Nieuw zelf-organiserend rampencommunicatiesysteem kan levens redden
Een bijna lege telefoon kan bij rampen het verschil betekenen tussen leven en dood. TU Delft onderzoeker Indushree Banerjee heeft daarom een nieuw energie-efficiënt en betrouwbaar noodcommunicatiesysteem ontworpen voor smartphones. Het systeem maximaliseert het aantal mensen dat gedurende een langere periode kan communiceren en kan daarmee levens redden in getroffen gebieden. Het onderzoek van Banerjee verschijnt op 30 maart in Scientific Reports.
Digitale kloof en een rechtvaardig systeem
De eerste 72 uur na een ramp zijn cruciaal om levens te redden. Vaak zijn (inter)nationale reddingsteams dan nog niet ter plaatse. Een betrouwbaar communicatiesysteem is essentieel voor getroffen gemeenschappen om zelf reddingsacties op te zetten. Maar tijdens rampen kunnen bewoners door stroomuitval vaak hun telefoon niet opladen. Alleen degenen die op dat moment nog een opgeladen batterij hebben, kunnen communiceren. Dit is een ongewenste situatie, en dit heeft Banerjee ertoe aangezet om een participatief en rechtvaardig noodcommunicatiesysteem te ontwikkelen: het ‘Self-Organization for Survival’ (SOS) noodcommunicatiesysteem.
Hoe het werkt
Banerjee: “Een telefoon verliest zijn batterijduur wanneer hij verbinding maakt met een andere telefoon of wanneer hij een bericht verzendt, ontvangt of doorstuurt. SOS is zo ontworpen dat telefoons ervoor kiezen om alleen verbinding te maken met één andere telefoon, degene met de volste batterij in hun zendbereik. Terwijl mensen zich verplaatsen, schakelen hun telefoons indien nodig van verbinding. Door het aantal contacten te beperken en verbindingen te wisselen, gaat de telefoonbatterij veel langer mee en wordt voorkomen dat een enkele telefoon onnodig overmatig wordt gebruikt."
Dit staat in contrast met de generieke mesh-topologie van de huidige noodcommunicatiesystemen. Deze vormen zoveel verbindingen dat de telefoon het niet de cruciale 72 uur volhoudt. In het SOS-systeem worden de telefoons met een legere batterij gespaard, zodat een inclusief systeem ontstaat en een langere levensduur van het netwerk wordt bereikt.
"SOS maakt het mogelijk om energiebronnen collectief te delen wanneer dat het meest nodig is, wat de basis vormt voor een echt sociaal-technisch participatief systeem", zeggen Frances Brazier, hoogleraar Engineering Systems Foundations en Martijn Warnier, hoogleraar Complex Systems Design, beiden aan de TU Delft die Banerjee begeleiden in haar promotietraject, samen met Dirk Helbing. Helbing, hoogleraar Computational Social Science aan de ETH Zürich en bijzonder hoogleraar aan de TU Delft: "Het SOS-systeem is echt een grote stap voorwaarts in het bereiken van participatieve veerkracht van door rampen getroffen gemeenschappen."
Robuust en betrouwbaar
Wat het SOS systeem robuust en betrouwbaar maakt, is het vermogen om het netwerk automatisch te reorganiseren en intact te houden wanneer verbindingen mislukken, wanneer mensen zich verplaatsen of wanneer een telefoon het netwerk verlaat. Zonder enige tussenkomst van de gebruiker wijst het SOS-communicatienetwerk automatisch en dynamisch telefoons met een hoge batterij toe als hub en past de netwerktopologie aan de veranderende bevolkingsdichtheid en batterijduur aan.
Het systeem is getest in een simulatiemodel. Dit toont aan dat het SOS-netwerkontwerp, in vergelijking met een conventioneel mesh-communicatienetwerk, resulteert in een eerlijke deelname van alle telefoons en een langere levensduur van het netwerk. Dit helpt gemeenschappen veerkrachtig te maken, de impact van een ramp te beperken en mensenlevens te redden. Volgende stap Tot nu toe is dit concept getest in computermodellen. De volgende stap is om de eigenlijke app te ontwikkelen zodat het SOS noodcommunicatiesysteem in het echt kan worden getest. Banerjee zoekt nu samen met andere onderzoekers samenwerking met internationale humanitaire hulporganisaties om dit op te zetten.
Meer informatie
Lees het artikel in Scientific Reports
Doi: 10.1038/s41598-021-86635-y
Lees de Story of Science van de TU Delft
Contactpersonen
Indushree Banerjee, I.Banerjee@tudelft.nl
Ilona van den Brink (persvoorlichting TU Delft), i.vandenbrink@tudelft.nl, 015-2784259
Tanja Emonts (communicatieadviseur faculteit Techniek, Bestuur en Management), t.m.emonts@tudelft.nl
