Ευφυές σύστημα δυναμικής σήμανσης για καταστάσεις ανάγκης

Αντικείμενο και στόχοι του έργου

Το αντικείμενο του έργου είναι η ανάπτυξη ενός έξυπνου, δυναμικού συστήματος σήμανσης με την ονομασία BEACON που θα οδηγεί τους ανθρώπους σε ασφαλείς περιοχές εντός κτιρίων σε καταστάσεις κινδύνου (π.χ. πυρκαγιά, σεισμός, κ.ά.). Το σύστημα θα περιλαμβάνει πληθώρα συσκευών: αισθητήρες (π.χ. καπνού, πυρκαγιάς, οξυγόνου, CO), κομβία πανικού, διευθυνσιοδοτούμενους πίνακες πυρανίχνευσης, φωτιστικά ασφαλείας και μονάδες αναγγελίας. Στο λογισμικό σκέλος θα ενσωματωθούν τεχνικές Τεχνητής Νοημοσύνης, όπως αλγόριθμοι αυτόματου σχεδιασμού μονοπατιού διαφυγής, ώστε η καθοδήγηση να γίνεται έξυπνα και προσαρμοστικά βάσει πραγματικών συνθηκών. 

Σε ευρωπαϊκό επίπεδο, το 90% του χρόνου μας διεξάγεται μέσα σε κτίρια (οικίες, γραφεία, νοσοκομεία, σχολεία κ.α.) και πάνω από 90.000 άνθρωποι ετησίως χάνουν τη ζωή τους από φυσικές καταστροφές (π.χ. πυρκαγιές, σεισμοί), με το 75% των απωλειών να συμβαίνει σε εσωτερικούς χώρους. Οι απώλειες σε πυρκαγιές κτιρίων είναι εντυπωσιακές (π.χ. το 2019 στις ΗΠΑ σημειώθηκαν 481.500 πυρκαγιές με 3.000 θανάτους και 14.000 τραυματίες). Συνεπώς η έγκαιρη ανίχνευση και η ασφαλής εκκένωση των κτιρίων παίζει ζωτικής σημασίας ρόλο. Παρόλα αυτά, οι τρέχουσες λύσεις στην αγορά στηρίζονται σε ανεξάρτητα συστήματα ασφαλείας με στατικές φωτεινές ενδείξεις (π.χ. «πράσινο ανθρωπάκι») οι οποίες είναι δύσκολο να προσαρμόζονται σε εξελισσόμενα σενάρια (π.χ. φραγμένες εξόδους, διαφορετικές ανάγκες κινητικότητας). Το BEACON έρχεται να υπερβεί αυτούς τους περιορισμούς, προσφέροντας μία ολιστική και έξυπνη λύση που αυξάνει σημαντικά το επίπεδο ασφάλειας των εγκαταστάσεων.Είναι μία καινοτόμος, ολοκληρωμένη λύση σημάτων έκτακτης ανάγκης παγκοσμίως, η οποία παρέχει υψηλά επίπεδα ασφάλειας, προσαρμοστικότητα σε πραγματικό χρόνο, λήψη υπόψη ειδικών αναγκών (π.χ. ΑΜΕΑ) και αποδοτικότερη διαχείριση καταστάσεων κινδύνου μέσα σε πολυώροφα κτίρια, αεροδρόμια, σταθμούς και άλλες δημόσιες εγκαταστάσεις.

Αρχιτεκτονική συστήματος

Η αρχιτεκτονική του BEACON διαρθρώνεται σε τρία διακριτά επίπεδα που επικοινωνούν μεταξύ τους. Το Επίπεδο Υλικού περιλαμβάνει όλους τους αισθητήρες και τα όργανα δράσης για την έγκαιρη ανίχνευση κινδύνων και την υποστήριξη εκκένωσης των κτιρίων. Το Επίπεδο Δικτύου εξασφαλίζει τη συνεχή και ασφαλή ροή πληροφορίας μεταξύ των υποσυστημάτων, με κρυπτογράφηση και έλεγχο πρόσβασης ώστε να είναι διαθέσιμη 24/7 χωρίς διακοπές. Τέλος, το Επίπεδο Λογισμικού περιλαμβάνει το σύνολο του λογισμικού του BEACON: διεπαφές προγραμματισμού (APIs), εφαρμογή αλληλεπίδρασης για διαχειριστές και χρήστες, καθώς και τον ευφυή δρομολογητή εκκένωσης που καθοδηγεί τους επισκέπτες σε ασφαλή έξοδο σε περίπτωση κινδύνου.

• Επίπεδο Υλικού: Αισθητήρες πυρανίχνευσης, μοριακοί αισθητήρες (CO, οξυγόνου, κ.ά.), συσκευές εισόδου (π.χ. κουμπιά πανικού) και φωτιστικά ασφαλείας ελεγχόμενα ψηφιακά.
• Επίπεδο Δικτύου: Θύρες επικοινωνίας (RS-485, Modbus κ.ά.), πρωτόκολλα σύνδεσης και ασφάλειας (κρυπτογράφηση, πιστοποίηση χρηστών) για συνεχή διασύνδεση των συσκευών με το κεντρικό σύστημα και το cloud.
• Επίπεδο Λογισμικού: Πλατφόρμα επεξεργασίας δεδομένων και ευρείας κλίμακας αναλύσεων, εφαρμογή web/mobile για εποπτεία και διαχείριση, καθώς και ο αλγόριθμος Dijkstra (ή άλλος αλγόριθμος βέλτιστης διαδρομής) για αυτόματη εύρεση και προσαρμογή των ασφαλέστερων μονοπατιών διαφυγής.

Ενότητες εργασίας

Οι κύριες ενότητες εργασίας του έργου αντιστοιχούν στα εξής αντικείμενα:

• Επίπεδο Υλικού: Σχεδιασμός και ανάπτυξη του υλικού επιπέδου του ολοκληρωμένου συστήματος (αισθητήρες, όργανα δράσης).
• Επίπεδο Δικτύου: Σχεδιασμός και ανάπτυξη του δικτύου επικοινωνίας (διασύνδεση συστημάτων, ασφάλεια δικτύου).
• Επίπεδο Εφαρμογών: Σχεδιασμός και υλοποίηση των εφαρμογών λογισμικού του συστήματος (ευφυείς αλγόριθμοι δρομολόγησης, διεπαφές διαχείρισης).
• Σχεδιασμός και Έλεγχος: Σχεδιασμός υποσυστημάτων, ολοκλήρωση διασύνδεσης και δοκιμές ορθής λειτουργίας όλων των επιπέδων.
• Ενοποίηση Πιλοτικού Συστήματος: Ολοκλήρωση όλων των υποσυστημάτων σε ένα λειτουργικό πιλοτικό σύστημα και εκτενείς δοκιμές αποδοχής/λειτουργικότητας.

Κάθε ενότητα εργασίας υλοποιείται από την ερευνητική ομάδα σε στενή συνεργασία με τον βιομηχανικό εταίρο, ακολουθώντας βήματα σχεδιασμού, ανάπτυξης, ολοκλήρωσης και αξιολόγησης. Οι παραδοτέες τεχνικές εκθέσεις καλύπτουν αναλυτικά τις απαιτήσεις, τις προδιαγραφές, την αρχιτεκτονική και την τελική επίδειξη του ολοκληρωμένου συστήματος.

Οφέλη και αναμενόμενα αποτελέσματα

Το προτεινόμενο σύστημα BEACON παρέχει πολλαπλά οφέλη σε σχέση με τις υπάρχουσες λύσεις:

• Βελτιστοποιημένη διαχείριση κρίσεων κτιρίων: Εντοπίζει αυτόματα τη βέλτιστη διαδρομή διαφυγής με βάση τις τρέχουσες συνθήκες (απόσταση, χρόνος, ασφάλεια διαδρομής).
• Ομαλοποιημένη κατανομή ανθρώπων: Κατευθύνει μεμονωμένα χρήστες σε διαφορετικές εξόδους ή ασφαλείς ζώνες, αποφεύγοντας συμφόρηση σε κρίσιμα σημεία.
• Βελτίωση επίγνωσης κατάστασης: Οι ειδικές οπτικές και ηχητικές ενδείξεις της λύσης προσελκύουν την προσοχή των ανθρώπων και καθοδηγούν έγκαιρα τις αντιδράσεις τους σε εξελισσόμενες εκτάκτες ανάγκες.
• Αυξημένη ασφάλεια ευάλωτων ομάδων: Το σύστημα προσφέρει προσαρμοσμένα μονοπάτια και ηχητικές οδηγίες για άτομα με κινητική αναπηρία ή προβλήματα όρασης/ακοής, εξασφαλίζοντας την ασφαλέστερη δυνατή εκκένωση για όλους.