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玉山群峰線

委辦成果報告

經營管理

玉山國家公園山難搜救大型無線感測援助系統建置之研究

The Deployment of the CenWits System for Hiker Tracking, Search, and Resue in Yushan National Park
中文摘要
一、研究緣起
台灣雖然四面環海,但卻是全球高山分佈密度最高的島嶼之一,也使得登山成為國人熱門的休閒活動,但要注意的是,在內政部消防署九十三年度委託報告中,將山難區分為十個類型,當中迷途佔全部山難事件的34%、墜崖佔32%,其中迷途若發生在積雪期,死亡比例更高達86%,由此可知當務之急是如何在黃金救援時間內,找出登山客發生山難的位置。
本研究計劃之主要目標,在於結合現有的無線網路技術,在最節省網路佈建成本,以及最不影響生態景觀等前提下,提供一個穩定、可靠、有效的山區遊客追蹤與環境監控系統,俾提供玉山國家公園管理處更詳盡之遊客與環境資訊,進一步了解國家公園內之環境變化以及遊客資訊,以期確實達成環境教育與服務遊客之使命。

二、研究方法及過程
本研究計劃將使用最新的無線微型收發器,搭配全球衛星定位系統,利用『耐延遲網路』技術,讓每位遊客彼此於山徑中相遇時,能彼此交換其所攜行的路徑與位置等資訊,並利用架設在各山頭的無線網路中繼站,將所有儲存之資料傳回本系統之控制中心。如此一來,控制中心便可以對遊客的動向有最即時、可靠且完整的掌握。

三、重要發現
本研究計畫經過幾次大規模實驗,皆在基地台成功收集到登山客移動的資訊,表示利用耐延遲網路的特性,的確可以順利的將登山客間相遇的資訊,由山上傳回到山下。若能在出現叉路時,設置一個使用者裝置偽裝成登山客,負責記錄登山客所選擇的路徑,更可有效判斷登山客的行走方向。

四、主要建議事項
(一)立即可行之建議
本系統可以收集遊客行走路徑,並將所收集到的資料做進一步的分析、處理與應用,藉此得知遊客在國家公園內之分佈狀況。一來可提供玉山國家公園管理處了解遊客在國家公園內之活動區域,以作為增修各項遊客服務設施之參考;二來更可在山難事件不幸發生時,在山難救援黃金時間內,提供相關救援單位最準確實用之訊息,可有效的縮小搜救範圍,提昇救援速度,以節省搜尋救援工作所耗費之人力與物力成本,並加強保障遊客之生命安全。

(二)中長期性建議
目前系統使用的是第一代微型收發器,GPS接收器和微型收發器之間以接線連結,在重量上及攜帶上均非最佳化的解決方案。研究團隊目前已著手開發第二代收發器硬體,將GPS接收器整合入微型收發器,重量將控制在100公克之內以利山友攜帶。此外整合一件式的設計也將增加收發器的抗壓性、防水性,並且降低成本。
研究團隊亦計劃於排雲管理站、排雲山莊及圓峰山屋共三處地點設置相互連線的基地台,並於往南玉山及鹿山叉路口設置接收器。基地台為配置WiFi或3G連線能力之收發器,以太陽能板及蓄電池保持其24小時運作暢通,因此於排雲山莊或玉管處均可即時掌握山上最新狀況。
預計於98年度,研究團隊將繼續大規模的山區實驗,將收發器革新為第二代,並且將範圍延伸至圓峰山屋,並於99年度正式啟用。此研究計劃以玉山國家公園為實驗的中心,在此測試通訊設備與調整實驗參數,希望獲得研究成果後能由此出發,將此系統推廣到台灣其他國家公園,甚至其他國家。
英文摘要
The objective of this project is to investigate a reliable and robust system that can effectively monitor the environment and assist the tracking of the tourists in Yushan National Park. There are three design issues of the proposed system: (1) it must use off-the-shell wireless technologies; (2) it needs to be affordable; and (3) it has to be as less intrusive as possible to the natural environments. The system is expected to provide more detailed and real-time information of the tourists and wilderness environments, thereby benefiting the administration and operation of Yushan National Park. However, since the full wireless coverage is impossible in wilderness environments, network communication in the proposed system is inevitably intermittent and thus very challenging. Traditional data dissemination techniques can not be directly applied to such type of networks. Therefore, the focus of the project is to conquer this challenging issue using delay/disruption tolerant techniques, so that tourist information can be aggregated effectively via opportunistic encounters (i.e., with another tourist and/or pre-deployed wireless access points) in the network. More specifically, in this project, we will focus on developing feasible solutions that can collect information of each tourist in Yushan National Park (e.g., weather and track information), and forward the collected information wirelessly to the administration office. Additionally, the administration office is able to properly process the collected data so that it can have better and real-time knowledge of the geographic distribution of tourists in the national park. Using the proposed solution, the administration office of Yushan National Park is thus able to provide more adequate services for tourists in the national park. Moreover, in case that someone is lost in the national park, the system can provide the rescuers invaluable track information of the lost tourist, thus significantly increasing the possibility to save the lost and decreasing the rescuing cost (in terms of man power and other expenses) in rescuing.
基本資料
  • 性質: 經營管理
  • 辦理方式: 委託研究
  • 執行機關: 中央研究院
  • 年度: 97
  • 計畫經費: 495(仟元)
  • 領域: 所有領域
  • 主持人: 陳伶志
  • 中文關鍵字: 耐延遲網路、無線感測器網路、山難救助、玉山國家公園
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