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网友质疑:手机变地震无线求救基站的技术方案
2015年1月14日13时21分,在四川省乐山市金口河区(北纬 29.3 度,东经103.2度)发生5.0级地震,震源深度14公里,多地有震感,川南四城也有不同程度的震感。据四川省民政厅报告,截至14日20时初步统计,四川乐山市金口河区5.0级地震造成金口河区、峨眉山市、峨边彝族自治县3个县(市、区)近1.1万人受灾,11人受伤,其中金口河区、峨边县各5人、峨眉山市1人。此次地震还造成2户3间房屋倒塌,37户71间房屋严重损坏,1608户2536间房屋一般损坏。具体情况还在进一步调查之中。
而在去年8月3日16时30分在云南省昭通市鲁甸县(北纬27.1度,东经103.3度)发生6.5级地震,震源深度12千米。已致鲁甸县数百人死亡,数千余人受伤,房屋倒塌12000余间,受损30000余间,灾区交通、电力、通讯全面中断。
小编整理出抗震救灾科技可以做些什么,里面讲到一款通过Wi-Fi发送求救信号的App。将受灾的信息发送出去,营救人员搜索到这个热点以后再寻找受灾人员。
这个APP的应用如下:一款通过Wi-Fi发送求救信号的App,它能迅速将你手上的智能手机变成一个无线求救基站。一般情况下,在地震等大型灾难发生后,手机很有可能收不到信号。在信息的孤岛里,灾民求救无门。
德国FIT(Fraunhofer Institute for Applied Information Technology)的员工Leonardo Ramirez 想出了一个妙招,那就是将求救信息“植入”Wi-Fi 的热点名称里。之所以想到这个点子,是因为他发现自己的邻居经常通过 Wi-Fi 名字来传达消息,比如“不要在阳台吸烟”“不要制造噪音”。
于是他决定做一个 App,能够迅速将求救信息做成一个 Wi-Fi 热点发送出去。与其它求救方式相比,这个方法的优势是不需要网络,而且相比其他的连接方式(比如蓝牙)要稳定得多。
在咨询了专业的急救人员之后,他跟同事Amro Al-Akkad开发出了victim app和seeker app。
据悉,victim app 可以帮助受困人员发出一条最多 27 个字符的短消息,而 seeker app 能在 100 米之内接收到。在一次模拟演练中,他们成功用 seeker app 找到了两名“受困人员”。
网站博主忆轻狂在博客里提到。“于是我有一个想法,就是不知道两个手机如果都打开wifi热点的话,能否直接通讯?或者wifi的协议上面是否允许这样的直接通讯,而没有一个作为热点一个作为客机的限制?
如果可以直接通讯的话,那么所有的手机打开wifi,是否就可以组成一个网络,哪个手机用户受伤了,都可以通过这个网络快速的传递出去,并且近距离可以依靠几个手机的网络进行定位?这样的话,即便没有基站也可以跟外界联络了,可以极大地加快搜救工作唉。
不知道技术上是否可行,但是理论上可定可以实现,或者以后可以增加这个应急协议。
求专家科普”:@ken wang:
我们有wifi无线MESH自组网方案,可以在wifi路由器和手机上实现自组网;同时可以实现类似雷达功能,查找附近的wifi设备。
WIFI协议目前不具备mesh网络功能(Zigbee支持mesh网络可以组网,工业领域应用较多)支持WIFI热点功能,当要分享让别的WIFI手机或终端上网前提是开WIFI热点功能的手机能上网也就是说移动数据网络通信正常情况下,如是遇应急救援蓝牙可以直接通信但目前手机都没有开发相关软件,但由于蓝牙和WIFI都是2.4G频段穿透性差所以用于应急救援组网通信可能性不是很大,建议可以考虑用430M ,无线电管理委员会规定一个用于应急救援的固定频率(例于海事16频道频率156.800全球海上通用紧急救助通用)。
忆轻狂
回复:
频率低就要求天线要长,这对于手机来说可能不适合,而且目前wifi是每个手机标配的协议,从这方面来说是有较好的基础。前面有朋友提到用低频的声波来通讯也是个很棒的提议,因为声音可以在任意介质中传播,在金属中传播速度和距离非常广,比如在地下水管中传播求救信号,只是不用用来定位。
snow_chang
手机并不是wifi热点,手机开通WLAN功能后可以通过wifi热点进行无线通信,离开这个热点,它就不能进行无线通信了,更不要说用手机组网了。而且wifi热点并不全部是公用的。
手机总能连上基站,发出SOS短信,不是智能手机也行。智能手机开通WLAN功能后,并不一定能找到WIFI热点,找到了,需要密码的,不知道密码还是连不上。
[page]忆轻狂
回复:
震灾时候或者其它灾难往往没有通讯,连不上基站。现在的智能手机可以将自己设置为wifi热点,让别的手机登陆的,有这个功能。
@1254900625088:
我们实验室目前已经有类似成果。我们用两架6旋翼直升机,各自承载一个定向天线,各自连接一个微型无线路由器。飞机1用无线路由连接地面的因特网,经定向天线转发到飞机2的定向天线(最大5KM),飞机2再将定向天线转发给无线路由,再广播到地面的WIFI用户。目前的限制是滞空时间只能在15分钟,我们正在着手延长到最大120分钟,另外微型无线路由器的天线效率比较差,我们正在着手设计片状天线来增加覆盖范围和制作功放来增加输出功率。
我们在西雅图,DC,和硅谷的汇报展览中已经可以顺利地和其他救援队伍,比如搜救犬(负载各种动作传感器可以接受人类遥控,带实时图像传输)和搜救机器人(可以实现比如关煤气阀门和视频传输)的协同作业。当然我们身后还有来自MATHWORKS (MATLAB),波音和各大高校的艰苦研发。目前属于实验阶段,考虑到灾害地区一般会伴随恶劣的气候条件,如暴雨 雷电等,相关研发工作仍在继续展开。
忆轻狂
回复:
如前面一位朋友所说的,用飞艇滞留时间能否满足?google不是已经在研发基于飞艇的wifi热点么?
@传感器视角:
其实如果基站没有问题,应该可以反向定位手机的位置的。如果受灾人员手机在通信状态的话。
忆轻狂
回复:
这个是可以的,但是受灾的地方旺旺通讯中断,比如现在云南这里,山区地带就很不方便。而且基站定位误差比较大,wifi定位据之前消息,用于地下车库等局域位置定位还是很有成果的。
yzg358
这个问题其实是一个手机间组网课题。需要解决两个问题:
一、两个手机不通过运营商的基站就可以通讯,这在通常情况下是根本不可能实现的,否则运营商怎么挣钱。
二、就算不考虑运营商的挣钱问题,在技术上也存在很大的困难:
1、手机要同时具有客户端功能(即正常的通话功能)和基站功能,而基站功能所需增加的电路器件成本要远远超过一个普通手机的售价,而增加的这一功能对绝大多数用户是用不着的,那么,谁肯花高价买这样的手机?
2、支撑基站运行的电池容量要远远超过普通手机的电池,当然其体积也会增加不少,对平时而言也是很不方便的,在现今追求“超薄”时尚的年代,这样的手机能有人青睐吗?
vincenttu
可以,以黄金72小时抢救时间为搜救定位系统设计时间,低功耗和连接率为重点。
首先手机必须每只手机预先装置救难紧急通讯程序。唯有急难责任单位可以启动进入急难状态。宣布进入急难状态后由手机基地台通知手机进入急难模式,关闭不需要的应用程序,只保留手机连线,如果基地台也毁了,临时的基地台或Femto cell可以帮忙。也可以手动进入紧急模式。每个连线手机的位置用可以用三角定位方式定位出来。
接下来可以进入待援通讯模式,(自动)开启蓝牙BLE低速通讯,救难单位可以空抛或手动设置低成本、不用回收、可自行环保分解的蓝牙(BLE MESH node) 救援中继站建立蓝牙通讯网格,解决通讯距离的问题,蓝芽救难网主控单位可以用蓝牙网和被救难人通讯,72小时应该没问题。
美国的游客
我们实验室目前已经有类似成果。我们用两架6旋翼直升机,各自承载一个定向天线,各自连接一个微型无线路由器。飞机1用无线路由连接地面的因特网,经定向天线转发到飞机2的定向天线(最大5KM),飞机2再将定向天线转发给无线路由,再广播到地面的WIFI用户。目前的限制是滞空时间只能在15分钟,我们正在着手延长到最大120分钟,另外微型无线路由器的天线效率比较差,我们正在着手设计片状天线来增加覆盖范围和制作功放来增加输出功率。
[page]Henry_Guo
想法很好,利用现有的设备在应急状态下进行通信定位,但是Wi-Fi在现阶段有技术障碍:
1. Wi-Fi组mesh网需要协议支持,目前手机的wifi只有STA和AP功能;
2. 技术特性上2.4G开阔场地100米,室内场地20米。也就是说不如433,315等sub-1G的信号穿透性好; 我觉得更直接的是有了可以工作的手机,是可以进行紧急定位(GPS/基站)的,然后传送几个字节的紧急情况出去。就像校园报警站一样。
英国的游客
So far no. But theoretically yes. But wifi is not designed in this way. GREAT idea!
深圳游客
楼主想法非常棒,为民而想,科技改变民生! 您这思路有类似于蓝牙通讯,我对蓝牙不熟悉,它是否有穿透(围墙、乱石等)力,如果可以是否将周围圈内的蓝蓝组网,然后手机上有个SOS键联合发出信号,有个专用设备收集此类信号。如果能通过蓝牙方式实现语音通讯就更好。
油豆腐
考量到受災人員無法設定網路,因此需要組成隨機的無主從式mesh網路、再加上一個預設通訊值、才能將所有人的訊號組合成一個大網,由最接近外界的人作窗口。目前這樣的協定跟IC有很多,但是不符合目前Wi-Fi的規格。必須未來在實作進去。而且Wi-Fi的穿透力會隨這距離成平方比下降,很難計算出切確的距離。如果手機還能運作的話,持續大聲地播放固定的低頻求救聲音訊號,供外界掃描儀接收可能比較有效(貼緊牆壁、金屬物可以將聲波導出去,如果是無線訊號反而會被吸收)
wuronghui
灾区如果基站受损就无法完成信息的及时沟通,我建议研发移动网路氦气无人飞艇,能够在灾害的初期为灾区提供应急通讯,可以加载图像传感器,及时扫描灾区图片供救灾指挥部参考。
天津市的游客
恭喜你猜对了,据说中兴正在开发相关的技术。
xtxflym
单是为了自救,最首要的是保留通讯工具的足够电量,WIFI太耗电,尽量不要用。 发短信是个好办法,将发信系统设置成自动方式、收到回信方式,当通讯一旦恢复时就会有人第一时间知道你的存在。 安装GPS软件,在发信时及时发出你的GPS坐标值。
白衣渡江
WIFI太不靠谱了,问题是你受灾的时候,在wifi可用范围内没有其他热点怎么办,而且wifi耗电那么大,用一会就没电了,还不如用北斗导航呢,北斗的GPS上有这个功能,你可以发一串字符串到服务端,不过字数有限制,这个用于抗震救灾还不错的
上海游客
这想法纯属异想天开。谁愿意为了几辈子也不需要的功能去开发一个专用协议并且让其常驻手机后台占用内存还耗电?