9.1 引言
醫(yī)療保健是一個數(shù)據(jù)密集型學科（Patil & Seshadri, 2014），每天都會產(chǎn)生、傳播、存儲和訪問大量數(shù)據(jù)。2017年，全球有1650萬患者利用遠程健康監(jiān)測（比2016年增長了41%），這一景象有望在2021年達到5020萬（Mack, 2017）。此外，自2018年1月1日以來，美國聯(lián)邦醫(yī)療保險與醫(yī)療補助服務中心制定了新的報銷激勵措施，以促進采用“主動反饋環(huán)路”設備進行實時監(jiān)測（Daniel & Uppaluru, 2017）。在監(jiān)測患者或進行某些測試時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)需要存儲，以便稍后由同一網(wǎng)絡或不同網(wǎng)絡或環(huán)境中的醫(yī)療保健提供者訪問。與互聯(lián)網(wǎng)連接的醫(yī)療保健應用，也稱為醫(yī)療保健中的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）應用，已經(jīng)被廣泛預測、調(diào)查甚至在小規(guī)模上部署。例如，一些醫(yī)院已經(jīng)開始實施“智能床”，可以檢測到床是否被占用以及患者是否試圖起床，并將此信息通過網(wǎng)絡/互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送給護士（Babu & Jayashree, 2015）。床還可以自動調(diào)整，以確保適當?shù)膲毫椭问┘釉诨颊呱砩希鵁o需由護士手動調(diào)整。另一個討論智能技術作為資產(chǎn)的領域是與家庭用藥分配器相結合，以在未服藥或護理團隊應該警覺的其他指標時自動將數(shù)據(jù)上傳到云端（Chouffani, 2016）。
醫(yī)療保健的性質(zhì)以及計算和物理技術和約束給系統(tǒng)設計者和實施者帶來了幾個挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)是復雜的，包括以下幾個方面的關注：
盡管存在這些擔憂，調(diào)查顯示90%的美國人仍然重視在線獲取他們的健康記錄（FDA，2013）。很容易看出，物聯(lián)網(wǎng)可以為降低成本提高患者護理質(zhì)量做出貢獻。例如，預計到2020年，需要某種形式援助的美國人數(shù)量將達到1.17億，但未來的無償照護者（例如家庭成員）總數(shù)預計僅達到4500萬。這意味著每2.6個需要援助的人中只有一個無償照護者。因此，對于在線并且聯(lián)網(wǎng)的人來說，有一個巨大的市場機會，他們愿意使用直觀且用戶友好的技術來提供護理。然而，現(xiàn)有的技術還不足以滿足護理需求。根據(jù)Project Catalyst和健康創(chuàng)新技術實驗室（HITLAB）最近進行的一項研究，該研究旨在更好地了解護理者如何使用技術，平均有71.5%的護理者報告稱，如果存在這樣的技術，他們有興趣在17個測試的護理任務中使用技術（護理者與技術，2016年）。在本章中，我們將討論如何利用物聯(lián)網(wǎng)進行醫(yī)療保健。我們還將討論物聯(lián)網(wǎng)如何用于數(shù)字監(jiān)視以應對2019年冠狀病毒疾病（COVID-19）大流行。我們還將討論物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療保健領域的傳統(tǒng)和新興質(zhì)量要求的考慮因素。
9.2 醫(yī)療保健中物聯(lián)網(wǎng)用例的一般分類
急救治療指的是醫(yī)院環(huán)境，護理人員是有薪的醫(yī)療專業(yè)人員。社區(qū)護理是在家庭環(huán)境中提供的，患者在自己家或他人家中生活，護理人員可以是有薪的專業(yè)人員，也可以是無償?shù)募彝コ蓡T或朋友。長期護理指的是養(yǎng)老院或其他技術護理設施，患者在那里居住數(shù)周、數(shù)月、數(shù)年或余生，并且護理人員是有薪的專業(yè)人員。在這些環(huán)境中，物聯(lián)網(wǎng)可以用于收集患者和其他數(shù)據(jù)，并使用分析技術對數(shù)據(jù)進行聚合，然后向護理人員報告這些信息和/或采取一些行動（例如關閉故障的醫(yī)療設備）。試圖列舉醫(yī)療保健中所有可想象的物聯(lián)網(wǎng)應用是徒勞的，因為在完成任何列表后，都會有新的應用被創(chuàng)新出來。相反，我們定義了醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)的三類用例：B類：追蹤物品（例如醫(yī)療設備、用品和樣本），將護理環(huán)境和物聯(lián)網(wǎng)應用類別的維度結合起來，可以得到九個通用用例：急救（A、B、C）、長期（A、B、C）和家庭（A、B、C）。在下一節(jié)中，我們將重點介紹第一類用例：追蹤人員。
9.3 物聯(lián)網(wǎng)用于追蹤人員
追蹤人員涉及使用物聯(lián)網(wǎng)設備追蹤人員數(shù)據(jù)（例如患者、護理人員、家庭成員）。也許物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療保健領域中最成熟的領域之一是患者數(shù)據(jù)收集。目前，遙測監(jiān)測器可以自動測量并發(fā)送或上傳心電圖（EKG）數(shù)據(jù)、核心體溫、血壓、尿量等信息。通過監(jiān)測這些生命體征，醫(yī)療保健專業(yè)人員可以更早地發(fā)現(xiàn)和開始治療感染性疾病、癌癥、心力衰竭等疾病。該類別中的另一個示例涉及追蹤患者在任何環(huán)境中（急性、長期、家庭）的實際位置。從追蹤進入急診室的徘徊患者到追蹤患有癡呆癥的患者，物聯(lián)網(wǎng)可以定位患有阿爾茨海默病或自殘行為（如貪食癥、自傷、自殺傾向）的患者。這樣的追蹤已經(jīng)可以通過商業(yè)GPS手環(huán)實現(xiàn)，但通過連接到互聯(lián)網(wǎng)或基于云的技術的本地接近傳感器可以實現(xiàn)在設施內(nèi)外的追蹤，而這些地方可能無法接收GPS信號。為了展示追蹤人員，我們將在下一小節(jié)中介紹一個關于追蹤酒精戒斷綜合癥（AWS）癥狀的案例研究。
9.3.1 酒精濫用案例
酒精濫用是一種長期慢性疾病，指的是一個人對酒精產(chǎn)生了不健康的依賴。在美國，大約有近1400萬人要么是酒精濫用者，要么是酗酒者（國家酒精濫用和酒精中毒研究所，2016年）。幸運的是，無論問題看起來多么嚴重，大多數(shù)患有酒精使用障礙的人都可以從某種形式的治療中受益。研究表明，接受酒精問題治療的人中約有三分之一在1年后沒有進一步的癥狀。許多其他人大大減少了飲酒量，并報告了更少的與酒精相關的問題。在治療階段的早期，患者可能會患上酒精戒斷綜合癥（AWS），這是指當酗酒者突然停止或顯著減少飲酒時發(fā)生的一系列癥狀?；加蠥WS的患者可能會經(jīng)歷一系列的身體和情緒癥狀，包括以下一種或多種：
AWS的一些癥狀可能嚴重到出現(xiàn)幻覺和癲癇發(fā)作。在極端情況下，AWS可能危及生命。檢測這些癥狀的嚴重程度對于調(diào)整治療至關重要。將合適的治療方法與個體匹配對于治療的成功至關重要。在酒精濫用病例中，沒有一種單一的治療方法適用于所有人。上述許多AWS癥狀可能通過專門的物聯(lián)網(wǎng)設備或非互聯(lián)網(wǎng)功能的分析進行監(jiān)測。例如，患有AWS的患者需要在顫抖和不規(guī)則運動方面進行仔細監(jiān)測。可以在患者家中戰(zhàn)略性地放置傳感器，并用于捕捉與正常步行或移動相比加速和不規(guī)則的步行或運動活動。此外，可以通過觀察患者使用浴室的情況來監(jiān)測嘔吐發(fā)作的次數(shù)。一種能夠檢測到嘔吐氣味的傳感器可以為在家護理環(huán)境中的AWS患者的診斷和管理提供額外的線索。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以判斷AWS癥狀的存在及其嚴重程度。如果患者有輕度至中度的戒斷癥狀，醫(yī)療保健提供者可能更傾向于在門診環(huán)境中繼續(xù)治療，同時開具一些藥物來減輕癥狀的嚴重程度，尤其是如果患者有支持性的家人和朋友。如果癥狀非常嚴重，那么系統(tǒng)可能會將此案列為需要急診醫(yī)療的醫(yī)療緊急情況。表9.1描述了在長期護理或家庭護理環(huán)境中使用物聯(lián)網(wǎng)的AWS患者的簡單構建。
9.3.2 應對COVID-19的數(shù)字監(jiān)視
引發(fā)COVID-19的新型冠狀病毒（SARS-COV-2）已在全球迅速傳播。世界衛(wèi)生組織（WHO）于2020年3月11日宣布該情況為大流行。幾乎立即，世界各國政府開始采取遏制措施，以幫助減緩病毒的傳播速度。數(shù)字監(jiān)視已作為這些措施的一部分部署，以：iii. 為當局提供急需的數(shù)據(jù)和統(tǒng)計信息。物聯(lián)網(wǎng)社區(qū)在COVID-19爆發(fā)中被激發(fā)出針對這一大流行的解決方案。物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（例如，低功耗藍牙（BLE）、近場通信（NFC）、射頻識別（RFID）、全球定位系統(tǒng)（GPS）和Wi-Fi）受到廣泛關注，因為它們提供了從能夠檢測空氣中的SARS-COV-2病毒的生物傳感器（Qiu等人，2020）到迅速崛起的數(shù)字監(jiān)視技術的解決方案。用于跟蹤個人和人群。個人的數(shù)字監(jiān)視依賴于唯一標識符，這些標識符可以是臨時的（RFID標簽）或永久分配給個人的個人標識符，以及一種采樣個人位置的方法，無論是短時還是長時，以便當局跟蹤公民或臨時居民。在最一般的層面上，對人類的監(jiān)視可以被定義為“關注或參與他人（無論是個人、群體還是與國家普查一樣的整體）或與這些人或事物相關聯(lián)的因素。其核心特征是收集一些可連接到個體的數(shù)據(jù)（無論是唯一標識還是作為某一類別的成員）”（Marx，2015）。我們的審查發(fā)現(xiàn)，在38個國家部署了64項數(shù)字追蹤措施（見：https://bit.ly/2Zpmhgy）。關于“數(shù)字追蹤COVID”的出版物的文本分析突顯了已被用于建立數(shù)字追蹤的兩類廣泛技術：i. 非移動技術（例如，追蹤手環(huán)、帶有熱傳感器的攝像頭、無人機）和ii. 移動技術（例如，帶有內(nèi)置位置傳感器的智能手機、接觸追蹤移動應用程序）。盡管涌現(xiàn)出大量用于應對大流行的新興監(jiān)視技術，但對于這些技術可能如何影響社會的了解仍然很少。例如，接觸追蹤移動應用程序的使用程度有多廣泛？它們將收集哪些類型的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)將如何保存？分享給誰？是否有政策防止濫用？
9.3.2.1 使用非移動技術進行數(shù)字追蹤
在疫情期間，物聯(lián)網(wǎng)非移動技術領域涵蓋了各種應用，從使用電子手環(huán)、部署配備熱感應和人臉識別軟件的攝像頭，到用于監(jiān)視大型集會的無人機，再到大規(guī)模閉路電視網(wǎng)絡以幫助執(zhí)行宵禁。我們的審查發(fā)現(xiàn)，至少有15項非移動技術措施在12個國家得到采?。ㄔ斍檎堃姡篽ttps://bit.ly/2Zpmhgy）。例如，在香港，所有從中國、臺灣和澳門來的人都會收到一個手環(huán)來追蹤他們的行動。在西弗吉尼亞州，一名法官批準給拒絕隔離的確診公民戴上腳踝監(jiān)視器。在巴林，與該國的新冠病毒接觸追蹤應用程序“BeAware”兼容的電子手環(huán)已被使用，以確保感染者保持隔離狀態(tài)。佩戴電子手環(huán)的個人必須始終通過藍牙連接到應用程序，并啟用GPS跟蹤其移動。還開發(fā)了企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)接近檢測和接觸追蹤設備。一個例子是LoRaWAN設備，它們在辦公室等區(qū)域檢測員工之間的接近和接觸，并觸發(fā)警報以提醒人們保持安全距離。隨著裝備有啟用體溫檢測傳感器的人臉識別攝像頭的監(jiān)控在中國迅速蔓延，中國政府正在推動優(yōu)先預防COVID-19傳播的人工智能（AI）的發(fā)展。中國使用的人臉識別攝像頭數(shù)量在過去3年內(nèi)確實增加了3.5倍，達到了2020年部署的6.26億臺攝像頭。這促使政府采取監(jiān)管措施，以確保通過《個人信息安全規(guī)范》保護收集到的生物特征數(shù)據(jù)的隱私。迪拜當局也正在試驗配備人臉識別軟件和熱成像技術的安全攝像頭，希望發(fā)現(xiàn)公眾中病毒癥狀。類似的熱成像監(jiān)控攝像頭也在英國博恩茅斯機場進行了測試。法國蔚藍海岸的戛納度假城市在戶外市場和公交車上試驗了配備AI軟件的創(chuàng)新攝像頭，該軟件會自動生成警報，向城市當局報告違反口罩和保持距離規(guī)定的地點。法國公司Datakalab堅稱，他們的技術與中國普遍采用的高科技監(jiān)視有所不同，因為他們的系統(tǒng)不存儲任何身份數(shù)據(jù)，而只向當局發(fā)送匿名警報。配備傳感器和攝像頭的監(jiān)控無人機也被用于執(zhí)行封鎖措施。例如，紐約警察局一直在使用航空攝影來監(jiān)視封鎖措施。
9.3.2.2 利用移動技術進行數(shù)字追蹤
智能手機啟用的技術，如藍牙、RFID跟蹤、內(nèi)置傳感器和NFC，使其成為物聯(lián)網(wǎng)領域的一個組成部分，并成為這些環(huán)境中使用最多的設備。在COVID-19危機期間，當局已經(jīng)大力依賴移動技術進行數(shù)字追蹤。我們在34個國家發(fā)現(xiàn)了50項與移動相關的數(shù)字追蹤措施。這些措施可以進一步分為下面討論的兩類。
9.3.2.2.1 當局直接從移動運營商獲取個體或聚合數(shù)據(jù)
至少在11個國家，據(jù)報道，移動運營商與當局分享了個性化的位置數(shù)據(jù)，以確保人們遵守封鎖規(guī)定。例如，在新西蘭，從海外抵達的居民會收到警方發(fā)來的短信，詢問他們是否同意通過手機監(jiān)控他們。移動運營商還與當局分享聚合數(shù)據(jù)，以便分析公民對社交距離規(guī)定的反應。例如，意大利的沃達豐在其網(wǎng)站上報告稱，愿意通過生成朗巴第地區(qū)的聚合熱圖來“幫助當局更好地了解人口流動情況，以幫助阻止COVID-19的傳播”。阿根廷也生成了類似的熱圖。
9.3.2.2.2 移動應用程序
在與COVID-19的戰(zhàn)斗中，出現(xiàn)了大量的移動應用程序。例如，在波蘭，一款用于隔離患者的應用程序要求隨機拍攝地理位置自拍。在俄羅斯，類似的應用程序要求莫斯科的疑似COVID-19患者每天發(fā)送三次自拍給當局。在土耳其，部署了一款名為“生活在屋里”的隔離執(zhí)行應用程序，用于監(jiān)控公民。中國武漢，第一例新冠病毒病例報告的地區(qū)，對外開放邊境的條件之一是安裝政府監(jiān)視移動應用程序，作為該地區(qū)出入境的要求。然后，政府通過分析個人數(shù)據(jù)來跟蹤其公民，將個體分為紅、黃、綠三種顏色的類別，對應其健康狀況和COVID-19風險級別。另一方面，從2020年4月開始，我們看到了一類特定類別的移動應用程序的增加，旨在通過跟蹤個人及其接觸者來遏制病毒的傳播，即“接觸者接觸追蹤應用程序”。截至2020年7月，至少有29個國家提供了至少47種接觸追蹤應用程序（請通過鏈接查看應用程序列表：https://bit.ly/3fMGWRm）。其中包括最近宣布的Google/Apple選擇加入的接觸者追蹤應用程序，利用手機的藍牙連接向Android或iOS用戶發(fā)送暴露通知（請參閱Google博客中描述的情景：https://bit.ly/3cwZvYt）。圖9.1展示了針對COVID-19大流行而分析的接觸追蹤應用程序的全球分布情況，以及截至2020年7月的下載量近似值。盡管這些追蹤應用程序可能在追蹤接觸者方面采用了略有不同的方法，但它們的核心是使用藍牙或GPS追蹤個體與病例的接觸情況。用戶選擇共享數(shù)據(jù)，并在與COVID-19病例接觸時收到警報。如果某人被發(fā)現(xiàn)感染了病毒，則所有最近接觸過他/她的人都會收到警報，并被要求遵循公共衛(wèi)生當局的指導方針。并非所有現(xiàn)有的接觸追蹤應用程序都是從當局的數(shù)字追蹤視角出發(fā)。根據(jù)應用程序的設計，公共衛(wèi)生當局可能（或不可能）收到用戶選擇（或被要求）共享以增強接觸者追蹤的數(shù)據(jù)。圖9.2提供了對分析應用程序的聚合視圖。我們進一步分析了這些應用程序采用的數(shù)據(jù)收集和管理機制。僅有15%的這些應用程序被發(fā)現(xiàn)收集匿名數(shù)據(jù)，不包含任何個人身份信息（PII）。43%的應用程序保留了數(shù)據(jù)的匿名副本，而剩下的42%的應用程序則沒有關于數(shù)據(jù)匿名性的信息。我們通過鏈接https://bit.ly/3fMGWRm報告了每個應用程序收集的PII列表。收集到數(shù)據(jù)后，47%的應用程序?qū)?shù)據(jù)存儲在集中位置（例如，當局服務器），而26%將數(shù)據(jù)保留在移動設備上。28%的應用程序未報告數(shù)據(jù)存儲方式。大多數(shù)這些應用程序（58%）在數(shù)據(jù)存儲持續(xù)時間方面提供的信息不足。只有21%的這些應用程序報告了臨時存儲，而剩下的21%將收集的數(shù)據(jù)存儲1年或更長時間。47%的這些應用程序?qū)?shù)據(jù)以未加密的格式存儲，而只有21%將數(shù)據(jù)以加密方式存儲。基于區(qū)塊鏈的接觸者追蹤應用程序占據(jù)了這些應用程序的23%。具有“去中心化”和“不可變性”的區(qū)塊鏈特性，許多設計的接觸追蹤應用程序正在利用一個共享賬本來存儲一些身份元數(shù)據(jù)（無論何時它們被創(chuàng)建），同時減輕了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫或云環(huán)境中集中化方面對隱私的威脅。例如，印度最近開發(fā)的開源應用程序使用以太坊區(qū)塊鏈，允許公民自愿參與一個匿名記錄他們位置歷史的程序。如果有任何來自特定地點的感染者有旅行或位置歷史，那么其他出現(xiàn)在附近的用戶將收到事件警報，以作為預防措施進行密切觀察。所有信息的存儲都采用了零知識證明，以保持個體身份的偽匿名。盡管在疫情期間數(shù)字接觸者追蹤技術的激增是可以理解的，但必須考慮到其使用的倫理問題。疾病控制與預防中心（CDC）定義了數(shù)字接觸者追蹤工具的最低和首選特征的初步標準，以幫助衛(wèi)生部門克服COVID-19接觸者追蹤工作流程中的挑戰(zhàn)（請參閱：https://bit.ly/3fLAMSh）。世界衛(wèi)生組織也在2020年5月發(fā)布了臨時指南以監(jiān)管這些應用程序（世衛(wèi)組織，2020）。
9.4 物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療應用中的質(zhì)量要求考慮
在規(guī)定物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療應用功能時，自然會關注一些問題，比如適用性、無線互操作性、能源效率等等。傳統(tǒng)的需求獲取技術，如領域分析、聯(lián)合應用開發(fā)（JAD）和質(zhì)量功能部署（QFD）等（Laplante，2013），通常對這些需求是足夠的。但在醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)應用中，一些質(zhì)量要求可能更為重要。我們在本節(jié)進一步探討這些類型的要求。
9.4.1 隱私要求
隱私問題一直是醫(yī)療保健的重要方面?；颊咂谕麄兊膫€人身份信息（PII）保持機密，醫(yī)療保健提供者將予以保護。同樣，基于物聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療系統(tǒng)必須確保隱私，但允許共享為提供跨醫(yī)療保健連續(xù)體所需的信息。許多專用物聯(lián)網(wǎng)中使用的設備將收集各種數(shù)據(jù)，無論是否已知監(jiān)視（Laplante，Laplante＆Voas，2015）。如果是這樣，這些數(shù)據(jù)去哪里？誰擁有它？以及為什么首先要收集它？在經(jīng)濟利益對醫(yī)療保健提供者來說是壓倒性的技術的情況下，傳感器和監(jiān)視將是巨大的問題，需要克服以有說服力地爭取合規(guī)性。1996年頒布的《健康保險便攜性和責任法》（HIPAA）規(guī)定了如何使用和共享患者的個人健康信息，以確保隱私，同時也允許共享為提供高質(zhì)量護理所需的信息。HIPAA是當今醫(yī)療保健系統(tǒng)的一個重要組成部分，沒有醫(yī)療保健提供者會質(zhì)疑其相關性。然而，對于HIPAA與物聯(lián)網(wǎng)的關系，也提出了一些新的關注。《福布斯》雜志的一篇報道呼吁制定新的聯(lián)邦基準隱私立法，為物聯(lián)網(wǎng)設備提供內(nèi)置安全性，最小化數(shù)據(jù)（存儲更少，而不是更多數(shù)據(jù)），以及安全漏洞通知（McCue，2016）。2016年2月，加拿大隱私專員辦公室發(fā)布了一份34頁的報告（加拿大隱私專員辦公室報告，2016），概述了對隱私和數(shù)據(jù)的擔憂，因為物聯(lián)網(wǎng)正在形成：報告中指出：“物聯(lián)網(wǎng)已被比作電力或地球的神經(jīng)系統(tǒng)，以說明這種無處不在且將在我們社會結構中至關重要的現(xiàn)象”，“一些國際專家、思想家和技術建設者預測將發(fā)生深刻的政治、社會和經(jīng)濟變革；對隱私和監(jiān)視的擔憂是其中的重要內(nèi)容”。對于物聯(lián)網(wǎng)功能與隱私之間的關系，也進行了大量的學術研究。例如，Winter對夏威夷的醫(yī)療保健消費者進行了調(diào)查，以確定“物聯(lián)網(wǎng)可能被認為是侵犯隱私的實踐”（Winter，2012）?；旧?，Winter發(fā)現(xiàn)這些消費者愿意為信息共享的所帶來的感知利益而犧牲一些隱私。此外，Thierer反對對安全和隱私問題做出輕率、限制性的監(jiān)管，因為這可能會扼殺與可穿戴物聯(lián)網(wǎng)技術相關的應用（包括醫(yī)療保?。┑膭?chuàng)新（Thierer，2014）。Walla討論了互聯(lián)網(wǎng)托管的個人記錄中存在的一些患者隱私問題，這些記錄未受到HIPAA的覆蓋（Walla，2008），Mercuri考慮了旨在改善醫(yī)療保健數(shù)據(jù)訪問的法規(guī)，這些法規(guī)已經(jīng)為患者和從業(yè)人員帶來了新的安全和隱私風險，以及監(jiān)管復雜性（Mercuri，2004）。
9.4.1.1 接觸者追蹤應用的隱私問題
雖然一些國家正在競相開發(fā)數(shù)字工具以改進接觸者追蹤，以控制 COVID-19 病毒的傳播，但這一瘋狂的競爭留下了一些地方一團糟的選擇，軟件安全研究界對匆忙編寫的軟件存在漏洞感到擔憂。例如，僅有 25% 的現(xiàn)有接觸者追蹤應用提供隱私政策，而只有約 58% 的應用未公開存儲用戶數(shù)據(jù)的時長，約 60% 的應用也沒有公開的匿名措施。此外，至少有 14 個接觸者追蹤應用中檢測到了與 Google 廣告和跟蹤平臺（例如，Google AdSense、DoubleClick）相關的代碼。我們還發(fā)現(xiàn)，有 8 個經(jīng)分析的應用中存在與 Facebook 廣告和跟蹤相關的代碼。這些代碼使得發(fā)布者可以通過來自各種來源的廣告向用戶展示廣告從而賺取收益。接觸者追蹤應用中存在這樣的跟蹤代碼引發(fā)了隱私問題，因為 Google/Facebook 廣告平臺提供了針對性廣告的選項。其中一些應用還基于區(qū)塊鏈技術。由于區(qū)塊鏈的“不可變性”特性，用戶的記錄無法更改或從網(wǎng)絡中刪除。當解除封鎖時，這種做法是否合適呢？區(qū)塊鏈的“最終性”特性也可能與現(xiàn)有的立法（如歐洲《通用數(shù)據(jù)保護條例》（GDPR）或最近宣布的巴西《數(shù)據(jù)保護通用法》（LGPD））背道而馳，這些法規(guī)授予所有公民管理自己數(shù)據(jù)的能力，包括要求機構根據(jù)同意刪除正在處理的個人數(shù)據(jù)。在疫情早期的熱潮中推薦這些應用或許可以理解。然而，必須深思熟慮地考慮在社會范圍內(nèi)建立這種數(shù)字基礎設施的長期后果。一家全球公共政策公司發(fā)布的報告指出，全球有 49% 的地區(qū)仍然沒有數(shù)字連接，強調(diào)“病毒的抗擊必須始于制定政策，使各國能夠利用巨大的抗疫創(chuàng)新成果”（D'mello，2020；Access Partnership，2020）。該報告指出，盡管歐洲國家正在努力通過遵守 GDPR 來采取保護隱私的方法，但一些亞洲國家，如中國和韓國，采取了廣泛和積極的方法，依靠收集、分析和共享大量個人數(shù)據(jù)。該報告還強調(diào)，與其他地區(qū)相比，北美和南美的政府在開發(fā)接觸者追蹤解決方案方面的努力較少且組織較差（D'mello，2020）。盡管保持安全和隱私方面的挑戰(zhàn)仍然存在，但最近的研究表明，隨著疫情的發(fā)展，用戶對使用接觸者追蹤應用的接受程度提高了。例如，Metova公司進行了一項調(diào)查，調(diào)查了美國 2000 名居民對于在抗擊 COVID-19 過程中使用接觸者追蹤和曝光通知應用的看法。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，77% 的參與者希望通過手機接收通知，以便得知他們最近接觸的人是否被 COVID-19 測試呈陽性，85% 的參與者愿意匿名分享自己的 COVID-19 正面狀態(tài)以造福大眾（Marketing Technology Insights，2020）。
9.4.2 安全性關注
安全性關注涉及到系統(tǒng)是否按預期運行？系統(tǒng)是否提供所需的護理水平？它是否提供了意外的功能？系統(tǒng)故障是否會對患者造成傷害？醫(yī)療系統(tǒng)的安全性要求通常來自監(jiān)管機構，例如在美國是食品和藥物管理局（FDA）。Wallace 和 Kuhn 研究了基于 FDA 數(shù)據(jù)的 342 個醫(yī)療設備故障。他們的研究幫助確定了利用故障和失敗信息改善設備安全性的方法。他們還發(fā)現(xiàn)“已知的[最佳]實踐可能根本不被使用，或者被錯誤使用”。Wallace 和 Kuhn 還建議，在為安全的醫(yī)療設備生成要求時，工程師應該：
- 收集故障和故障數(shù)據(jù)（來自先前和相關的系統(tǒng)），
美國保險商實驗室提出了一種故障樹分析方法，用于指定可穿戴設備中的危險（Kirk，2014），這種方法也適用于使用物聯(lián)網(wǎng)技術的其他醫(yī)療和健康應用。使用傳統(tǒng)技術定義濫用和誤用案例也是合適的。
9.4.3 技術與社會約束
盡管報告顯示普通民眾在下載接觸追蹤應用程序并通過應用共享數(shù)據(jù)方面有很高的意愿，但實際下載量仍然相對較少。牛津大學大數(shù)據(jù)研究所最近的一項研究估計，在給定地區(qū)，至少需要有60%的人口使用自動化的接觸追蹤應用程序才能被認為在控制病毒方面有效。2020年3月20日，新加坡成為最早部署自愿接觸追蹤應用程序的國家之一，該應用程序名為“TraceTogether”（https://www.tracetogether.gov.sg/），但就在其推出兩個月后，只有約26%的人口安裝了該應用程序。盡管某種程度的遵從仍然比沒有更好，但是在世界各地的應用程序普及率較低對這些應用程序提供突破性的挑戰(zhàn)。此外，無法獲得智能手機也可能是這些應用程序的障礙，因為這些應用程序依賴于高度的包容性。根據(jù)2019年的調(diào)查，在18個先進經(jīng)濟體中，中位數(shù)76%的人口擁有智能手機，而在新興經(jīng)濟體中，只有中位數(shù)45%的人口擁有智能手機。一個國家中占主導地位的接觸追蹤應用程序必須得到政府衛(wèi)生管理部門的授權和贊助。這實際上是確保一個應用程序在一個國家范圍內(nèi)被大規(guī)模采用的唯一有效途徑。但是，這樣的贊助過程可能需要寶貴的幾周時間，以使不同國家的應用程序得到充分測試和集成。此外，所有現(xiàn)有的接觸追蹤移動應用程序都依賴于GPS和/或藍牙功能，這些功能目前仍然不夠可靠。例如，藍牙的范圍要比6英尺寬得多，這可能導致關于暴露于病毒的高比例的誤報。持續(xù)啟用的GPS/藍牙功能也可能會迅速耗盡電池。一項在2016年進行的研究發(fā)現(xiàn)，信號強度良好的情況下，啟用GPS的手機電池消耗了13%，而信號弱的情況下，電池可能下降多達38%。
9.4.4 物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療保健中新興的質(zhì)量要求
關愛可以被描述為對患者的一種行為或態(tài)度。關愛可以是一個人所擁有的特質(zhì)，通常是用來描述被認為是“好”的護理者的形容詞。如果詢問，大多數(shù)護士都能表達他們對關愛的概念。拉克曼通過指出“護理和護理是如此緊密地聯(lián)系在一起，以至于護理總是出現(xiàn)在谷歌搜索中的關愛定義的同一頁上”，突顯了護士與關愛之間的緊密聯(lián)系的普遍性。為了我們的目的，我們將關愛作為一個形容詞（功能性質(zhì)量），定義如下：“表現(xiàn)出對他人的善良和關切”。關愛可能涵蓋了信任、可靠性、隱私等素質(zhì)的元素，但是這些素質(zhì)本身都無法完全捕捉到關愛的全部本質(zhì)。相反，關愛是一種超能力，是其他能力（和稱為同情心的系統(tǒng)質(zhì)量）的一些組合的結果。將關愛以這些其他能力的形式進行層次分解的一個可能的層次結構表示是將其分解為隱私、同情心和可靠性。其他類型的系統(tǒng)可能包含額外的子質(zhì)量（例如可用性、可得性），形成略有不同的層次結構。由于關愛由每個利益相關者和每個系統(tǒng)的不同組合的其他素質(zhì)組成，因此我們發(fā)現(xiàn)將關愛表達為這些組成素質(zhì)的線性組合是方便的。“關愛”對于不同的人和不同的系統(tǒng)意義不同。例如，考慮一下機器人手術系統(tǒng)。這些系統(tǒng)現(xiàn)在廣泛用于許多類型的手術，包括心臟、癌癥和前列腺手術。盡管當前的系統(tǒng)在機器模仿人類外科醫(yī)生的動作方面是機器人的，但在不久的將來，完全自主的機器人手術系統(tǒng)將被設想出來，取代手術室（OR）中的外科醫(yī)生和護士。盡管我們期望外科醫(yī)生和護士關心患者，但作為系統(tǒng)工程師，我們應該對完全自主的機器人外科醫(yī)生提出什么要求呢？此外，在關心系統(tǒng)方面，患者應該期望什么，特別是由于患者在手術過程中可能處于無意識狀態(tài)？他們的關注可能有所不同。例如，考慮一下機器人手術系統(tǒng)中關愛的組成素質(zhì)。外科醫(yī)生希望系統(tǒng)是安全可靠的，很可能是主要關注點。系統(tǒng)的安全和可信操作都有助于增加系統(tǒng)的可靠性感，并且是系統(tǒng)工程師關心的問題?；颊咭卜窒磉@些關注，但同時也希望系統(tǒng)保護他的隱私（例如，不暴露醫(yī)療記錄或?qū)擂蔚膱D像）。如果手術室的參與者是人類，患者可能還期望外科醫(yī)生或護士表現(xiàn)出同情心。當然，機器人外科醫(yī)生看起來與人類外科醫(yī)生完全不同；因此，機器人需要通過語音或某些顯示設備上的面部表情生成來表達同情心。就與關愛相關的素質(zhì)而言，這些不同的關注將指導具體的系統(tǒng)要求發(fā)現(xiàn)和表示過程。由于關愛存在許多不同的定義，因此在嘗試為新的醫(yī)療保健系統(tǒng)定義關愛概念時，重要的是讓所有利益相關者參與，并且在需求發(fā)現(xiàn)過程中，系統(tǒng)工程師、計算機科學家、醫(yī)生、護士，尤其是患者的參與至關重要。根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)模，可以使用許多傳統(tǒng)的需求獲取技術來揭示關愛和相關需求。然而，對于關愛和相關素質(zhì)，最有可能有用的采集技術包括調(diào)查、訪談、原型設計（可執(zhí)行和非可執(zhí)行）、民族志觀察和設計師作為學徒。當然，對于不同的利益相關者群體可能會使用不同的采集技術，并且每個群體都應該使用多種互補的技術。例如，由于同情心可以通過表情符號來表達，因此可以使用原型設計（各種面部特征顯示或語音輸出）來生成同情心要求。對患者進行訪談和調(diào)查可以用來捕捉支持患者相信醫(yī)療保健系統(tǒng)是可信和安全的所需的護理者行為（例如，語言提示、事件觸發(fā)行為）。民族志觀察和設計師作為學徒也可以用來通過記錄和分析在關愛維度上評分較高的護理者的行為和動作來獲取關愛需求。當然，已經(jīng)成功指定和交付的關愛和相關需求可以在相關系統(tǒng)和產(chǎn)品線中得到重復使用。其他關愛和相關要求可能會源自法律和法規(guī)，例如，在機器人手術系統(tǒng)的情況下，HIPAA。最后，隨著適用系統(tǒng)的標準和參考架構的制定，關愛和相關素質(zhì)的其他要求將最終出現(xiàn)。
9.5 智能醫(yī)療設備
智能醫(yī)療設備是改變生活的技術，類似于其他醫(yī)療進步，如人工器官、假肢和機器人手術。物聯(lián)網(wǎng)使得創(chuàng)造出能夠提高個體患者生活質(zhì)量和心理安寧的設備成為可能。這類設備主要分為兩大類：一類是收集數(shù)據(jù)以提供幫助患者護理的信息的設備，另一類是更先進的設備，可以自動化患者護理。以下是一些物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療設備的例子：
- 帕金森病運動追蹤：帕金森病是一種引起身體運動問題的腦部疾病。這款類似手表的運動追蹤設備使用運動傳感器來追蹤異常運動?；颊哌€可以使用該設備記錄藥物劑量時間。運動數(shù)據(jù)每2分鐘記錄一次。將運動數(shù)據(jù)與記錄的藥物劑量進行比較，有助于提供者調(diào)整藥物決策（Talan, 2019）。如果沒有這樣的設備，提供者將根據(jù)每3個月進行一次的患者檢查的快照來調(diào)整藥物。
- 智能體溫計：該設備跟蹤體溫和藥物時間。這可以為個人提供數(shù)據(jù)，幫助確定他們是否有所改善，并提供藥物追蹤 - 這對于病情加重且獨自生活的人來說可能會很困難。
- 智能哮喘監(jiān)測：由患者佩戴的貼片設備（內(nèi)含傳感器），用于檢測典型哮喘癥狀，如喘息、呼吸模式、咳嗽頻率、心跳和體溫。這可以通過提供通知和提醒藥物劑量來幫助患者或其護理者。有了這些信息，患者還可以確定可能引發(fā)哮喘發(fā)作的因素。
- 心臟病穿戴式設備和起搏器：插入到服裝面料中的心臟監(jiān)測傳感器。傳感器實時發(fā)送數(shù)據(jù)到服務器，算法運行以確定是否需要向醫(yī)療專業(yè)人員發(fā)送警報。還有一種身體區(qū)域傳感器（BAS）設備，用于使用數(shù)據(jù)預測心臟驟停。此設備還使用基于智能手機的心率檢測傳感器來檢測健康危機（Majumder等，2019）。此外，最新一代起搏器使用物聯(lián)網(wǎng)架構來監(jiān)測呼吸、竇房結速率和血溫。根據(jù)患者當前的活動水平，會檢測到異常，并改變患者的心率（減慢或加快）?；颊叩臄?shù)據(jù)也可以通過移動設備訪問，以檢查設備的電池壽命和心率與活動水平之間的任何相關性（Horwitz, 2019）。
- 糖尿?。赫绲?章所描述的，閉環(huán)胰島素輸送系統(tǒng)對于依賴胰島素生存的1型糖尿病患者來說是一個令人驚嘆的設備。物聯(lián)網(wǎng)架構包括患者佩戴的連續(xù)血糖監(jiān)測器（CGM）和胰島素泵。CGM將血糖水平無線發(fā)送到泵。該連接關閉了環(huán)路，以自動向患者輸送所需的一部分胰島素?；颊呷匀恍枰鶕?jù)所攝入的食物劑量胰島素（胰島素量根據(jù)食物碳水化合物而異）。
