第三章 . 系統架構與開發設計
3.4. 系統設計
3.4.1. 搜救路經規劃
本研究先於室內環境內建置RFID 標籤,使 RFID 標籤佈滿整個室內 環境,而當有災難發生時,搜救人員進入到此室內環境時,其所持的行 動裝置可讀取到佈置在此室內環境中的RFID 標籤,而這些 RFID 標籤則 是幫助搜救人員們進行定位以便為其導引要前進之方向,將受困者營救 出災難現場。
當行動裝置在進行定位導引工作時,會與Location Server 透過無線網 路一直進行溝通,此動作會一直持續到行動裝置離開此室內環境或行動 裝置與 Location Server 之間的連線中斷,若是行動裝置離開此室內環境 時,則會讀取所離開之逃生出口的 RFID 標籤,並將此筆資料傳送至 Location Server,這就是代表搜救人員或受困者們已經平安的離開此災難 現場,因此就可將這些人員的資料從 Location Server 刪除;若是行動裝 置與 Location Server 在室內環境發生連線中斷的情況,則代表的是此行 動裝置困在災難現場中出不來了,如此一來,Location Server 便會將此行 動裝置最後之位置紀錄下來,待搜救人員到達時,便依靠Location Server 中所記載的資料了解受困者的所在位置,便可在第一時間內以最快的速 度來進行營救的工作了。
若是當室內環境的無線網路都燒毀時,因Location Server 已經無法在 更新資料了,也無法在傳送最新資料跟室內空間地圖檔給搜救人員,因 此當搜救人員的行動裝置我們會設定一個時間,等過了這段時間後還是 無法接收到 Location Server 的資料時,便會在行動裝置的螢幕顯示出網 路已無法連線等字樣,通知搜救人員此時的地圖檔等資料以不會在更 新,讓其在行動時需更加小心注意了。
本研究會從Location Server 中所記載的受困者資料將其分為每層樓,
並繪製成受困者所在位置圖,而此受困者所在位置圖只是大概的將室內
環境描繪出來,讓搜救人員大致了解室內環境的關係圖,並會將此圖分 為四個區塊(如圖3- 5 所示),受困者所在位置圖上有東西南北四個方 向的指示讓其認清方位,而每塊區塊內則會各別顯示兩組數字,紅色圓 圈中的數字是代表此區塊內受困者的總人數;而藍色圓圈則分別代表是 受困者在此區塊的所在位置,當搜救人員要營救受困者時,只要點選代 表受困者所在位置的藍色圓圈,系統就可以開始幫搜救人員開始規劃搜 救路徑,因此所在位置示意圖可以很方便的讓搜救人員大致了解目前受 困者的人數及大概位置,幫助受困者更快地脫離險境;也是讓搜救人員 來決定營救受困者的選單。
圖3- 5 受困者所在位置示意圖
本研究之搜救路徑規劃首先是根據樓層平面圖上所標示的資訊來進 行RFID 標籤的座標設定,並利用 RFID 標籤之 UID 其唯一性將座標的資
訊記錄於資料庫中,以便進行搜救路徑規劃之用。
圖3- 6 單獨受困者搜救路徑導引示意圖
若搜救者所搜救之樓層有多個受困者存在,會讓其先在所在位置示 意圖上選擇所要營救之收困者,接著在將之導引至距離此受困者最近之 逃生出口,若有受困者所在位置周遭有二個逃生出口時,一樣先選擇最 近之逃生出口。導引路徑條件則運算起點及終點兩端點之間的路徑距離 並採用距離終點最短的節點開始走訪,即選擇相鄰節點中,距離終點之 安全路徑最短的節點為起點,直到找到終點為止(如圖3- 7 所示)。此 室內環境有二個受困者,受困者 1 距離逃生出口 2 最近,且周遭也只有 一個逃生出口而已,因此選擇逃生出口 2 為起點開始規劃路徑營救受困 者,而不會選擇逃生出口 1 或樓梯出口,以縮短搜救人員行走之時間;
而搜救人員在營救受困者2 時,也是選擇距離受困者 2 最近之逃生出口 1 或樓梯出口為起點進行營救,而不會選擇逃生出口2。
圖3- 7 多受困者之搜救路徑導引示意圖
當受困者所在位置的周遭都已經沒有任何的安全路徑時,此時搜救系 統將會通知搜救人員,讓搜救人員重新選擇所要營救之受困者,而此位 陷入危險環境之受困者則其位置會經由 Location Server 傳送至外面之消 防人員,讓消防人員在此位置上進行滅火等動作,讓此環境的不安全因 素消失掉後在進行搜救動作(如圖3- 8 所示)。
圖3- 8 無搜救路徑示意圖
以上搜救路徑規劃用於本位置感知搜救導引系統進行最短安全路徑 規劃之作用,導引定位方向是由儲存於RFID 標籤中之相關數據資訊提供 並以連續讀取二點以上之RFID 標籤進行路徑導引之作用。