Sistem Bluetooth Biaya Rendah NIST Melacak Penyebaran Penyakit Sambil Melindungi Privasi
Dalam upaya untuk membatasi penyebaran penyakit sambil memelihara privasi, tim penelitian lintas disiplin di National Institute of Standards and Technology (NIST) telah merancang dan menguji perangkat dan metode biaya rendah yang dapat mendeteksi ketika orang atau hewan berkontak erat satu sama lain.
Perangkat wearable menggabungkan perangkat keras radio Bluetooth komersial dengan fitur kriptografi NIST. Sementara tidak selalu andal dalam mengestimasi jarak antara pemakai, sistem NIST mungkin berguna untuk penelitian tentang bagaimana orang dan hewan bergerak melalui ruang dan berinteraksi. Sistem mungkin menawarkan keuntungan dibanding pelacakan kontak menggunakan ponsel seluler, yang tidak digunakan secara konsisten di beberapa pengaturan dan mungkin kurang pribadi.
Septian relawan di 10 rumah tangga berpartisipasi dalam studi NIST kinerja sistem selama kegiatan normal. Perangkat dipakai atau ditempatkan di rumah untuk mengumpulkan data selama setidaknya satu jam sehari. Peneliti mengukur kekuatan sinyal radio yang diterima oleh perangkat untuk mengestimasi jarak antara relawan. Mereka mendefinisikan “pertemuan” sebagai terjadi saat pemakai perangkat berada dalam jarak dua meter satu sama lain selama setidaknya 15 menit, berdasarkan definisi Centers for Disease Control and Prevention tentang kontak erat. Peserta juga diminta untuk mencatat secara manual kapan dan berapa lama mereka pikir mereka memiliki pertemuan.
Hasil menunjukkan beberapa korelasi antara kekuatan sinyal radio yang diterima dan jarak antara pemakai, tetapi estimasi tidak terpercaya karena efek variabel seperti arah pengguna menghadap. Ada juga ketidakpastian tentang bagaimana memproses trade-off, seperti berapa besar kesalahan jarak yang dapat diterima atau apakah pertemuan erat didefinisikan dengan benar dalam hal efeknya yang mungkin pada transmisi penyakit.
“Saya tidak pikir siapa pun memahami trade-off ini — tidak ada yang tahu cara melakukan optimasi untuk menghentikan penyebaran penyakit,” NIST Fellow Sae Woo Nam kata. “Namun, sistem ini memungkinkan kita untuk mulai mengumpulkan data tentang bagaimana orang bertemu satu sama lain yang dapat membantu kita menciptakan intervensi untuk membantu menghentikan penyebaran penyakit.”
Performa perangkat mungkin ditingkatkan dengan menggunakan lebih banyak saluran radio, anten yang lebih baik, atau menambahkan metode sensing lain seperti ultrasonic ranging. Namun meskipun demikian, metode NIST mungkin membantu mengidentifikasi kontak dengan beberapa potensi untuk transmisi virus udara seperti yang menyebabkan COVID-19.
Sistem dapat membantu dalam merancang gedung untuk ketahanan pandemi dengan memasang perangkat di titik tetap di area dengan ventilasi buruk seperti lift, kata Nam. Sistem mungkin berguna di pengaturan seperti asuhan lansia, di mana ponsel seluler tidak dipantau secara berkelanjutan, serta dalam melacak hewan untuk memahami interaksi mereka dalam rangka membatasi penyebaran penyakit.
“Penyakit menghapus seluruh kawanan hewan, dan ia membahayakan pasokan makanan kita,” kata Nam. “Ini adalah sesuatu yang harus kita pikirkan untuk keamanan pangan. Kami juga ingin memperlakukan hewan dengan humanis, dan ini adalah alat untuk membantu mencegah hewan sakit dan membantu memahami bagaimana mereka sakit.”
Sistem NIST menggunakan metode kriptografi, mirip dengan yang digunakan dalam transaksi web aman. Ini menggabungkan kunci enkripsi publik yang ditransmisikan melalui radio untuk membuat kunci rahasia bersama yang unik untuk setiap pertemuan. Saat dua perangkat merasakan mereka dekat, mereka menghasilkan ID pertemuan unik, terenkripsi berdasarkan angka acak. Ini mencegah seranggan siber yang bisa terjadi dari penyiaran ID perangkat. ID pertemuan tidak terhubung dengan perangkat atau orang yang memakainya, memelihara privasi. Data anonim tentang pertemuan menyediakan informasi tentang penggunaan gedung (atau ruang lainnya) yang dapat member informasi keputusan tentang jumlah penempatan yang aman dan kontrol lingkungan.
