Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej i Wojskowej Akademii Technicznej pracują nad systemem „Świetlik”, który ma pomóc ratownikom podczas powodzi i pożarów. Całkowita wartość projektu wynosi blisko 22,5 mln zł.
W czasie powodzi, pożaru czy awarii infrastruktury krytycznej służby ratownicze potrzebują niezawodnej łączności i jak najpełniejszej wiedzy o sytuacji. System „Świetlik” ma zbierać informacje z wielu źródeł, analizować je i w czasie rzeczywistym przekazywać do sztabów kierujących akcją.
Podstawą systemu będzie prywatna sieć 5G działająca w paśmie n77. Rozwiązanie wykorzysta także przetwarzanie brzegowe, czyli analizowanie części informacji możliwie blisko miejsca, w którym powstają, oraz cyfrowego bliźniaka, który pozwoli na wirtualne odwzorowanie obszaru objętego akcją ratowniczą.
Cały system ma zbierać dane z dronów, pojazdów naziemnych, sieci sensorów i systemów OT/SCADA, łączyć je w ciągle aktualizowany cyfrowy obraz sytuacji i dostarczać go w czasie rzeczywistym sztabom kryzysowym – precyzuje dr hab. inż. Grzegorz Kołaczek z Wydziału Informatyki i Telekomunikacji Politechniki Wrocławskiej.
Taki obraz ma ułatwić ocenę zagrożenia, wskazywanie miejsc wymagających pilnej interwencji i podejmowanie decyzji dotyczących dalszego przebiegu akcji. W projekt zaangażowani są również naukowcy z Wojskowej Akademii Technicznej oraz specjaliści z firmy Innergo Systems.
Rozpoznać i śledzić ten sam obiekt
W pierwszym etapie badacze przeanalizują wymagania służb oraz scenariusze, w których system będzie wykorzystywany. Następnie opracują metody pozyskiwania i analizy danych wielomodalnych, czyli informacji pochodzących z różnych typów urządzeń.
Algorytmy mają wykrywać, rozpoznawać i śledzić obiekty dynamiczne – ludzi, pojazdy i zwierzęta – widoczne na nagraniach z kamer zamontowanych na dronach i pojazdach naziemnych. System będzie także monitorował elementy infrastruktury krytycznej.
Najtrudniejsze jest zbudowanie spójnego, wiarygodnego obrazu sytuacji z danych, które z natury są niekompletne i fragmentaryczne. Drony obserwują teren podczas oblotów, a nie stacjonarnie. Ten sam człowiek czy pojazd raz jest w polu widzenia, a raz znika, a jednocześnie może być rejestrowany przez kilka maszyn naraz – wyjaśnia dr hab. inż. Grzegorz Kołaczek. – System musi rozpoznawać pojedyncze instancje obiektów, a nie tylko klasy, śledzić je między klatkami i rozstrzygać, czy obiekt widziany przez trzy różne drony to ten sam obiekt, także przy ograniczonej widoczności, zmiennej pogodzie i możliwych zakłóceniach – dodaje.
Dane pochodzące z różnych źródeł będą synchronizowane w czasie i przestrzeni. Dzięki temu informacje z kamer, czujników i systemów sterowania mają tworzyć spójny model sytuacji, nawet jeśli część obserwacji będzie niepełna lub chwilowo niedostępna.
Najważniejsze dane w pierwszej kolejności
Kolejnym wyzwaniem jest aktualność informacji. Cyfrowy bliźniak będzie przydatny tylko wtedy, gdy odpowiednio szybko odwzoruje zmiany zachodzące na miejscu zdarzenia. Tymczasem mobilne platformy mają ograniczoną moc obliczeniową, a przepustowość łącza może nie wystarczyć do jednoczesnego przesyłania wszystkich danych. Dlatego naukowcy opracują mechanizmy redukcji strumieni danych i ustalania priorytetów transmisji. System ma sam rozpoznawać, które informacje są w danej chwili najważniejsze dla osób kierujących akcją.
Przyjęte w naszym projekcie podejście, w którym warstwa aplikacyjna aktywnie wpływa na zachowanie infrastruktury komunikacyjnej, priorytetyzuje, co i kiedy przesłać – tłumaczy dr hab. inż. Grzegorz Kołaczek.
Bezpieczna i niezawodna komunikacja
Każdy z partnerów konsorcjum odpowiada za inną część rozwiązania. Firma Innergo Systems zbuduje mobilną, prywatną sieć 5G wraz z infrastrukturą umożliwiającą jej autonomiczne działanie. Ma ona zapewnić szybkie przesyłanie danych i odporność komunikacji na zakłócenia.
Specjaliści z Wojskowej Akademii Technicznej opracują natomiast warstwę zarządzania komunikacją krytyczną (Mission-Critical Management Layer). Będzie ona odpowiadała za bezpieczną i niezawodną wymianę danych również w przypadku awarii infrastruktury, ograniczonej łączności lub cyberataku.
Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej odpowiadają za algorytmy percepcji i łączenia danych oraz opracowanie cyfrowego bliźniaka. Stworzą także narzędzia wspomagające decyzje sztabów kryzysowych. Cały zintegrowany system zostanie następnie sprawdzony w warunkach zbliżonych do rzeczywistych. Na zakończenie „Świetlik” przejdzie testy zarówno w środowisku kontrolowanym, jak i w warunkach zbliżonych do rzeczywistych działań ratowniczych.
Prace potrwają do końca marca 2029 roku. Całkowita wartość projektu wynosi blisko 22,5 mln zł. Jest realizowany w ramach programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki 2021–2027.
MK, źródło: PWr
Bardzo przydatny projekt!
Zbierane dane mogłyby być też przesyłane do wielu ośrodków, żeby można było szybko zareagować i zebrać dodatkowe informacje w razie nagłej potrzeby.
Może warto pomyśleć o podobnym systemie monitoringu stanu wód - kto kiedy i czym zanieczyszcza rzeki.
Małe pływające drony mogłyby pobierać i analizować próbki wody w sposób niemal ciągły.
Ile jeszcze razy mamy być zaskoczeni zatruciem ryb w Odrze lub w Kanale Gliwickim albo kolejnym zakwitem Zatoki Puckiej, nie wspominając o kilkuset nielegalnych wysypiskach śmieci, z którymi kolejny rząd sobie nie radzi?