物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在新冠肺炎防控中的應(yīng)用研究

郭進(jìn)元

（包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014035）

1 物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介

物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。（1）感知層，是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)，主要包括數(shù)據(jù)采集子層（二維碼標(biāo)簽、識(shí)讀器、攝像頭等）和傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)（低速與中高速近距離傳輸技術(shù)、自組織技術(shù)、傳感器中間件技術(shù)等）[1]。（2）網(wǎng)絡(luò)層，主要解決感知層所獲取的長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)通信問題，主要依托現(xiàn)有的各種通信網(wǎng)絡(luò)，如互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等[2]。（3）應(yīng)用層，是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口，主要解決信息處理和人機(jī)界面的交互問題。物聯(lián)網(wǎng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層都具有自身的關(guān)鍵技術(shù)，其中，感知層的關(guān)鍵技術(shù)是感知技術(shù)和自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)鍵技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無線傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，應(yīng)用層的關(guān)鍵技術(shù)是數(shù)據(jù)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在新冠肺炎防控中的主要應(yīng)用

新冠肺炎為新型冠狀病毒肺炎（Corona Virus Disease 2019，COVID 19）的簡(jiǎn)稱。2020年3月11日，世界衛(wèi)生組織將新冠肺炎稱為全球的大流行?。≒andemic）。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有全面標(biāo)識(shí)感知、可靠通信傳輸、高度智能控制3個(gè)顯著特征，有利于將其應(yīng)用于新冠肺炎防控工作的很多環(huán)節(jié)。

2.1 智能體溫監(jiān)測(cè)

在新冠肺炎防控期間，體溫測(cè)量是預(yù)判、識(shí)別新冠肺炎患者的重要指標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)體溫異常人員的有效防控，在2020年1月月底，我國(guó)陸續(xù)在各省市學(xué)校、辦公樓、公園、商場(chǎng)、車站與機(jī)場(chǎng)出入口等重要位置安排了專門的體溫測(cè)量人員，并安裝了紅外熱成像測(cè)溫設(shè)備，以感知、采集出入公共場(chǎng)所的人的體溫情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)新冠肺炎可疑患者的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)警。

就技術(shù)層面而言，紅外熱成像測(cè)溫設(shè)備的位置非常固定，并且只能監(jiān)測(cè)人員當(dāng)時(shí)的體溫情況，無法對(duì)人員后續(xù)的體溫進(jìn)行跟蹤和測(cè)量。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)人員體溫的可持續(xù)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)新冠肺炎的有效防控，可以在紅外體溫檢測(cè)儀測(cè)量的基礎(chǔ)上，采用可穿戴體溫監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)人員長(zhǎng)時(shí)間體溫監(jiān)測(cè)和體溫監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)上報(bào)功能。舉例：學(xué)生復(fù)學(xué)第一日，學(xué)校采用紅外體溫檢測(cè)儀對(duì)入校學(xué)校進(jìn)行體溫排查后，再安排專職人員給入校學(xué)生每人發(fā)放一個(gè)智能測(cè)溫手環(huán)，并要求學(xué)生在校期間一直佩戴。該智能測(cè)溫手環(huán)內(nèi)置無線網(wǎng)絡(luò)芯片和藍(lán)牙傳輸芯片，校領(lǐng)導(dǎo)和教師可以通過智能手機(jī)、平板電腦和計(jì)算機(jī)設(shè)備全面監(jiān)控學(xué)生的體溫情況。智能測(cè)溫手環(huán)不僅可以與智能手機(jī)、平板電腦相連，還可以借助云計(jì)算技術(shù)將采集的信息通過云端存儲(chǔ)和分析，并與本地醫(yī)院的新冠肺炎監(jiān)控系統(tǒng)和病例系統(tǒng)相連。學(xué)生在校期間，一旦體溫出現(xiàn)異常，校領(lǐng)導(dǎo)和教師的智能手機(jī)、平板電腦和計(jì)算機(jī)設(shè)備就會(huì)發(fā)出報(bào)警，并準(zhǔn)確定位學(xué)生相關(guān)信息。

2.2 復(fù)學(xué)、復(fù)工人員溯源

新冠狀肺炎患者溯源，是在新冠狀肺炎患者跨區(qū)域移動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，對(duì)其移動(dòng)軌跡及相關(guān)信息進(jìn)行順向追蹤或者逆向回溯，使新冠狀肺炎患者的整個(gè)移動(dòng)軌跡始終處于有效的監(jiān)控之下。目前，我國(guó)新冠肺炎疫情已經(jīng)得到了有效控制，很多學(xué)校與企業(yè)開始陸續(xù)復(fù)學(xué)與復(fù)工。然而，“有效控制”并非代表“完全控制”。復(fù)學(xué)、復(fù)工人員在飛機(jī)、高鐵、公交、出租車等多種交通工具之間切換，在家、商場(chǎng)、公園、學(xué)校、公司多種場(chǎng)所之間切換。在此情況下，如何有效地對(duì)復(fù)學(xué)、復(fù)工人員進(jìn)行跟蹤和追溯，已經(jīng)成為各省市新冠肺炎防控部門共同面對(duì)的問題。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以設(shè)計(jì)新冠肺炎患者溯源系統(tǒng)。該系統(tǒng)按照物聯(lián)網(wǎng)典型的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層3層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（1）感知層方面，可以通過視頻監(jiān)控、傳感器、二維碼、IC卡等智識(shí)別方式，對(duì)復(fù)學(xué)、復(fù)工人員的身份、移動(dòng)軌跡、患病情況等進(jìn)行采集，同時(shí)，接收上層網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目刂菩畔?，完成相?yīng)的操作。（2）網(wǎng)絡(luò)層方面，由移動(dòng)通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等組成，負(fù)責(zé)傳輸和處理感知層獲取的信息。（3）應(yīng)用層方面，工作人員借助手機(jī)端、PC端實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)學(xué)、復(fù)工人員信息的查詢、分析和匯總等功能[3]。目前，我國(guó)已普遍采用復(fù)學(xué)碼對(duì)復(fù)學(xué)人員進(jìn)行溯源，采用健康碼對(duì)復(fù)工人員進(jìn)行溯源。復(fù)學(xué)碼和健康碼都以個(gè)人真實(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，由復(fù)學(xué)、復(fù)工人員通過自行網(wǎng)上申報(bào)，經(jīng)后臺(tái)審核后生成一種二維碼。

2.3 農(nóng)村防疫知識(shí)宣傳

當(dāng)前，在我國(guó)一些農(nóng)村，尤其是偏遠(yuǎn)山區(qū)的農(nóng)村，信息相對(duì)閉塞，新冠狀肺炎防控知識(shí)的宣傳頻次和密度比較低。為了讓廣大農(nóng)村居民及時(shí)了解、正確掌握新冠肺炎防控知識(shí)，可以借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)新型的新冠肺炎防控知識(shí)宣傳系統(tǒng)。

目前，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通都已經(jīng)相繼在我國(guó)很多鄉(xiāng)村安裝了防疫大喇叭。與農(nóng)村傳統(tǒng)大喇叭廣播相比，三大通信服務(wù)商建立的大喇叭以各自的4G，5G通信網(wǎng)絡(luò)為核心，以智能音柱、IP話筒、收擴(kuò)機(jī)、高音喇叭等為智能終端，集合各自的大數(shù)據(jù)平臺(tái)、應(yīng)急廣播平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程播報(bào)、分權(quán)與分域管理、播報(bào)內(nèi)容可控等功能[4]。三大通信服務(wù)商在廣大農(nóng)村建立的大喇叭是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息傳播方面的典型應(yīng)用，能有效解決農(nóng)村傳統(tǒng)大喇叭通知不及時(shí)、通知頻次不高、通知密度不大等問題。在新冠肺炎疫情期間，大喇叭帶來的良好宣傳效果確保了新冠肺炎防控工作的順利開展。

2.4 隔離管控

新冠肺炎具有很強(qiáng)的傳染性，因此，需要高度重視對(duì)隔離人員的管控工作。在目前的隔離人員管理過程中，一線防疫工作人員與隔離人員的頻繁接觸、隔離人員的私自外出等行為仍然存在很大的安全隱患。為了減少一線防疫工作人員與隔離人員的接觸次數(shù)，發(fā)現(xiàn)與管控隔離人員的私自外出行為，可以以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以智能門磁、電子封條等設(shè)備為載體，實(shí)現(xiàn)對(duì)隔離人員家門開關(guān)狀態(tài)的精準(zhǔn)監(jiān)控[5]。一旦隔離人員私自外出，智能門磁后臺(tái)會(huì)立即生成警告，并及時(shí)推送至一線防疫工作人員的計(jì)算機(jī)、平板電腦或手機(jī)中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)隔離人員的有效管控。當(dāng)隔離人員隔離期滿后，智能門磁會(huì)自動(dòng)撤防。智能門磁利用傳感器精準(zhǔn)監(jiān)控隔離人員的家門開關(guān)狀態(tài)，無須額外部署網(wǎng)管和施工，成本低、適用范圍廣、適用便捷，能大大提升一線防疫工作人員的工作效率。

3 結(jié)語(yǔ)

研究表明，面對(duì)新冠肺炎發(fā)展的嚴(yán)峻形勢(shì)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在新冠肺炎的防控工作中，能夠在很大程度上對(duì)新冠肺炎患者進(jìn)行監(jiān)控與檢測(cè)，從而確保發(fā)現(xiàn)新冠肺炎患者時(shí)，相關(guān)人員能在第一時(shí)間進(jìn)行防控，保障周圍人民群眾的安全。目前，我國(guó)境內(nèi)新冠肺炎疫情雖然得到了明顯的緩解，但境外新冠肺炎防控形勢(shì)依然非常嚴(yán)峻。為了確保廣大人民群眾的健康，我國(guó)醫(yī)學(xué)專家學(xué)者和物理網(wǎng)專家學(xué)者應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)合作，持續(xù)開展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在新冠肺炎防控中的應(yīng)用研究。