Sinds 2000, gemiddeld 72, 000 bosbranden per jaar hebben zeven miljoen hectare land in de Verenigde Staten vrijgemaakt. 2015 was het grootste natuurbrandjaar in de Amerikaanse geschiedenis, met meer dan 10 miljoen acres land verbrand en 30, 000 brandweerlieden gemobiliseerd in reactie. Naarmate het klimaat warmer en droger wordt, bosbranden zullen naar verwachting toenemen, samen met de vraag naar brandweerdiensten. Veel bosbranden vinden plaats in afgelegen, moeilijk bereikbare gebieden waar brandweerlieden niet gemakkelijk de kritieke gegevens kunnen verzenden en ontvangen die hen helpen levens- en eigendomsbesparende beslissingen te nemen.

Brandweerlieden moeten toegang hebben tot nauwkeurige, up-to-date kaarten in het heetst van de strijd - en in de frontlinie - zelfs als ze mijlenver verwijderd zijn van de dichtstbijzijnde beschikbare netwerkverbinding. Dit is het onderwerp van een PSCR Public Safety Innovation Accelerator (PSIAP) bekroond project, het Wildland Fire Data Logistics Network (Wildfire DLN), geleid door hoofdonderzoeker Nancy French van het Michigan Tech Research Institute. Het werk van haar team dient om een ​​systeem te ontwikkelen dat bedoeld is om rijke en informatieve gegevens te leveren aan eerstehulpverleners die aan de "rand" werken, zoals brandweerlieden in de frontlinie van een natuurbrand.

De kracht van up-to-date gegevens

"Brandweerlieden staan ​​voor veel uitdagingen als het gaat om netwerkconnectiviteit, en ze hebben veel gegevens nodig om hun werk te doen, " legde Frans uit. Vaak, de geospatiale gegevens die brandweerlieden nodig hebben om een ​​natuurbrandlandschap te begrijpen, komen in de vorm van enorme bestanden die kostbare tijd kosten om te downloaden en over te dragen. Vervolgens, het team van Michigan Tech probeerde een systeem te creëren dat bestand zou zijn tegen onvoorspelbare, inconsistent signaal onderhevig aan drops.

De PSIAP-prijs leidde tot het prototype van Michigan Tech, een "dataferry" die bedoeld is om gegevens naar de frontlinie te verzenden. Frans legt uit, "Het idee dat brandweerlieden een GIS-interface op hun telefoon kunnen hebben, opent een enorme kans voor informatie waar nog niet eerder gebruik van is gemaakt." Voor het grootste gedeelte, brandweerlieden zijn afhankelijk van papieren kaarten, die mogelijk verouderde informatie of elementaire flash-drive-technologie bevatten om informatie te ontvangen die hun kritische besluitvorming bij noodgevallen informeert.

Franse staten, "Een van de belangrijkste aspecten om in gedachten te houden, is dat gegevens veranderen. Dus, voor brandweerlieden om het meest effectief te zijn in hun werk, ze hebben de meest actuele informatie nodig. Deze veerboot is een manier om hen dat vermogen te geven. We zijn van mening dat hoe meer informatie ze hebben, hoe beter en veiliger ze zullen zijn in het voltooien van hun missies." up-to-date gegevens kunnen betere voorspellingen bieden van natuurbrandgedrag, en zo bij te dragen aan beter geïnformeerde eerstehulpverleners en operationeel bewustzijn. De dataveerboot is ontworpen om veerkrachtig gegevensuitwisseling mogelijk te maken, waardoor de toegang tot grote, bijgewerkte bestanden waarvan de overdracht normaal gesproken traag of verboden is vanwege connectiviteitsbeperkingen of onvoldoende bandbreedte.

"Altijd met vertraging aanwezig"

De dataferry van Michigan Tech is een veldprototype. Het heeft een single-board computer met de mogelijkheid om krachtige computer- en telecommunicatiediensten te leveren. De dataferry werkt met een basisstation dat administratief gericht is, waar openbare veiligheidsfunctionarissen rechtstreeks kunnen worden aangesloten op een desktop of laptop en functionaliteit aan het systeem kunnen bieden voor een toegangspunt. De veerboot biedt een draadloze in- en uitstapinterface waarmee gegevens van het basisstation naar de veerboot en van de veerboot naar de eindgebruiker kunnen gaan. Wanneer een eerstehulpverlener een bestand uploadt van het basisstation naar de veerboot, dat bestand wordt overgedragen naar de veerboot terwijl het binnen bereik is en wordt naar de eindgebruikers gepusht zodra ze verbinding kunnen maken.

Het systeem werkt als een vertraagde continue verbinding die kan dienen als een essentieel kanaal voor besluitvormers op de grond, vooral in noodsituaties waar standaard LTE- of WiFi-netwerken niet beschikbaar zijn of anderszins niet beschikbaar zijn. Frans beschrijft de veerkracht van de Wildfire DLN eenvoudig als:"'Altijd met vertraging, ' met andere woorden, wanneer een eerstehulpverlener een bestand moet krijgen, ze hebben mogelijk geen connectiviteit; maar, met de veerboot, ze kunnen een hulpmiddel aanvragen, wacht tot er een veerboot in zicht komt, en dan worden de gegevens automatisch overgedragen. Dit verklaart echt het concept van het hele idee - om te garanderen dat gegevens er altijd zullen zijn zonder veel werk, ook al moet je erop wachten."

Het algemene doel van het project is dat goede gegevens worden geleverd aan eerstehulpverleners met weinig tot geen gebruikersangst. Het Michigan Tech-team wil de visualisatie van brandweerlieden vereenvoudigen van waar ze zijn en wat er om hen heen gebeurt door toegang tot belangrijke gegevens. French hoopt dat het prototype van haar team op een dag zal dienen als een verbetering van de operationele capaciteiten van brandweerlieden. in plaats van een afleiding. Ze legt uit, "De technologie is geavanceerd, de softwareontwikkeling is complex; maar, de bottom line is de gebruikerservaring." Het is de bedoeling dat de dataferry een naadloze gegevensoverdracht naar de gebruiker mogelijk maakt. Zoals Frans het uitdrukt, "We zijn succesvol als we onzichtbaar zijn."

Onlangs, in samenwerking met Brad Schmidt en het Colorado Wildfire Center of Excellence (COE), het team voerde een succesvolle demonstratie uit van het prototype dataferry. Michigan Tech heeft nauw samengewerkt met COE om ervoor te zorgen dat hun project een echte impact heeft op de brandweergemeenschap. French legt uit dat de voordelen van de veerboot "duidelijk zijn voor brandweerlieden, en we hopen dat ze de tool zullen consumeren en bekritiseren om aan hun behoeften te voldoen."

Terwijl Michigan Tech de dataferry oorspronkelijk ontwikkelde voor gebruik in een natuurbrandscenario, ze hebben goede hoop dat hun technologie ook op andere domeinen kan worden toegepast. Het team heeft plannen voor extra gebruiksscenario's voor high-definition videotransport in stedelijke gebieden, waar de backhaul-doorvoer onvoldoende is voor de hoeveelheid gegevens die wordt overgedragen. Het Michigan Tech-team streeft ernaar de operaties van eerstehulpverleners positief te veranderen door meer directe gegevens te verstrekken voor besluitvorming in afgelegen gebieden. Frans concludeert, "het is echt de besluitvorming op basis van de gegevens die het leven of eigendom gaat redden, maar onze technologie zal dat delen van gegevens vergemakkelijken."