进入火场:保护消防员生命
Prometeo 使用基于容器的架构来扩展健康监控应用程序
树林大火

无人能从野火中逃脱。

根据美国宇航局 (NASA) 的说法外部链接,地球上总有物质在燃烧。例如,受控的农业焚烧、化石燃料燃烧或是由闪电或人为引发的野火。而 NASA 均可获悉这些情况,因为该组织会使用其 Terra 卫星来观测全球范围内正在燃烧的大火。有时在 1 天内,1,000 平方公里的区域内便会出现多达 30 起火灾。所有此类燃烧的最终产物涵盖了多种气体的混合物,例如二氧化碳、甲烷和一氧化碳。

野火正演变为一个日益严重的问题。气候现实项目 (The Climate Reality Project)外部链接华盛顿特区为领导人们争取实现气候解决方案而成立的一个全球活动家网络。该网络指出,因燃烧化石燃料而导致的气温上升会致使植被干燥,从而引发规模更大、更易死灰复燃的野火。

今日野火 (Wildfire Today)外部链接 解释说,消防员会面临健康危害,例如活体及已死亡植物的燃烧(烟雾)、灰烬和土壤灰尘产生的有害污染物,以及长时间轮班且未佩戴呼吸防护装置。野火的传播速度比人类的奔跑速度还快。

这是一个全球性问题,而 Prometeo Platform SL 希望通过其用于测量消防员毒素接触量的解决方案来解决此问题。

火灾数量

 

NASA 在 1 天内便在 1,000 平方公里范围内检测到多达 30 起火灾

 

 

 

全球目标

 

Prometeo 团队的目标是对全球所有消防员的毒素接触量进行测量

 

 

我们之所以创建 Prometeo 就是为了解决消防员所面临的现实问题。 Salomé Valero 博士 工程学;联合创始人 Prometeo Platform S.L.
解决现实问题

Salomé Valero 是一名工程学博士,同时也是西班牙巴塞罗那某大型银行的 IT 服务交付经理。同时,她也是 Prometeo 的联合创始人。

Prometeo 提供了一种解决方案,它可通过颜色信号和警报近乎实时地监控消防员在扑灭野火时的毒素接触量。

“我们之所以创建 Prometeo 就是为了解决消防员所面临的现实问题”,Valero 说道。“我们可帮助他们制定个性化策略,从而不受在扑灭野火时吸入的烟雾和有毒物质所造成的累积影响。”

包括环境传感器在内的此类手机大小的设备可佩戴在消防员的夹克上。它们可监控环境中的一氧化碳和二氧化氮等毒素,以及温度、湿度和烟雾浓度。

随后,该设备所输出的值被会被收集并通过网络传输到某一认知平台,而这些数据会由机器学习模型在此平台上进行处理。接着,这些数据会提炼为 Prometeo 仪表板上用颜色进行编码的简明状态,而消防指挥中心可使用该仪表板来监控消防员的烟雾与毒素接触量。

绿色表示消防员的健康状况良好,但黄色或红色则表示需小心或“返回安全地点”。然后,消防员指挥中心可采取行动,将消防员从火灾区域撤离。

Prometeo 解决方案依赖多种 IBM Cloud 产品。

一个始于失败的成功故事

Prometeo 最初是代码行动 (Call for Code) 竞赛的一个参赛团队。“代码行动”是一项全球计划,它旨在帮助开发人员和其他问题解决者就用于解决社会与人道主义问题的各项开源技术项目开展合作。“代码行动”计划是同类计划中规模最大的科技公益计划。该组织每年均会主办一次竞赛,而优胜者可获得现金奖励和全面支持,以便开发其解决方案并将其推向市场。

“在与 IBM 的一次会议上,我了解到有关“代码行动”的信息”,Valero 表示。“而在我工作的银行,我们开展了很多志愿者活动。除帮助开展科技公益项目之外,我觉得这也是测试 IBM Cloud 新技术的一次大好机会。”

Valero 与来自 IT 环境的五位朋友和同事共同组建起一个团队,并就欧洲南部的自然灾害开展了头脑风暴,继而又专门关注起西班牙的野火问题。我们最初的想法是保护人们的家园免受野火的威胁。

“Prometeo 的成功故事其实始于失败”,Valero 解释道。

该团队虽然参加了 2018 年的“代码行动”挑战赛,但很快便意识到自己的想法需要改进。具体而言则是,它们没有咨询专家,即消防员本人。“在那次经历之后,我们心想:‘好吧,我们得去消防站,与消防队员一起进行测试’”,Valero 说道。因为她自己并不认识任何消防员,因此 Valero 搜索出消防员的电子邮件地址并给他们写信。她联系了经验丰富的消防员 Joan Herrera,这是一名消防管理专家,而现在则是 Prometeo 团队的成员。

Valero 继续说道:“我和我的团队去了消防站,然后他告诉我们:‘你们对技术非常了解,但对野火却一无所知。’这话没错。他说得很对,而这就是我们无法获得成功的原因所在。”

重新构思

Herrera 分享了他在野火方面的专业知识。他描述了自己的担心以及对消防员在扑灭火灾时不断吸入的烟雾与有毒物质的担忧,其中还包括消防员通常不会佩戴口罩的受控燃烧情况。

“他向我们讲述了有关他工作的故事,甚至还有失去消防队友的事情,而这给我们留下了深刻的印象”,Valero 说道。“从中我们了解到,虽然他的消防站保存了每次火灾的数据,但他们会在 Excel 文件中手动操作,并且只记录了每个消防员的三个数据点(火灾的开始、中间和结束)。而这些数据点是由一名在野外跟踪消防员的护士收集的。”

Prometeo 团队(现在包括三名技术人员、一名消防员 (Herrera) 和一名护士)在巴塞罗那重新集结。他们共同构思了毒素的影响所带来的问题、消防员的规约以及如何应用技术来解决此问题。然后,他们开始为 2019 年的“代码行动”挑战赛制定解决方案,而此次挑战赛聚焦的是自然灾害。

“我们清楚,借助物联网传感器和云端 AI 的力量,我们可以构建出一个解决方案来实时监控每位消防员”,Valero 说道。

Prometeo 团队利用多个 IBM Cloud 服务构建出原型解决方案。IBM 提供了一个 IoT(物联网)平台,而它可近乎实时地在仪表板上显示信息。IBM Cloudant 技术提供了一个全托管式 IBM Cloud 服务数据库,而 IBM Cloud Kubernetes Service 则可管理跨多个主机的应用程序。

Node-Red(ibm.com 外部链接)是 OpenJS 基金会(ibm.com 外部链接)提供的一款低代码/无代码编程工具,而它最初用于“串连”IoT 硬件设备、API 和在线服务。尽管最初的 Prometeo 设备是用 3D 打印机来创建的,但其最新版本则是 Samsung 推出的一款可供消防员佩戴的坚固且耐用的智能手机和智能手表。消防员可通过蓝牙并使用 IBM Cloud App ID 来安全地登录该设备。

“通过这些数据,我们便可掌握每个消防员的当前情况,同时还有助于制定个性化策略来保护他们。这就是 Prometeo 解决方案的目标所在”,Valero 说道。

此次参加“代码行动”挑战赛时,该团队获得了最高奖项。

通过云原生开发来扩大此项目的规模

在西班牙,Samsung 设备的现场测试已在受控燃烧条件下完成。而在世界各地,相关现场测试也在继续进行。为支持此项目的发展,Prometeo 团队与 IBM 开发人员开展合作,从而采用原始的单体应用程序并实现云原生开发所带来的好处。该应用程序已拆分为若干微服务来满足特定需求,例如处理数据和构建仪表板。

此方法具备众多优点。“无论是 Python 还是 Node JS,每个微服务都可以使用最适合该作业的语言来编写代码”,“代码行动”的 IBM 开发人员倡导者 Upkar Lidder 说道。“同时它还意味着,对于任何维护或代码运行故障,只会出现一个组件出现故障,而不是整个应用程序都出现故障。考虑到我们有多个开发人员会参与此项目,因而只要每个开发人员一次只开发一个微服务,那么某一开发人员覆盖另一开发人员的代码的风险就比较小。”

如今,其中每个微服务都位于 IBM Cloud Kubernetes Service 所管理的各自 Docker 容器中。随着该应用程序的扩展,不但能简化基础设施管理,还可轻松将此应用程序从一个环境移植到另一环境。

“我们可利用 IBM Cloud 技术轻松进行扩展。由于我们在世界各地都有数据中心,因此可以安全地在每个地区维护这些数据”,Valero 说道。

此外,Prometeo 团队还将一个名为 Pyrrha(ibm.com 外部链接)的开源项目贡献给 Linux 基金会(ibm.com 外部链接),以便其他人也能继续做出贡献并帮助在新的位置部署该解决方案。“很多人都需要这项技术,而大家做出的每一份贡献也非常重要”,Valero 说道。其中部分短期目标包括:分析一段时间内的毒素接触量,以及更新智能手机功能。

通过当前的智能手表设置,每个消防员均可监控自己的毒素接触量。“这个群体往往有一个特点,那就是他们不会独自置身事外”,Valero 说道。“因此我认为,当状态变为红色时,他们能通过智能手表发现此情况就变得非常重要了。”

而终极目标则是为消防部门提供一个开放、灵活的平台,从而覆盖其特殊要求,以便他们能制定保护消防员的相关策略。

“我们希望通过大数据来呈现烟雾影响的真实证据,同时考虑到每位消防员的身体状况和累积接触量”,Valero 说道。

保护我们的英雄

在下一版本的 Prometeo 解决方案中,该团队计划集成 Samsung Health API 来评估每位消防员的更多具体指标,从而帮助他们制定恢复策略。例如,在平地和山地环境下进行跑动存在很大差异,并且由于消防员在山地环境下的呼吸会出现变化,因此等量烟雾造成的影响会更大。

“在 IT 领域,当我遇到糟糕的一天时,只是意味着由于银行某一系统出现故障而身处作战室,而最糟糕的情况也不过是可能会很晚才到家”,Valero 说道。“但当消防队遇到糟糕的一天时,情况就会真的很糟糕,而您也完全可以想象到会怎样。”

Valero 总结道:“消防员是我们的城市英雄,虽然他们都非常勇敢,但我依然认为我们有必要使用 Prometeo 平台来保护他们。我们的梦想是让世界上每位消防员的每件夹克或每个手腕上都佩戴起 Prometeo IoT 设备。”

Prometeo Platform S.L. 徽标
关于 Prometeo Platform S.L.

 

Prometeo外部链接 的总部位于西班牙巴塞罗那,它是一家在赢得 2019 年“代码行动”全球挑战赛后所成立的初创公司。该公司可提供 IoT 解决方案来测量消防员在扑灭野火或管理受控燃烧时所接触的毒素量。该认知平台可通过仪表板与智能设备上的信号和警报来实时监控消防员。

采取后续步骤
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脚注

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美国出品,2022 年 4 月。

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