Sistem Radio Berbiaya Rendah Dapat Membantu Melacak Penyebaran Penyakit
Dalam upaya untuk membatasi penyebaran penyakit sambil menjaga privasi, tim peneliti interdisipliner di Institut Nasional Standar dan Teknologi (NIST) telah merancang dan menguji perangkat dan metode murah yang dapat mendeteksi ketika orang atau hewan melakukan kontak dekat dengan masing-masing. lainnya.
Perangkat yang dapat dikenakan menggabungkan perangkat keras radio Bluetooth komersial dengan fitur kriptografi NIST. Meskipun tidak selalu dapat diandalkan dalam memperkirakan jarak antara pemakainya, sistem NIST mungkin berguna untuk penelitian tentang bagaimana manusia dan hewan bergerak melalui ruang dan berinteraksi. Sistem ini mungkin menawarkan keunggulan dibandingkan pelacakan kontak menggunakan ponsel cerdas, yang tidak digunakan secara konsisten dalam pengaturan tertentu dan mungkin tidak terlalu pribadi.
Tujuh belas sukarelawan di 10 rumah tangga berpartisipasi dalam studi NIST tentang kinerja sistem selama aktivitas normal. Perangkat dipakai atau ditempatkan di rumah untuk mengumpulkan data setidaknya selama satu jam sehari. Peneliti mengukur kekuatan sinyal radio yang diterima oleh perangkat untuk memperkirakan jarak antara relawan. Mereka mendefinisikan "pertemuan" sebagai terjadi ketika pemakai perangkat datang dalam jarak dua meter satu sama lain selama setidaknya 15 menit, berdasarkan definisi Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit dari kontak dekat. Peserta juga diminta untuk mencatat secara manual kapan dan berapa lama mereka merasa telah bertemu.
Hasil penelitian menunjukkan beberapa korelasi antara kekuatan sinyal radio yang diterima dan jarak antara pemakai, tetapi perkiraan tidak dapat diandalkan karena efek dari variabel seperti arah menghadap pengguna. Ada juga ketidakpastian tentang bagaimana memproses trade-off, seperti seberapa banyak kesalahan dalam jarak yang dapat diterima atau apakah pertemuan dekat didefinisikan dengan benar dalam hal kemungkinan efeknya pada penularan penyakit.
“Saya rasa tidak ada yang mengerti trade-off itu — tidak ada yang tahu bagaimana melakukan optimasi untuk menghentikan penyebaran penyakit,” kata Rekan NIST Sae Woo Nam. “Namun, sistem ini memungkinkan kami mulai mengumpulkan data tentang bagaimana orang bertemu satu sama lain yang dapat membantu kami membuat intervensi untuk membantu menghentikan penyebaran penyakit.”
Performa perangkat dapat ditingkatkan dengan menggunakan lebih banyak saluran radio, antena yang lebih baik, atau menambahkan lebih banyak metode penginderaan seperti rentang ultrasonik. Namun, meskipun demikian, metode NIST dapat membantu mengidentifikasi kontak yang berpotensi menularkan virus melalui udara seperti yang menyebabkan COVID-19.
Sistem ini dapat membantu dalam merancang bangunan untuk ketahanan pandemi dengan memasang perangkat di titik tetap di area dengan ventilasi yang buruk seperti lift, kata Nam. Sistem ini mungkin berguna dalam pengaturan seperti panti jompo, di mana ponsel cerdas tidak terus-menerus dipantau, serta dalam melacak hewan untuk memahami interaksi mereka untuk tujuan membatasi penyebaran penyakit.
“Penyakit memusnahkan seluruh kawanan hewan, dan itu membahayakan pasokan makanan kita,” kata Nam. “Ini yang harus kita pikirkan untuk ketahanan pangan. Kami juga ingin memperlakukan hewan secara manusiawi, dan ini adalah alat untuk membantu mencegah hewan jatuh sakit dan membantu memahami bagaimana mereka sakit.”
Sistem NIST menggunakan metode kriptografi, mirip dengan yang digunakan dalam transaksi web yang aman. Ini menggabungkan kunci enkripsi publik yang dikirimkan melalui radio untuk membuat kunci rahasia bersama yang unik untuk setiap pertemuan. Ketika dua perangkat merasakan bahwa mereka dekat, mereka menghasilkan ID pertemuan terenkripsi yang unik berdasarkan nomor acak. Ini mencegah serangan siber yang dapat diakibatkan oleh penyiaran ID perangkat. ID pertemuan tidak ditautkan ke perangkat atau orang yang memakainya, menjaga privasi. Data pertemuan yang dianonimkan memberikan informasi tentang penggunaan bangunan (atau ruang lain) yang dapat menginformasikan keputusan tentang jumlah penghuni yang aman dan kontrol lingkungan.
