POINTER：NASA 追踪消防員的技術在建築物中測試
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正在開發一種獨特的定位技術，以精確定位其他定位技術失敗的建築物內的消防員。
當在建築物內進行救援時，消防員經常面臨被煙霧和火焰遮蔽的快速變化的環境。導航結構可能會變得混亂，如果消防員迷路或受傷，救援人員可以迅速成為需要救援的人。
為了幫助減輕這些危險，美國太空總署的噴氣推進實驗室（NASA’s Jet Propulsion Laboratory）和國土安全部科學和技術局（Homeland Security S&T）正在開發 POINTER，當消防員冒著生命危險拯救他人時，這是一個在建築物內定位和追蹤消防員的系統。該系統是應急響應人員的精密戶外和室內導航和追蹤的縮寫，於 2014 年開始成形，現在該技術正在成熟，供全美國消防部門使用。
主管科技第一反應者研發專案的格雷格·普萊斯說：「即使消防技術取得了所有進步，我們每年仍然會失去太多的消防員。」「我們希望他們知道，我們支援他們，我們正在努力為他們提供確保自身安全所需的工具。POINTER 是那些拯救生命的解決方案之一。」
與 GPS 或射頻辨識等定位技術不同，POINTER 不使用無線電波。雖然無線電波提供了一種可靠的手段，來確定你在相對開放的空間中的位置，但如果你進入室內或發現自己被高層建築包圍，它們可能會變得不可預測。當試圖找到預約地點時，這可能是一個小小的煩惱，但當試圖在燃燒的建築中找到消防員時，這可能是生死攸關的情況。
準磁靜電場（Magnetoquasistatic Fields）
POINTER 透過利用準磁場（MQS）來消除這種不可預測性。MQS 磁場是一種電磁場，由於作為距離函式的快速下降，MWS 場作為一種可行的定位工具，研究人員在很大程度上被忽視了。但噴氣推進實驗室高階研究技術專家 Darmindra Arumugam，幫助制定了一個數學和技術框架，透過使用較低的頻率來擴充該技術的範圍，同時確保高度準確的位置資料，從而實現其實際應用。
也是 POINTER 首席研究員的 Arumugam 說：「這些磁場不會被大多數建築中發現的材料阻擋或反射，因為大多數建築材料允許準靜態磁場很容易滲透。」
當低頻交流電透過線圈時，可以生成 MQS 欄位。電磁場有電和磁元件，但在非常低的頻率和線圈結構下，MQS 場中的磁元件成為主導元件。在準靜態範圍內，可以從幾米延伸到數千米（由透過線圈的頻率決定），MQS 場的作用與地球內部產生的靜態磁場非常相似。這就是為什麼這個領域被描述為「準靜電」，這意味著幾乎是靜止的，或非常緩慢的振盪。
Arumugam 補充說：「這對基於遠端波的位置感應的工作原理，和執行方式有顯著差異。」「雖然無線電波被建築物中的金屬、水泥和磚塊材料堵塞、反射和衰減，但磁準靜電場不會。當沒有直接視線時，它們直接穿過牆壁，創造了一種導航和溝通的手段。」
「這是一項非常令人興奮的技術，為消防員的情景意識增加了另一個維度。」
Ed Chow，POINTER 專案經理
Arumugam 補充說，這種形式的定位技術也將在地球外應用。MQS 技術可以配置為更遠的範圍，為美國太空總署的一些太空機器人專案，填補了導航感測器的重大技術空白。其中許多機器人系統需要自動在具有挑戰性的非視線環境中導航，並可能需要額外的導航能力。滲透冰的機器人、洞穴機器人和水下機器人可以使用 MQS 場，而傳統的導航技術無法很好地執行。
實際用途
POINTER系統由三部分組成：接收器、發射器和基地台。 消防員佩戴的接收器目前只有手機大小，但預計在進一步開發後會變得更小。可以連線到大樓外的應急車輛的發射器，會產生 MGS 欄位，這些欄位穿過大樓，在當前版本的系統中，呼叫位於內部約 230英尺（70米）範圍內的任何接收器。
這個範圍可以擴充，但在大多數消防服務應用中不需要。接收器檢測欄位，確定其 3D 位置，然後將資料傳送回大樓外的膝上型電腦（基地台）。視覺化軟體在幾英吋的精度範圍內，顯示了消防員在 3D 空間中的位置。
POINTER 不僅可以幫助消防隊透過牆壁定位團隊成員，MQS 欄位還可以確定接收器的方向。換句話說，他們可以提供關於急救人員是站起來還是躺著、移動，還是一動不動，以及他們面對哪個方向的關鍵資訊。
噴氣推進實驗室的 POINTER 專案經理 Ed Chow 說：「這是一項非常令人興奮的技術，為消防員的態勢感知增加了另一個維度。」「消防員可以被即時跟蹤，如果他們變得沒有反應，他們的團隊成員可以看到他們是否被困在碎片下，或者他們是否受傷，以便進行救援。」
在最近的一次演示中，POINTER 在西洛杉磯退伍軍人事務醫療中心校園的三層 8000 平方英尺（750 平方米）結構中進行了測試，整個結構的 3D 空間精度不到一米。國家安全部科學和技術局第一反應者資源小組，和行業合作夥伴 Balboa Geolocation Inc. 的成員，對多個 POINTER 裝置進行了評估，以確保它們滿足第一反應者要求。
POINTER 團隊現在計劃在加州帕薩迪納的一家兩層單戶住宅內進行技術演示的現場網路直播，該住宅靠近為美國太空總署管理噴氣推進噴氣推進實驗室的加州理工學院校園。計劃在 2021 年之前在各種消防場景中進行進一步的現場測試，商業版的 POINTER 將於 2022 年提供給消防部門。
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