2011年3月11日發生的大地震與海嘯重創日本東北，損失了數量龐大的人命與財物；重大天災所帶來的長期性影響，就是食物、飲水與公共衛生基礎設施的大區域崩壞。在 2012年年10月重創美東的颶風Sandy也具備同樣的破壞威力，使得紐約市基礎設施受到重創，當地居民到現在仍在重建家園。
颶風Sandy吹倒了美東地區的電線，讓海水倒灌進變電所，切斷了與發電廠的連線；數百萬民眾因此遭遇停電，甚至其第二線、第三線備援電力系統也失效。而評估電網是否能更妥善應對如此大規模災難，是重要的優先事項。
在2001年發生的美國911事件，紐約世貿中心大樓現場緊急救援工作的進行，則是因為警方與消防單位的通訊系統彼此不相容而受到阻礙。在通訊系統相容性問題已經逐漸在發生天然或人為災害的區域被一點一滴重新矯正的同時，其他大型城市基礎建設的通訊與感測裝置還是需要注意並改善。
以下介紹的十種通訊與感測器新技術(主要是在美國佈署)，能確保我們的城市基礎建設做好應對災難的準備，或是順暢、有效率地恢復運轉──除非惱人的官僚體系帶來阻礙。
1. 美國FirstNet 緊急救難通訊網路
美國官方在2012年通過設置緊急救難網路管理局(First Responder Network Authority，FirstNet)，旨在為警察、消防員、醫療救護專業人員以及其他公共安全單位，建立第一個全國互通的無線寬頻網路。
美國FirstNet運作架構
目前美國各地的緊急救難單位都是用不同的頻段來通訊，FirstNet將使用一個分散式核心網路(distributed core network)來整合一組不同的冗餘頻道，確保在緊要關頭時的緊急救難通訊可順利運作。
2. 超越GPS的新一代定位服務
通訊的內容不再只是語音或是資料，也包括位置資訊的遙測；波音(Boeing)、Glonass衛星系統與NextNav共同推出的定位服務(location-based service)，就是超越GPS的新一代系統。該服務能在災區週圍設置緊急信標，以RF訊號的三角測量結果來取得災區內部的位置資訊。
超越GPS的新一代定位服務
由TRX Systems等公司提供的追蹤裝置，則以MEMS慣性感測器提供航位推算(dead reckoning)，讓GPS、Wi-Fi甚至是蜂巢式網路都癱瘓的區域內人員與資產，能以公分級的精確度被追蹤。
3. 911簡訊服務
美國聯邦通訊委員會(FCC)計劃在 2013年展開911接收簡訊服務的佈署，預定2014年推廣至全美。而包括AT&T、Verizon、Sprint與 T-Mobile等電信業者都承諾支援該服務，在短時間內，美國有九成的手機用戶都能傳簡訊給911，讓有聽力、語言障礙的民眾或是無法透過電話溝通的民眾在緊急時運用。
未來美國911也能收簡訊
4. 能在災區應用的整合式公用警報系統
美國聯邦急難管理署(Federal Emergency Management Association，FEMA)的整合式公用警報系統(Integrated Public Alert and Warning System，IPAWS)，是供應眾多警察、消費與緊急救護主管機關應用的通訊網路。
IPAWS 應用示意圖
由維吉尼亞理工大學(Virginia Tech)開發的智慧佈署增強型無線閘道器(Intelligent Deployable Augmented Wireless Gateway，iDAWG)，能讓IPAWS深入災區；警察、消防、緊急救護、手機與民用頻段可藉由一種名為Gridstream X的“edge-ware”應用程式聯合在一起，利用Virginia Tech的無線網格創新測試平台(Wireless Grid Innovation Testbed)開發之感知無線電技術。
5. 可支援多種功能的長程飛行器
美商Northrop Grumman所開發的長程多智慧功能飛行器(Long Endurance Multi Intelligence Vehicle，LEMV)號稱可支援「21天不眨眼」的軍事ISR (情報、監視與偵查)任務，也能在災難發生時做為空中觀測/通訊中繼站。這種飛行船能載重2,500磅的通訊設備，每小時飛行時速達100英哩。
長程多智慧功能飛行器
6. 海嘯偵測浮標
美國國家海洋與大氣管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA)已經在太平洋上佈署了一種海嘯偵測浮標，由位於夏威夷與阿拉斯加的太平洋海嘯警報中心負責監測。NOAA也打算在美國東岸與加勒比海沿岸佈署這種海嘯偵測浮標，透過偵測颶風、龍捲風與熱帶風暴的國家氣象服務無線網路傳送警告。
海嘯偵測浮標
7. 風暴潮感測裝置
美國地質調查局(U.S. Geological Survey)在東岸(由Chesapeake灣至緬因州海岸)佈署了150個風暴潮感測裝置，在Sandy颶風期間量測水位變化。那些裝置所收集到的資料將用以製作詳細的電腦模型，並辨別出風災與水災破壞的差別；所有的資料都能在地質調查局的風暴潮汐對應圖(Storm-Tide Mapper)查詢。
風暴潮感測裝置
8. 無人駕駛安全偵察機
一項名為ResQu 的計畫打造了一種無人駕駛飛機，所搭載的智慧科技能偵測緊急狀態下的損失情況與國土安全，同時感測並避開其他飛行器。該計畫是一個由眾多機構合作的成果，包括澳洲波音研究與技術中心(Boeing Research & Technology-Australia)、波音子公司Insitu Pacific，澳洲科學與工業研究組織(Australian Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation，CSIRO)以及昆士蘭科技大學(Queensland University of Technology)。
無人駕駛安全偵察機
9. 能執行災區救援任務的機器人
維吉尼亞理工大學開發的戰略冒險作業機器人(Tactical Hazardous Operations Robot，Thor)，也能在災難發生時發揮作用；這種機器人能協助天然或人為災害的受難者進行撤離，或是在危險惡劣的環境中執行複雜任務。
維吉尼亞理工大學開發的戰略冒險作業機器人(Thor)
10. 災難警報應用程式
太平洋災害中心(Pacific Disaster Center)提供一種免費下載的災難警報應用程式，能在災難或緊急事件發生時提供互動地圖與即時資訊；這些災難包括颶風、龍捲風、颱風、水災、地震、海嘯與火山爆發。
災難警報應用程式
編譯：[url=mailto: judithcheng@globalsources.com]Judith Cheng[/url]
(參考原文： Slideshow: 10 technologies to save our cities，by R. Colin Johnson)
发表于 2012-12-28 20:14:06
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