COVID-19与树莓派:研究人员将物联网技术应用于疾病检测

马萨诸塞州立大学的研究人员表示,一种树莓派边缘设备可以帮助识别人群中的流感样症状,从而拓宽了可用于跟踪疾病传播的工具的范围。

一个物联网马萨诸塞州立大学阿默斯特分校(UMass Amherst)的一组研究人员表示,能够实时追踪咳嗽和人群规模的设备,可能会成为一种有用的工具,用于识别大群体人群中是否存在流感样症状。

研究人员称它为“冲洗”,大概有一本字典那么大。它包含一个便宜的麦克风阵列、一个热传感器、一个树莓派和一个英特尔Movidius 2神经计算引擎。这个想法是使用AI在边缘分类音频样本,并在任何给定时间识别房间里的人数。

由于该系统可以将咳嗽与其他类型的非语音音频区分开来,因此,将咳嗽与特定人群的规模联系起来,可以提供一个有用的指标,来衡量有多少人可能出现类似流感的症状。

在2018年12月至2019年7月的一次试运行中,马萨诸塞州立大学卫生服务诊所的四个候诊室安装了冲水阀。研究人员表示,他们能够“强烈”地将该系统的结果与流感和其他症状相似的疾病的临床测试联系起来。

该论文的主要作者、博士生福萨德•侯赛因(Forsad Al Hossain)和他的合著者兼导师、助理教授陶希德•拉赫曼(Tauhidur Rahman)表示,冲洗用水的更大计划正在进行中。

他们说:“目前,我们计划在几个大型公共场所(如大型自助餐厅、教室、宿舍、体育馆、礼堂)安装冲水系统,以从居住在某个城镇或城市的广泛人群中捕捉综合征信号。”“我们也在寻找资金来进行一个大规模的多城市试验。与此同时,我们还通过扩展FluSense捕捉更多综合症信号的能力(例如,最近我们在FluSense中增加了打喷嚏感知能力)来丰富我们的感知能力。我们肯定在这一行的研究中看到了巨大的商业化潜力。”

从技术角度来看,FluSense特别有趣,因为所有有意义的处理工作都是在本地完成的,通过Intel的神经计算引擎和Raspberry Pi完成。当然,症状信息会被无线发送到实验室进行核对,但繁重的工作是在边缘完成的。Al Hossain和Rahman很快就强调,该设备不会收集个人身份信息——重点是在特定的环境下收集数据,而不是识别任何一个病人的疾病——而且它收集的所有信息都经过了严格的加密,这使它成为最小的隐私问题。

研究人员认为,冲水的关键在于将其视为一种健康监测工具,而不是一种诊断设备。Al Hossain和Rahman说,与其他健康监测技术相比,尤其是那些基于互联网跟踪的技术,比如谷歌流感趋势和Twitter,它有几个重要的优势。

“冲水阀不容易受到公共卫生活动或广告的影响。此外,该传感器的非接触特性非常适合被动地捕获来自不同地理位置和不同社会经济群体(包括可能无法获得医疗保健和可能不去医生/诊所的贫困人群)的综合征信号,”他们说。

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