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客制化设计满足特定需求 消防车车载系统让救灾更顺手
 

【作者: 王明德】2020年03月02日 星期一

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消防车需要高度的客制化能力,以符合特殊车辆的法规要求,而透过客制化设计,危急的生命财产不再只能悬在边缘内建了控制平台与外携式设备的紧急救援车辆,救灾过程从此更即时化、透明化。


烈焰奔腾,炽热火舌不断往外窜出,没多久远处传来警报声响,消防车赶抵现场,数辆红色车身围住火灾现场,消防员们身手矫健的各自展开救灾工作,有的拉出消防水管接上消防栓,灌水灭火,旁边的另一组人员则全神贯注的操作着手上的平板电脑,将现场状况以影像感应器纪录下来,透过车上的控制平台,将讯息传回消防本部,此举不但让本部可即时掌握现场状况,而且对事後的救灾行动检讨,也极为有帮助。



图1 : 透过手持式设备接收讯息,消防人员可了解现场资讯,让救灾案有效率也更安全。(source:City of Seminole)
图1 : 透过手持式设备接收讯息,消防人员可了解现场资讯,让救灾案有效率也更安全。(source:City of Seminole)

随着现代社会竞争的日趋激烈,都市中的交通也越见繁忙,忙碌的交通加上民众对公体制服务要求日深,让紧急救援的复杂与难度较以往更高,在智慧运输系统(ITS)领域中,紧急救援系统的重要性越来越高。


从整个架构来看,ITS与企业IT系统相同,可分为主机端与终端,主机端为控制中心,如各企业的车辆派遣、调度或公家机构的车流量、号志讯号等控制中心,这些主机端与基础架构在整个ITS市场中,其出货总值最高,约占整体ITS市场的80%左右。


另一部份则是终端,终端主要为行车电脑之类的车载装置,出货总值只占市场20%,不过出货量虽低,却是系统价值高低的重要取决,如果终端数量越多,不但中央控制系统的附加价值就越高,整体系统的平均成本也会降低。


日渐重要的紧急救援系统

在ITS系统中,车载设备的主要用途为车队管理,最早期的车队管理技术,是透过车上配置的无线电与管理中心对话,进行车辆派遣,随着IT技术不断进步,GPS、4G、DVR、RFID,乃至於近年来崛起的AI,都被整合到车机中,不但使得行车派遣更有效率,运送的货物状况也可进行即时远距监控,让企业以有限的人力资源,轻松进行车队管理。


车队管理过去多着重在车辆派遣,利用无线电设备与管理中心通话,提升车辆使用效率,这几年IT技术快速发展,一再延伸应用领域,纳入多样IT技术的车载系统,除加强原有派车功能外,安全监控与载物管理也是车队管理系统功能之一。


车队管理多为民间企业所使用,公家机关主要则是特殊车辆派遣,例如救护车或消防车,这类系统在ITS中属於危机处理及紧急救援系统(EMS),EMS包括的技术有自动车辆定位系统、最隹路线导引、地理资讯系统、公路路况广播、事件自动侦测等,这些技术其实都已经逐渐成熟。



图2 : 紧急救灾车辆必须透过稳定的通讯系统与後端中心密切联系,以随时掌握救灾状况。(source:3BL Media)
图2 : 紧急救灾车辆必须透过稳定的通讯系统与後端中心密切联系,以随时掌握救灾状况。(source:3BL Media)

不过,一来ITS各项技术几??是一起发展,难免会无法同步,二来先进国家的原有救援系统已经成形,例如车辆故障时,各汽车维修场都会有紧急道路救援;发生车祸时,救护救援单位也总能在短时间到达,因此未受应有重视,不过,随着一般民众对生命价值的日渐重视,EMS也越来越重要。


由於中央控制系统主要为软体设计,硬体与一般商用PC相同,而车载端则是软硬体都须客制化,在EMS方面 ,一般是以车载端设备为主,以消防车为例,一般会有车载设备平台、人机介面、手持式设备三种装置,前两者式架设在驾驶座前方,用来作为最隹路径规划、方向定位与资讯传递,手持式装置则透过特殊设计将设备固定在单手上以利於操作。


这三种设备的功能不同,在系统运作时各司其职,消防车在赶赴现场途中,车载设备平台负责进行资料运算处理,再将结果显示在人机介面,并透过内建的卫星定位系统与长距离无线传输技术,将车辆位置与相关讯息传回中控中心,到了现场,救难人员将手持式设备携下车,利用内建的感测器可撷取现场环境状况,再与车载设备平台链结,将现场状况传回中控中心。


就效能面来看,这三套设备较一般IT产品并无突出之处,多数产品也可做到相同的功能,但这并不表示一般电子设备厂商就能设计出可用的产品,主要原因在於应用环境不同。紧急救护系统直接涉及人体或财产安全,而且时间相当紧迫,其设备稳定性非常重要,一般设备如果当机顶多重开机,但紧急救护系统若发生故障,将造成严重的後果。


抗环境能力才是重点

要加强稳定性,首先必须加强设备的抗环境能力,在车载系统上无论是温度、撞击力、震动等,都有一定的检测标准,以车载设备平台为例,其宽温设计就要在-10℃~60℃的范围,而在抗震动与抗冲击方面也需要强化,此外要特别注意的是抗环境能力,尤其是对户外强光的阻抗,因此这类型产品的萤幕介面会采用半反射LCD技术,不但不会让强光影响画面,还将户外光射入LCD内,再反射出来成为LCD的发光源一部份,藉此降低产品功耗。


在连外I/O埠上,车载设备平台的连结能力不须过高,只要能够与HMI和车上的行动装置连结即可,另外也可设计其他与车体内部控制的连结I/O,基本而言,这类设备需要高度的客制化能力,以符合特殊车辆的法规要求,而透过客制化设计,危急的生命财产不再只能悬在边缘,等候着未知的救援行动,内建了控制平台与外携式设备的紧急救援车辆,救灾过程从此更即时化、透明化,将灾情控制在最小,让家园重建之路更短。


**刊头图(source:UL)


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