
全球气候剧烈变化加上天灾,突如其来的地震、短时间内的强降雨、强风经常造成灾难,为强化对灾害的应变救援能力,政府推动消防科技项目,其中结合5G推动的消防5G场景计划,目的之一是创建台湾的智慧搜救平台,运用5G专网、AI、AR等科技,强化台湾在防灾救援能力。
在灾害救援的第一线,需要快速集成各项信息,例如救灾人员、设备的管理,各种救灾资源的调度,灾害现场的图片、音频或是文本,尽管台湾特种搜救队使用信息管理系统INSARAG,但在实务上仍是以纸质作业为主,由于灾难现场恶劣环境限制,填写资料不易,加上通信网络不稳定,也造成信息传递的困难,使得信息的汇集整理、传递不便且无效率,无法有效提升搜救作业效率。
因此,内政部消防局今年开始推动的消防5G场景计划,利用5G的大带宽(eMBB)、低延迟(uRLLC)、广连接(mMTC)三项特性,将5G用于防灾教育、搜救作业上,并打造智能搜救平台,可集成搜救人员佩戴的AR头盔,获得灾区现场即时图片,并利用空拍机创建灾区3D模型,通过现场临时搭建的5G专网,提升整体搜救作业效率。
打造智能搜救平台,汇集整理人员、设备、表单、图片各种信息
消防5G场景计划,底下分为三项子计划,包括结合VR的防灾人员训练,导入AI与AR的特种搜救队数字AI救援平台,以及利用5G通信控制交通信号灯,确保消防车辆通行安全。其中,富鸿网今年取得特种搜救队5G数字AI救援平台标案,规划将参考联合国INSARAG国际搜救咨询小组手册及ICMS救灾防灾指南,开发智能搜救平台。
富鸿网智慧城市业务部经理黄守荣表示,目前台湾特种搜救所遭遇的困难,在于对人员、设备缺乏信息化的管理,缺乏系统化管理灾害现场的救灾信息,需要导入智能科技、通信应用。5G数字AI救援平台构建项目的目标有三项,首先发展接轨INSARAG的AI智能搜救平台,其次,是发展智能科技及垂直领域应用,第三则是,淬炼5G通信设备与应用服务的本地化、国际化。
由于灾难救援需要管理大量的信息,富鸿网指出,目前特种搜救队对人员、设备的管理,主要使用Google表单,搜救作业则是使用INSARAG,缺乏信息化的系统管理,因此该项目将创建AI智能搜救平台,以符合INSARAG规定,以信息系统管理搜救作业相关的信息。
这个AI智能搜救平台,分为平时与灾害时两种场景,平时部署于内政部消防局信息室的云计算机房内,当灾害发生时,则以具有边缘运算能力的智慧行动指挥车为主,使用符合INSARAG规范的电子表单管理资料。个别的灾害搜救行动则是以项目进行管理,包括每次搜救行动的人员管理、装备管理、INSARAG表单、GIS图台、3D建模、AI影音识别、信息集成看板、统计报表、数据分析等等,以项目封包移动资料,管理所有的数据文件,作为灾后的行动检讨,以及平时演练之用。
黄守荣以人员管理为例,目前在搜救人员管理上,主要是采用纸质记录,不仅耗耗时间,且不易保存管理,未来人员管理将采电子化管理,运用证件识别系统,识别人员的护照、身份证等身份证件;至于传统装备管理,也将从人工登打资料,改为以条码、QR Cod对装备作记录,除了用于平时设备管理,在救灾出勤时,关注设备的动向。
由于INSARAG表单多达86种,而未来完成的AI智能搜救平台使用的电子表单系统,目的是化繁为简,提供即时更新资料、权限管理、勾稽比对, 提供更简便的表单作业方式。
GIS图台则对接EMIC的信息,除了集成静态资料,还包括现场搜救的图资,通过图资套叠的方式,提高搜救作业的效率。
传统的救援工作,经常手写信息在白板上,AI智能搜救平台提供信息集成看板,即时更新信息字段、受困者解救情形、救灾据点盘点及执行状况,工作指派情形,台湾版还增加6大功能模块:时间序检索、GIS图台、3D模型、AI辨释、AR图片、UAV图片。
搜救人员可戴上AR头盔,搭配远程视频、协作指导子系统,利用AI图片识别,或是热显像、流程操作的功能。可以定位每位搜救人员位置,同时将灾区救援的即时图片,回传给现场的指挥官。
搜救人员使用头盔,搭配AR眼镜,利用眼镜上的摄影镜头,将现场即时图片回传给现场搜救指挥中心(图片由富鸿网提供):

目前传统的搜救方式,搜救人员抵达现场才能拍照,而现在AI智能搜救平台结合无人机,在出发救援之前,可以先派无人机前往灾区,空拍灾区的现场图片,了解当地的地形地貌;而在救援时,根据无人机的图片创建灾区的3D模型,可以任意缩放、测量、评估灾区的范围,富鸿网表示,以维冠大楼空倒塌的3D模型,1小时内可完成3D建模。
现场展示各式无人机,包括专门拍摄图片的无人机,旁边展示运用空拍图片创建的3D模型,另外,还有通信中继无人机,以无人机扩大网络通信范围(图片来源,富鸿网提供):

在AI智能搜救平台里,更集成AI图片识别,传统的搜救工作多依赖经验判断,导入AI影音识别模块,以提高重复确认的正确性,提升搜救作业的效率。未来进一步通过AI图片识别,可针对AR眼镜拍摄的图片、热显像,或是UAV无人机空拍图片作识别。
在灾区搭建临时5G专网,确保搜救作业通畅
当重大灾害发生时,往往导致灾区通信网络中断,需要搭建网络通信、调度发电机等设备,未来智能搜救平台将结合5G网络,赶赴灾害现场的行动指挥车,配备卫星、5G专网设备,让特搜队能在灾区现场搭建临时的5G专网,确保现场的救援工作和远程的指挥中心保持网络通信。
而为了延伸通信网络,甚至可以无人机队创建空中无线中继骨干网络,扩大无线网络的通信范围。该计划也将开发智能自动组态网络创建技术,让无人机队创建的空中串联网络具备自我修复的机制,当其中部分的无人机无法创建通信时,自动创建备援路径。
富鸿网表示,当灾区的通信网络中断时,智能行动指挥车能够以5G创建搜救作业专用的局域网络,搜救人员则能通过AR眼镜或是平板电脑,访问行动指挥车提供AI智能搜救平台及GIS图资,行动指挥车扮演搜救作业的中枢角色。
智能行动指挥车预计在2023年交付,车上配备有卫星通信、5G通信设备、发电机、灾区直播监控显示设备、军规笔记本、无人空拍机,还有用于演示文稿说明搜救作业的触摸式指挥面板。
整个计划进程从2021年到2023年,富鸿网将与特搜队合作分阶段完成目标,2021年会先确认智能搜救平台使用的表单,完成集成地理空间信息、灾害类别场景、灾损统计、建筑结构分析等信息的大数据分析数据库架构规划;2022年完成大数据分析数据库,以及智能自动组建网络技术;2023年完成物品仓储管理、集成无人机空拍图片的智慧搜救平台,预计将交付一辆5G行动指挥车。