一種居家型非接觸式溫感異常自主預警系統的設計

王易宸 張宥勤 孫曉麗 茅菲菲

摘要：針對2020年初疫情突發，基于城市大規模人口流動等特點，考慮到傳統的居家型貓眼和體溫測量方式無法滿足傳染性、發熱體征的疫情需求，利用非接觸式的溫度感應原理，提出了一種基于居家型的主要用于公共衛生安防領域的非接觸式溫度感知報警系統，當訪客體溫出現異常時，可主動實時預警。

關鍵詞：居家型;非接觸式;溫感異常;自主報警

引言

在2020年新年來臨之際，一場沒有硝煙的戰爭打響。在這場生命與病毒的抗爭中，社會各行各業都受到了疫情的沖擊和考驗，這就對整個社會的公共安全防護機制，尤其是家庭的公共衛生安防問題，提出了新的命題和挑戰。

1背景引發的需求問題

1.1問題的發現

當前，疫情牽動著國人的心。朋友見面、微信聊天、朋友圈分享等，幾乎三句話不離最新疫情的進展。討論的背后是人們對疫情的關注，也是對自身及家人健康的擔憂。自疫情爆發以來，政府和人民均采取了一系列行之有效的防護措施，其中也包含了居家防護。隨著全社會的努力，疫情得到了有效的控制，人與人之間的交往和溝通也變得慢慢多了起來，日常生活中的鄰里走動、快遞上門、親朋好友間的見面、聚會以及物業等其他人員正常辦公等，無一例外都需要通過敲門拜訪的方式進行，這就對疫情的防控以及病毒傳染的防范帶來了不小的挑戰。

1.2需求的提出

當重大公共安全衛生事件爆發，傳統的接觸式或非接觸式的體溫檢測以及發現體溫異常時被動報警等策略，在面對城市中大規模的流動性人員在日常的交流活動中，暴露出來的短板和問題為城市的公共衛生安防和深入發展也提出了新的需求：

1.3智能化無人值守機制的迫切需求

針對公共安防中大規模流動人員的居家型防護，需要實現智能化、主動預警的方式管理。能夠在人員來訪的第一時間通過溫度感應功能進行體溫檢測，并在對方體溫發生異常時主動發現并報告，無需通過其他體溫檢測儀器或設備進行檢測，還可以通過智能系統中的對講功能實現信息的交流。既避免了尷尬之舉，又從某種程度上，大大降低了家庭成員被感染的風險。

1.4大規模流動人員管控壓力需解決

傳統的居家貓眼或體溫測量模式，都不能有效地滿足公共安全防護中大規模流動人群的識別和管控的需求，公共安全防護體系迫切需要提升。傳統的居家貓眼只能看清或知悉來訪者的情況，無法在重大傳染性（尤其是以發熱為主要癥狀的疫情）疾病發生期間第一時間識別來訪者體溫的異常情況;而傳統的體溫測量方式雖然可以對來訪者的體溫進行測量，但是無論檢測工具是否接觸到來訪者本身，檢測者和來訪者早已經處在病毒傳播的距離之內，危險性大大提升，并且如果來訪者較多、人口流動較為頻繁的話，則傳統的體溫檢測方式會大大增加人工成本、降低效率。

1.5應急快速部署及反饋機制的實現

針對來訪者體溫檢測后突發異常等情況，急需一種機制能真實、有效、快速的反饋給防疫、監（管）控部門或組織，而并非是通過人員之間的傳遞來應對緊張的疫情防控。

2應對的措施

2.1需求所面臨的關鍵點

針對上述需求，作者從居家型智能貓眼裝置上找到靈感，利用非接觸式的溫度感應原理，提出了一種基于居家型的主要用于公共衛生安防領域的非接觸式溫度感知報警系統，當訪客體溫出現異常狀況，該系統可以自主進行預警，從而有效地保障了家庭的衛生防護安全。該系統應具備的關鍵點：

非接觸式：并不是體溫檢測設備與檢測者身體之間的非接觸，而是從居家的實際情況出發，要么與來訪者之間具有隔離裝置（如門等），要么與來訪者保持在病毒有效傳播范圍（距離）以外。

溫感功能：系統必須具備對人體體溫的實時、非接觸性的檢測。

主動預警：系統應具備對來訪者體溫實時檢測并發生異常后的主動式、可定向的預警。

2.2應對措施的思路

經測試、驗證，可在來訪者按動門鈴之時，即可實現無接觸（1米以內）自動測溫、人臉識別、拍照、錄像及體溫異常主動報警等。

結論

系統利用了“AI技術+物聯網技術+溫度感應技術”作為結合通過戶外智能監控硬件、紅外熱成像、智能測溫分析、防疫警報等系統研發，實現前端設備PIR人體偵測感應、熱紅外成像、人臉識別、動作識別、智能報警等功能。智能、精準感應人體溫度、異常情況主動、及時推送，AI技術實時監管來訪流動性人員。

作者簡介：王易宸（2012.06-），男，上海市人，小學，華東師范大學附屬紫竹小學，電子科學與工程。指導老師：孫曉麗，茅菲菲