基于定位技术的传染病感染人员院内外行动轨迹监测管理探讨

曹瑞 马静 罗自然 邱嘉敏

2003年SARS袭击中国之后，国家卫计委在全国层面为疾控管理打造了中国传染病疫情和突发公共卫生事件网络直报平台，对各类传染性疾病展开监测。此类传染病病例上报主要注重医院内部传染病确诊患者数据的上报，仍停留在“手工作业电子计算机化”的水平，因上报层级过多、对传染病危害判断无相同统一标准、非卫生防疫人员敏感度不高等原因，故对未知的传染病反应相对迟缓、滞后，确诊后对单个传染病患者的运动轨迹、传染范围、愈后等综合情况缺乏全方位的后续研究与管理。新型冠状病毒肺炎（COVID-19）已在全球累计感染超过五百万人，死亡超过34万人，目前国内疫情稍稍缓和受控，如何防止疫情在国内复燃，巩固好来之不易的防疫成果，是我們当务之急应该思考的。

新型冠状病毒肺炎（COVID-19）具有例如潜伏期长、传染性强、老年人及有基础疾病人群易感、易聚集感染等特征，迫切需要结合新型信息技术，设计一套传染病管理的智能化综合防控平台，其中疑似感染人员和确诊患者的智能定位、轨迹追踪、人员接触筛查管理是平台的重要功能组成。

通过大量调研并组织业内专家论证，本文试图探讨借助物联网、传感器、GPS、大数据等技术，构建一套以人脸成像识别、人员定位、手腕体温监测、活动轨迹管理、机器人消毒等为主要内容的智能化传染病综合防控平台的实施路径，以实现对发热疑似患者、确诊患者进行院内外连续跟踪、动态体温监管、活动轨迹追踪，医疗机构及疾控部门能够利用监测数据进行及时有效、松紧适度的管控。

一、系统架构

根据患者就诊流程，将患者活动区域分为院内和院外两部分，院内部分使用蓝牙技术，通过公众号、小程序、App等终端应用进行导航定位、轨迹追踪，院外部分使用GPS定位技术，调用第三方地图软件如百度地图、高德地图，于导航过程中进行定位，活动轨迹后台留存，系统采用流行的B/S结构模式，系统架构图如下。

系统架构运行环境基于云平台和Docker容器，目前部署在阿里云。主要功能在业务层、服务层和数据层实现，业务层的功能包括系统架构支持面向普通用户的地图查询与查看、定位、路线规划、实时导航、共享位置、POI搜索、3D多楼层展示等业务以及面向企业客户的地图制作、大楼管理、数据统计、定位导航算法、反馈管理、信标管理等业务的业务层，并支持与用户中心的连接。服务层主要功能包括支持地图服务、定位服务、数据服务、路线规划服务、系统日志、导航服务等。数据层主要功能包括支持事务处理、缓存C ache、读写分离等。其它各层主要实现前端展示和后台数据库读写等功能。

二、监测路径

依据以上系统功能设计，对进入院内就诊患者先进行预检分诊，区分发热人员及涉疫地区来源人员和普通就诊患者，制定不同的就诊通道和候诊区域，在院内导航系统内规划不同就诊人群的各自行进路线，在发热人员及涉疫地区来源人员用手机通过App或公众号或小程序进入导航功能页面后，系统将自动定位院内防疫导航路径，发热人员及涉疫地区来源人员严格按系统预先设定路径行进分区就诊，如偏离路线，系统将有语音提示，发热人员及涉疫地区来源人员的活动轨迹系统后台自动绘制并记录。对普通就诊患者，系统设定普通就诊导航路径，与院内防疫导航路径隔开距离，避免人员重叠交叉感染，同样，普通就诊患者偏离路线，系统也将语音提示纠正偏离路径。

院外导航定位主要依托用户手机GPS及蓝牙数据3。导航功能开启之前，打开导航App，先获取用户的当前位置点，判断用户所在区域。在使用导航功能时，判断位置点所在区域，来确认是否调用第三方地图，是否启用院内地图。导航过程中，根据室内外场景的变换来切换地图。整个导航过程中全程提供语音播报、导航路线提示，支持路径动态规划。院外导航的功能设计主要是为获取未确诊发热病人回家隔离或休养的活动轨迹，利用测温手环监测未确诊人员体温变化，当体温异常时，将对发热人员所处位置、时间点及活动轨迹进行匹配，及时联系发热人员进行确诊治疗，以发热人员手机号码为主索引，以时间为轴，形成大数据分析，方便防疫人员快速对该发热患者的回溯管理。

导航系统根据定位实时传输用户数据（GPS定位数据、蓝牙广播数据、手机惯导传感器数据、定位时间信息）至服务器，服务器对最新一次上传的用户数据进行解析计算，并将解析计算后形成的位置数据，发送至手机端及管理云平台进行显示。

三、实施建议和难点

虽然利用三大电信运营商提供的机主所到城市地址能够确认无症状感染者在确诊前活动轨迹，但却无法显示其活动轨迹并进行追踪，在系统中集成定位技术能够突破此难点。对传染病患者或疑似患者进行定位追踪管理是传染病综合防控平台的核心功能，根据现有基础条件，结合信息化手段，努力形成从预检分诊、疑似确诊、上报国家、隔离治疗、查重查漏、消毒防控、物资保障、跟踪随访的闭环管理。实现上述全部功能需要整体设计、分步实施，把最简单、最急需的部分建立起来，形成基本框架，再把相关功能研发集成进来，依据疫情实际防控要求，对个别功能进行微调、优化，搭建全立体、多方位、无死角的传染病防控体系，为经济社会活动的平稳恢复尽一份力量。