Łączność w sytuacjach kryzysowych: rozwiązanie 5G oparte na dronach dla służb ratowniczych

Ochrona ludności

Niezależnie od tego, czy chodzi o powódź, trzęsienie ziemi czy inne katastrofy, niezawodna i wydajna sieć komunikacyjna umożliwia nie tylko wymianę informacji między służbami ratowniczymi: Drony rozpoznawcze mogą w ten sposób rejestrować rozległe obszary zniszczeń i przesyłać do centrum operacyjnego mapy 2D i 3D o wysokiej rozdzielczości w czasie rzeczywistym. Dzięki połączeniu satelitarnemu służby ratownicze mogą ponadto korzystać z aplikacji, które np. pokazują wolne miejsca w szpitalach lub z wyprzedzeniem zgłaszają pacjentów do odpowiednich placówek. W ramach projektu badawczego AMADEUS (Airborne reMote observAtion anD rEscUe ActivitieS) opracowano mobilne rozwiązanie szerokopasmowe przeznaczone do działań w sytuacjach katastrof i kryzysów, które może być obsługiwane z powietrza niezależnie od istniejącej infrastruktury. W tym celu zespół badawczy z Fraunhofer FOKUS zminiaturyzował niezbędną technologię 5G do tego stopnia, że może być ona transportowana przez drona o dużej ładowności. 

Podczas uroczystości zakończenia projektu na lotnisku badawczym im. Otto Lilienthala w Schönhagen konsorcjum projektowe, w skład którego weszły Politechnika w Wildau, Fraunhofer FOKUS, organizacja pomocowa CADUS e. V., Roboverse Reply, Politechniki Berlińskiej oraz MIT GmbH, zaprezentowało system w realistycznym scenariuszu operacyjnym. Korzystając z sieci 5G udostępnionej przez drona, naukowcy sterowali z centrum kontroli robotem, który może być wykorzystywany na przykład do poszukiwania osób w niebezpiecznych środowiskach. Jednocześnie dron rozpoznawczy przesyłał dane wideo w czasie rzeczywistym, wspomagając w ten sposób rozpoznanie sytuacji z powietrza. 

Sieć komunikacyjna 5G z powietrza

Moduł 5G wykorzystywany w projekcie AMADEUS jest zminiaturyzowaną wersją rozwiązania Nomadic Node opracowanego przez Fraunhofer FOKUS. Ważąca zaledwie 18 kilogramów, łączy w sobie wszystkie istotne komponenty mobilnej sieci komunikacyjnej. Jej zakres i wydajność zostały specjalnie dostosowane do wymagań akcji katastrofowych i ratowniczych. 

Częścią systemu jest kompaktowy komputer z oprogramowaniem sieci rdzeniowej Open5GCore, który umożliwia bezpośrednie przetwarzanie danych na miejscu – co stanowi kluczową zaletę w sytuacjach, w których liczy się każda sekunda. Komputer jest połączony z komórką radiową, która zapewnia zasięg sieci. Anteny zewnętrzne można dynamicznie ustawiać podczas lotu, aby zapewnić jak najlepszy zasięg radiowy. Dodatkowy dostęp do Internetu zapewniany jest za pośrednictwem anteny satelitarnej.

Politechnika w Wildau zintegrowała moduł 5G-Box z dronem o dużej ładowności. Moduł ten zapewnia również zasilanie infrastruktury komunikacyjnej. Aby zapewnić optymalny zasięg sieci, anteny zamontowano nad skrzydłami drona. Nawet po wylądowaniu dron nadal zasila moduł komunikacyjny, umożliwiając w ten sposób ciągłe działanie sieci. Firma Roboverse Reply uzupełniła to rozwiązanie o oprogramowanie do intuicyjnego sterowania robotami w czasie rzeczywistym.

Marc Emmelmann, kierownik projektu w Fraunhofer FOKUS, podsumowuje: „Udana demonstracja końcowa pokazuje potencjał szybko rozkładanych sieci komunikacyjnych w zakresie ochrony ludności. W przyszłości tego typu systemy mogłyby przyczynić się do utrzymania łączności między ludźmi, robotami i dronami nawet wtedy, gdy istniejąca infrastruktura nie będzie już dostępna, poprawiając w ten sposób koordynację działań ratowniczych oraz bezpieczeństwo ratowników.”

Dr Corinna Schäfer z CADUS e. V., międzynarodowej organizacji pomocowej z Berlina, opisuje korzyści płynące z systemu z punktu widzenia ratownika: „Stabilna sieć komunikacyjna ma zasadnicze znaczenie w pomocy w sytuacjach kryzysowych: umożliwia ona precyzyjne działania ratownicze dzięki kompleksowemu obrazowi sytuacji oraz zapewnia bezpieczeństwo zespołowi ratowniczemu.”

Więcej informacji 

22-miesięczny projekt AMADEUS był finansowany przez Federalny Instytut Łączności Cyfrowej Organów i Organizacji Pełniących Zadania Bezpieczeństwa (BDBOS) z ramienia Federalnego Ministerstwa Spraw Wewnętrznych oraz koordynowany przez Politechnikę w Wildau.