Guardian Grid SF

Tentang

Guardian Grid (SF) adalah alat evakuasi darurat kota pintar yang membantu komunitas merespons dengan cepat dan aman selama bencana besar. Sistem ini memungkinkan administrator kota atau pejabat darurat untuk menandai zona bahaya, seperti area yang terkena bencana alam, dan menentukan zona aman langsung pada peta interaktif. Algoritma pencarian jalur lanjutan kemudian digunakan untuk menghasilkan dan mengomunikasikan rute evakuasi teraman bagi penduduk, dengan mempertimbangkan bahaya saat ini.

Ketika terjadi keadaan darurat, pejabat dapat memperbarui area berbahaya dan area aman serta segera mengirimkan peringatan ke ponsel penduduk melalui pesan teks. Setiap orang menerima tautan ke portal web, yang menggunakan lokasi mereka saat ini untuk menampilkan rute yang sadar bahaya menuju tempat aman dan memberikan petunjuk instan dengan Google Maps. Saat situasi berkembang, rute dihitung ulang secara waktu nyata, dan peringatan baru dikirim untuk menjaga semua orang tetap terinformasi dan aman. Lihat demo di sini:

Dalam kode demonstrasi saat ini, peringatan dikirim melalui SMS ke satu nomor telepon untuk tujuan demo dan pengujian. Namun, dalam penerapan nyata Guardian Grid SF akan terintegrasi dengan Wireless Emergency Alerts (WEA) system untuk menyiarkan peringatan evakuasi kepada semua orang di kota atau wilayah yang terkena dampak.

Meskipun fokus saat ini adalah pada Wilayah Teluk San Francisco, visi kami adalah memperluas Guardian Grid ke kota-kota besar lainnya di seluruh dunia. Tujuan kami adalah menyediakan sistem yang tangguh untuk evakuasi yang terkoordinasi dan berbasis data sehingga setiap kota dapat melindungi warganya, meminimalkan kemacetan, dan merespons dengan cepat saat keadaan darurat berkembang.

Tim Aspen

Guardian Grid dikembangkan oleh Tim Aspen di National Security Hackathon. Tim kami terdiri dari:

Ioana Munteanu - Insinyur Perangkat Lunak
Christina Huang - Insinyur Perangkat Lunak
Mehmet Yilmaz - Insinyur Perangkat Lunak
Dylan Eck - Insinyur Perangkat Lunak & Mekanik

Kami berterima kasih atas bimbingan dan dukungan dari mentor dan penyelenggara kami, termasuk Elliott Wolf, Adam Papa, dan Ray Del Vecchio.

Perjalanan Hackathon Kami

Akhir pekan hackathon pada 26-27 April 2025 mempertemukan kolaborasi yang tak terduga namun kuat. Teman dekat saya Dylan Eck dan saya melakukan perjalanan dari Colorado dan Missouri untuk berpartisipasi dalam National Security Hackathon ke-2 Cerebral Valley di San Francisco. Saat kickoff acara, kami bertemu Christina Huang dan Ioana Munteanu, dan Tim Aspen terbentuk.

Postingan LinkedIn Ioana yang menyoroti pengalaman hackathon kami

Hackathon menghadirkan dua tantangan yang berbeda. Jalur utama adalah kompetisi berbasis proyek dengan hadiah penempatan tradisional, sementara tantangan khusus mengundang peserta untuk secara etis meretas sistem pendingin milik Code Metal. Mengingat keahlian beragam tim kami, khususnya latar belakang Dylan dalam perangkat lunak dan teknik mekanik, kami membuat keputusan strategis untuk menangani kedua tantangan tersebut dalam rentang waktu 24 jam.

Pendekatan ambisius ini menghasilkan dua hasil signifikan:

Guardian Grid (SF) - Proyek utama hackathon kami yang berfokus pada evakuasi darurat:
- Video Demo
- Repositori GitHub
Code Metal Challenge - Kami mencapai tes penetrasi paling sukses terhadap sistem pendinginan mereka, yang mengarah pada kemenangan hadiah khusus $5.000. Meskipun solusi ini tetap bersifat rahasia, hal itu menunjukkan kedalaman teknis tim kami dalam perangkat lunak dan sistem termodinamika.

Meskipun Guardian Grid tidak meraih posisi tiga besar dalam kompetisi utama, para juri mengakui dampak potensial dan pendekatan inovatifnya. Lingkup proyek cukup ambisius, dan membagi fokus kami antara dua tantangan berarti kami tidak dapat mengimplementasikan semua fitur yang kami bayangkan dalam keterbatasan waktu. Namun demikian, umpan balik dari para juri memvalidasi pentingnya solusi kami dalam menangani manajemen darurat perkotaan.

Hackathon terbukti menjadi pengalaman yang transformatif. Di luar pencapaian teknis dan uang hadiah, acara ini memupuk persahabatan baru dan menunjukkan kekuatan kemampuan beragam yang bersatu di bawah tekanan. Setelah menghadapi tantangan pribadi pada akhir 2024 dan awal 2025, keberhasilan ini sangat berarti dan memberi semangat baru.

Detail Hackathon

Guardian Grid (SF) dibangun pada National Security Hackathon tahunan ke-2 (26-27 April 2025), yang diselenggarakan oleh Cerebral Valley dan Shield Capital bekerja sama dengan Stanford DEFCON. Acara ini menghimpun para teknolog dan insinyur untuk membangun solusi bagi pernyataan masalah keamanan nasional yang dikurasi oleh pemangku kepentingan militer AS, dengan bimbingan dari mentor pemerintah, militer, dan startup.

Akhir pekan termasuk pameran karier teknologi pertahanan dan pembangunan tim di Universitas Stanford, diikuti oleh 24 jam hacking di San Francisco.
Sponsor dan pendukung termasuk Shield Capital, In-Q-Tel, NATO Innovation Fund, Vannevar Labs, Scale AI, Groq, Windsurf, Anthropic, Microsoft, Maxar, Dedrone, Distributed Spectrum, dan Code Metal.
Kategori hackathon termasuk Kota Pintar, War Games, Analisis Pola Maritim, Keamanan Siber untuk Penyebaran AI, Navigasi Frekuensi Radio, Keamanan Nasional Umum, dan Hack Sistem Pendinginan.

Bagian utama hackathon memiliki hadiah yang termasuk $3.000 dan unit Starlink untuk tempat pertama, $2.000 untuk tempat kedua, dan $1.000 untuk tempat ketiga. Tetapi ada hadiah khusus tersembunyi untuk tantangan refrigerasi dengan hadiah $5.000.

Tim kami mengikuti kedua tantangan Kota Pintar dan Hack Sistem Pendinginan. Guardian Grid (SF) adalah entri Kota Pintar kami. Kami memenangkan Hadiah Khusus $5.000 dan Penghargaan Kehormatan untuk kerja teknis kami dalam tantangan refrigerasi, dan solusi Kota Pintar kami menerima umpan balik kuat dari juri dan rekan sejawat.

Para juri dan rekan sejawat mengakui Guardian Grid (SF) sebagai respons yang berdampak terhadap masalah signifikan dalam manajemen darurat, memuji kreativitasnya, pendekatan praktis, dan fakta bahwa solusi ini menghindari hanya menggunakan teknologi LLM sebagai solusi serba guna. Meskipun proyek Kota Pintar kami tidak memenangkan hadiah tiga besar karena keterbatasan waktu akibat membagi sumber daya antara dua tantangan, para juri terkesan oleh potensinya dan relevansinya. Tim kami merasa terhormat menerima pengakuan ini bersama kemenangan dalam tantangan Hack Sistem Pendinginan.

Temukan lebih banyak detail dan refleksi dalam posting LinkedIn kami dan lihat galeri foto dari hackathon di sini.

Sumber Data GPS

Untuk pencarian jalur dan pemetaan kami di Wilayah Teluk San Francisco, kami memerlukan data jalan yang tepat dan komprehensif. Awalnya kami bereksperimen dengan API Google Maps dan API Mapbox untuk mengambil data ini. Namun, pembatasan lisensi dan keterbatasan fungsional mereka mencegah kami memperoleh atau menggunakan grafik perutean dasar dengan cara yang sesuai dengan tujuan hackathon kami. Karena keterbatasan ini, kami menggunakan dataset geografis mentah yang bersifat terbuka. Kami mendapatkan data geografis mentah ini melalui dua sumber open-source berikut:

Fitur linier mewakili jalan raya untuk Wilayah Teluk San Francisco. Sekumpulan fitur ini disusun menggunakan semua shapefile berbasis county TIGER/Line 2021 oleh Komisi Transportasi Metropolitan (MTC/ABAG). Dataset ini mencakup semua jalan primer, sekunder, jalan lingkungan lokal, dan jalan pedesaan, jalan kota, jalur kendaraan, jalur masuk/keluar (ramp), jalan layanan, gang, jalan privat, jalur sepeda, jalur kuda/penjinak kuda, trotoar, jalur pejalan kaki, dan tangga untuk seluruh wilayah.

Sekumpulan fitur ini berisi segmen jalan unik untuk setiap county dan mencakup kasus di mana satu ruas jalan memiliki beberapa penetapan (mis., sebuah jalan antarnegara bagian yang disebut berdasarkan nomornya dan nama lokalnya).
Jalan primer adalah jalan raya terbagi besar, sedangkan jalan sekunder adalah arteri utama di wilayah tersebut.
Dataset ini menyertakan kolom atribut untuk mengidentifikasi tipe jalan, yurisdiksi, dan lainnya, mendukung routing yang fleksibel dan analisis data.

Anda dapat membaca lebih lanjut tentang lisensi dan detail data di Sumber dataset MTC.

Cara Menjalankan

Kloning repositori ini dan masuk ke dalamnya.
Siapkan file .env.local Anda. Lihat file env.local.example untuk mengetahui variabel lingkungan apa yang Anda perlukan. Perhatikan bahwa Anda akan memerlukan kunci API MapBox untuk antarmuka peta dan geokoding, kunci API TextBelt untuk pemberitahuan SMS (hanya demo), serta nomor telepon untuk pengiriman pesan selama demo.
Setelah Anda membuat file .env.local, Anda dapat mulai menyiapkan semua layanan GuardianGrid, yang meliputi:
- antarmuka depan: Antarmuka frontend aplikasi.
- antarmuka belakang: Backend aplikasi, termasuk logika pencarian jalur peta.
Untuk menyiapkan layanan antarmuka depan, pastikan Anda telah menginstal Yarn dan jalankan:
```
yarn install
```

Untuk menyiapkan layanan antarmuka belakang, lakukan hal berikut:

# go into this directory
cd ./src/backend

# set up a python environment
python3 -m venv env

# activate the python environment
source env/bin/activate

# install dependencies
pip3 install -r requirements.txt

# deactivate python environment
deactivate

# return to the project's root directory
cd -

Setelah semuanya disiapkan, langkah terakhir adalah menjalankan aplikasi. Anda akan memerlukan dua jendela atau tab terminal terpisah, yang disebut sebagai Terminal #1 dan Terminal #2.

Di Terminal #1, jalankan layanan antarmuka belakang:

# go into the backend service directory
cd ./src/backend

# activate the python environment
source env/bin/activate

# run the backend
bash ./run.sh

Di Terminal #2, jalankan layanan antarmuka depan:
```
yarn dev
```
Dengan semuanya berjalan, buka peramban Anda dan pergi ke: http://localhost:3000/
Setelah selesai, tutup Terminal #1 dan Terminal #2.