未來搜救人員配戴AR眼鏡頭盔,透過5G可與遠距協作搜救作業,並將災害現場影像回傳至搜救指揮中心。

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富鴻網

全球氣候劇烈變化加上天災,突如其來的地震、短時間內的強降雨、強風經常造成災難,為強化我國對災害的應變救援能力,政府推動消防科技專案,其中結合5G推動的消防5G場域計畫,目的之一是建立臺灣的智慧搜救平臺,運用5G專網、AI、AR等科技,強化臺灣在防災救援能力。

在災害救援的第一線,需要快速整合各項資訊,例如救災人員、設備的管理,各種救災資源的調度,災害現場的影像、音訊或是文字,儘管臺灣特種搜救隊使用資訊管理系統INSARAG,但在實務上仍是以紙本作業為主,由於災難現場惡劣環境限制,填寫資料不易,加上通訊網路不穩定,也造成資訊傳遞的困難,使得資訊的匯整、傳遞不便且無效率,無法有效提升搜救作業效率。

因此,內政部消防署今年開始推動的消防5G場域計畫,利用5G的大頻寬(eMBB)、低延遲(uRLLC)、廣連結(mMTC)三項特性,將5G用於防災教育、搜救作業上,並打造智慧搜救平臺,可整合搜救人員配戴的AR頭盔,獲得災區現場即時影像,並利用空拍機建立災區3D模型,透過現場臨時搭建的5G專網,提升整體搜救作業效率。

打造智慧搜救平臺,匯整人員、設備、表單、影像各種資訊

消防5G場域計畫,底下分為三項子計畫,包括結合VR的防災人員訓練,導入AI與AR的特種搜救隊數位AI救援平臺,以及利用5G通訊控制交通號誌,確保消防車輛通行安全。其中,富鴻網今年取得特種搜救隊5G數位AI救援平臺標案,規畫將參考聯合國INSARAG國際搜救諮詢小組手冊及ICMS救災防災指南,開發智慧搜救平臺。

富鴻網智慧城市事業部經理黃守榮表示,目前我國特種搜救所遭遇的困難,在於對人員、設備缺乏資訊化的管理,缺乏系統化管理災害現場的救災資訊,需要導入智慧科技、通訊應用。5G數位AI救援平臺建置專案的目標有三項,首先發展接軌INSARAG的AI智慧搜救平臺,其次,是發展智慧科技及垂直領域應用,第三則是,淬煉5G通信設備與應用服務的國產化、國際化。

由於災難救援需要管理大量的資訊,富鴻網指出,目前特種搜救隊對人員、設備的管理,主要使用Google表單,搜救作業則是使用INSARAG,缺乏資訊化的系統管理,因此該專案將建立AI智慧搜救平臺,以符合INSARAG規定,以資訊系統管理搜救作業相關的資訊。

這個AI智慧搜救平臺,分為平時與災害時兩種情境,平時部署於內政部消防署資訊室的雲端機房內,當災害發生時,則以具有邊緣運算能力的智慧行動指揮車為主,使用符合INSARAG規範的電子表單管理資料。個別的災害搜救行動則是以專案進行管理,包括每次搜救行動的人員管理、裝備管理、INSARAG表單、GIS圖臺、3D建模、AI影音辨識、資訊整合看板、統計報表、數據分析等等,以專案封包移動資料,管理所有的數據資料,作為災後的行動檢討,以及平時演練之用。

黃守榮以人員管理為例,目前在搜救人員管理上,主要是採用紙本紀錄,不僅耗費時間,且不易保存管理,未來人員管理將採電子化管理,運用證件辨識系統,辨識人員的護照、身分證等身分證件;至於傳統裝備管理,也將從人工登打資料,改為以條碼、QR Cod對裝備作紀錄,除了用於平時設備管理,在救災出勤時,追蹤設備的動向。

由於INSARAG表單多達86種,而未來完成的AI智慧搜救平臺使用的電子表單系統,目的是化繁為簡,提供即時更新資料、權限管理、勾稽比對, 提供更簡便的表單作業方式。

GIS圖臺則介接EMIC的資訊,除了整合靜態資料,還包括現場搜救的圖資,透過圖資套疊的方式,提高搜救作業的效率。

傳統的救援工作,經常手寫資訊在白板上,AI智慧搜救平臺提供資訊整合看板,即時更新資訊欄位、受困者解救情形、救災據點盤點及執行狀況,工作指派情形,台灣版還增加6大功能模組:時間序檢索、GIS圖臺、3D模型、AI辨釋、AR影像、UAV影像。

搜救人員可戴上AR頭盔,搭配遠端視訊、協作指導子系統,利用AI影像辨識,或是熱顯像、流程操作的功能。可以定位每位搜救人員位置,同時將災區救援的即時影像,回傳給現場的指揮官。

搜救人員使用頭盔,搭配AR眼鏡,利用眼鏡上的攝影鏡頭,將現場即時影像回傳給現場搜救指揮中心(圖片由富鴻網提供):

目前傳統的搜救方式,搜救人員抵達現場才能拍照,而現在AI智慧搜救平臺結合無人機,在出發救援之前,可以先派無人機前往災區,空拍災區的現場影像,了解當地的地形地貌;而在救援時,根據無人機的影像建立災區的3D模型,可以任意縮放、量測、評估災區的範圍,富鴻網表示,以維冠大樓空倒塌的3D模型,1小時內可完成3D建模。

現場展示各式無人機,包括專門拍攝影像的無人機,旁邊展示運用空拍影像建立的3D模型,另外,還有通訊中繼無人機,以無人機擴大網路通訊範圍(圖片來源,富鴻網提供):

在AI智慧搜救平臺裡,更整合AI影像辨識,傳統的搜救工作多仰賴經驗判斷,導入AI影音辨識模組,以提高重覆確認的正確性,提升搜救作業的效率。未來進一步透過AI影像辨識,可針對AR眼鏡拍攝的影像、熱顯像,或是UAV無人機空拍影像作辨識。

在災區搭建臨時5G專網,確保搜救作業通暢

當重大災害發生時,往往導致災區通訊網路中斷,需要搭建網路通訊、調度發電機等設備,未來智慧搜救平臺將結合5G網路,趕赴災害現場的行動指揮車,配備衛星、5G專網設備,讓特搜隊能在災區現場搭建臨時的5G專網,確保現場的救援工作和遠端的指揮中心保持網路通訊。

而為了延伸通訊網路,甚至可以無人機隊建立空中無線中繼骨幹網路,擴大無線網路的通訊範圍。該計畫也將開發智能自動組態網路建立技術,讓無人機隊建立的空中串接網路具備自我修復的機制,當其中部分的無人機無法建立通訊時,自動建立備援路徑。

富鴻網表示,當災區的通訊網路中斷時,智慧行動指揮車能夠以5G建立搜救作業專用的區域網路,搜救人員則能透過AR眼鏡或是平板電腦,存取行動指揮車提供AI智慧搜救平臺及GIS圖資,行動指揮車扮演搜救作業的中樞角色。

智慧行動指揮車預計在2023年交付,車上配備有衛星通訊、5G通訊設備、發電機、災區直播監控顯示設備、軍規筆電、無人空拍機,還有用於簡報說明搜救作業的觸控式指揮面板。

整個計畫時程從2021年到2023年,富鴻網將與特搜隊合作分階段完成目標,2021年會先確認智慧搜救平臺使用的表單,完成整合地理空間資訊、災害類別情境、災損統計、建築結構分析等資訊的大數據分析資料庫架構規畫;2022年完成大數據分析資料庫,以及智慧自動組建網路技術;2023年完成物品倉儲管理、整合無人機空拍影像的智慧搜救平臺,預計將交付一輛5G行動指揮車。


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