物联网疫情监控系统设计

物联网疫情监控系统设计

李沅育 唐笑非 王旭 王彦钊 陈宇峰 邱子龙

（辽宁科技大学）

1前言

在疫情期间，识别疑似人员、阻止疫情传播是紧迫的工作。在路口检查路人、检查司机体温。如果不认真查，疫情容易传播。如果逐一认真测量体温，容易交叉感染、造成道路拥堵，甚至影响地方经济的发展。检查人员常常要问路人三个问题：1、从哪里来；2、近期身体有没有发烧；3、有没有接触传染病患者的经历。面对询问，有些路人由于某些个人的原因，用假话蒙混过关。而且有些人无法在短时间内回答清楚。对疑似人员采取隔离措施。需要定期测量体温，报告行踪。显然由疑似人员自己报告体温和行踪、误差较大，甚至有虚假的成分。上述防疫没有科技含量，效率极低、防疫人员劳累，并且防不胜防。

应用手机和网络、智能采集和识别，在阻止疫情传播方面可以大有作为。防疫工作智能信息化是大趋势。保守预测：应用手机和网络、加上AI可提高防疫效率五倍以上。彻底改变防疫的被动局面。首先，应用手机和网络，用AI采集识别用户的体温数据、行踪数据、接触史数据。并且用AI分析数据、快速识别疑似人员。重要的是：用创新科技确保在家中预先测量、无法做假。确保数据的准确可靠。其次，要大幅提高检查路人的工作效率。在手机APP中显示闪动的通行码，检查人员相距3米查看通行码、确认健康达标。从而不需要在路口测量体温，最大的方便百姓出行。并且用网络科技限制疑似人员的出行。

2 物联网疫情传监控系统

本项目目的是：项目物联网疫情传监控系统；用AI识别疑似人员、限制疑似人员出行；让检查路人的效率倍增，技术可行性高；适合各种传染病的疫情，实现用高科技阻止疫情的传播。本项目所述的系统，包括：智能手机、服务平台、显示装置、管理终端、检查终端。智能手机，是指用户随身携带的通信终端，在智能手机中需要安装防疫APP。具体的智能手机可采用多种型号。智能手机简称手机。用户首次使用需要安装防疫APP，注册登记相关的信息。例如：姓名、身份证号、职业、居住地址、联系方式、同住人员、拍摄用户照片等。防疫APP，是指手机防疫的专用软件；每天定时启动防疫APP，提示用户测量人体指标、记录所测量的结果；通过手机定位软件、采集获得用户的行踪位置及时间段；并且用AI软件跟用户交流分析、形成用户的防疫指标，将防疫指标上传服务平台。AI软件，是指跟用户人机交流、智能识别和自动学习的软件；向用户提出问题、识别用户的回答，并根据每种回答分别采用相对应的交流流程；如果用户有提问，给予正确回答后，还要智能识别用户所提问题的相关联的问题，并进行有针对性的提问；自动积累学习并优化人机交流的过程，获得用户的防疫指标中所需要的数据和信息。

防疫指标，包括：用户在近期若干日期内的人体指标、行踪数据、接触史数据。若干日期主要跟疫情有关，例如：设为12天。人体指标，是指人体具体数据的名称、次数、时间、数据和信息。人体具体数据，主要是指人的体温，也可以指其它能够在家中检测的跟传染病症状有密切关系的指标或信息，以及次要症状。例如：在家中测量血液中的某项指标、采用试纸测试的结果等。次要症状有：咳嗽的特征、疼痛的特征、食欲的特征、疲乏的特征、尿液的特征等。在疫情的紧急时机，测量人体指标可采用常见的体温计、测量用户的体温。更优的方案是：后文有介绍的与手机相连接的测量装置。行踪数据，主要是指用户居住地址及时间段、同住人员姓名；用户出行到人员密集场所的地理位置及时间段、近距接触人员姓名；用户在疫情地区的行踪及时间段、随行人员姓名；用户乘座交通工具的线路名称及时间段、随行人员姓名。疫情地区是指疫情的发源地或者疫情的高发区。

接触史数据，是指用户接触患者的地理位置及时间段，患者的姓名、用户与患者的关系。接触史是指用户接触患者的经历。防疫APP根据不同传染病的特点、疫情的等级，并根据用户的特点，决定定时启动防疫APP的时间，决定防疫指标中所涉及的功能和参数。防疫APP根据防疫指标中的数据，当用户的人体指标超标时，将用户确认为疑似人员；当用户的人体指标合格，但是经过AI软件交流分析，识别用户有在疫情地区的行踪、或者有接触史，将用户确认为疑似人员。疑似人员，是指用户为疑似传染病的人员。防疫APP根据防疫指标中的数据、将疑似人员划为若干等级，建议采取不同的隔离措施；对于重度疑似人员，建议用户及时到医院检查治疗。防疫APP应用手机中的定位软件，识别疑似人员违规出行时、发出声响和图文警示；识别疑似人员违规即将进入人员密集场所时，发出高级的声响和图文警示；并且记录疑似人员违规出行的行踪数据和时间。从而用网络科技、限制疑似人员的出行。

另外，用户通过防疫APP可以向服务平台咨询、学习、报告疫情。

对于没有手机的小孩、老人等。可在亲朋手机中另外安装一个防疫APP。并且要注册登记，防疫APP提醒要定期测量体温，并且让没有手机的人员、报告行踪和接触史。显然在流动人口中，只有极少数人没有手机。

服务平台，是指大型电脑服务器及周边的硬件；在服务平台中安装服务平台的工作软件、AI比对软件、分析疫情软件，辅助工作人员的软件；还有用户注册数据库、患者数据库、患者行踪数据库、疑似人员数据库、咨询交流软件，地图软件，还有供用户手机下载的防疫APP。

用户注册数据库，主要保存每个用户注册时的信息，还保存用户每次使用防疫APP所更新的防疫指标。

患者数据库，主要保存患者在注册时的信息，还保存患者每次使用防疫APP所更新的防疫指标，并且记录收治医院的名称。

患者行踪数据库，是指收录每个患者若干时间内的行踪数据，并且行踪数据有时效性。具体的时效，由工作人员根据疫情设置。

疑似人员数据库，主要保存疑似人员在注册时的信息，还保存疑似人员每次使用防疫APP所更新的防疫指标，以及疑似人员的等级、疑似人员违规出行的记录。

服务平台收到用户手机的防疫指标，应用AI比对软件，将用户的行踪数据与患者行踪数据库中的数据进行比较，分析识别用户的接触史。

应用AI比对软件，共有三种情况：1、用户确实没有接触史，确认用户为健康达标人员，授予用户通行码。2、用户接触史方面有疑点，不授予通行码，需要进行复查；服务平台通知防疫APP用AI软件跟用户交流、复查疑点。3、认定用户有接触史，不授予通行码，将用户确认为疑似人员。

通行码是用户属于健康达标人员的证明，也是用户出行的通行证。健康达标人员，是指用户的防疫指标合格，包括：用户的人体指标合格、没有在疫情地区的行踪数据、没有接触史数据。通行码，是指由图形码、闪动图标、用户头像照组成的动态标志，并且通行码可以在用户手机防疫APP中醒目显示。图形码，主要是指条形码、或者二维码、或者多维码。图形码中的信息，主要包括：通行码有效时间、用户姓名、身份证号、年龄、性别、联系方式、用户照片的链接地址。闪动图标，是指在图形码旁边设计有醒目的闪动变化的图标，并且闪动图标的形状、颜色、内容、闪动方式均可以经常更换。设计闪动的图标，目的是严防复制和伪造、方便检查人员察看识别。头像照，是指脸部占画面较大面积的照片。可根据用户的照片，由防疫APP放大显示，成为头像照。方便检测人员远距离察看。通行码有效时间，是指用户最后一次更新防疫指标的时刻开始、至指定时间结束。当通行码超过有效时间，在防疫APP中无法显示通行码，并提醒用户使用防疫APP及时测量人体指标。例如：设置指定时间为6小时。用户被医生确诊为患者时，用户可以在防疫APP中设定自己为确诊患者，或者由工作人员通过管理终端输入新患者的姓名、身份证号。服务平台自动将新患者防疫指标中的行踪数据、加入到患者行踪数据库中。

服务平台有了新患者名单之后，自动将与新患者有接触史的若干用户确认为疑似人员。服务平台向疑似人员的手机防疫APP中、发出确认通知。服务平台通过防疫APP向患者、不同等级的疑似人员、健康达标人员，分别发出不同的通知、防疫知识、配合的措施、宣传防疫的规定和要求。从而可以应用手机和网络分别管理患者、疑似人员、健康达标人员。服务平台通过电信网方式与智能手机、检查终端相连接。服务平台与若干显示装置、若干管理终端采用有线或者无线方式相连接。显示装置，是指安装在防疫管理中心的大型电脑屏幕，可显示相关的疫情数据、城市疫情分布图。方便现场人员共同观看。管理终端，是指安装在防疫管理中心的若干台式电脑；工作人员通过管理终端可以管理和控制服务平台的工作；工作人员操作管理终端，根据疑似人员的等级、分别给予相应的管理措施；还可以根据所掌握用户的防疫指标，进行疫情分析，给予不同用户有不同的通知和管理；还可以通过服务平台设置防疫APP的功能和参数，并负责对防疫APP软件的升级。工作人员通过管理终端的设置、让服务平台自动接受用户的咨询、报告疫情，给予用户科学防疫的指导。检查终端，是指能够扫描通行码的通信终端，获得通行码中的信息；并且可以从用户照片链接地址中、调取并显示用户的照片。检查人员使用检查终端，核实用户的信息无误后，准予放行。具体的检查终端，可以采用智能手机或者采用市售的专门用于扫描检查的装置。检查终端中，需要安装工作软件。本系统检查路人的方式有二种。一种是检查人员使用检查终端、扫描路人手机中的通行码。还有一种是检查人员用眼睛查看通行码。使用检查终端扫描路人的通行码，是一种比较严格的检查方式。特别适合机场等重要场所的入口。用眼睛查看通行码，是指检查人员可以相距路人3米远、凭眼力就可以查看路人手机中、通行码中的头像照和闪动图标，从而证明路人是健康达标人员，准予放行。因此可以取消路口的体温测量，彻底提高检查路人的效率。特别适合路口、商场入口的检查。如果路人手机中没有通行码，则检查人员要详细盘问，需要当场测量路人的体温。甚至禁止出行，实施隔离。

3结束语

用户出门前，可以预先测量好体温，并且通过防疫APP人机交流、获得用户的防疫指标。防疫APP用AI软件分析防疫指标、识别疑似人员。服务平台用AI比对软件、进一步识别疑似人员，授予健康达标人员：通行码。检查人员凭眼力查看通行码中的头像照片和闪动图标，证明用户为健康达标人员、准予放行。因而可以取消路口的测量体温，彻底提高路口的检查效率。而且有严密的技术措施防范测量做假、防范伪造通行码，确保数据准确可靠。另外还用网络科技限制疑似人员的出行，记录违规出行的行踪和时间。服务平台中有广大用户的防疫指标，掌握患者和疑似人员的地理位置。因而可以用大数据分析疫情，批量管理相关的人员。本系统技术先进、技术方案切实可行，实现用手机和AI高效率阻止疫情传播。本系统适合全面推广，建立全民防控疫情的体系，引领防疫工作的智能信息化。

参考文献：

[1]物联网技术应用及发展研究[J]. 宋洪芳. 潍坊学院学报. 2011(04)

[2]物联网技术及其应用[J]. 李文. 福建电脑. 2010(09)

[3]浅谈物联网技术在人防系统中的应用[J]. 王华锋. 信息通信. 2017(10)

[4]基于联网技术的第三方物流转型升级路径[J]. 曾佑新,许崇洋. 商场现代化. 2013(10)

基金支持

该项目获得辽宁科技大学2020年期大学生创新创业训练计划支持