智能口罩：针对空气传播病原体的主动闭环防护
信号处理
2020-09-17 v2
摘要
口罩针对空气传播病原体或传染因子（包括 SARS-CoV-2）提供了有效、易用且低成本的防护。市场上有多种面向不同应用的口罩，但它们本质上均为被动式，即仅作为鼻腔和/或口腔的空气过滤器。本文提出一种新型“主动口罩”范式，其中可穿戴设备配备智能传感器与执行器，既能实时检测空气传播病原体存在，又能采取适当行动缓解威胁。所提方法基于闭环控制系统，感知口罩附近不同大小的空气颗粒，然后做出智能决策以降低其浓度。本文给出该概念的一种具体实现：板载控制器通过商用颗粒物传感器判定环境空气质量，必要时激活压电执行器产生喷雾以使这些颗粒负载，从而使其落至地面。所提系统通过智能手机应用与用户通信，提供各类警报，包括在重复使用前需充电和/或消毒口罩的通知。该应用还使用户能够覆盖板载控制系统并在必要时手动控制喷雾发生器。来自功能原型的实验结果表明，启用主动防护系统时口罩附近空气颗粒计数显著减少。
引用
@article{arxiv.2008.10420,
title = {The Smart Mask: Active Closed-Loop Protection against Airborne Pathogens},
author = {Naren Vikram Raj Masna and Rohan Reddy Kalavakonda and Reiner Dizon and Anamika Bhuniaroy and Soumyajit Mandal and Swarup Bhunia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.10420},
year = {2020}
}
备注
8 pages, 5 figures