注重隐私保护的蓝牙腕带,跟踪新冠肺炎密切接触者

2020-07-31来源: EEWORLD关键字:蓝牙  智能穿戴

本文作者:Asem Elshimi,是Silicon实验室物联网无线解决方案的RFIC设计工程师


蓝牙测向如何应用于人群接触追踪?首先,这项技术需要额外的硬件和软件基础设施才能充分发挥作用。例如,接收机或发射机侧需要更多天线。


基于蓝牙测向的接触追踪系统包括两个部分:第一,为个人附加蓝牙标签;第二,网关基础设施,系统的主干。它类似于计算机和服务器如何协同工作形成互联网。


安装基础设施是一项复杂但可移植的操作,而且必须首先进行。一旦完成,设计师如何将蓝牙标签附加到个人身上?如前所述,现有的智能手机,虽然启用了蓝牙,但无法执行基于蓝牙测向的跟踪。目前市场上的智能手机最适合接收信号强度指标(RSSI)解决方案。


智能手机解决方案的替代方案是可穿戴的蓝牙标签或腕带。蓝牙腕带的成本为每只1美元或2美元,使用币形电池可以工作长达10年。蓝牙腕带可以使用蓝牙测向技术以及其他更精确的蓝牙位置测量技术。这种随时可部署的解决方案可用于解决人口稠密的城市环境,相比而言,智能手机RSSI距离分辨率不足。


在可预见的未来,高度密集的商业环境,如医院、办公室和零售场所,可以安装蓝牙测向网关。人们被要求戴上蓝牙腕带进入建筑物和设施。每个人都可以检查自己是否接触到确诊病例。


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图1蓝牙腕带,成本为1-2美元。


在这个蓝牙腕带场景中,竞争解决方案需要协同工作。正如在本系列的第一篇文章中提到的,工程师们有两种蓝牙接触追踪技术。其中RSSI方法简单、价格低廉,它可以在近期内部署用于高级蓝牙跟踪。第二,蓝牙测向可以提供低于1米的精度,最适合密集的城市环境。但是,它需要基础设施的初始安装,因此,它将在长期内部署。 


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每种蓝牙定位技术的优点和局限性。


从实现的角度来看,有两个可行的解决方案:智能手机应用程序和蓝牙腕带。如前所述,智能手机软件不支持蓝牙测向,这意味着它更有可能使用蓝牙手链来实现。RSSI呢?RSSI智能手机应用程序可以在近期内部署,但是,RSSI手机应用程序的警告是,不是每个人都有智能手机。


世界上大约一半的人口(38亿人)拥有并使用智能手机。此外,世界各地的政治机构都有不同的要求,特别是在隐私和人权方面。一些政府出于政治和经济原因可能会完全拒绝智能手机解决方案。那么,我们如何向世界其他地区提供类似RSSI的应用程序呢?具有成本效益的蓝牙腕带将使接触追踪更广泛。蓝牙腕带和智能手机可以相互补充,促进有效的全球数字追踪解决方案。


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蓝牙腕带和基于RSSI的智能手机应用程序可以相互补充,提供有效的数字联系人跟踪解决方案。


虽然智能手机应用解决方案具有近期部署的优势,但蓝牙腕带提供了定制的可能性。在腕带上实现蓝牙连接的片上系统(SoC)也可以从集成在腕带中的传感器获取医疗诊断读数,如温度、心率和血压。腕带可以通知使用者症状。


基于隐私的解决方案


对人们的位置进行大规模监控存在隐私问题。尽管COVID-19大流行是全球性的紧急情况,而不是每天都会发生的情况,但我们不能承担暴露每个人位置的风险。虽然世界上有些地区比其他地区更能容忍隐私问题,但我们大多数人更喜欢基于隐私的解决方案。


因此,数字跟踪算法必须以数据保护为首要目标。透明的算法和合乎道德的数据处理是不可兼得的。无论是智能手机应用程序、蓝牙腕带,还是两者兼而有之,这些问题都必须得到解决。


与围绕用户数据收集构建的智能手机应用不同,这使得人们和政治机构更难信任智能手机解决方案,蓝牙腕带提供了一种以隐私为中心的替代方案。谁都知道你的智能手机,但另一方面,腕带是谁的并不知道。


这个概念很简单:腕带可以以一种隐私身份的方式设计,每个设备都被分配一个唯一的识别号(UIN)。最终用户戴着腕带在杂货店和其他公共场所闲逛。这种腕带上的蓝牙跟踪RSSI、测向或任何其他蓝牙技术都能起作用。这些腕带会交换一些随机但可识别的短信息。


下面是一个简单的场景,说明这一点:比如Shaina和Ryan在一家商店联系。Shaina的腕带会记录Ryan的加密信息,但对Ryan一无所知。瑞安的腕带和肖娜的腕带一样。两个腕带都与附近的服务器通信。


几天后,瑞安被诊断出感染了COVID-19。医疗团队上线后,将Ryan的腕带标记为“已确认病例”。然后服务器将Shaina的腕带标记为“直接接触对象”。当Shaina使用UIN而不是个人身份登录数据库时,她会看到她的腕带被标记为直接接触对象。现在Shaina可以立即采取行动隔离自己,在需要的时候寻求检查和护理。


虽然这是一个简单的场景,但它展示了隐私身份跟踪实现的潜力。个人有责任检查并确认他或她在数据库中的状态,然而数据库不知道用户的身份。


蓝牙已准备好部署


考虑到全球流行病的紧迫性,设计工程师需要加快识别和跟踪行动计划。蓝牙数字跟踪技术的优势在于,它是一种成熟的商业技术。


基于几十年的部署,人们对蓝牙软件有信心,因为它的简单性和超低功耗。工程师们知道在性能和技术特性方面对蓝牙有什么期待,最重要的是,蓝牙现在就可以部署了。

关键字:蓝牙  智能穿戴 编辑:冀凯 引用地址:http://news.nvwayi.com/IoT/ic504913.html 本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

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