使用 TAK 和 AWS 开展灾难与应急响应

视频录像

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

菲律宾面临的灾难风险

• 菲律宾是全球最易遭受灾害的国家之一，已连续 16 年被列为此类国家。
• 每年平均遭遇 20 场热带风暴，以及洪水、地震、山体滑坡和火山活动。
• 这些灾害规模大、发生频繁，造成大量人员伤亡并带来通信挑战，令一线应急人员不堪重负。

全球性挑战

• 灾难并非菲律宾独有，而是影响许多国家的全球性问题。

解决方案：灾难期间的可靠通信

• 实时态势地图。
• 通过无人机画面定位受灾人员、危险和损毁情况。
• 为偏远或离线地区提供断网运行能力。

Team Awareness Kit（TAC）简介

• TAC（亦称 Team Awareness Kit）是一款地理空间可视化与协作工具。
• 专为关键环境中的实时态势感知而设计。
• 支持不同团队和设备之间安全地共享数据、绘制地图和通信。

TAC 的核心能力

• 实时地图绘制和地理定位。
• 安全消息传递和地图数据叠加。
• 与传感器、无人机和 IoT 设备集成。
• 开源，并可通过插件进行定制。

平台兼容性

• TAC 可在 iOS、Android、Linux 和 Windows 上使用。

为什么选择 TAC？

• 已在全球灾难响应行动中成功部署。
• 已在肯尼亚、秘鲁、索马里、加沙、墨西哥、波兰、巴西和菲律宾投入使用。
• 在 2017 年马拉维危机的极端条件下经过了实地检验。
• 借助 AWS 实现可扩展性与安全性。

灾难响应架构详解

TAC Server 使用的主要服务

• EC2：部署 TAC Server。
• S3：存储资源和用户数据。
• DynamoDB：管理用户凭证。
• Lambda：自动发送用户凭证，并支持清晰的即时通信。

通信功能

• 文本和警报：TAC 可以向所有响应人员发送文本消息和警报。
• AWS Wickr 集成：提供安全通信。
• 一对一聊天：支持私密对话。
• 团队专属更新：仅向相关团队分享最新信息。
• 群组/全员聊天：让所有人及时了解灾情。

IoT 集成

• T100A IoT 追踪器：通过 LoRaWAN 网关连接，将加密的 GPS 和传感器数据直接传送到 TAC Map。
• 安全位置共享：将位置数据发送到 TAC Map，供所有已连接用户查看。
• LoRaWAN（Long Range Wide Area Network，远距离广域网）是一种开放的物联网（IoT）无线通信协议，可远距离连接低功耗设备。它基于 LoRa（Long Range）技术，使用特定的调制技术实现远距离、低带宽、低功耗通信。因此，LoRaWAN 非常适合智慧城市、智慧农业和工业监控等应用场景；在这些场景中，设备需要以较长的电池续航时间发送少量数据。

用于 IoT 集成的领域服务

• IoT Core：从追踪器获取数据（传感器数据、传感器 ID、坐标）。
• Lambda：解码数据。
• EC2：部署 Node-RED，由其将位置数据发送到 TAC 设备/客户端。
• Node-RED：面向事件驱动型应用程序的低代码编程工具。
• Node-RED 的目标是让任何人都能构建应用程序来收集、转换和可视化数据，并构建能够实现现实世界自动化的流程。

https://nodered.org/

无人机集成

• 实时空中视图：向响应人员传输无人机实时画面。
• 危险与受灾人员探测：帮助定位受灾人员、评估损毁情况，并提高搜救速度。

CCTV 流媒体功能

• 实时地面监控：持续监控重点区域。
• 追踪人员和车辆：增强现场安全与行动态势感知。

直播服务

• EC2：安装用于直播功能的流媒体程序。

直播与断网运行的更多细节

从 CCTV 向 IVS 直播

• GStreamer：用于将 CCTV 摄像头的直播流推送到 IVS。
• https://gstreamer.freedesktop.org/
• IVS：处理直播流。（Amazon Interactive Video Service）
• https://aws.amazon.com/ivs/
• S3：用于自动录制和自动保存直播流。
• Kinesis Video Streams（KVS）：摄像头直播流也会被推送到 KVS。
• 对象检测：使用识别服务进行对象检测，并同时连接 S3 和 Kinesis Video Streams。

断网地区的运行：AWS Snowball Edge

• 用于 TAC 离线运行。
• 让 TAC 能够在无互联网连接的环境中运行。
• 非常适合没有电力或互联网的偏远地区或受灾区域。
• 支持地图绘制、消息传递和位置共享功能。

优势

• 加快救援速度并改善协调。
• 帮助救助更多受灾人员。
• 可在通信条件受限或断网的环境中运行。
• 不再依赖过时的信息。
• 既可部署于小规模事件，也可用于全国性响应。

“无论人为还是自然灾难，都不可避免。菲律宾每年都遭受灾害侵袭。我们在灾害期间的通信能力，会对响应人员和受影响社区产生重大影响。虽然我们无法阻止灾难发生，但可以改善通信与协调，帮助一线应急人员在灾难中挽救更多生命。”