Sistema de radio de bajo costo podría ayudar a rastrear la propagación de enfermedades

En un esfuerzo por limitar la propagación de enfermedades y preservar la privacidad, un equipo de investigación interdisciplinario del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST, por sus siglas en inglés) ha diseñado y probado dispositivos y métodos de bajo costo que pueden detectar cuándo las personas o los animales entran en contacto cercano entre sí. otro.

Los dispositivos portátiles combinan hardware de radio Bluetooth comercial con funciones criptográficas NIST. Si bien no siempre es confiable para estimar la distancia entre los usuarios, el sistema NIST puede ser útil para investigar cómo las personas y los animales se mueven a través de los espacios e interactúan. El sistema puede ofrecer ventajas sobre el rastreo de contactos usando teléfonos inteligentes, que no se usan de manera constante en ciertos entornos y pueden ser menos privados.

Diecisiete voluntarios de 10 hogares participaron en el estudio del NIST sobre el rendimiento del sistema durante las actividades normales. Los dispositivos se usaron o se colocaron en la casa para recopilar datos durante al menos una hora al día. Los investigadores midieron la fuerza de las señales de radio recibidas por los dispositivos para estimar la distancia entre los voluntarios. Definieron un "encuentro" como el que ocurre cuando los usuarios del dispositivo se acercan a menos de dos metros durante al menos 15 minutos, según la definición de contacto cercano de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. También se les pidió a los participantes que registraran manualmente cuándo y por cuánto tiempo pensaban que habían tenido un encuentro.

Los resultados mostraron cierta correlación entre la intensidad de la señal de radio recibida y la distancia entre los usuarios, pero las estimaciones no eran fiables debido a los efectos de variables como la dirección en la que miraba el usuario. También hubo incertidumbre sobre cómo procesar las compensaciones, como cuánto de un error en la distancia era aceptable o si los encuentros cercanos se definieron correctamente en términos de su posible efecto en la transmisión de enfermedades.

“No creo que nadie entienda esa compensación:nadie sabe cómo optimizar para detener la propagación de la enfermedad”, dijo Sae Woo Nam, miembro del NIST. "Sin embargo, este sistema nos permite comenzar a recopilar datos sobre cómo las personas se encuentran entre sí que pueden ayudarnos a crear intervenciones para ayudar a detener la propagación de enfermedades".

El rendimiento del dispositivo podría mejorarse mediante el uso de más canales de radio, mejores antenas o agregando más métodos de detección, como el alcance ultrasónico. Pero aun así, el método NIST puede ayudar a identificar contactos con algún potencial de transmisión de un virus en el aire como el que causa el COVID-19.

El sistema podría ayudar a diseñar edificios resistentes a la pandemia mediante el montaje de dispositivos en puntos fijos en áreas con poca ventilación, como ascensores, dijo Nam. El sistema podría ser útil en entornos como hogares de ancianos, donde los teléfonos inteligentes no se controlan continuamente, así como en el seguimiento de animales para comprender sus interacciones con el fin de limitar la propagación de enfermedades.

“La enfermedad acaba con bandadas enteras de animales y pone en peligro nuestro suministro de alimentos”, dijo Nam. “Esto es algo en lo que deberíamos pensar para la seguridad alimentaria. También queremos tratar a los animales con humanidad, y esta es una herramienta para ayudar a prevenir que los animales se enfermen y ayudar a entender cómo se enferman”.

El sistema NIST utiliza un método criptográfico, similar al que se utiliza en las transacciones web seguras. Combina claves de encriptación públicas transmitidas por radio para crear una clave secreta compartida única para cada encuentro. Cuando dos dispositivos detectan que están cerca, generan una identificación de encuentro cifrada única basada en un número aleatorio. Esto evita los ataques cibernéticos que podrían resultar de la transmisión de ID de dispositivos. La identificación del encuentro no está vinculada a los dispositivos ni a las personas que la usan, lo que preserva la privacidad. Los datos anónimos de los encuentros brindan información sobre el uso de edificios (u otros espacios) que pueden informar decisiones sobre el número seguro de ocupantes y los controles ambientales.