"25.10.2023 03.30 a.m."

25.10.2023. 03.30 a.m. Описание изобретения Метод сетевого электронного многофункционального оповещения и координации действий для оказания помощи в экстренных ситуациях.
Патентная заявка PCT принята RO/IB WIPO 24.10.2023 номер PCT/IB2023/060719.

Метод сетевого электронного многофункционального оповещения и координации действий для оказания помощи в экстренных ситуациях Область техники. Изобретение относится к области Информационных и коммуникационных технологий, а также к области Спасение жизни. Уровень техники на данный момент. Оказание немеленной помощи при бедствиях или экстренных ситуациях является крайней необходимостью для спасения жизни, сохранения здоровья, имущества и других ценностей. Во многих случаях спасение зависит от минут и даже секунд, например, при опасных травмах, нападениях бандитов, угрозе техногенной катастрофы и во многих других случаях. В настоящее время существуют возможности экстренного вызова спасательных служб по телефону или сети интернет. Например, в некоторых смартфонах сущестсвует кнопка SOS, при нажатии на которую определенное количество раз на станцию спасения передаются координаты и идентификационные данные человека, нуждающегося в спасении. Однако, в среднем до прибытия спасательной службы на место происшествия проходит от нескольких минут (в городе) до нескольких десятков минут (в отдаленной сельской местности). Во многих случаях за это время терпящий бедствие либо погибает, либо теряет здоровье или другие ценности. В то же время, во многих случаях рядом с терпящим бедствие человеком находятся люди, которые могут оказать первую помощь и спасти жизнь или другие ценности, и которые могут прибыть на место происшествия раньше, чем спасательная служба. Но они не знают о необходимости помощи и о местонахождении терпящего бедствие. Исторический пример – в пределах прямой видимости рядом с тонущим лайнером “Титаник” во время бедствия все время находился корабль “Калифорниэн”, который мог спасти всех людей на “Титанике”. Но он не принял переданный сигнал SOS и не пришел на помощь, в результате чего погибло больше тысячи людей. В сети интернет, в социальных сетях и мессенджерах, существуют группы, в которых человек может передать сообщение о необходимости помощи. Однако, эти группы не охватывают большинство населения, и вероятность того, что какой-то член такой группы в нужный момент находится рядом с местом происшествия (ближе, чем спасательная станция), очень малая. Кроме того, в таких группах не предусмотрена официальная ответственность за передачу ложных сигналов о помощи, которая предусмотрена при сообщениях в спасательные станции. Таким образом возникает возможность ложных сигналов и недоверие к сигналам бедствия в такой сети вообще. Кроме того, подготовка сообщения о бедствии в мессенджере или социальной сети требует времени, которого у терпящего бедствие во многих случаях нет. Кроме того, координаты бедствия в таком случае не передаются автоматически, и на их введение в сообщение о бедствии и в маршрут требуется дополнительное время. У спасательных служб существует возможность после приема сигнала о бедствии подготовить и передать широковещательную просьбу о помощи через радио, телевидение, через мессенджеры, интернет и другие сети. Однако, этот метод имеет значительные недостатки, которые делают такой метод малоэффективным. Во-первых, на подготовку текста такого сообщения с координатами бедствия и на поготовку его передачи уходит время, от минуты до нескольких минут, которые могут оказаться решающими для спасения. Во-вторых, количество людей, которые во время передачи сообщения о бедствии подключены к каналу связи, который используется для передачи, ограничено и зачастую очень мало. В третьих, на введение координат места происшествия в карту и поиск маршрута нужно время, от нескольких секунд (при получении координат в мессенджере) до нескольких минут (при получении по радио). В четвертых, при таком методе спасательная станция не знает точное число спешащих на помощь людей и не может координировать их действия. Это снижает эффективность действий и снижает вероятность успеха операции спасения. Кроме этого, в отдельных ситуациях вокруг места происшествия может возникнуть толпа, которая будет мешать действиям спасателей. В пятых, при передаче координат бедствия широкой публике без контроля это может привлечь мародеров, безответственных дилетантов и бандитов, которые могут навредить человеку в бедствии. Таким образом, техническая задача состоит в том, чтобы создать метод, при использовании которого терпящий бедствие человек имел возможность в кратчайшее время (несколько секунд) сообщить о бедствии, его типе и его координатах, чтобы люди, которые могут помочь и которые находятся в этот момент рядом с местом происшествия и могут достичь его быстрее, чем спасательная станция, немедленно (за время несколько секунд) получили сообщение о бедствии и информацию для быстрейшего прибытия на место происшествия, и чтобы спасательная станция имела всю информацию о людях, спешащих на помощь, могла координировать их действия и обеспечить эффективность операции. Техническим решением этой задачи есть изобретение “Метод сетевого электронного многофункционального оповещения и координации действий для оказания помощи в экстренных ситуациях”. Краткое раскрытие изобретения. Изобретение предназначено для того, чтобы - электронными средствами обеспечить возможность в случае экстренной ситуации передать по электронной сети в кратчайшее время сообщение о необходимости помощи определенного установленного типа с точными географическими координатами места происшествия одновременно на спасательную станцию и тем людям, которые могут достичь места бедствия быстрее, чем спасательная станция, и которые сообщили о желании помочь; - немедленно обеспечить участников спасательной операции маршрутом движения и оперативной информацией о меняющейся ситуации; - обеспечить координирование и руководство действиями участников спасательной операции; - ограничить число участников операции спасения; - обеспечить первоочередное участие в операции наиболее подготовленных для оказания помощи людей; - создать и сохранить аудио, видео и текстовые материалы для последующего анализа, реагирования и возможных судебных процессов. Техническим результатом изобретения является создание метода и программных средств, которые обеспечат наибольшую эффективность операций по спасению и оказанию помощи в экстренных ситуациях. Вкратце, метод состоит в том, что при необходимости подать экстренный сигнал о помощи аутентифицированный в системе человек нажимает кнопку программы помощи на своем мобильном устройстве, на экране появляются четыре кнопки по типам помощи (полиция, скорая медицинская помощь, пожарная служба, служба чрезвычайных ситуаций). Число кнопок по типам бедствия может быть другим. При нажатии на нужную кнопку немедленно посылается сообщение о помощи на ближайшую станцию помощи с координатами места бедствия, одновременно посылается первоочередное всплывающее сообщение о необходимости помощи определенного типа с расстоянием до места бедствия всем аутентифицированным в системе людям, которые могут достичь места бедствия быстрее, чем команда станции спасения. При регистрации желания помочь от оповещенного человека этому человеку на его мобильное устройство немедленно отправляются первоочередным всплывающим сообщением координаты места бедствия, маршрут, сообщения для его эффективной помощи. Группа помощи ограничивается алгоритмами метода до максимального количества, заданного станцией спасения. При этом ближайшие к месту бедствия люди и те, кто имеет нужные для помощи специальные навыки, автоматически включаются в группу помощи в первую очередь. Участники группы помощи обмениваются информацией, станция спасения осуществляет руководство операцией при помощи программы станции. Подготовку данных, их прием, обработку, передачу на мобильные устройства, хранение осуществляет центральный сервер по описанным в этом описании алгоритмам. Метод может использоваться также в корпоративных целях. Подробное раскрытие изобретения. Описываемое изобретение включает в себя совместную работу следующих программных средств: - новую программу передачи сообщения о бедствии (ПБ) для мобильного устройства с доступом в интернет (например смартфона, планшета и других), либо в виде отдельного приложения, либо в виде части операционной системы; - новую программу приема сообщения о бедствии и координирующих сообщений (ПП) для мобильного устройства с доступом в интернет (например смартфона, планшета и других), либо в виде отдельного приложения, либо в виде части операционной системы; - новую программу компьютерной системы станции спасения (ПС) для приема, передачи, обработки и хранения данных, необходимых для обеспечения организации эффективной операции по спасению и помощи в экстренных ситуациях; - новую программу центрального сервера (ЦС) (с распределенной архитектурой или без таковой) для приема, передачи, обработки и хранения всех данных и знаний, необходимых для обеспечения организации эффективных операций по спасению и помощи в экстренных ситуациях. В этом описании используются такие термины и обозначения: - участник системы – человек, имеющий установленные ПП и ПБ на своем мобильном устройстве, зарегистрировавший свои данные на ЦС, получивший информацию об ответственности за свои действия, прошедший аутентификацию и давший необходимые согласия и разрешения; - тип бедствия (также тип помощи) – одна из установленных заранее разновидностей экстренных ситуаций. По умолчанию существует 4 типа бедствия – необходимость вызова: 1) отряда полиции, 2) скорой медицинской помощи, 3) пожарной команды, 4) команды спасения в чрезвычайных ситуациях. Число типов может увеличиваться при развитии системы. При корпоративном использовании системы корпорация сама устанавливает число и смысл типов бедствия. - станция спасения – организация, официально предоставляющая помощь по данному типу бедствия в определенном районе и имеющая конкретное местоположение с координатами; - оператор станции спасения – сотрудник станции спасения, находящийся в ней и несущий отвественность за ее работу в данный момент времени, вводящий данные в ПС и руководящий операцией спасения; - особый участник системы по данному типу бедствия – участник, имеющий флаг особого участника и значение уровня мастерства по указанному типу бедствия в базе данных на ЦС. Флаг и значение уровня мастерства записываются в базу данных ЦС оператором станции спасения по запросу участника. Например, для типа бедствия 1 особыми участниками могут быть полицейские, в том числе бывшие, военные, другие люди, имеющие специальную подготовку, для типа 2 – врачи, медсестры и другие подготовленные для оказания медицинской помощи люди, и так далее; - сектор системы – участок поверхности планеты с границами в виде двух параллелей с разницей в 0.001 градуса, начиная от экватора, и двух меридианов с разницей в 0.002 градуса, начиная от нулевого меридиана. Разбиение на секторы может быть изменено в зависимости от технических условий. Каждый сектор имеет уникальный номер, каждому физическому сектору, который имеет внутри сектора государственные границы, соответствует два или более секторов системы с маркерами стран. Любой сектор может при необходимости разбиваться на подсектора (например, в густонаселенных местах), при этом каждый подсектор получает свой уникальный номер в системе и далее участвует в процессах метода наравне с секторами; - мобильное устройство с доступом в интернет – любое устройство, имеющее фунцкции немедленного приема и передачи текстовых сообщений через сеть интернет или другую сеть, определения своих географических координат с помощью GPS или другим способом с точностью не менее 0.0002 градуса, записи и передачи по сети аудио и видео, работы цифровых исполняемых кодов (например смартфон или планшет); - система (по отношению к этому изобретению) – совокупность всех людей, программ, математических и технических средств, описанных здесь и предназначенных для решения технической задачи данного изобретения; T1 – период обновления географических координат участников в базе данных ЦС, по умолчанию 1 секунда, может быть изменен в зависимости от технических условий; K1 – коэффициент скорости реакции конкретной станции спасения, результат деления средней скорости команды станции на среднюю скорость движения участника, записывается оператором станции спасения на ЦС и по умолчанию равен 1; B1 – номер типа бедствия; R1 – расстояние от места бедствия до ближайшей станции спасения соответствующего типа; R2 – эффективное расстояние от места бедствия до станции, R2=R1/K1, это максимальное расстояние оповещения о бедствии; RZ – расстояние от конкретного участника до места бедствия в данный момент времени; N1 – начальное необходимое количество любых участников для спасения, по умолчанию равно 10; M1 – максимально допустимое количество участников для спасения, по умолчанию равно 20; D1 – количество действующих участников в конкретной операции спасения в данный момент времени. Для совместной работы указанных программ используются следующие базы данных: - БВУ - база данных всех возможных участников операций спасения (включая как передающих сообщение о бедствии, так и принимающих его), которая хранится на ЦС, со следующими полями: уникальный номер в системе, идентификатор мобильного электронного устройства, номер телефона, адрес электронной почты, имя, фамилия, гражданство, адрес, место работы, тип и номер идентификационного документа, номер социального страхования, операционная система, версия ПП, версия ПБ, флаг присутствия в системе, географические координаты в данный момент времени, сектор системы в данный момент времени, страна, флаг особого участника по каждому типу операций, значение уровня мастерства особого участника по каждому типу операций, флаг участия в корпоративной системе, идентификатор корпорации, корпоративный идентификатор участника, флаг участия в операции спасения в данный момент времени и номер операции, номера предыдущих операций спасения и ссылки на результаты участника и на его аудио, видео и текстовые записи, другие данные. Заполнение всех полей не обязательно, для регистрации присутствия в системе достаточно аутентификации по одному подтвержденному параметру (например, по номеру телефона, если он зарегистрирован на конкретного человека). Поля могут меняться при использовании метода в целях отдельной организации и при развитии системы. Заполнение полей проводит ПП при первой регистрации и при внесении изменений, а также ЦС и ПС в дальнейшем. Аутентификация и регистрация в системе проводится ПП при каждом входе в сеть интернет. Подтверждение присутствия в системе и передачу новых координат проводит ПП через определенный промежуток времени, по умолчанию 1 секунда, который может быть изменен ЦС в зависимости от конкретных технических условий. Если подтверждение присутствия в системе не поступило, флаг присутствия в системе участника обнуляется; - БТО - база данных текущей операции спасения, которая создается, хранится и обрабатывается на ЦС, со следующими полями: уникальный номер операции в системе, уникальный номер участника подавшего сигнал о помощи, тип бедствия B1, время получения сингала бедствия сервером, географические координаты бедствия, текущий сектор системы для места бедствия, страна, ссылки на переданные аудио, видео и текстовые записи, номер ближайшей станции спасения, расстояние от места бедствия до ближайшей станции спасения R1, максимальное расстояние участников от места бедствия для оповещения R2, N1, M1, массив A2 номеров секторов для поиска участников для операции, массив A6 номеров участников для оповещения, массив A7 номеров участников желающих оказать помощь с флагом отказа в высылке координат, массив A8 номеров действующих участников которым высланы координаты бедствия со следующими вложенными полями: - географические координаты действующего участника в данный момент времени, расстояние действующего участника до места происшествия в данный момент времени, величина и направление скорости действующего участника в данный момент времени, ссылки на их переданные аудио, видео и текстовые записи, уровень мастерства действующего участника по данному типу бедствия, - номер руководителя операции спасения в данный момент времени, количество действующих участников D1, количество действующих особых участников по данному типу бедствия, флаг операции в корпоративной системе, идентификатор корпорации, корпоративные идентификаторы всех участников операции, флаг завершения операции, другие данные; - БСС - база данных станций спасения, которая создается заранее, хранится и обрабатывается на ЦС, со следующими полями: уникальный номер станции в системе, тип бедствия, географические координаты станции, сектор системы для станции, страна, K1, N1, M1, флаг станции в корпоративной системе, идентификатор корпорации, другие данные; - БПС - база данных параметров секторов системы, которая создается заранее путем вычислений, хранится и обрабатывается на ЦС, со следующими полями: уникальный номер сектора, минимальные и максимальные значения географических координат данного сектора, страна, A1 - массив номеров станций спасения для вычисления ближайшей станции спасения при бедствии в данном секторе по каждому типу бедствия, A2 - массив номеров секторов для поиска участников при появлении места бедствия в данном секторе по каждому типу бедствия и для каждой возможной в этом секторе станции спасения данного типа, флаг пограничного сектора, A3 - массив допустимых диапазонов координат пограничного сектора, другие данные; - БТС - база данных текущих состояний секторов, которая обновляется с периодом T1, хранится и обрабатывается на ЦС, со следующими полями: номер сектора, страна, количество участников в секторе в данный момент времени, массив A4 номеров участников которые находятся в данном секторе в данный момент времени. количество участников в секторе в данный момент времени, массив A5 номеров особых участников которые находятся в данном секторе в данный момент времени, другие данные. В зависимости от технических условий и архитектуры сервера, базы данных могут структурироваться другими способами, сохраняя указанное предназначение и типы данных. Последовательность действий при использовании метода такова. На ЦС после разбиения поверхности планеты на секторы проводятся необходимые вычисления и заполняются базы БСС и БПС. При этом A1 создается путем выбора станций с минимальным расстоянием до каждого угла сектора, A2 для сектора номер SX создается путем вычислений расстояния RX от данной станции до cамого дальнего от станции угла сектора SX, вычисления расстояния RY от каждого угла сектора SX до ближайшего к нему угла другого сектора SY и проверки условия RY<(RX/K1), A3 создается путем разбиения сектора на участки соответственно государственным границам и проверки принадлежности этого участка той или иной стране. Могут применяться другие алгоритмы для заполнения баз данных. ПБ и ПП распространяются как одно приложение или часть операционой системы мобильного устройства. При регистрации участников и каждой их аутентификации заполняются базы возможных участников БВУ и текущих состояний секторов БТС. При созникновении ситуации бедствия участник, желающий подать сигнал бедствия, открывает одним нажатием ПБ на своем мобильном устройстве. На экране появляются четыре кнопки, соответсвующие типам бедствия, с надписями и пиктограммами (число кнопок может быть другим соответственно числу типов бедствия в системе). Одновременно появляется предупреждение об отвестственности за ложные сообщения. При нажатии кнопки по типу бедствия на ЦС немедленно по сети передаются текущие координаты мобильного устройства участника (точки бедствия), его номер, тип бедствия и другие данные. ПБ автоматически включает в фоновом режиме камеру, микрофон мобильного устройства, запись аудио и видео и их передачу в фоновом режиме на ЦС по сети с возможным качеством. ЦС посылает ПБ подтверждение приема, после этого на экране мобильного устройства появляется подтверждение о приеме сигнала бедствия и окно с просьбой немедленно ввести описание ситуации бедствия, если есть время для этого. Введенный текст немедленно передается на ЦС, с ЦС на станцию спасения, а также с одобрения станции действующим участникам, всем или некоторым. ЦС при первом получении сообщения о бедствии с координатами немедленно создает новую БТО, используя базы БПС, БСС, БВУ и БТС, немедленно вычисляет ближайшую станцию спасения соответствующего типа из массива A1, немедленно посылает на эту станцию координаты бедствия и все поступающие на ЦС данные. Время получения станцией координат бедствия не более секунды от подачи сигнала, но может меняться зависимости от технических условий. Оператор станции начинает руководство операцией, используя ПС и по мере необходимости меняя параметры в БТО на ЦС, посылая сообщения действующим участникам, назначая руководителя операции спасения из числа действующих участников и осуществляя другие действия. Одновременно ЦС при первом получении сообщения о бедствии с координатами, используя базы БПС, БСС, БВУ и БТС, вычисляет R1 и R2, затем для каждого сектора из массива A2 и для каждого участника, зарегистрированного в этом секторе в массиве A4 из БТС, вычисляет расстояние RZ от этого конкретного участника до места бедствия, проверяет условие (RZ меньше R2) и при выполнении этого условия, (то есть при возможности этим участником оказать помощь раньше, чем станция спасения), заносит номер этого участника в массив A6 и немедленно посылает ему на его мобильное устройство для ПП первоочередное всплывающее сообщение о том, что на расстоянии RX от него человек просит о немедленной помощи типа B1, и если он немедленно может отправиться на помощь, нажать кнопку согласия на оказание помощи на экране. Одновременно с этим сообщением на экране ПП отображает кнопку согласия оказать помощь. Время получения ПП сообщения о бедствии не более секунды от подачи сигнала, но может меняться зависимости от технических условий. При нажатии кнопки согласия оказать помощь ПП немедленно передает сигнал согласия на ЦС, номер участника заносится в массив A7. Участнику с ЦС немедленно посылаются координаты бедствия и файл с его маршрутом до места бедствия, которые отображает ПП на экране мобильного устройства. ПП посылает подтверждение о приеме координат на ЦС, номер этого участника заносится ЦС в массив A8, D1 увеличивается на 1. ПП открывает окна на экране мобильного устройства для обмена сообщениями со станцией спасения, с руководителем операции и с другими действующими участниками. ПП открывает приложение Карты (при его наличии) и отображет маршрут и движение участника до места бедствия. ПП включает в фоновом режиме камеру, микрофон мобильного устройства, запись аудио и видео и их передачу в фоновом режиме на ЦС по сети с возможным качеством. После занесения каждого нового участника в массив A8 проверяется условие (D1 меньше N1). Если оно не выполняется, то все последующие сообщения о желании помочь от участников обрабатываются по следующему алгоритму. Если текущее расстояние от нового участника до места бедствия меньше, чем наименьшее текущее расстояние всех действующих участников до места бедствия, (условие Rmin), то новый участник заносится в массив A7, и выполняюмся все последующие действия для него как для действующего участника. Если условие Rmin не выполняется, то участник заносится в массив A7, затем проверяется условие (D1 меньше M1) (условие Dmax). Если условие Dmax выполняется, то проверяется флаг особого участника. Если этот флаг равен 1 (участник особый), то участнику высылаются координаты бедствия и выполняются все последующие действия с занесением в массив A8. Если этот флаг равен 0 (участник не особый), то ему присваивается флаг 1 отказа в высылке координат в массиве A7, и дальнейшие действия для него не выполняются. Если условие Dmax не выполняется, участнику, приславшему сообщение о желании помочь, присваивается флаг 1 отказа в высылке координат в массиве A7, и дальнейшие действия для него не выполняются. Таким образом, из всех участников, находящихся на расстоянии менее R2 от места бедствия, метод обеспечивает беспрепятственный набор в группу помощи первых по времени согласия N1 любых участников, затем беспрепятственный набор в группу помощи первых по времени согласия особых участников до количества M1 в группе. При этом любой участник, который находится ближе всех к месту бедствия в момент получения ЦС его сообщения о согласии помочь, включается в группу помощи, даже если в ней уже есть M1 людей. Оператор станции в это время при помощи ПС может отсылать сообщения любому участнику, вне очереди включать в группу помощи участников по своему выбору и исключать участников из группы помощи, назначать руководителя операции, оперативно менять значения K1, N1, M1, и выполнять другие действия по руководству операцией. ПС отображает для оператора станции спасения карту с начальным и текущим местом бедствия, с текущим местонахождением каждого участника, величиной и направлением его скорости, а также все сообщения. Оператор станции может во время операции использовать аудио и видео, переданные на ЦС. В это время участники обмениваются сообщениями друг с другом и с руководителем операции. Отдельная процедура ПС позволяет оператору станции установить на карте точку и подать сигнал бедствия на ЦС так, как он подавался бы с мобильного устройства оператора в этой точке. Это позволяет использовать метод этого изобретения при получении станцией спасения информации о бедствии из других источников. Отдельная процедура ПС позволяет оператору станции передать первоочередное всплывающее сообщение, например об опасности приближаться к выбранной оператором точке, всем участникам, находящимся ближе установленного оператором расстояния к этой точке. Таким образом достигается результат операции спасения (помощи) с максимальной эффективностью. Поскольку базы данных БВУ, БСС, БПС, БТС создаются заранее, то все массовые вычисления в системе производятся в кратчайшее время. При завершении операции оператор станции вводит команду завершения в ПС, она устанавливает флаг завершения операции 1 в БТО, и ЦС отсылает команды завершения на все ПП действующих участников и ПБ. Все данные архивируются для дальнейшего анализа и возможного использования в суде. В случае применения описанного метода отдельной корпорацией, число и смысл типов бедствия может быть любым и устанавливается корпорацией. Описанные выше алгоритмы, начальные значения переменных, архитектура баз данных, используемые технические средства могут быть изменены в зависимости от условий использования метода в его рамках. Осуществление изобретения. Описанный метод после создания новых программных кодов может работать на существущих в настоящее время мобильных устройствах и развиваться при их совершенствовании. Техническим результатом изобретения является уменьшение времени до начала оказания помощи терпящим бедствие и увеличение числа компетентных для оказания помощи людей в начале оказания помощи. Эффектом от внедрения данного изобретения является увеличение количества спасенных жизней, здоровья и имущества людей.

© Харченко Анатолий Иванович, 2023
© Anatolii I. Kharchenko, 2023

на главную страницу Линрека