趙江華，韓發(fā)焰，王家陳

（云南經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，云南·昆明 650106）

關(guān)鍵字：小微智能測溫傳感器；智能感溫手機(jī)殼；智能化測溫系統(tǒng)

一、引言

隨著，新型冠狀病毒疫情的爆發(fā)和延續(xù)，給人們的日常生活、工作與出行帶來諸多不便。為防止疫情擴(kuò)散，學(xué)校、企業(yè)、商場、機(jī)場、高鐵等公共場所的進(jìn)出必須進(jìn)行人體測溫。目前，主要采用人工、近距離、手持紅外測溫儀對進(jìn)出人員進(jìn)行人體面部測溫。這種測溫方式存在兩個弊端，一是近距離測溫增加了病毒感染的風(fēng)險；二是人工測溫與數(shù)據(jù)記錄需要花費(fèi)一定時間，使得出行人員排長隊等候測量的擁堵狀況。特別是在大型場所的進(jìn)出口，人工近距離測溫方式的缺點(diǎn)尤為明顯。

目前，手機(jī)已從通信工具發(fā)展成為多功能、多用途的生活助手。據(jù)科學(xué)調(diào)查顯示，人均每天持握手機(jī)的次數(shù)180次以上，持機(jī)時間約2h。小微智能溫度傳感器芯片具有測溫準(zhǔn)確、快速、功耗低及造價成本低的特點(diǎn)，并支持Lot、RFID等通信傳輸方式。因此，可在手機(jī)殼的外部嵌入一塊小微智能溫度傳感器芯片，便能實(shí)時掌握和存儲行人每天的體溫。管理部門只需配置一套通信網(wǎng)關(guān)，便能低成本、高效率地實(shí)現(xiàn)流動人員體溫數(shù)據(jù)的采集、快儲及分析。從而解決目前人工近距離測溫存在的弊端，減少測溫人員感染病毒的風(fēng)險。具有較高的實(shí)用價值和巨大商業(yè)前景，適宜在重要領(lǐng)域和大型場所進(jìn)出口進(jìn)行大規(guī)模推廣應(yīng)用。

二、研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)

人體內(nèi)部的溫度稱體溫。恒定的體溫是保證新陳代謝和生命活動正常進(jìn)行的必要條件，體溫是物質(zhì)代謝轉(zhuǎn)化為熱能的產(chǎn)物。正常人的體溫是相對恒定的，它通過大腦和丘腦下部的體溫調(diào)節(jié)中樞，調(diào)節(jié)和神經(jīng)體液的作用，使產(chǎn)熱和散熱保持動態(tài)平衡。在正常生理狀態(tài)下，體溫升高時，機(jī)體通過減少產(chǎn)熱和增加散熱來維持體溫相對恒定；反之，當(dāng)體溫下降時，則產(chǎn)熱增加而散熱減少，使體溫維持在正常水平。

正常體溫不是一個具體的溫度點(diǎn)，而是一個溫度范圍。機(jī)體深部的體溫較為恒定和均勻，稱深部體溫；而體表的溫度受多種因素影響，變化和差異較大，稱表層溫度。臨床上所指的體溫是指平均深部溫度。一般以口腔、直腸和腋窩的體溫為代表，其中直腸體溫最接近深部體溫。正常值：口腔舌下溫度為36.3～37.2℃，直腸溫度36.5～37.7℃比口腔溫度高（0.2～0.5℃），腋下溫度36.0℃-37.0℃。正常體溫的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)多數(shù)人的數(shù)值，并非為個體的絕對數(shù)值。人體正常體溫平均在36～37.2℃之間，超出37.2℃就是發(fā)熱，37.3～38℃是低燒，38.1～40℃是高燒。

2019年底，新型冠狀病毒疫情爆發(fā)以后，為做好新型冠狀病毒肺炎疫情期間預(yù)防工作，需安排專人負(fù)責(zé)體溫監(jiān)測。被新型冠狀病毒感染以后，會引起比較嚴(yán)重的發(fā)燒，人體體溫會偏高，所以醫(yī)學(xué)將體溫測量列為防控舉措。但目前測溫人工手持測溫儀近距離測溫的方法有著許許多多的弊端：測量周期相對較長，而且需制定表格進(jìn)行手工記錄，效率及低，不便于管理和數(shù)據(jù)共享，一旦發(fā)現(xiàn)疑似病例時要消耗大量的人力、物力和時間進(jìn)行排查和追蹤。在有些條件不允許的地方，使得溫度測量、數(shù)據(jù)保存和信息溯源變得難上加難。

然而，目前國內(nèi)外對于大型場所、高密度流動人群的測溫、體溫數(shù)據(jù)存儲和信息追溯等研究與應(yīng)用，還停留在人工測量、手動記錄等初級方式。對于爆發(fā)式、特殊時期的體溫測量和數(shù)據(jù)管理沒有相應(yīng)的管理體系，目前未見相關(guān)研究。未來，隨著智能傳感技術(shù)、云計算和大數(shù)據(jù)的發(fā)展，對于大型場所密集人員人體體溫或健康數(shù)據(jù)的采集與分析的研究將成為一種新的研究方向?？深A(yù)測，本項目所開展的基于手機(jī)殼的智能感溫芯片與管理系統(tǒng)將會有很大的商用價值和重大社會效益。

由于新冠病毒高傳染性的特點(diǎn)沒有改變，在全球現(xiàn)存幾千萬名患者的基礎(chǔ)上，全球還在長期處于持續(xù)暴發(fā)的狀態(tài)。而由于各國在不同階段采取不同級別的防控措施，這又必然導(dǎo)致全球疫情會呈現(xiàn)各地輪動暴發(fā)的特點(diǎn)?，F(xiàn)階段歐洲發(fā)達(dá)國家進(jìn)入明顯的二次暴發(fā)階段，但各國也多已經(jīng)或計劃重新收緊疫情防控措施，因此歐洲整體的疫情進(jìn)展還要取決于各國的防控措施恢復(fù)情況，尤其是德國、意大利等與西班牙、法國等大西洋沿岸國家接壤的大國的防控措施。

另一方面，近期部分疫情處于穩(wěn)定階段的國家開始逐步放松疫情管控措施，這或許又會成為相應(yīng)國家和地區(qū)二次暴發(fā)的隱患。

為防止疫情擴(kuò)散，學(xué)校、企業(yè)、商場、機(jī)場、高鐵等公共場所的進(jìn)出必須進(jìn)行人體測溫。目前，主要采用人工、近距離、手持紅外測溫儀對進(jìn)出人員進(jìn)行人體面部測溫。這種測溫方式存在兩個弊端，一是近距離測溫增加了病毒感染的風(fēng)險；二是人工測溫與數(shù)據(jù)記錄需要花費(fèi)一定時間，使得出行人員排長隊等候測量的擁堵狀況。特別是在大型場所的進(jìn)出口，人工近距離測溫方式的缺點(diǎn)尤為明顯。

三、研究方法

通過利用小微智能測溫傳感器制成智能化的手機(jī)殼，實(shí)現(xiàn)低成本、高效率、自動化的測溫方法；研制一種以手機(jī)殼為載體的智能化人體溫度感應(yīng)裝置，實(shí)現(xiàn)個人溫度管理系統(tǒng)；構(gòu)建一套用于大型場所流動人員進(jìn)出的智能化測溫系統(tǒng)，解決目前人工手持測溫槍近距離測溫方式存在的弊端，大大的減少了醫(yī)護(hù)人員的日常工作量，也在很大程度上減少了人員接觸和聚集的機(jī)會，通過實(shí)時數(shù)據(jù)的采集和上傳使得防疫工作更具高效性和針對性，通過實(shí)時的體溫數(shù)據(jù)上傳，讓被測人員的體溫數(shù)據(jù)更具有真實(shí)性和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)大流量、高密集人群的動態(tài)體溫數(shù)據(jù)提取于智能分析。因?yàn)樾∥⒅悄軠囟葌鞲衅餍酒哂袦y溫準(zhǔn)確、快速、功耗低及造價成本低的特點(diǎn)，而且支持Lot、RFID等通信傳輸方式，所以可在手機(jī)殼的外部嵌入一塊小微智能溫度傳感器芯片，便能實(shí)時掌握和存儲行人每天的體溫。管理部門只需配置一套通信網(wǎng)關(guān)，便能低成本、高效率地實(shí)現(xiàn)流動人員體溫數(shù)據(jù)的采集、快儲及分析。從而解決目前人工近距離測溫存在的弊端，減少測溫人員感染病毒的風(fēng)險。具有較高的實(shí)用價值和巨大商業(yè)前景，適宜在重要領(lǐng)域和大型場所進(jìn)出口進(jìn)行大規(guī)模推廣應(yīng)用。

技術(shù)路線：

模型圖：

以理論研究+裝置研發(fā)+技術(shù)應(yīng)用+商業(yè)推廣為主線。以專業(yè)理論知識為基礎(chǔ)，已解決實(shí)際工程和生活難點(diǎn)技術(shù)問題為研究背景，通過專利編寫、系統(tǒng)設(shè)計、裝置發(fā)和智能手機(jī)殼的制作等手段，完成智能感溫手機(jī)殼設(shè)計與應(yīng)用。

四、應(yīng)用前景分析

設(shè)計和開發(fā)疫情下密集流動人群體溫快速感知系統(tǒng)，可以解決目前人工近距離測溫存在的弊端，減少測溫人員感染病毒的風(fēng)險，同時也大大地降低了防疫人員的日常工作量；通過實(shí)時性的監(jiān)測和采集持有者的體溫數(shù)據(jù)，使其與傳統(tǒng)的“一次性測溫”相比更加具有動態(tài)性和真實(shí)性，依托互聯(lián)網(wǎng)+信息平臺開發(fā)了“疫情下密集流動人群體溫快速感知系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)前疫情下快速測溫和體溫長期跟蹤存儲需求、生產(chǎn)供應(yīng)和銷售的互聯(lián)網(wǎng)+時代的網(wǎng)絡(luò)共享和鏈接，為我國疫情防控、人員出行建設(shè)做出較大的貢獻(xiàn)。具有較高實(shí)用價值和巨大商業(yè)前景，結(jié)合重要領(lǐng)域和大型場所進(jìn)出口的疫情防控需求，挖掘其商業(yè)用途與市場價值。

綜上所述，現(xiàn)如今新冠疫情形勢不斷嚴(yán)峻，疫情防控復(fù)雜嚴(yán)峻，減少人員之間的相互接觸和聚集必然是管控疫情的重中之重，設(shè)計和開發(fā)疫情下密集流動人群體溫快速感知系統(tǒng)，通過實(shí)驗(yàn)測試和結(jié)合當(dāng)前疫情發(fā)展情況可以得到以下結(jié)論：

1、首次提出及利用小微智能測溫傳感器制成智能化的手機(jī)殼，實(shí)現(xiàn)低成本、高效率、自動化的測溫方法；

2、研制處來一種以手機(jī)殼為載體的智能化人體溫度感應(yīng)裝置，實(shí)現(xiàn)個人溫度管理系統(tǒng)；

3、構(gòu)建一套用于大型場所流動人員進(jìn)出的智能化測溫系統(tǒng)，解決目前人工手持測溫槍近距離測溫方式存在的弊端，實(shí)現(xiàn)大流量、高密集人群的動態(tài)體溫數(shù)據(jù)提取于智能分析。