TAK와 AWS를 활용한 재난 및 긴급 대응

녹화 영상

https://www.youtube.com/watch?v=nhrC2V4KDPQ

필리핀의 재난 노출

• 필리핀은 재난에 가장 취약한 국가 중 하나로, 16년 연속 이 순위에 올랐습니다.
• 매년 평균 20회의 열대성 폭풍과 함께 홍수, 지진, 산사태, 화산 활동을 겪습니다.
• 이러한 재난은 규모와 빈도, 대규모 인명 피해, 통신 문제로 인해 긴급 구조대의 대응 역량을 압도합니다.

전 세계적인 과제

• 재난은 필리핀에만 국한되지 않으며, 많은 국가에 영향을 미치는 전 세계적인 문제입니다.

해결책: 재난 발생 시 안정적인 통신

• 실시간 상황 지도.
• 피해자, 위험 요소, 피해 상황을 파악하기 위한 드론 영상.
• 원격 또는 오프라인 지역을 위한 네트워크 단절 환경 운영.

Team Awareness Kit(TAK) 소개

• TAK(Team Awareness Kit)는 지리 공간 시각화 및 협업 도구입니다.
• 중대한 환경에서 실시간 상황 인식을 제공하도록 설계되었습니다.
• 다양한 팀과 기기 간에 안전한 데이터 공유, 지도 작성, 통신을 지원합니다.

TAK의 핵심 기능

• 실시간 지도 작성 및 지리적 위치 확인.
• 안전한 메시징 및 지도용 데이터 오버레이.
• 센서, 드론, IoT 기기와의 통합.
• 오픈 소스이며 플러그인을 통해 맞춤 설정 가능.

플랫폼 호환성

• TAK는 iOS, Android, Linux, Windows에서 사용할 수 있습니다.

TAK를 사용하는 이유

• 전 세계 재난 대응 작업에 성공적으로 배포되었습니다.
• 케냐, 페루, 소말리아, 가자, 멕시코, 폴란드, 브라질, 필리핀에서 사용되었습니다.
• 극한 상황이었던 2017년 마라위 사태에서 현장 검증을 거쳤습니다.
• AWS를 통해 확장성과 보안을 확보할 수 있습니다.

재난 대응 아키텍처 상세 분석

TAK 서버에 사용되는 주요 서비스

• EC2: TAK 서버를 배포합니다.
• S3: 자산과 사용자 데이터를 저장합니다.
• DynamoDB: 사용자 자격 증명을 관리합니다.
• Lambda: 사용자 자격 증명 전송을 자동화하고 신속하고 원활한 메시징을 지원합니다.

통신 기능

• 문자 및 경보: TAK는 모든 대응 인력에게 문자 메시지와 경보를 보낼 수 있습니다.
• AWS Wickr 통합: 안전한 통신을 제공합니다.
• 일대일 채팅: 비공개 대화를 지원합니다.
• 팀별 업데이트: 관련 팀에만 업데이트를 공유합니다.
• 그룹/전체 채팅: 모든 사람이 재난 상황을 파악할 수 있도록 합니다.

IoT 통합

• T100A IoT 트래커: LoRaWAN 게이트웨이를 통해 연결되어 암호화된 GPS 및 센서 데이터를 TAK Map으로 직접 전달합니다.
• 안전한 위치 공유: 연결된 모든 사용자를 위해 위치 데이터를 TAK Map으로 전송합니다.
• LoRaWAN(Long Range Wide Area Network)은 저전력 기기를 장거리로 연결하는 사물 인터넷(IoT)용 개방형 무선 통신 프로토콜입니다. 장거리, 저대역폭, 저전력 통신을 위해 특정 변조 방식을 사용하는 LoRa(Long Range) 기술을 기반으로 합니다. 따라서 LoRaWAN은 배터리를 오래 유지하면서 소량의 데이터를 전송해야 하는 스마트 시티, 스마트 농업, 산업 모니터링 같은 애플리케이션에 적합합니다.

IoT 통합용 도메인 서비스

• IoT Core: 트래커에서 데이터(센서 데이터, 센서 ID, 좌표)를 가져옵니다.
• Lambda: 데이터를 디코딩합니다.
• EC2: 위치 데이터를 TAK 기기/클라이언트로 전송하는 Node-RED를 배포합니다.
• Node-RED: 이벤트 기반 애플리케이션을 위한 로우 코드 프로그래밍 도구입니다.
• Node-RED의 목표는 누구나 데이터를 수집, 변환, 시각화하는 애플리케이션과 일상을 자동화할 수 있는 흐름을 구축하도록 지원하는 것입니다. https://nodered.org/

드론 통합

• 실시간 항공 영상: 실시간 드론 영상을 대응 인력에게 스트리밍합니다.
• 위험 요소 및 피해자 탐지: 피해자를 찾고 피해를 평가하여 수색 및 구조 속도를 높이는 데 도움이 됩니다.

CCTV 스트리밍 기능

• 실시간 지상 모니터링: 주요 지역을 지속적으로 모니터링합니다.
• 사람 및 차량 추적: 현장 보안과 운영 상황 인식을 향상합니다.

라이브 스트리밍 서비스

• EC2: 실시간 기능을 위한 스트리머를 설치합니다.

라이브 스트리밍 및 네트워크 단절 환경 운영 추가 세부 정보

CCTV에서 IVS로 라이브 스트리밍

• GStreamer: CCTV 카메라의 라이브 스트림을 IVS로 전송하는 데 사용합니다.
• https://gstreamer.freedesktop.org/
• IVS: 라이브 스트리밍을 처리합니다(Amazon Interactive Video Service).
• https://aws.amazon.com/ivs/
• S3: 라이브 스트림을 자동으로 녹화하고 저장하는 데 사용합니다.
• Kinesis Video Streams(KVS): 카메라의 라이브 스트림도 KVS로 전송됩니다.
• 객체 탐지: S3와 Kinesis Video Streams 모두에 연결된 인식 서비스를 객체 탐지에 사용합니다.

네트워크 단절 지역에서의 운영: AWS Snowball Edge

• 오프라인 TAK 운영에 사용합니다.
• 인터넷이 없는 환경에서도 TAK를 실행할 수 있습니다.
• 전기나 인터넷이 없는 외딴 지역 또는 재난 피해 지역에 적합합니다.
• 지도 작성, 메시징, 위치 공유 기능을 지원합니다.

이점

• 구조 속도를 높이고 협업을 개선합니다.
• 더 많은 피해자를 구조하는 데 도움이 됩니다.
• 통신 상태가 좋지 않거나 연결이 끊긴 환경에서도 작동합니다.
• 오래된 정보에 의존할 필요가 없습니다.
• 소규모 사고부터 전국 단위 대응까지 배포할 수 있습니다.

"인적 재난이든 자연재해든 재난은 피할 수 없습니다. 필리핀은 매년 재난에 시달립니다. 재난 발생 시 우리의 소통 역량은 대응 인력과 피해 지역사회에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 재난을 막을 수는 없지만 소통과 협력을 개선하여 긴급 구조대가 재난 상황에서 더 많은 생명을 구하도록 도울 수 있습니다."