Analytical efficiency evaluation of a network mobility management protocol for Intelligent Transportation Systems

One of the major concerns in an Intelligent Transportation System (ITS) scenario, such as that which may be found on a long-distance train service, is the provision of efficient communication services, satisfying users' expectations, and fulfilling even highly demanding application requirements, such as safety-oriented services. In an ITS scenario, it is common to have a significant amount of onboard devices that comprise a cluster of nodes (a mobile network) that demand connectivity to the outside networks. This demand has to be satisfied without service disruption. Consequently, the mobility of the mobile network has to be managed. Due to the nature of mobile networks, efficient and lightweight protocols are desired in the ITS context to ensure adequate service performance. However, the security is also a key factor in this scenario. Since the management of the mobility is essential for providing communications, the protocol for managing this mobility has to be protected. Furthermore, there are safety-oriented services in this scenario, so user application data should also be protected. Nevertheless, providing security is expensive in terms of efficiency. Based on this considerations, we have developed a solution for managing the network mobility for ITS scenarios: the NeMHIP protocol. This approach provides a secure management of network mobility in an efficient manner. In this article, we present this protocol and the strategy developed to maintain its security and efficiency in satisfactory levels. We also present the developed analytical models to analyze quantitatively the efficiency of the protocol. More specifically, we have developed models for assessing it in terms of signaling cost, which demonstrates that NeMHIP generates up to 73.47% less signaling compared to other relevant approaches. Therefore, the results obtained demonstrate that NeMHIP is the most efficient and secure solution for providing communications in mobile network scenarios such as in an ITS context.

New signal processing algorithms for automated external defibrillators

[ES]La fibrilación ventricular (VF) es el primer ritmo registrado en el 40\,\% de las muertes súbitas por paro cardiorrespiratorio extrahospitalario (PCRE). El único tratamiento eficaz para la FV es la desfibrilación mediante una descarga eléctrica. Fuera del hospital, la descarga se administra mediante un desfibrilador externo automático (DEA), que previamente analiza el electrocardiograma (ECG) del paciente y comprueba si presenta un ritmo desfibrilable. La supervivencia en un caso de PCRE depende fundamentalmente de dos factores: la desfibrilación temprana y la resucitación cardiopulmonar (RCP) temprana, que prolonga la FV y por lo tanto la oportunidad de desfibrilación. Para un correcto análisis del ritmo cardiaco es necesario interrumpir la RCP, ya que, debido a las compresiones torácicas, la RCP introduce artefactos en el ECG. Desafortunadamente, la interrupción de la RCP afecta negativamente al éxito en la desfibrilación. En 2003 se aprobó el uso del DEA en pacientes entre 1 y 8 años. Los DEA, que originalmente se diseñaron para pacientes adultos, deben discriminar de forma precisa las arritmias pediátricas para que su uso en niños sea seguro. Varios DEAs se han adaptado para uso pediátrico, bien demostrando la precisión de los algoritmos para adultos con arritmias pediátricas, o bien mediante algoritmos específicos para arritmias pediátricas. Esta tesis presenta un nuevo algoritmo DEA diseñado conjuntamente para pacientes adultos y pediátricos. El algoritmo se ha probado exhaustivamente en bases de datos acordes a los requisitos de la American Heart Association (AHA), y en registros de resucitación con y sin artefacto RCP. El trabajo comenzó con una larga fase experimental en la que se recopilaron y clasificaron retrospectivamente un total de 1090 ritmos pediátricos. Además, se revisó una base de arritmias de adultos y se añadieron 928 nuevos ritmos de adultos. La base de datos final contiene 2782 registros, 1270 se usaron para diseñar el algoritmo y 1512 para validarlo. A continuación, se diseñó un nuevo algoritmo DEA compuesto de cuatro subalgoritmos. Estos subalgoritmos están basados en un conjunto de nuevos parámetros para la detección de arritmias, calculados en diversos dominios de la señal, como el tiempo, la frecuencia, la pendiente o la función de autocorrelación. El algoritmo cumple las exigencias de la AHA para la detección de ritmos desfibrilables y no-desfibrilables tanto en pacientes adultos como en pediátricos. El trabajo concluyó con el análisis del comportamiento del algoritmo con episodios reales de resucitación. En los ritmos que no contenían artefacto RCP se cumplieron las exigencias de la AHA. Posteriormente, se estudió la precisión del algoritmo durante las compresiones torácicas, antes y después de filtrar el artefacto RCP. Para suprimir el artefacto se utilizó un nuevo método desarrollado a lo largo de la tesis. Los ritmos desfibrilables se detectaron de forma precisa tras el filtrado, los no-desfibrilables sin embargo no.

Data analysis advances in marine science for fisheries management : supervised classification application

169 p. : il. col.