme özellikleri, sağlık hizmetlerindeki veri akışının gecikmesiz bir şekilde gerçekleşmesini mümkün kılar. Geliştirilen sistemde iki farklı algoritma tanıtılmış ve gerçek uygulamalardaki tüm olasılıkları içerecek şekilde üç farklı senaryo uygulanmıştır. Sistemdeki çoklu bağlantı mimarisi, İHA'dan doğrudan başka bir İHA'ya, baz istasyonuna veya yer cihazlarına yönlendirme yapılması, ağ esnekliği ve sürekliliği açısından önemli bir avantaj sağlar. İHA'dan Her Şeye (İHA2X) bağlantısı, kesinti risklerini azaltılır; ağda bir düğüm arızalansa bile veri iletimi alternatif yollarla sürdürülebilir. Geliştirilen sistemin simülasyon sonuçları, optimum rota seçilerek iletilen verilerin doğruluğunu garanti eden düşük bit hata oranı (BER) sağlayarak sağlık hizmetinin kalitesini doğrudan artırır. Yüksek sinyal-parazit gürültü oranı (SINR) değerleri sayesinde sinyalin güçlülüğü korunur ve iletim kararlılığı artar. Bu, özellikle İHA2X süresince bağlantı sürekliliğini garanti eder. Ayrıca, veri iletimi sırasında sabit sinyal gücü korunmuştur. İHA'nın hareketine, çevresel faktörlere veya ağ yüküne bağlı sinyal zayıflamalarını minimize edilmiştir. Bu kararlılık, enerji yönetimi açısından da büyük önem taşır. Sabit sinyal düzeyi, enerji tüketimini dengeleyerek İHA'nın görev süresini uzatır ve ağ genelinde daha uzun süreli ve etkili operasyon sağlanmıştır. Genel olarak bu tez, 5G haberleşme ağlarının ötesinde blok zinciri ve İHA ağlarının entegrasyonuna ilişkin kapsamlı bir optimizasyon sunarak Sağlık hizmetleri 5.0 alanına katkıda bulunmaktadır Haberleşme sisteminin bu kapsamda optimize edilmesi, yalnızca teknik bir gelişme değil; aynı zamanda sağlık hizmetinin ulaşılabilirliğini, kalitesini ve sürekliliğini artıran bir unsur olarak Sağlık hizmetleri 5.0 vizyonuna doğrudan hizmet eder.
Özet (Çeviri)
Healthcare 5.0 is an innovative system designed to provide fast and effective solutions, digitalized with human-centred transformation, Internet of Things (IoT) based, Fifth Generation (5G) supported network and artificial intelligence focused big data analysis in healthcare services. In this study, an advanced communication and data management infrastructure has been developed within the framework of Healthcare 5.0. The Unmanned Aerial Vehicle (UAV) application, which uses communication infrastructure in the Healthcare 5.0 system, also establishes a holistic digital structure, and operations are carried out more intelligently, efficiently, and uninterruptedly. In this study, UAVs are no longer just carrier vehicles; they become an active decision-support element within the healthcare network. The developed 5G integrated and blockchain-based system, the cyber-physical integration with Healthcare 5.0, allows UAVs to share health-based data with peripherals securely and instantly. In particular, the high data rate and low latency features offered by 5G make it possible to realize the data flow in healthcare services without delay. The proposed system introduces two new algorithms and implements three scenarios to cover all possibilities in real applications. The system's multi-link architecture, routing directly from the UAV to another UAV, base station, or ground user device, provides a significant advantage regarding network flexibility and continuity. UAV-to-Everything (UAV2X) connectivity reduces the risk of outages; even if a node fails within the network, data transmission can be maintained through alternative means. The simulation results of the proposed system directly improve healthcare network quality by providing a low Bit Error Rate (BER), which guarantees the accuracy of the transmitted data through the selection of an optimal transmission route. The strong Signal-to-Interference Noise Ratio (SINR) values ensure the signal remains robust, maintaining stable transmission. This guarantees connection continuity, especially during UAV2X. Furthermore, constant signal power is maintained during data transmission. Signal attenuation due to the UAV's movement, environmental factors, or network load is minimized. This stability is also crucial for energy considerations management. The constant signal level stabilizes energy consumption, extending the UAV's mission duration and enabling longer and more efficient operation across the network. The work in this thesis improves Healthcare 5.0 by presenting a unique optimization of the integration of blockchain and UAV networks beyond 5G communication networks. Optimizing the communication system in this context is a technical improvement and directly serves the vision of Healthcare 5.0 as an element that increases healthcare availability, quality and continuity.
Benzer Tezler
- Landsat uyduları aracılığı ile elde edilen görüntülerin işlenmesinde kontrast artırma tekniklerinin tanımı ve bu tekniklere ilişkin bilgisayar programlarının hazırlanması üzerine bir çalışma
Başlık çevirisi yok
BİLHAN TABAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- İncir işletmelerinde açığa çıkan hurda incirlerin tek hücre proteini üretiminde substrat olarak kullanımı
Başlık çevirisi yok
HÜLYA OKER
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Bilimi ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET KARAPINAR
- Patates meristem uçlarından çoklu sürgün elde edilmesinde büyüme regülatörlerinin etkisi
Başlık çevirisi yok
ZİHİN YILDIRIM
- A Bound polaron under a magnetic field in two-dimensionality confined semiconductor systems
Başlık çevirisi yok
BASSAM SAQQA
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. ATİLLA ERÇELEBİ
- Nikel (II) ve demir (III) nitrit komplekslerinin sulu ortamdaki ardışık oluşumunun potansiyometrik ve spektrofotometrik yöntemle incelenmesi
Potentiometric and spectrophotometric studies on the stepwise formation of cmoplexes of nicel (II) and iron (III) nitrites in aqueous solution
F. BEDİA ERİM