Matumizi ya Vitendo na Uchambuzi wa Athari za Vihisi Rada vya Doppler nchini Indonesia

Maombi ya Ufanisi katika Uokoaji wa Maafa

Kwa kuwa taifa kubwa zaidi duniani lililoko kando ya Gonga la Moto la Pasifiki, Indonesia inakabiliwa na vitisho vya mara kwa mara kutokana na matetemeko ya ardhi, tsunami, na majanga mengine ya asili. Mbinu za kitamaduni za utafutaji na uokoaji mara nyingi hazifanyi kazi katika hali ngumu kama vile kuanguka kabisa kwa majengo, ambapo teknolojia ya kuhisi rada inayotegemea athari za Doppler hutoa suluhisho bunifu. Mnamo 2022, timu ya utafiti ya pamoja ya Taiwan-Indonesia iliunda mfumo wa rada unaoweza kugundua kupumua kwa manusura kupitia kuta za zege, ikiwakilisha kiwango kikubwa cha uwezo wa kugundua maisha baada ya maafa.

Ubunifu mkuu wa teknolojia hii upo katika ujumuishaji wake wa rada ya Frequency-Modulated Continuous Wave (FMCW) na algoriti za hali ya juu za usindikaji wa mawimbi. Mfumo huu hutumia mfuatano mbili wa usahihi wa vipimo ili kushinda usumbufu wa mawimbi kutoka kwa vifusi: wa kwanza hukadiria na kufidia upotoshaji unaosababishwa na vikwazo vikubwa, huku wa pili ukizingatia kugundua mienendo hafifu ya kifua (kawaida amplitude ya 0.5-1.5 cm) kutoka kupumua hadi maeneo ya manusura. Vipimo vya maabara vinaonyesha uwezo wa mfumo kupenya kuta za zege zenye unene wa sm 40 na kugundua kupumua hadi mita 3.28 nyuma, kwa usahihi wa kuweka nafasi ndani ya sm ±3.375 - kupita sana vifaa vya kawaida vya kugundua maisha.

Ufanisi wa uendeshaji ulithibitishwa kupitia matukio ya uokoaji yaliyoigwa. Kwa kujitolea wanne wakiwa wamesimama nyuma ya kuta za zege zenye unene tofauti, mfumo huo ulifanikiwa kugundua ishara zote za kupumua za watu wote waliopimwa, na kudumisha utendaji wa kuaminika hata chini ya hali ngumu zaidi ya ukuta wa sentimita 40. Mbinu hii isiyogusa inaondoa hitaji la waokoaji kuingia katika maeneo hatari, na kupunguza kwa kiasi kikubwa hatari za majeraha ya pili. Tofauti na mbinu za kitamaduni za akustisk, infrared au optical, rada ya Doppler hufanya kazi bila kujali giza, moshi au kelele, na kuwezesha operesheni ya saa 24/7 wakati wa dirisha muhimu la uokoaji la "saa 72 za dhahabu".

Jedwali: Ulinganisho wa Utendaji wa Teknolojia za Kugundua Maisha Yanayopenya

Thamani bunifu ya mfumo huu inaenea zaidi ya vipimo vya kiufundi hadi uwezo wake wa kusambaza data kwa vitendo. Kifaa kizima kina vipengele vitatu tu: moduli ya rada ya FMCW, kitengo kidogo cha kompyuta, na betri ya lithiamu ya 12V - vyote vikiwa chini ya kilo 10 kwa ajili ya kubebeka kwa opereta mmoja. Muundo huu mwepesi unafaa kikamilifu jiografia ya kisiwa cha Indonesia na hali ya miundombinu iliyoharibika. Mipango ya kuunganisha teknolojia hiyo na ndege zisizo na rubani na majukwaa ya roboti itapanua zaidi ufikiaji wake katika maeneo yasiyofikika.

Kwa mtazamo wa kijamii, rada ya kugundua maisha inayopenya inaweza kuongeza kwa kiasi kikubwa uwezo wa kukabiliana na maafa wa Indonesia. Wakati wa tetemeko la ardhi la Palu la 2018, mbinu za kawaida hazikuwa na ufanisi katika vifusi vya zege, na kusababisha majeruhi yanayoweza kuzuilika. Usambazaji mkubwa wa teknolojia hii unaweza kuboresha viwango vya kugundua manusura kwa 30-50% katika majanga kama hayo, na hivyo kuokoa mamia au maelfu ya maisha. Kama ilivyosisitizwa na Profesa Aloyius Adya Pramudita wa Chuo Kikuu cha Telkom cha Indonesia, lengo kuu la teknolojia hii linaendana kikamilifu na mkakati wa kupunguza makali wa Shirika la Kitaifa la Usimamizi wa Maafa (BNPB): "kupunguza vifo na kuharakisha kupona."

Jitihada za kibiashara zinaendelea, huku watafiti wakishirikiana na washirika wa sekta hiyo kubadilisha mfano wa maabara kuwa vifaa vya uokoaji vyenye nguvu. Kwa kuzingatia shughuli za mara kwa mara za mitetemeko ya ardhi nchini Indonesia (wastani wa mitetemeko 5,000+ kila mwaka), teknolojia hiyo inaweza kuwa vifaa vya kawaida kwa BNPB na mashirika ya maafa ya kikanda. Timu ya utafiti inakadiria kupelekwa kwa vifaa katika eneo hilo ndani ya miaka miwili, huku gharama za vitengo zikitarajiwa kupungua kutoka mfano wa sasa wa $15,000 hadi chini ya $5,000 kwa kiwango - na kuifanya iweze kupatikana kwa serikali za mitaa katika majimbo 34 ya Indonesia.

Maombi ya Usimamizi wa Usafiri Mahiri

Msongamano sugu wa magari Jakarta (ulioorodheshwa katika nafasi ya 7 kwa ubaya zaidi duniani) umechochea matumizi bunifu ya rada ya Doppler katika mifumo ya usafiri wa akili. Mpango wa jiji wa "Smart City 4.0" unajumuisha vitambuzi vya rada zaidi ya 800 katika makutano muhimu, na kufanikisha:

• Kupungua kwa 30% kwa msongamano wa saa za kilele kupitia udhibiti wa mawimbi unaobadilika
• Uboreshaji wa 12% katika kasi ya wastani ya magari (kutoka kilomita 18 hadi 20.2 kwa saa)
• Kupungua kwa wastani wa muda wa kusubiri katika makutano ya majaribio kwa sekunde 45

Mfumo huu hutumia utendaji bora wa rada ya Doppler ya 24GHz katika mvua ya kitropiki (usahihi wa kugundua 99% dhidi ya 85% kwa kamera wakati wa mvua kubwa) kufuatilia kasi ya gari, msongamano, na urefu wa foleni kwa wakati halisi. Ujumuishaji wa data na Kituo cha Usimamizi wa Trafiki cha Jakarta huwezesha marekebisho ya muda wa mawimbi yanayobadilika kila baada ya dakika 2-5 kulingana na mtiririko halisi wa trafiki badala ya ratiba zisizobadilika.

Uchunguzi wa Kisa: Uboreshaji wa Ukanda wa Barabara ya Gatot Subroto

• Vihisi rada 28 vimewekwa kando ya eneo la kilomita 4.3
• Ishara zinazoweza kubadilika hupunguza muda wa kusafiri kutoka dakika 25 hadi 18
• Uzalishaji wa CO₂ ulipungua kwa tani 1.2 kila siku
• Ukiukaji wa trafiki uliogunduliwa kwa 35% kupitia utekelezaji kiotomatiki

Ufuatiliaji wa Kihaidrolojia kwa ajili ya Kuzuia Mafuriko

Mifumo ya tahadhari ya mapema ya mafuriko nchini Indonesia imeunganisha teknolojia ya rada ya Doppler katika mabonde 18 makubwa ya mito. Mradi wa bonde la Mto Ciliwung unaonyesha matumizi haya:

• Vituo 12 vya rada ya mtiririko wa maji hupima kasi ya uso kila baada ya dakika 5
• Imechanganywa na vitambuzi vya kiwango cha maji vya ultrasonic kwa ajili ya hesabu ya kutokwa
• Data hupitishwa kupitia GSM/LoRaWAN hadi kwenye mifumo ya utabiri wa mafuriko ya kati
• Muda wa onyo la kusubiri umeongezwa kutoka saa 2 hadi 6 huko Greater Jakarta

Kipimo cha rada kisichogusa kinathibitika kuwa muhimu sana wakati wa mafuriko yaliyojaa uchafu ambapo mita za kawaida za mkondo hushindwa. Ufungaji kwenye madaraja huepuka hatari ndani ya maji huku ukitoa ufuatiliaji endelevu bila kuathiriwa na mchanga.

Uhifadhi wa Misitu na Ulinzi wa Wanyamapori

Katika Mfumo Ekolojia wa Leuser wa Sumatra (makazi ya mwisho ya orangutan wa Sumatra), rada ya Doppler husaidia katika:

1. Ufuatiliaji wa Kupambana na Ujangili

• Rada ya 60GHz hugundua mwendo wa binadamu kupitia majani mengi
• Hutofautisha majangili na wanyama kwa usahihi wa 92%
• Inashughulikia radius ya kilomita 5 kwa kila kitengo (dhidi ya mita 500 kwa kamera za infrared)

2. Ufuatiliaji wa Dari

• Rada ya wimbi la milimita hufuatilia mifumo ya miti inayoyumbayumba
• Hutambua shughuli haramu za ukataji miti kwa wakati halisi
• Imepunguza ukataji miti usioidhinishwa kwa 43% katika maeneo ya majaribio

Matumizi ya chini ya nguvu ya mfumo (15W/sensor) huruhusu uendeshaji unaotumia nishati ya jua katika maeneo ya mbali, na kusambaza arifa kupitia setilaiti wakati wa kugundua shughuli zinazotiliwa shaka.

Changamoto na Mielekeo ya Baadaye

Licha ya matokeo mazuri, kupitishwa kwa wingi kunakabiliwa na vikwazo kadhaa vya utekelezaji:

1. Vikwazo vya Kiufundi

• Unyevu mwingi (>80% RH) unaweza kupunguza mawimbi ya masafa ya juu
• Mazingira mnene ya mijini husababisha kuingiliwa kwa njia nyingi
• Utaalamu mdogo wa kiufundi wa ndani kwa ajili ya matengenezo

2. Mambo ya Kiuchumi

• Gharama za sasa za vitambuzi ($3,000-$8,000/kitengo) zinapinga bajeti za ndani
• Hesabu za ROI hazieleweki kwa manispaa zenye uhaba wa pesa taslimu
• Utegemezi kwa wauzaji wa kigeni kwa vipengele vikuu

3. Vikwazo vya Kitaasisi

• Ushiriki wa data kati ya mashirika mbalimbali bado ni tatizo
• Ukosefu wa itifaki sanifu za ujumuishaji wa data ya rada
• Ucheleweshaji wa udhibiti katika ugawaji wa spektroniki

Suluhisho zinazoibuka ni pamoja na:

• Kutengeneza mifumo ya 77GHz inayostahimili unyevu
• Kuanzisha vituo vya kukusanyika vya ndani ili kupunguza gharama
• Kuunda programu za uhamishaji maarifa za serikali, sekta ya elimu na tasnia
• Kutekeleza mikakati ya utekelezaji wa awamu kwa kuanzia na maeneo yenye athari kubwa

Maombi ya baadaye yanayotarajiwa yanahusisha:

• Mitandao ya rada inayotumia ndege zisizo na rubani kwa ajili ya tathmini ya maafa
• Mifumo ya kugundua maporomoko ya ardhi kiotomatiki
• Ufuatiliaji wa eneo la uvuvi kwa busara ili kuzuia uvuvi kupita kiasi
• Ufuatiliaji wa mmomonyoko wa pwani kwa usahihi wa wimbi la milimita

Kwa uwekezaji sahihi na usaidizi wa sera, teknolojia ya rada ya Doppler inaweza kuwa msingi wa mabadiliko ya kidijitali ya Indonesia, ikiongeza ustahimilivu katika visiwa vyake 17,000 huku ikiunda fursa mpya za ajira za teknolojia ya hali ya juu ndani ya nchi. Uzoefu wa Indonesia unaonyesha jinsi teknolojia za hali ya juu za utambuzi zinavyoweza kubadilishwa ili kushughulikia changamoto za kipekee za mataifa yanayoendelea zinapotekelezwa kwa mikakati inayofaa ya ujanibishaji.

Tafadhali wasiliana na Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Tovuti ya kampuni:www.hondetechco.com

Simu: +86-15210548582