저비용 무선 시스템은 질병 확산을 추적하는 데 도움이 될 수 있습니다

NIST(National Institute of Standards and Technology)의 학제간 연구 팀은 개인 정보를 보호하면서 질병의 확산을 제한하기 위해 사람이나 동물이 서로 밀접하게 접촉할 때 감지할 수 있는 저렴한 장치와 방법을 설계하고 테스트했습니다. 기타.

웨어러블 장치는 상용 Bluetooth 무선 하드웨어와 NIST 암호화 기능을 결합합니다. 착용자 사이의 거리를 추정하는 데 항상 신뢰할 수 있는 것은 아니지만 NIST 시스템은 사람과 동물이 공간을 통해 이동하고 상호 작용하는 방식에 대한 연구에 유용할 수 있습니다. 이 시스템은 특정 설정에서 일관되게 사용되지 않고 덜 비공개일 수 있는 스마트폰을 사용한 접촉 추적보다 이점을 제공할 수 있습니다.

10가구 17명의 자원봉사자가 NIST의 정상적인 활동 중 시스템 성능 연구에 참여했습니다. 장치는 하루에 최소 1시간 동안 데이터를 수집하기 위해 착용하거나 집에 두었습니다. 연구원들은 자원 봉사자 간의 거리를 추정하기 위해 장치가 수신한 무선 신호의 강도를 측정했습니다. 그들은 질병통제예방센터(CDC)의 긴밀한 접촉에 대한 정의에 따라 기기 착용자들이 서로 2미터 이내로 최소 15분 동안 있을 때 발생하는 "만남"을 정의했습니다. 또한 참가자들은 만남이 있었다고 생각하는 시기와 시간을 수동으로 기록하도록 요청받았습니다.

그 결과 수신된 무선 신호의 강도와 착용자 간의 거리 사이에 어느 정도 상관관계가 있는 것으로 나타났지만 사용자가 향하고 있는 방향과 같은 변수의 영향으로 인해 추정치가 신뢰할 수 없었습니다. 또한 거리의 오류가 얼마나 허용되는지 또는 질병 전파에 대한 가능한 영향 측면에서 가까운 만남이 적절하게 정의되었는지 여부와 같은 절충안을 처리하는 방법에 대한 불확실성도 있었습니다.

NIST 남세우 펠로우는 "아무도 그 절충안을 이해하지 못한다고 생각합니다. 질병 확산을 막기 위해 최적화를 수행하는 방법을 아는 사람은 아무도 없습니다."라고 말했습니다. "하지만 이 시스템을 통해 사람들이 서로 어떻게 마주하는지에 대한 데이터 수집을 시작할 수 있어 질병 확산을 막는 데 도움이 되는 개입을 만들 수 있습니다."

더 많은 무선 채널, 더 나은 안테나를 사용하거나 초음파 거리 측정과 같은 더 많은 감지 방법을 추가하면 장치 성능이 향상될 수 있습니다. 그러나 있는 그대로 NIST 방법은 COVID-19를 유발하는 것과 같은 공기 매개 바이러스의 전파 가능성이 있는 접촉을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이 시스템은 엘리베이터와 같이 환기가 잘 되지 않는 지역의 고정된 지점에 장치를 장착하여 전염병 회복력을 위한 건물을 설계하는 데 도움이 될 수 있다고 Nam은 말했습니다. 이 시스템은 스마트폰이 지속적으로 모니터링되지 않는 요양원과 같은 환경에서뿐만 아니라 질병 확산을 제한하기 위해 동물의 상호 작용을 이해하기 위해 동물을 추적하는 데 유용할 수 있습니다.

남씨는 “질병은 가축 떼 전체를 휩쓸고 식량 공급을 위태롭게 한다”고 말했다. “이것은 우리가 식량 안보를 위해 생각해야 하는 것입니다. 우리는 또한 동물을 인도적으로 대하기를 원하며 이는 동물이 질병에 걸리는 것을 예방하고 질병에 대해 이해하는 데 도움이 되는 도구입니다.”

NIST 시스템은 보안 웹 트랜잭션에서 사용되는 것과 유사한 암호화 방법을 사용합니다. 무선을 통해 전송된 공개 암호화 키를 결합하여 각 만남에 고유한 공유 비밀 키를 만듭니다. 두 장치가 가깝다는 것을 감지하면 무작위 숫자를 기반으로 고유하고 암호화된 만남 ID를 생성합니다. 이는 장치 ID의 브로드캐스트로 인해 발생할 수 있는 사이버 공격을 방지합니다. 만남 ID는 개인 정보를 보호하기 위해 장치나 착용한 사람과 연결되지 않습니다. 만남에 대한 익명화된 데이터는 안전한 거주자 수 및 환경 통제에 대한 결정을 알릴 수 있는 건물(또는 기타 공간) 사용에 대한 정보를 제공합니다.