شبكة الحارس SF

مستودع GitHub • منشور LinkedIn
فيديو العرض • تفاصيل الهاكاثون

حول

شبكة الحارس (SF) هي أداة إخلاء طارئة للمدن الذكية تساعد المجتمعات على الاستجابة بسرعة وأمان خلال الكوارث الكبرى. يتيح النظام لمشرفي المدينة أو المسؤولين عن الطوارئ تحديد مناطق الخطر، مثل المناطق المتأثرة بالكوارث الطبيعية، وتعريف مناطق الأمان مباشرة على خريطة تفاعلية. ثم تُستخدم خوارزميات متقدمة للعثور على المسارات لتوليد وتوصيل أكثر طرق الإخلاء أمانًا للسكان، مع الأخذ في الاعتبار المخاطر الحالية.

عندما تحدث حالة طارئة، يمكن للمسؤولين تحديث مناطق الخطر والأمان وإرسال تنبيهات على الفور إلى هواتف السكان عبر الرسائل النصية. يتلقى كل شخص رابطًا إلى بوابة ويب، تستخدم موقعه الحالي لعرض مسار آمن مع مراعاة المخاطر وتوفير توجيهات فورية باستخدام خرائط جوجل. مع تطور المواقف، يتم إعادة حساب المسارات في الوقت الحقيقي، ويتم إرسال تنبيهات جديدة للحفاظ على تحديث الجميع وأمانهم. تحقق من العرض التوضيحي هنا:

في الكود التوضيحي الحالي، يتم إرسال التنبيهات عبر الرسائل القصيرة إلى رقم هاتف واحد لأغراض العرض والاختبار. ومع ذلك، في نشر حقيقي، ستتكامل شبكة الحارس SF مع نظام التنبيهات الطارئة اللاسلكية (WEA) لبث تنبيهات الإخلاء إلى جميع الأشخاص في المدينة أو المنطقة المتأثرة.

بينما يتركز الاهتمام الحالي على منطقة خليج سان فرانسيسكو، فإن رؤيتنا هي توسيع شبكة الحارس إلى مدن رئيسية أخرى حول العالم. هدفنا هو توفير نظام قوي للإخلاء المنسق والمستند إلى البيانات حتى تتمكن كل مدينة من حماية سكانها، وتقليل الازدحام، والاستجابة بسرعة مع تطور الطوارئ.

فريق آسبن

تم تطوير شبكة الحارس بواسطة فريق آسبن في هاكاثون الأمن القومي. كان فريقنا يتكون من:

نحن ممتنون للإرشاد والدعم من مرشدينا ومنظمي الفعالية، بما في ذلك إليوت وولف، وآدم بابا، وراي ديل فيكيو.

رحلتنا في الهاكاثون

أحضر عطلة نهاية الأسبوع للهاكاثون في 26-27 أبريل 2025 تعاونًا غير متوقع ولكنه قوي. سافرت أنا وصديقي المقرب ديلان إيك من كولورادو وميسوري على التوالي للمشاركة في هاكاثون الأمن القومي الثاني في سان فرانسيسكو. في بداية الحدث، التقينا بـ كريستينا هوانغ و إيوانا مونتيانو، وولدت فريق آسبن.

منشور LinkedIn

منشور إيوانا على LinkedIn يسلط الضوء على تجربتنا في الهاكاثون

قدم الهاكاثون تحديين متميزين. كانت المسار الرئيسي مسابقة قائمة على المشاريع مع جوائز تقليدية، بينما دعا تحدٍ خاص المشاركين لاختراق أنظمة التبريد الخاصة بـ Code Metal بشكل أخلاقي. نظرًا لتنوع خبرات فريقنا، وخاصة خلفية ديلان في كل من البرمجيات والهندسة الميكانيكية، اتخذنا القرار الاستراتيجي لمواجهة كلا التحديين ضمن الإطار الزمني البالغ 24 ساعة.

أدى هذا النهج الطموح إلى نتيجتين هامتين:

  1. شبكة الحارس (SF) - مشروعنا الرئيسي في الهاكاثون الذي يركز على الإخلاء الطارئ:

  2. تحدي Code Metal - حققنا أكثر اختراق ناجح لأنظمتهم التبريد، مما أدى إلى فوزنا بجائزة خاصة بقيمة 5000 دولار. بينما تظل هذه الحلول سرية، فقد أظهرت عمق خبرة فريقنا التقنية في كل من البرمجيات وأنظمة الديناميكا الحرارية.

بينما لم تحقق شبكة الحارس مركزًا ضمن الثلاثة الأوائل في المسابقة الرئيسية، إلا أن الحكام اعترفوا بإمكاناتها وتأثيرها المحتمل. كان نطاق المشروع طموحًا، وكان تقسيم تركيزنا بين تحديين يعني أننا لم نتمكن من تنفيذ جميع الميزات التي تصورناها ضمن قيود الوقت. ومع ذلك، فإن تعليقات الحكام أكدت أهمية حلنا في معالجة إدارة الطوارئ الحضرية.

أثبت الهاكاثون أنه تجربة تحويلية. بخلاف الإنجازات التقنية وجوائز المال، فقد أوجد صداقات جديدة وأظهر قوة مجموعات المهارات المتنوعة التي تجتمع تحت الضغط. بعد مواجهة تحديات شخصية في أواخر 2024 وأوائل 2025، كانت هذه النجاح ذات مغزى خاص ومنعش.

فريق آسبن خلال الهاكاثون
العمل على شبكة الحارس عرض الهاكاثون

تفاصيل الهاكاثون

تم بناء شبكة الحارس (SF) في الهاكاثون الثاني للأمن القومي (26-27 أبريل 2025)، الذي استضافته Cerebral Valley وShield Capital بالتعاون مع Stanford DEFCON. جمع الحدث بين التقنيين والمهندسين لبناء حلول لمشكلات الأمن القومي التي تم تنسيقها من قبل أصحاب المصلحة العسكريين الأمريكيين، مع إرشاد من الحكومة والجيش ومرشدين من الشركات الناشئة.

  • شملت عطلة نهاية الأسبوع معرضًا للوظائف في تكنولوجيا الدفاع وبناء الفرق في جامعة ستانفورد، تلاها 24 ساعة من القرصنة في سان فرانسيسكو.
  • شملت الرعاة والداعمين Shield Capital وIn-Q-Tel وصندوق ابتكار الناتو وVannevar Labs وScale AI وGroq وWindsurf وAnthropic وMicrosoft وMaxar وDedrone وDistributed Spectrum وCode Metal.
  • شملت فئات الهاكاثون المدن الذكية، وألعاب الحرب، وتحليل الأنماط البحرية، والأمن السيبراني لنشر الذكاء الاصطناعي، والملاحة بترددات الراديو، والأمن القومي العام، واختراق نظام التبريد.

تضمنت القسم الرئيسي من الهاكاثون جوائز تشمل 3000 دولار ووحدات Starlink للمركز الأول، و2000 دولار للمركز الثاني، و1000 دولار للمركز الثالث. ولكن كان هناك جائزة خاصة مخفية لتحدي التبريد بقيمة 5000 دولار.

دخل فريقنا في تحديات المدن الذكية واختراق نظام التبريد. كانت شبكة الحارس (SF) هي مشاركتنا في المدن الذكية. حصلنا على جائزة خاصة بقيمة 5000 دولار وذكر مشرف لعملنا الفني في تحدي التبريد، وتلقت حل المدن الذكية لدينا تعليقات قوية من الحكام والزملاء على حد سواء.

اعترف الحكام والزملاء بشبكة الحارس (SF) كاستجابة مؤثرة لمشكلة كبيرة في إدارة الطوارئ، مشيدين بإبداعها، ونهجها العملي، وحقيقة أنها تجنبت ببساطة استخدام تقنية LLM كحل شامل. على الرغم من أن مشروع المدن الذكية لدينا لم يفز بجائزة من المراكز الثلاثة الأولى بسبب قيود الوقت الناتجة عن تقسيم الموارد بين تحديين، إلا أن الحكام أعجبوا بإمكاناته وملاءمته. كان فريقنا مشرفًا على تلقي هذا الاعتراف إلى جانب الفوز بتحدي اختراق نظام التبريد.

ابحث عن المزيد من التفاصيل والتأملات في منشورنا على LinkedIn وتحقق من معرض الصور من الهاكاثون هنا.

مصادر بيانات GPS

لإيجاد المسارات ورسم الخرائط في منطقة خليج سان فرانسيسكو، كنا بحاجة إلى بيانات طرق دقيقة وشاملة. جربنا في البداية كل من واجهة برمجة تطبيقات خرائط جوجل وواجهة برمجة تطبيقات Mapbox لاسترجاع هذه البيانات. ومع ذلك، منعت قيود الترخيص والقيود الوظيفية من الحصول على أو استخدام الرسم البياني للتوجيه الأساسي بطريقة تتناسب مع أهداف الهاكاثون لدينا. بسبب هذه القيود، استخدمنا مجموعات بيانات جغرافية مفتوحة. حصلنا على هذه البيانات الجغرافية الخام من خلال هذين المصدرين مفتوحين المصدر:

تمثل الميزات الخطية الطرق في منطقة خليج سان فرانسيسكو. تم تجميع مجموعة الميزات باستخدام جميع ملفات الشكل TIGER/Line المعتمدة على المقاطعات لعام 2021 من قبل لجنة النقل الحضرية (MTC/ABAG). تتضمن مجموعة البيانات جميع الطرق الرئيسية والثانوية وطرق الأحياء المحلية والطرق الريفية والشوارع الحضرية ومسارات المركبات والممرات وطرق الخدمة والأزقة والطرق الخاصة ومسارات الدراجات ومسارات الخيول والممرات ومسارات المشاة والسلالم لكامل المنطقة.

  • تحتوي مجموعة الميزات على مقاطع طرق فريدة لكل مقاطعة وتشتمل على حالات حيث يمتلك امتداد واحد من الطريق تسميات متعددة (على سبيل المثال، طريق سريع يُطلق عليه رقمه واسم محلي).
  • الطرق الرئيسية هي طرق سريعة مقسمة رئيسية، بينما الطرق الثانوية هي الشرايين الرئيسية في المنطقة.
  • تتضمن مجموعة البيانات أعمدة سمات لتحديد نوع الطريق والاختصاص والمزيد، مما يدعم التوجيه المرن وتحليل البيانات.

يمكنك قراءة المزيد عن تفاصيل الترخيص والبيانات في مصدر مجموعة بيانات MTC.

كيفية التشغيل

  1. استنساخ هذا المستودع والتنقل داخله.

  2. إعداد ملف .env.local الخاص بك. راجع ملف env.local.example لمعرفة متغيرات البيئة التي تحتاجها. لاحظ أنك ستحتاج إلى مفتاح API من MapBox لواجهة خريطة المستخدم والتشفير الجغرافي، ومفتاح API من TextBelt لتنبيهات SMS (عرض تجريبي فقط)، بالإضافة إلى رقم هاتف لإرسال الرسائل النصية خلال العرض التجريبي.

  3. بعد إنشاء ملف .env.local الخاص بك، يمكنك البدء في إعداد جميع خدمات GuardianGrid، والتي تشمل:

    • الواجهة الأمامية: واجهة التطبيق الأمامية.
    • الواجهة الخلفية: الواجهة الخلفية للتطبيق، بما في ذلك منطق البحث عن المسارات على الخريطة.

  4. لإعداد خدمة الواجهة الأمامية، تأكد من أنك قد قمت بتثبيت Yarn ثم قم بتشغيل:

    yarn install

  5. لإعداد خدمة الواجهة الخلفية، قم بما يلي:

    # انتقل إلى هذا الدليل
cd ./src/backend

# إعداد بيئة بايثون
python3 -m venv env

# تفعيل بيئة بايثون
source env/bin/activate

# تثبيت التبعيات
pip3 install -r requirements.txt

# إلغاء تفعيل بيئة بايثون
deactivate

# العودة إلى الدليل الجذري للمشروع
cd -

  6. مع إعداد كل شيء، الخطوة الأخيرة هي تشغيل التطبيق. ستحتاج إلى نافذتي طرفية أو علامات تبويب منفصلة، المشار إليهما بـ Terminal #1 و Terminal #2.

  7. في Terminal #1، ابدأ خدمة الواجهة الخلفية:

    # انتقل إلى دليل خدمة الواجهة الخلفية
cd ./src/backend

# تفعيل بيئة بايثون
source env/bin/activate

# تشغيل الواجهة الخلفية
bash ./run.sh

  8. في Terminal #2، ابدأ خدمة الواجهة الأمامية:

    yarn dev

  9. مع تشغيل كل شيء، افتح متصفحك وانتقل إلى: http://localhost:3000/

  10. عند الانتهاء، أغلق Terminal #1 و Terminal #2.