[논문 리뷰] A systematic literature review of cloud computing in eHealth

Yan Hu, Guohua Bai|arXiv (Cornell University)|2014. 12. 08.

Cloud Data Security Solutions참고 문헌 38인용 수 11

한 줄 요약

이 체계적 문헌 리뷰는 전자 헬스(eHealth) 분야의 클라우드 컴퓨팅에 관한 44篇의 연구를 분석하여 세 가지 주요 연구 분야를 규명한다: 클라우드 기반 eHealth 프레임워크 설계, 클라우드 컴퓨팅의 응용, 그리고 의료 데이터를 위한 보안/개인정보 보호 메커니즘. 주요 기여는 시민 중심의 홈 기반 건강 관리 시스템을 위한 향후 핵심 방향으로 통합된 액세스 제어 및 보안 메커니즘을 갖춘 하이브리드 클라우드 플랫폼을 규명한 데 있다.

ABSTRACT

Cloud computing in eHealth is an emerging area for only few years. There needs to identify the state of the art and pinpoint challenges and possible directions for researchers and applications developers. Based on this need, we have conducted a systematic review of cloud computing in eHealth. We searched ACM Digital Library, IEEE Xplore, Inspec, ISI Web of Science and Springer as well as relevant open-access journals for relevant articles. A total of 237 studies were first searched, of which 44 papers met the Include Criteria. The studies identified three types of studied areas about cloud computing in eHealth, namely (1) cloud-based eHealth framework design (n=13); (2) applications of cloud computing (n=17); and (3) security or privacy control mechanisms of healthcare data in the cloud (n=14). Most of the studies in the review were about designs and concept-proof. Only very few studies have evaluated their research in the real world, which may indicate that the application of cloud computing in eHealth is still very immature. However, our presented review could pinpoint that a hybrid cloud platform with mixed access control and security protection mechanisms will be a main research area for developing citizen centred home-based healthcare applications.

연구 동기 및 목표

• 클라우드 컴퓨팅이 eHealth에 미치는 영향에 대한 현재 연구 상태를 맵핑하여 추세, 과제 및 격차를 규명하기 위해.
• 프레임워크 설계, 응용 개발, 보안 메커니즘 등을 포함한 분야 내에 출판된 연구 유형을 분석하기 위해.
• 실제 구현 및 평가 수준을 평가하여 기존 연구의 성숙도를 평가하기 위해.
• 특히 시민 중심의 홈 기반 건강 관리 응용 프로그램을 위한 향후 연구 방향을 규명하기 위해.
• 클라우드 기반 eHealth 시스템에서 강력한 보안 및 개인정보 보호 제어의 필요성을 부각하기 위해.

제안 방법

• ACM 디지털 라이브러리, IEEE Xplore, Inspec, ISI 웹 오브 사이언스, Springer를 포함한 다섯 개의 주요 데이터베이스를 사용하여 체계적 문헌 리뷰를 수행하였다.
• 사전 정의된 포함 및 배제 기준을 적용하여 237개의 初期 연구를 선별하여 최종 44편의 논문을 포함하였다.
• 연구를 세 가지 주제 영역으로 분류하였다: 프레임워크 설계(n=13), 응용(n=17), 보안/개인정보 보호 메커니즘(n=14).
• 포함된 각 연구의 연구 초점, 방법론, 평가 접근 방식을 분석하였다.
• 주요 연구 추세와 실세계 구현 부족을 규명하기 위해 연구 결과를 종합하였다.
• 발굴된 과제와 기술적 필요에 기반하여 향후 연구 방향을 규명하는 데 집중하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 최근 문헌에서 전자 헬스(eHealth)를 위한 클라우드 컴퓨팅의 주요 연구 분야는 무엇인가요?
• RQ2 실제 구현 및 평가 측면에서 현재의 클라우드 기반 eHealth 솔루션의 성숙도는 어느 정도인가요?
• RQ3 클라우드 기반 eHealth 시스템에서 가장 두드러진 보안 및 개인정보 보호 과제는 무엇인가요?
• RQ4 공개, 비공개, 하이브리드 등 다양한 클라우드 배포 모델 중에서 문헌에서 가장 흔히 제안되는 것은 무엇인가요?
• RQ5 기존 연구의 종합을 통해 제안된 향후 연구 방향은 무엇인가요?

주요 결과

• 대부분의 연구(n=44)가 개념적 설계 또는 프로토타입 구현에 집중하였으며, 실세계 평가가 제한적이었다.
• 프레임워크 설계(n=13)와 응용 개발(n=17)이 두 번째로 큰 연구 분야로서, 시스템 아키텍처와 활용 사례에 대한 활발한 탐색을 보여주었다.
• 보안 및 개인정보 보호 메커니즘(n=14)은 중요한 연구 초점으로, 클라우드 환경에서의 데이터 기밀성과 액세스 제어 문제에 대한 우려를 반영하고 있었다.
• 실제 의료 환경에서 시스템을 평가한 연구는 소수에 그쳐, 이 분야가 아직 초기 개발 단계에 머물러 있음을 시사한다.
• 이 리뷰는 통합된 액세스 제어 및 보안 메커니즘을 갖춘 하이브리드 클라우드 플랫폼을 향후 핵심 연구 방향으로 규명하였다.
• 시민 중심의 홈 기반 건강 관리 응용 프로그램은 향후 연구 및 개발이 필요한 유망한 응용 분야로 규명되었다.