Introduction

Cloud computing viittaa tilattavaan, itsepalveluun perustuvaan Internet-infrastruktuuriin, jonka avulla käyttäjä voi käyttää laskentaresursseja milloin tahansa mistä tahansa . Se on uusi laskentaresurssien tarjoamisen malli, ei uusi teknologia. Esimerkkejä yleisesti käytetyistä ei-terveydenhuollon sovelluksista ovat Microsoft Hotmail ja Google Docs, kun taas joitakin paremmin tunnettuja sovelluksia terveydenhuollossa ovat Microsoft HealthVault ja Google Health platform (äskettäin lopetettu ). Perinteiseen laskentaan verrattuna tämä malli tarjoaa kuitenkin kolme uutta etua: tilauksesta saatavilla olevat massiiviset laskentaresurssit, käyttäjien etukäteissitoumuksen poistaminen ja lyhyen aikavälin käyttömaksu tarpeen mukaan . Useat artikkelit, foorumit ja blogit ovat raportoineet sen sovelluksista teollisuudessa, liike-elämässä, liikenteessä, koulutuksessa ja kansallisessa turvallisuudessa .

terveydenhuolto, kuten mikä tahansa muu palvelutoiminta, vaatii jatkuvaa ja systemaattista innovointia pysyäkseen kustannustehokkaana, tehokkaana ja oikea-aikaisena sekä tarjotakseen laadukkaita palveluja. Monet johtajat ja asiantuntijat ennustavat, että pilvilaskenta voi parantaa terveydenhuollon palveluja, hyötyä terveydenhuollon tutkimusta, ja muuttaa kasvot tietotekniikan (IT) . Esimerkiksi Schweitzer, Haughton ja Kabachinski uskovat, että pilvilaskenta voi vähentää sähköisten terveystietojen (EHR) käynnistyskustannuksia, kuten laitteisto -, ohjelmisto -, verkko -, henkilöstö-ja lisenssimaksuja, ja siksi kannustaa sen käyttöönottoa. Rosenthal et al: n tutkimus osoittaa, että biolääketieteen tietotekniikan yhteisö, erityisesti konsortiumit, jotka jakavat tietoja ja sovelluksia, voivat hyödyntää uutta laskentaparadigmaa . Kuten asiakirjassa Anderson et al, tietojen käsittely ongelmia, monimutkaisuus, ja kalliita tai ei ole käytettävissä laskennallisia ratkaisuja tutkimusongelmia ovat suuria kysymyksiä biolääketieteellisen tutkimuksen tiedonhallinnan ja analysoinnin . Useat tietotekniikan innovaatiot ovat osoittaneet, että pilvilaskennalla on mahdollisuus voittaa nämä vaikeudet .

huolimatta terveydenhuollon pilvipalvelusovelluksiin liittyvistä monista hyödyistä on ratkaistavana myös useita johtamiseen, teknologiaan, turvallisuuteen ja lakiin liittyviä kysymyksiä. Tämän paperin tavoitteena on keskustella pilvilaskennan käsitteestä, sen nykyisistä sovelluksista terveydenhuollossa, haasteista ja mahdollisuuksista sekä strategisen suunnittelun toteuttamisesta, kun organisaatio on päättänyt siirtyä uuteen palvelumalliin.

pilvilaskenta: uusi taloudellinen laskentamalli

pilvilaskenta on vielä kehittyvä paradigma, ja sen määritelmä, attribuutit ja ominaisuudet muuttuvat ajan myötä. Vaquero et al tutki yli 20 määritelmää ja yritti poimia konsensusmääritelmän sekä vähimmäismääritelmän, joka sisältää olennaiset ominaisuudet. Tutkimuksen perusteella he määrittelivät pilvilaskennan seuraavasti:

pilvet ovat suuri joukko helposti käytettäviä ja saavutettavissa olevia virtualisoituja resursseja (kuten laitteistoja, kehitysalustoja ja / tai palveluita). Nämä resurssit voidaan dynaamisesti konfiguroida uudelleen mukautumaan muuttuvaan kuormitukseen (mittakaavaan), mikä mahdollistaa myös resurssien optimaalisen hyödyntämisen. Tätä resurssipoolia hyödynnetään tyypillisesti käyttömaksumallilla, jossa infrastruktuurin tarjoaja tarjoaa takauksia räätälöidyillä palvelutasosopimuksilla.

palvelun näkökulmasta pilvilaskenta sisältää 3 arkkityyppistä mallia: ohjelmistot, Alustan ja infrastruktuurin .

(1) Software as a service (SaaS): sovellukset (esim.EHRs) ovat pilvipalvelujen tarjoajan ylläpitämiä ja asiakkaiden saatavilla verkon, tyypillisesti Internetin kautta.

(2) alusta palveluna (PaaS: Kehitystyökalut (esim.käyttöjärjestelmät) isännöidään pilvessä ja käytetään selaimen kautta. Paasin avulla kehittäjät voivat rakentaa verkkosovelluksia asentamatta koneelleen mitään työkaluja ja ottaa sitten ne käyttöön ilman erityisiä hallinnollisia taitoja.

(3) infrastruktuuri palveluna (IaaS): pilvipalvelun käyttäjä ulkoistaa toimintoja tukevat laitteet, kuten tallennuksen, laitteiston, palvelimet ja verkkokomponentit. Toimittaja omistaa laitteen ja vastaa sen ylläpidosta, ylläpidosta ja ylläpidosta. Käyttäjä maksaa tyypillisesti käyttökohtaisesti.

US National Institute of Standards and Technology (NIST) listasi pilvilaskennan käyttöönottamiseksi 4 mallia (KS.Kuva 1):

(1) Public cloud: pilvipalvelujen tarjoaja tuo resurssit (sovellukset ja tallennustilan) suuren yleisön saataville internetissä maksullisesti. Esimerkiksi Amazonin Elastic Compute Cloud (EC2) – pilvipalvelun avulla käyttäjät voivat vuokrata virtuaalisia tietokoneita, joilla he voivat ajaa omia sovelluksiaan. EC2 toimii Amazonin verkkoinfrastruktuurin ja datakeskusten sisällä ja antaa asiakkaille mahdollisuuden maksaa vain siitä, mitä he käyttävät ilman vähimmäismaksua.

(2) Private cloud: Pilvi-infrastruktuuri toimii vain yhdelle organisaatiolle. Toisin sanoen, oma verkko tai datakeskus toimittaa isännöidyt palvelut tietylle ihmisryhmälle. Esimerkiksi Microsoft Azuren avulla asiakkaat voivat rakentaa perustan yksityiselle pilvi-infrastruktuurille Windows Server-ja System Center-tuoteperheen avulla dynaamisen Datakeskustyökalupakin avulla.

(3) Community cloud: pilvi-infrastruktuuria jakavat useat organisaatiot, joilla on yhteisiä huolenaiheita (esim.missio, turvallisuusvaatimukset, politiikka ja vaatimustenmukaisuusnäkökohdat). Esimerkiksi Googlen GovCloud tarjoaa Los Angelesin kaupunginvaltuustolle eriytetyn dataympäristön, johon sen sovellukset ja tiedot ovat vain kaupungin virastojen käytettävissä.

(4) hybridipilvi: pilvi-infrastruktuuri käsittää vähintään 2 pilveä (yksityinen, julkinen tai yhteisö). Tässä infrastruktuurissa organisaatio tarjoaa ja hallinnoi joitakin resursseja oman datakeskuksensa sisällä ja tarjoaa toiset ulkoisesti. Esimerkiksi IBM tekee yhteistyötä Juniper Networksin kanssa tarjotakseen yrityksille hybridipilvi-infrastruktuurin, jonka avulla yksityiset pilvet voidaan saumattomasti ulottaa etäpalvelimiin turvallisessa julkisessa pilvipalvelussa .

katso tätä lukua

pilvilaskennan tila ja käyttöönotto terveydenhuollossa

monissa aiemmissa tutkimuksissa raportoitiin pilvilaskennan mahdollisista hyödyistä ja ehdotettiin erilaisia malleja tai kehyksiä terveydenhuoltopalvelujen parantamiseksi . Niistä Rolim et al ehdotti pilvipohjaista järjestelmää, joka automatisoi potilaiden elintärkeiden tietojen keräämisen vanhojen lääketieteellisten laitteiden anturiverkon kautta ja toimittaa tiedot terveyskeskuksen ”pilveen” tallennusta, käsittelyä ja jakelua varten. Järjestelmän tärkeimmät edut ovat se, että se tarjoaa käyttäjille 7 päivää viikossa reaaliaikaisen tiedonkeruun, poistaa manuaalisen tiedonkeruun ja kirjoitusvirheiden mahdollisuuden ja helpottaa käyttöönottoprosessia . Nkosi ja Mekuria kuvailivat pilvitietokannan protokollanhallintajärjestelmää, joka tarjoaa multimediasensorien signaalinkäsittelyä ja tietoturvaa palveluna mobiililaitteille. Järjestelmä on vapauttanut mobiililaitteet raskaampien multimedia-ja tietoturva-algoritmien toteuttamisesta mobiiliterveyspalveluiden toimittamisessa. Tämä parantaa kaikkialla käytettävän mobiililaitteen käyttöä yhteiskunnallisissa palveluissa ja edistää terveyspalvelujen tarjoamista syrjäytyneille maaseutuyhteisöille . Rao et al raportoi Läpitunkeva pilvi aloite nimeltään Dhatri, joka hyödyntää valtaa pilvilaskennan ja langattoman teknologian avulla lääkärit voivat käyttää potilaan terveystietoja milloin tahansa mistä tahansa . Koufi ym. kuvasivat pilvipohjaisen prototyypin Kreikan kansallisen terveyspalvelun hätälääkintäjärjestelmästä, joka integroi hätäjärjestelmän henkilökohtaisiin potilaskertomusjärjestelmiin, jotta lääkäreillä olisi helppo ja välitön pääsy potilastietoihin mistä tahansa ja lähes millä tahansa laskentalaitteella ja joka sisältää kustannukset .

Lukuisat artikkelit ja resurssit kertoivat myös pilvilaskennan onnistuneesta soveltamisesta bioinformatiikan tutkimuksessa . Esimerkiksi Avila-Garcia et al ehdotti pilvitietokonseptiin perustuvaa kehystä paksusuolen syövän kuvantamisanalyysille ja kliiniseen käyttöön tarkoitetulle tutkimukselle . Bateman ja Wood käyttivät Amazonin EC2-palvelua, jossa oli 100 solmua, kootakseen koko ihmisen genomin, jossa oli 140 miljoonaa yksittäistä lukua, jotka vaativat kohdistamista käyttäen sekvenssihakua ja kohdistamista hashing-algoritmilla (SSAHA). Kudtarkar et al käytti myös Amazonin EC2: ta ortologisten suhteiden laskemiseen 245 323 genomi-genomi-vertailussa. Laskenta kesti hieman yli 200 tuntia ja maksoi us $8,000, noin 40% odotettua vähemmän . Memom et al applied cloud computing arvioida vaikutusta G-quadruplexes Affymetrix taulukoita . Harvard Medical Schoolin biolääketieteellisen informatiikan Keskuksen personoidun lääketieteen laboratorio otti pilvilaskennan edut kehittääkseen geneettisiä testimalleja, jotka onnistuivat manipuloimaan valtavia määriä dataa ennätysajassa .

akateemisten tutkijoiden lisäksi Monet maailmanluokan ohjelmistoyritykset ovat panostaneet pilveen ja laajentaneet uusia potilastietopalvelujen tarjontaansa, kuten Microsoftin HealthVault, Oraclen Exalogic Elastic Cloud ja Amazon Web Services (AWS), luvaten räjähdysmäisen räjähdyksen henkilökohtaisten terveystietojen tallentamisessa verkkoon. Myös terveyspilvilaskennan käytöstä raportoidaan maailmanlaajuisesti. Esimerkiksi AWS toimii isäntänä terveydenhuollon IT-tarjonnalle, kuten Salt Lake Cityssä sijaitsevan Spearstonen terveydenhuollon tietojen tallennussovellukselle, ja DiskAgent käyttää Amazon Simple Storage Serviceä (Amazon S3) skaalautuvana tallennusinfrastruktuurinaan .

amerikkalainen ammattiverkosto parantaa potilaiden hoitoa digitoimalla terveystietoja ja päivittämällä kliinisiä prosessejaan IBM Business Partners MedTrak Systemsin pilvipohjaisilla ohjelmistoilla. Yhtiö voi nyt tarjota nopeamman ja tarkemman laskutuksen yksityishenkilöille ja vakuutusyhtiöille, lyhentää keskimääräistä aikaa laskun luomiseen 7 päivästä alle 24 tuntiin ja vähentää lääketieteellisen transkription kustannuksia 80%: lla .

US Department of Health & Human Services’ Office of the National Coordinator for Health Information Technology valitsi äskettäin Acumen Solutions-pilvipohjaisen asiakassuhteiden hallinta-ja projektinhallintajärjestelmän EHR-järjestelmien valintaan ja käyttöönottoon kaikkialla Yhdysvalloissa. Ohjelmiston avulla alueelliset laajennuskeskukset voivat hallita EHR-järjestelmän valintaan ja käyttöönottoon liittyvää vuorovaikutusta lääketieteellisten palveluntarjoajien kanssa .

Telstra ja Royal Australian College of General Practitioners ilmoittivat allekirjoittaneensa sopimuksen eHealth-pilven rakentamisesta yhdessä. Telstra on yksi johtavista teletoimittajien Australiassa; College on suurin yleinen käytäntö edustuselin Australiassa yli 20,000 jäsentä ja yli 7000 sen National Rural Faculty. EHealth cloud isännöi terveydenhuollon sovelluksia, mukaan lukien kliiniset ohjelmistot, päätöksenteon tukityökalut diagnosointiin ja hallintaan, hoitosuunnitelmat, lähetetyökalut, lääkemääräykset, koulutus ja muut hallinnolliset ja kliiniset palvelut .

Euroopassa konsortio, johon kuuluvat IBM, Sirrix AG security technologies, portugalilaiset Energia—ja ratkaisutoimittajat Energias de Portugal ja EFACEC, San Raffaele Hospital (Italia) sekä useat eurooppalaiset akateemiset ja yritysorganisaatiot, hankkivat Trustworthy Clouds-potilaskeskeisen kotihoitopalvelun—etävalvomaan, diagnosoimaan ja auttamaan potilaita sairaalan ulkopuolella. Koko elinkaari reseptistä toimitukseen ja korvaukseen tallennetaan pilveen, ja se on potilaiden, lääkäreiden ja apteekkihenkilökunnan käytettävissä .

Health Cloud Computing Opportunities and Challenges

viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että 75% päätiedottajista ilmoitti tarvitsevansa ja käyttävänsä pilvipalvelua lähitulevaisuudessa . Mark Beccuen toteuttaman ennusteen mukaan mobiilipilvisovellusten tilaajien määrä nousee 71 miljoonasta lähes miljardiin vuoteen 2014 mennessä . Terveysaloilla monet organisaatiot, johtajat ja asiantuntijat uskovat, että pilvilaskenta voi myös parantaa palveluja ja hyödyttää tutkimusta . Lisäksi Euroopan verkko-ja tietoturvaviraston (ENISA) raportissa todetaan, että tämän uuden laskentamallin on määrä nähdä valtavia maailmanlaajuisia investointeja monilla aloilla, kuten terveydenhuollossa . Raportissa arvioitiin myös, että vuoteen 2013 mennessä pilvipalveluihin käytetään maailmanlaajuisesti 44 miljardia yhdysvaltain dollaria, mikä saattaa tarjota valtavia etuja terveydenhuollolle.

kuten minkä tahansa innovaation kohdalla, pilvilaskentaa tulisi arvioida tarkasti ennen sen laajaa käyttöönottoa. Harvoissa tutkimuspapereissa on systemaattisesti tutkittu pilvilaskennan vaikutusta IT-alan terveydenhuoltoon sen mahdollisuuksien ja haasteiden kannalta. Tässä tutkimuksessa tarkastellaan kirjallisuutta ja arvioidaan mahdollisuuksia ja haasteita johtamisen, teknologian, turvallisuuden ja laillisuuden näkökulmasta (KS.Taulukko 1).

Management Aspect

Opportunity

pilvilaskennan periaatteellinen etu on sen edullisuus. Esimerkiksi, Amazon veloittaa vain US $0.1 tunnissa 1.0-GHz × 86 instruction set arkkitehtuuri ”viipaleita” EC2. Amazon S3 veloittaa 0,12-0 dollaria.15 per gigabyte-kuukausi, ja lisäkaistanleveys veloittaa 0,10-0,15 US $per gigabyte tietojen siirtämiseksi AWS: ään ja siitä pois Internetin kautta . Organisaatio voi helposti saada kustannustehokkaan ja paikan päällä toimivan IT-ratkaisun pilvipalvelun avulla ilman tarvetta ostaa tai arvioida laitteistoa tai ohjelmistoa tai palkata sisäistä IT-henkilökuntaa ylläpitämään ja huoltamaan talon sisäistä infrastruktuuria . Tuloksena on, että organisaatio voi keskittyä kriittisiin tehtäviin ilman, että IT-henkilöstöstä ja koulutuksesta aiheutuu lisäkustannuksia.

myös pilvilaskennan lähestyminen nopeuttaa käyttöönottoa säilyttäen samalla elintärkeän joustavuuden (ts.nopean joustavuuden ja terveydenhuollon resurssien saatavuuden kaikkialla). Tämä valmius tarkoittaa sitä, että kysynnän muuttuessa sairaaloiden ja muiden terveydenhuollon tarjoajien ei tarvitse mukauttaa infrastruktuurejaan muutosten mukaisiksi.

haasteet

suurimpia haasteita ovat käyttäjien luottamuspula tietoturvaan ja yksityisyyteen, organisaation hitaus, hallinnon menettäminen ja palveluntarjoajan epävarma noudattaminen.

luottamus on monen asiakkaan pilveen kohdistaman vastarinnan ytimessä . Huolenaiheita syntyy, kun niiden arkaluonteiset tiedot ja tehtäväkriittiset sovellukset siirtyvät pilvilaskennan paradigmaan, jossa palveluntarjoajat eivät voi taata tietoturva-ja tietosuojavalvontansa tehokkuutta .

kulttuurinen vastarinta (eli organisatorinen inertia) datan jakamiseen ja perinteisten toimintatapojen muuttamiseen on yleinen johtamisen haaste pilvilaskennan käyttöönotossa.

joissakin tapauksissa palvelutasosopimus ei välttämättä tarjoa sitoumusta, jonka mukaan asiakas voi tarkastaa tietonsa. Tiedonhallinnan menettämisellä voi olla vakavia vaikutuksia pilvipalvelun käyttäjän strategiaan ja sitä kautta kykyyn täyttää tehtävänsä ja tavoitteensa.

lopuksi, jos palveluntarjoaja ei pysty täyttämään vaadittuja vaatimustenmukaisuusnormeja (esim.sovellettavat lait, asetukset, standardit, sopimukset tai käytäntöjen muutokset), asiakkaan sijoitus voi olla vaarassa. Joissakin tapauksissa tiettyjä asiakaspalveluja (esim .luottokorttitapahtumia) ei voida käyttää.

Teknologianäkökulma

mahdollisuus

pienemmissä sairaaloissa, hoitolaitoksissa ja laboratorioissa ei yleensä ole sisäistä IT-henkilöstöä ylläpitämässä ja huoltamassa talon sisäistä infrastruktuuria toimintakriittisiä sovelluksia, kuten EHRs: ää. Siksi uusien infrastruktuurikustannusten ja tietotekniikan ylläpitotaakan poistaminen voi poistaa monia esteitä EHR: n käyttöönotolta . Suuremmille terveysalan organisaatioille tietojen tallennuksen tai IT-sovellustarpeiden asettaminen pilvipalvelujen tarjoajan käsiin siirtää tietohallintotaakan olennaisesti kolmannen osapuolen tarjoajalle. IT-johdon näkökulmasta pilvilaskenta voi lisätä infrastruktuurin skaalautuvuutta, joustavuutta ja kustannustehokkuutta.

pilvilaskennalla on myös etuja niin sanotussa vihreässä tietojenkäsittelyssä-tietokoneresurssien tehokkaammassa käytössä ympäristön hyväksi ja energiansäästön edistämiseksi. Organisaation tarpeisiin räätälöityjen valmiiden laskentaresurssien käyttö varmasti auttaa sitä vähentämään sähkökustannuksia. Samalla kun se säästää sähköä, se säästää myös resursseja, joita tarvitaan tietokoneiden ja muiden komponenttien jäähdyttämiseen. Tämä vähentää vaarallisten aineiden päästöjä ympäristöön .

haasteet

Useita pilvilaskennan käyttöön liittyviä teknisiä haasteita ovat resurssien loppuminen, suorituskyvyn arvaamattomuus, datan lukittuminen, tiedonsiirron pullonkaulat ja viat laajamittaisissa hajautetuissa pilvijärjestelmissä.

alhaiset kustannukset ja tilauksesta saatavilla olevat laskentaresurssit ovat pilvilaskennan kaksi keskeistä ominaisuutta. Markkinat alkavat kuitenkin olla täynnä suuria tarjoajia. Korkean kilpailun vuoksi monet pilvipalvelujen tarjoajat sitovat liikaa laskentaresursseja (esim.keskuskäsittelyyksikön allokointi, tallennustila, Sovellukset) asiakkaiden houkuttelemiseksi. Voittojen säilyttämiseksi he leikkasivat mutkia arvokuljetusjärjestelmässä. Ne voivat esimerkiksi rajoittaa pääsyä pilviresursseihin tai käyttää vanhentunutta laitteistoa tai ohjelmistoa tai ottaa käyttöön vanhempaa SUORITINTEKNIIKKAA. Valitettavasti useimmat pilviasiakkaat eivät pysty hallitsemaan virtuaalista arkkitehtuuria, eivätkä palveluntarjoajat yleensä salli asiakkaiden suorittamaa auditointia. Tulos on vaihteleva, mikä johtaa ennakoimattomaan suorituskykyyn palvelussa . Tämä ero asiakkaan odotusten ja sen välillä, mitä palveluntarjoaja voi todella tarjota, on suuri tekninen haaste pilvipalveluasiakkaalle tarjota laadukasta palvelua omille käyttäjilleen.

tietojen lukitseminen on myös tärkeä haaste. Joissakin tapauksissa pilvipalvelujen käyttäjät saattavat joutua siirtämään tietoja tai palveluita toiselle palveluntarjoajalle tai takaisin omaan IT-ympäristöön, koska palveluntarjoaja lopettaa liiketoimintansa tai palvelutoimintansa. Esimerkiksi Google päätti lopettaa Google Health-palvelunsa 1. tammikuuta 2012. Käyttäjillä on vuosi aikaa ladata terveystietonsa . Valitettavasti useimmat pilviverkot tarjoavat hyvin vähän valmiuksia tietojen, sovellusten ja palvelujen yhteentoimivuuteen . Tämän vuoksi asiakkaan on vaikea siirtyä palveluntarjoajalta toiselle tai siirtää tietoja ja palveluita takaisin omaan IT-ympäristöön.

jotkut pilven käyttäjät (esim.biolääketieteelliset tutkimuslaboratoriot) saattavat joutua usein lataamaan tai lataamaan hyvin suuria määriä dataa pilvestä. Sovelluksen käyttäjät voivat havaita, että on olemassa tiedonsiirto pullonkaula, koska fyysinen verkko kaistanleveys rajoitus. Toinen erityinen tekninen riski ovat viat laajamittaisissa hajautetuissa pilvijärjestelmissä. Verrattuna talon sisäisiin tietojärjestelmiin, näiden erittäin suurten hajautettujen infrastruktuurien virheet ovat vaikeammin debugoitavissa .

turvallisuusnäkökulma

mahdollisuus

ehkä vahvin vastustus pilvilaskennan käyttöönottoon terveysalan IT-keskuksissa liittyy tietoturvaan . Tämä malli ei kuitenkaan ole välttämättä vähemmän turvallinen verrattuna paikallisesti sijoitettuihin tietoihin. Joissakin tapauksissa se tyypillisesti parantaa turvallisuutta, koska pilvipalvelujen tarjoajat (esim.Microsoft, Google, Amazon) pystyvät omistamaan valtavia resursseja turvallisuuskysymysten ratkaisemiseen, joihin monilla asiakkailla ei ole varaa, toisin kuin monien potilastietojen ja oikeudellisten asiakirjojen tuhoutuminen Japanin 9,0 magnitudin maanjäristyksessä tai New Orleansin Hurrikaani Katrina-katastrofissa.

kaikenlaiset turvatoimet, kuten laitteisto -, ohjelmisto -, henkilöstö-ja hallintakustannukset, ovat halvempia, kun ne toteutetaan laajamittaisesti. Useimmat pilvipalvelujen tarjoajat kopioivat käyttäjien tietoja useissa paikoissa. Tämä lisää tietojen redundanssia ja riippumattomuutta järjestelmävirheestä ja tarjoaa katastrofin palautumisen tason. Lisäksi pilvipalvelujen tarjoajalla on aina kyky dynaamisesti kohdentaa suojausresursseja suodatukseen, liikenteen muokkaukseen tai salaukseen lisätäkseen tukea puolustustoimenpiteille (esim.hajautettuja palvelunestohyökkäyksiä vastaan). Kyky skaalata dynaamisesti puolustusresursseja tarpeen mukaan on selviä etuja sietokyvyn .

haasteet

sen käytössä on monia tietoturvariskejä, kuten hakkerihyökkäykset, verkkokatkokset, luonnonkatastrofit, erotteluvika, julkisen hallinnan käyttöliittymä, huono salausavaimen hallinta ja etuoikeuksien väärinkäyttö. Erityisiä riskejä pilvilaskennalle ovat erotteluvika, Julkinen hallintarajapinta, huono salausavaimen hallinta ja etuoikeuksien väärinkäyttö.

pilvilaskenta on yleensä monen eri asiakkaan käytettävissä. Jos palveluntarjoaja ei erota resursseja toisistaan, se voi aiheuttaa erittäin vakavia tietoturvariskejä. Asiakas esimerkiksi pyytää poistamaan virtuaaliseen infrastruktuuriin tallennetut tiedot; kuten useimmissa käyttöjärjestelmissä, tämä ei välttämättä johda tietojen välittömään poistamiseen. Tiedot tallennetaan edelleen levylle, mutta niitä ei vain ole saatavilla . Useiden vuokrasuhteiden ympäristössä laitteistoresurssit ovat uudelleen muiden asiakkaiden käytössä. Tällöin kolmas osapuoli voi päästä käsiksi toisen asiakkaan ”poistettuihin” tietoihin. Tämä aiheuttaa suuremman riskin pilvi asiakkaille kuin omistettu laitteisto.

julkishallinnon rajapinta on pilvipalvelujen toinen Akilleen kantapää. Kuten ENISAn pilvilaskennan riskikatsauksessa todetaan :

julkisten pilvipalvelujen tarjoajien asiakashallintarajapinnat ovat Internet-saavutettavissa ja välittävät pääsyn suurempiin resursseihin (kuin perinteiset hosting-palveluntarjoajat) ja aiheuttavat siksi suuremman riskin erityisesti yhdistettynä etäkäyttöön ja verkkoselaimen haavoittuvuuksiin

vahva salaus avainten hallinnalla on yksi keskeisistä mekanismeista, joita pilvipalvelujärjestelmät käyttävät suojautuakseen tietojen katoamiselta ja varastamiselta. Huono avainten hallintamenettely voi kuitenkin aiheuttaa salausavainten menettämisen, salaisten avainten tai salasanojen paljastamisen haitallisille osapuolille tai luvattoman käytön tunnistautumisessa.

pilvipalvelujen käytön lisääntyessä työntekijät saattavat joutua yhä useammin rikollisjärjestöjen maalitauluiksi. Jos haitallinen sisäpiiriläinen on Järjestelmän ylläpitäjä, hän voi käyttää oikeuksiaan kriittisten tietojen varastamiseen.

oikeudellinen näkökohta

mahdollisuus

tieto-ja yksityisyydensuoja ovat olennaisia, jotta pilvilaskennalle voidaan rakentaa asiakkaiden luottamus, jotta se voi saavuttaa täyden potentiaalinsa. Jos palveluntarjoajat ottaisivat käyttöön parempia ja selkeämpiä toimintatapoja ja käytäntöjä, käyttäjät pystyisivät paremmin arvioimaan kohtaamiaan riskejä. Onneksi monet tärkeimmät palveluntarjoajat ovat sitoutuneet kehittämään parhaita käytäntöjä ja käytäntöjä asiakkaiden tietojen ja yksityisyyden suojaamiseksi . Palveluntarjoajien sitoumusten lisäksi jotkin organisaatiot, kuten Cloud Security Alliance, ovat kehittäneet kattavan oppaan tietoturva-ja yksityisyyskysymysten käsittelemiseksi . Voittoa tavoittelematon Trusted Computing Group (http://www.trustedcomputinggroup.org/) ehdottaa laitteistoja ja ohjelmistoja, jotka mahdollistaisivat luotettujen alustojen rakentamisen. Hallituksilla on myös tärkeä rooli, koska ne edistävät laajaa sopimussääntelyä sekä käyttäjille että palveluntarjoajille .

haastaa

pilvilaskennan käyttöön liittyy monia oikeudellisia kysymyksiä, kuten Sopimusoikeus, immateriaalioikeudet, tietojen oikeusperiaate ja yksityisyys . Niistä suurimpia huolenaiheita ovat tietojen oikeustoimivalta ja yksityisyyteen liittyvät kysymykset.

pilvipalvelussa fyysiset varastot voivat jakautua laajasti useille eri lainkäyttöalueille, joista jokaisella voi olla erilaisia tietoturvaa, yksityisyyttä, käyttöä ja immateriaalioikeuksia koskevia lakeja . Esimerkiksi Yhdysvaltain sairausvakuutusten siirrettävyys-ja Vastuullisuuslaki (HIPAA) rajoittaa yrityksiä luovuttamasta henkilökohtaisia terveystietoja ulkopuolisille kolmansille osapuolille, ja Amerikan yhdistäminen ja vahvistaminen tarjoamalla asianmukaisia välineitä, joita tarvitaan terrorismin pysäyttämiseen ja estämiseen (PATRIOT) Act-laki antaa Yhdysvaltain hallitukselle oikeuden vaatia tietoja, jos se ilmoittaa olosuhteiden olevan hätätilanne tai tarpeen kotimaan turvallisuudelle. Samoin Canadian Personal Information Protection and Electronic Documents Act (PIPEDA) rajoittaa organisaatioiden valtuuksia kerätä, käyttää tai luovuttaa Henkilötietoja kaupallisen toiminnan aikana. Palveluntarjoaja voi kuitenkin ilman käyttäjän ilmoitusta siirtää käyttäjän tietoja lainkäyttöalueelta toiselle. Pilvessä olevilla tiedoilla voi olla samanaikaisesti useampi kuin yksi laillinen sijainti, millä on erilaiset oikeudelliset seuraukset.

pilvilaskenta on kapasiteetin, tallennustilan ja verkon yhteinen resurssi-ja moniympäristö. Tällaisen ympäristön yksityisyysriskiin kuuluu se, että yhteisen infrastruktuurin eri vuokralaisten väliset tallennusmekanismit, muisti, reititys ja jopa maine eivät toimi. Fyysisen tallennustilan keskitetty varastointi ja jaettu vuokrasuhde tarkoittaa, että pilvipalvelun käyttäjillä on suurempi riski paljastaa arkaluonteiset tietonsa (esim .terveystiedot) ei-toivotuille osapuolille.

puutteellinen tietoturvailmoitus on myös tärkeä yksityisyyskysymys . PIPEDASSA ehdotettiin esimerkiksi uutta vaatimusta, jonka mukaan organisaatioiden olisi raportoitava olennaisista tietomurroista Kanadan tietosuojavaltuutetulle ja ilmoitettava yksityishenkilöille, jos on olemassa vahingon vaara . Valitettavasti tietoturvaloukkausilmoitus ei varsinaisesti suojaa asiakkaan yksityisyyttä. Tuoreen tutkimuksen mukaan viimeisen vuoden aikana tietomurtoilmoituksia saaneilla kuluttajilla on tavallista kuluttajaa huomattavasti suurempi petosriski .

pilvilaskennan strateginen suunnittelu

kun terveysorganisaatio harkitsee palvelunsa siirtämistä pilvipalveluun, se tarvitsee strategista suunnittelua uuden mallin hyötyjen ja riskien tutkimiseksi, sen kyvykkyyksien arvioimiseksi tavoitteen saavuttamiseksi ja strategian toteuttamiseksi suunniteltujen strategioiden tunnistamiseksi. Pilvistrategisen suunnitelman laatimiseen on saatavilla useita referenssejä. Esimerkiksi, Marks ja Lozano kuvaavat cloud computing hyväksyminen elinkaarimenetelmä, jossa 9 vaihetta auttaa käyttäjiä aloittamaan pilviprojektin. Nämä ovat todiste konseptista/pilottihankkeesta, strategiasta ja etenemissuunnitelmasta, mallinnuksesta ja arkkitehtuurista, täytäntöönpanon suunnittelusta, toteutuksesta, laajentamisesta, integraatiosta, yhteistyöstä ja kypsyydestä.

Project Management Institute, voittoa tavoittelematon projektijohtajien ammattiyhdistys, julkaisi valkoisen kirjan pilvilaskennasta, jota voi käyttää referenssinä kenelle tahansa pilviprojektipäällikölle. Paperi sisältää 8 keskeistä vaihetta pilvilaskennan toteuttamiseen sekä 2 tapaustutkimusta, jotka tukevat menetelmää .

Stanoevska-Slabeva et al tarjoavat myös käytännön ohjeita perinteisen IT-infrastruktuurin siirtämiseksi kohti pilviä: alustava analyysi pilvipalvelujen kysynnästä ja valmiudesta, strateginen päätös pilvipalvelujen käyttöönotosta, pilottitoteutus, sisäinen yhteenliittäminen, ulkoisten resurssien sisällyttäminen sekä jatkuva seuranta ja arviointi.

kesäkuussa 2008 julkaistua Yhdysvaltain liittovaltion Terveysalan IT-strategista suunnitelmaa voidaan käyttää myös suurten hallintoelinten terveydenhuoltopilvihankkeiden toteuttamiseen. Suunnitelmassa National Coordinator for Health Information Technology-koordinaattorin toimistolle annettiin johtava rooli yhteentoimivan terveydenhuollon tietoteknisen infrastruktuurin kehittämisessä ja valtakunnallisessa toteutuksessa terveydenhuollon laadun ja tehokkuuden parantamiseksi. Strategisessa suunnitelmassa on 2 tavoitetta: potilaslähtöinen Terveydenhuolto ja väestön terveys, 4 tavoitetta kunkin tavoitteen alla. Molempien tavoitteiden tavoitteet ovat Yksityisyys ja turvallisuus, yhteentoimivuus, omaksuminen ja yhteistyöhallinto. Suunnitelma kunkin tavoitteen saavuttamiseksi on yksityiskohtainen 43 strategian avulla, jotka kuvaavat kunkin tavoitteen saavuttamiseksi tarvittavaa työtä. Kuhunkin strategiaan liittyy virstanpylväs, jota vasten edistymistä voidaan arvioida, ja joukko havainnollisia toimia kunkin strategian toteuttamiseksi.

edellä käsiteltyjen strategisen suunnittelun menetelmien lisäksi tässä tutkimuksessa ehdotetaan terveydenhuoltoalan pilvipalvelujen strategisen suunnittelun (HC2SP) mallia, jonka avulla terveysjärjestö voi määrittää suuntansa, strategiansa ja resurssiensa kohdentamisen siirtyäkseen perinteisistä terveyspalveluista pilvipalveluihin. Mallissa on 4 vaihetta: tunnistaminen, Arviointi, toiminta ja seuranta (KS.kuva 2).

katso tätä lukua

Vaihe 1: tunnistaminen

tässä HC2SP-mallissa ensimmäinen vaihe on analysoida terveysjärjestön palveluprosessin nykytilaa ja tunnistaa palvelun parantamisen perustavoite asiakkaan tai potilaan äänen kuulemisen avulla. Juurisyyt-analyysimenetelmää voidaan soveltaa nykyisen palveluprosessin ongelmien analysointiin. Tyypillinen syyhierarkia ilmaistaisiin seuraavasti:

ongelma #1: potilaan sisäänpääsy tai kotiuttaminen sairaalasta on liian pitkä prosessi. Miksi? Turhaa (päällekkäistä) kartoitusta on liikaa. Miksi? Paperipohjainen kartoitusjärjestelmä on tehoton. Miksi? Automatisoidut tietojärjestelmät, kuten EHR/EMR, puuttuvat. Miksi? Siihen liittyy paljon ennakkoon IT-investointeja ja ylläpitoa.

objektiivista tunnistamista ja sen soveltamisalaa on selkeytettävä, jotta loppukäyttäjiä (potilaita) voidaan palvella tehokkaammin ja vaikuttavammin. Lisäksi strategisen suunnittelutiimin on määriteltävä terveydenhuollon palvelujen laatuindikaattorit ja selitettävä niiden tarkoitus sekä kunkin indikaattorin käyttö. Mallin tässä vaiheessa strateginen suunnittelutiimi saa hyvin määritellyt mahdollisuudet palveluongelmaan.

Vaihe 2: arviointi

mallin toisessa vaiheessa arvioidaan pilvilaskennan käyttöönoton mahdollisuuksia ja haasteita. ENISA , Cloud Security Alliance ja NIST ovat kehittäneet kattavia oppaita, joissa arvioidaan pilvilaskennan käyttöönoton hyötyjä ja riskejä. Potentiaalinen käyttäjä voi myös käyttää SWOT-analyysiä (strengths, weaknesses, opportunities, and threats) pilvipohjaisen lähestymistavan toteutettavuuden arvioimiseksi .

lisäksi käyttäjän on arvioitava menetelmiä tunnistettujen ongelmien käsittelemiseksi. Tähän tarkoitukseen on saatavilla useita viittauksia (KS.Taulukko 2). Esimerkiksi Armbrust et al raportti 10 suuria esteitä pilvipalvelujen. Jokainen este yhdistetään mahdollisuuksiin (ratkaisuihin), jotka vaihtelevat suoraviivaisesta tuotekehityksestä suuriin tutkimushankkeisiin. Buyya ja Ranjan keskustelevat useista pilviliittoon liittyvistä hallintakysymyksistä, kuten tiedonsiirron pullonkauloista, jaetuista kirjauksista ja hajautettujen klusterien liitosta. Niissä on myös muita viitteitä käsiteltyjen asioiden käsittelemiseksi. Lisäksi Kuo et al ehdottaa XML-pohjainen välittäjä voittaa tietojen lukitus-ongelmia.

Cloud Security Alliance kuvaa 12 osa-aluetta, joilla on ongelmia pilvipalveluissa. Verkkotunnukset on jaettu 2 laajaan luokkaan: hallinto ja operaatiot. Ratkaisusuositukset annetaan myös kullekin verkkotunnukselle. NIST Guidelines on Security and Privacy in Public Cloud Computing-ohjeissa mainitaan monia keskeisiä cloud security and privacy-kysymyksiä ja vastaavat varotoimisuositukset, joita organisaatiot voivat noudattaa suunnitellessaan tai käynnistäessään julkisen pilvipalvelun ulkoistusjärjestelyä. Ward ja Sipior keskittyvät toimivaltakysymyksiin. He suosittelevat 5 strategioita pilvi asiakkaille käsitellä toimivalta ongelmia.

Vaihe 3: Toiminta

uuden laskentamallin arvioinnin jälkeen organisaatio voi päättää, ottaako palvelun käyttöön vai ei. Jos vastaus on kyllä, sen on laadittava täytäntöönpanosuunnitelma. Tässä asiakirjassa ehdotetaan 5-vaiheista suunnitelmaa seuraavasti.

Vaihe 1: Määritä pilvipalvelu ja Käyttöönottomalli

kuten edellä on mainittu, pilvilaskenta voi viitata useisiin eri palvelutyyppeihin (SaaS, PaaS ja IaaS) ja erilaisiin käyttöönottomalleihin (yksityinen, julkinen, yhteisö ja hybridipilvi). Jokaisella palvelutyypillä tai käyttöönottomallilla on omat hyötynsä ja riskinsä . Sen vuoksi erityyppisten palvelujen tai käyttöönottomallien sopimisen keskeisten näkökohtien olisi oltava erilaiset.

Vaihe 2: Vertaa eri pilvipalvelujen tarjoajia

oikean pilvipalvelun tarjoajan valitseminen on toteutussuunnitelman tärkein osa. Eri palveluntarjoajat voivat tarjota erilaisia palvelumalleja, hinnoittelujärjestelmiä, auditointimenettelyjä sekä tietosuoja-ja turvallisuuskäytäntöjä. Järjestö joutuu vertailemaan eri tarjontaa. Lisäksi sen on arvioitava palveluntarjoajan maine ja suorituskyky ennen kuin se allekirjoittaa sopimuksen.

Vaihe 3: Hanki varmuus valitulta Pilvipalveluntarjoajalta

organisaatio tarvitsee takeet siitä, että valittu palveluntarjoaja tarjoaa palvelun laatua ja noudattaa moitteetonta yksityisyyttä, turvallisuutta sekä oikeudellisia käytäntöjä ja määräyksiä. Palvelun laatua koskevia takeita ovat tilauksesta tapahtuva saatavuus, pay-per-use, nopea joustavuus, oikea-aikainen vianmääritystuki ja toiminnan läpinäkyvyys . Tietosuoja-ja tietoturvavakuutukset kattavat tietojen luottamuksellisuuden, eheyden, saatavuuden, aitouden, valtuutuksen ja korjaamattomuuden. Lisäksi palveluntarjoajan on varmistettava, että tiedot, mukaan lukien kaikki sen varmuuskopiot, tallennetaan vain sopimuksen, palvelutasosopimuksen ja asetuksen sallimissa maantieteellisissä paikoissa.

Vaihe 4: harkitse tulevaa tiedonsiirtoa

organisaatio voi joutua siirtämään tietoja ja palveluja toiselle palveluntarjoajalle tai takaisin yrityksen sisäiseen IT-ympäristöön, koska palveluntarjoaja lopettaa liiketoimintansa tai palvelutoimintansa (esim.Google Healthin toiminnan lopettaminen äskettäin ), palvelun laatu on heikentynyt kohtuuttomasti tai sillä on sopimuskiista. Tietojen siirrettävyyttä on harkittava etukäteen osana suunnitelmaa .

Vaihe 5: Pilottitoteutuksen aloittaminen

monet aiemmat strategisen suunnittelun menetelmät viittaavat siihen, että organisaatio, jolla ei ole aiempaa pilvikokemusta, aloittaa pilottitoteutuksella . Pilotin tulisi olla sopiva todistamaan pilvilaskennan edut organisaatiolle.

Vaihe 4: seuranta

viimeisessä vaiheessa otetaan käyttöön pilvilaskennan infrastruktuuri ja laaditaan seurantasuunnitelma. Suunnitelmassa kerrotaan, milloin ja miten palvelun parannuksia mitataan. Kohtuulliset tavoitteet asetetaan etukäteen, ja uusien palveluiden tuloksia mitataan määriteltyihin tavoitteisiin tai suoritusmittareihin nähden parannuksen suuruuden arvioimiseksi . Jos Uusi palveluehto ei täyty, terveysjärjestön on tarkistettava, mitkä seikat vaikuttavat tavoitteelliseen saavutukseen. Jos palvelun tyytymättömyyden pääsyy on pilvipalvelujen tarjoajalta, organisaatio neuvottelee palveluntarjoajan kanssa palvelun parantamiseksi tai voi harkita tietojen ja palveluiden siirtämistä toiselle palveluntarjoajalle tai takaisin omaan IT-ympäristöönsä.

keskustelu ja johtopäätös

pilvilaskenta on uusi laskentamalli, joka lupaa tarjota loppukäyttäjille enemmän joustavuutta, vähemmän kustannuksia ja enemmän tehokkuutta IT-palveluissa. Se tarjoaa potentiaalisia mahdollisuuksia EHR-adoption, terveydenhoitopalvelujen ja tutkimuksen parantamiseen. Kuten edellä on todettu, uuden mallin edistämisessä terveydenhuollossa on kuitenkin vielä paljon haasteita. Ehkä vahvin vastustus pilvilaskennan käyttöönotolle terveysalan IT-keskuksissa koskee tietoturvaa ja lakiasioita. Onneksi monet tärkeimmät tarjoajat (esim .Microsoft, Google, Amazon) ovat sitoutuneet kehittämään parhaita käytäntöjä ja käytäntöjä asiakkaan tietojen ja yksityisyyden suojaamiseksi. Jotkut voittoa tavoittelemattomat organisaatiot, kuten Cloud Security Alliance ja Trusted Computing Group, ovat kehittäneet kattavat ohjeet sekä laitteisto-ja ohjelmistoteknologiat, jotka mahdollistavat luotettavien pilvisovellusten rakentamisen. Hallitukset myös edistää asetuksia (esim, HIPAA ja PIPEDA ) suojella pilvi käyttäjien tietoturvaa ja yksityisyyttä. Lisäksi useimmat pilvipalveluihin liittyvät oikeudelliset kysymykset voidaan yleensä ratkaista sopimusarvioinnin tai neuvottelujen avulla .

kun terveysjärjestö harkitsee palvelunsa siirtämistä pilvipalveluun, se tarvitsee strategista suunnittelua, jossa tutkitaan ympäristötekijöitä, kuten henkilöstöä, budjettia, teknologioita, organisaatiokulttuuria ja viranomaismääräyksiä, jotka voivat vaikuttaa siihen, arvioidaan sen valmiuksia saavuttaa tavoite ja tunnistetaan strategiat, joilla pyritään eteenpäin. Tämä paperi tarjoaa hyödyllisiä strategisen suunnittelun referenssejä mahdollisille käyttäjille pilviprojektien käynnistämiseksi. Lisäksi ehdotetaan uutta mallia nimeltä HC2SP, jota terveysjärjestö voisi soveltaa määrittääkseen suuntansa, strategiansa ja resurssien kohdentamisensa pilviparadigmaan siirtymiseen. Malli sisältää 4 vaihetta: tunnistaminen, Arviointi, toiminta ja seuranta. Ensimmäisessä vaiheessa organisaatio analysoi palveluprosessin nykytilan ja tunnistaa palvelun perustavoitteen. Vaihe 2 on arvioida mahdollisuuksia ja haasteita käyttöön pilvilaskennan. SWOT-analyysin avulla organisaatio pystyy määrittämään uuden mallin käyttöönoton sisäiset vahvuus-ja heikkoustekijät sekä ulkoiset mahdollisuus-ja uhkatekijät. Joitakin mahdollisia ratkaisuja pilvi kysymyksiä on myös esitetty. Sitten, vaiheessa 3, organisaatio laatii cloud computing toteutussuunnitelma. Kirjoittaja ehdottaa, että tähän tulisi sisältyä ainakin seuraavat: määritä pilvipalvelu ja käyttöönottomalli, vertaile eri pilvipalvelujen tarjoajia, Hanki varmuus valitulta pilvipalvelujen tarjoajalta, harkitse tulevaa tiedonsiirtoa ja aloita pilottitoteutus. Viimeisessä vaiheessa otetaan käyttöön pilvipalveluinfrastruktuuri ja laaditaan seurantasuunnitelma terveydenhuollon palveluparannusten mittaamiseksi.

kuten pilvipalveluyrityksen toimitusjohtaja kommentoi:

jos heräisit tänä aamuna ja lukisit Wall Street Journalista, että sano: Overstock.com on lopettanut UPS: n, FEDEXin ja U. S. posti, ja oli ostanut laivastot kuorma-autoja ja alkoi leasing lentokenttien solmukohdat ja toimittaa tuotteita itse, voisi sanoa, että he olivat järjiltään. Miksi se on paljon hullumpaa kuin terveydenhuoltoyritys, joka käyttää 2 miljardia dollaria vuodessa (perinteiseen) tietotekniikkaan?

pilvilaskenta tarjoaa pakottavan mahdollisuuden tietotekniikan kuluttajille ja tietopalveluiden tuottajille . Gartner Research havaitsi myös, että pilvilaskenta sijoittui vuonna 2011 chief information officersin tärkeimmäksi tekniseksi prioriteetiksi . Pilvilaskennan käyttöönotto on kuitenkin monimutkainen prosessi, johon liittyy monia tekijöitä. Se tarvitsee tiukkaa arviointia ennen uuden laskentamallin käyttöönottoa organisaatiossa. Tässä asiakirjassa keskitytään 4 arviointiin ja strategiseen suunnitteluun, jotka auttavat terveysjärjestöjä määrittämään, siirrytäänkö perinteisistä pilvipohjaisiin terveyspalveluihin (tai miten).