गार्डियन ग्रिड SF

परिचय

गार्डियन ग्रिड (SF) हे एक स्मार्ट शहर आपत्कालीन स्थलांतर साधन आहे, जे मोठ्या आपत्तींच्या वेळी समुदायांना जलद आणि सुरक्षितपणे प्रतिसाद देण्यास मदत करते. ही प्रणाली शहर प्रशासकांना किंवा आपत्कालीन अधिकाऱ्यांना नैसर्गिक आपत्तींमुळे प्रभावित झालेल्या भागांसारखे धोक्याचे क्षेत्र चिन्हांकित करण्याची आणि परस्परसंवादी नकाशावर थेट सुरक्षित क्षेत्रे निश्चित करण्याची सुविधा देते. त्यानंतर प्रगत मार्ग-शोध अल्गोरिदमचा वापर करून सध्याचे धोके लक्षात घेता रहिवाशांसाठी सर्वात सुरक्षित स्थलांतर मार्ग तयार केले आणि त्यांच्यापर्यंत पोहोचवले जातात.

आपत्कालीन परिस्थिती उद्भवल्यावर, अधिकारी धोकादायक आणि सुरक्षित क्षेत्रे अद्ययावत करू शकतात आणि मजकूर संदेशाद्वारे रहिवाशांच्या फोनवर त्वरित सूचना पाठवू शकतात. प्रत्येक व्यक्तीला एका वेब पोर्टलची लिंक मिळते. हे पोर्टल त्यांच्या सध्याच्या स्थानाचा वापर करून सुरक्षिततेकडे जाणारा धोक्याची जाणीव असलेला मार्ग दाखवते आणि Google Maps द्वारे त्वरित दिशानिर्देश देते. परिस्थिती बदलत गेल्यानुसार मार्गांची प्रत्यक्ष वेळेत पुनर्गणना केली जाते आणि सर्वांना अद्ययावत व सुरक्षित ठेवण्यासाठी नवीन सूचना पाठवल्या जातात. डेमो येथे पहा:

सध्याच्या प्रात्यक्षिक कोडमध्ये, डेमो आणि चाचणीच्या उद्देशाने सूचना SMS द्वारे एका फोन क्रमांकावर पाठवल्या जातात. मात्र, प्रत्यक्ष वापरात गार्डियन ग्रिड SF, प्रभावित शहरातील किंवा प्रदेशातील सर्व लोकांना स्थलांतराच्या सूचना प्रसारित करण्यासाठी Wireless Emergency Alerts (WEA) प्रणाली सोबत समाकलित होईल.

सध्या लक्ष सॅन फ्रान्सिस्को बे एरियावर केंद्रित असले तरी, गार्डियन ग्रिडचा विस्तार जगभरातील इतर प्रमुख शहरांमध्ये करण्याचे आमचे ध्येय आहे. समन्वित आणि माहिती-आधारित स्थलांतरांसाठी एक सक्षम प्रणाली उपलब्ध करून देणे हे आमचे उद्दिष्ट आहे, जेणेकरून प्रत्येक शहर आपल्या लोकांचे संरक्षण करू शकेल, वाहतूक कोंडी कमी करू शकेल आणि आपत्कालीन परिस्थिती उद्भवत असताना जलद प्रतिसाद देऊ शकेल.

टीम अस्पेन

गार्डियन ग्रिडची निर्मिती राष्ट्रीय सुरक्षा हॅकाथॉनमध्ये टीम अस्पेनने केली. आमच्या टीममध्ये पुढील सदस्य होते:

• Ioana Munteanu - सॉफ्टवेअर अभियंता
• Christina Huang - सॉफ्टवेअर अभियंता
• Mehmet Yilmaz - सॉफ्टवेअर अभियंता
• Dylan Eck - सॉफ्टवेअर आणि यांत्रिक अभियंता

आमचे मार्गदर्शक आणि आयोजक, ज्यामध्ये Elliott Wolf, Adam Papa आणि Ray Del Vecchio यांचा समावेश आहे, यांनी दिलेल्या मार्गदर्शनाबद्दल आणि सहकार्याबद्दल आम्ही कृतज्ञ आहोत.

आमचा हॅकाथॉन प्रवास

26-27 एप्रिल 2025 च्या हॅकाथॉन सप्ताहांताने एक अनपेक्षित पण प्रभावी सहकार्य घडवून आणले. माझा जवळचा मित्र Dylan Eck आणि मी अनुक्रमे कोलोरॅडो आणि मिसूरीहून सॅन फ्रान्सिस्कोमधील Cerebral Valley च्या दुसऱ्या राष्ट्रीय सुरक्षा हॅकाथॉनमध्ये सहभागी होण्यासाठी प्रवास केला. कार्यक्रमाच्या उद्घाटनावेळी आमची Christina Huang आणि Ioana Munteanu यांच्याशी भेट झाली आणि टीम अस्पेनचा जन्म झाला.

हॅकाथॉनमध्ये दोन वेगवेगळी आव्हाने होती. मुख्य विभाग हा पारंपरिक क्रमवारीच्या पारितोषिकांसह प्रकल्पाधारित स्पर्धा होता, तर एका विशेष आव्हानात सहभागींचे Code Metal च्या शीतकरण प्रणालींवर नैतिक पद्धतीने हॅकिंग करण्यासाठी आमंत्रण देण्यात आले होते. आमच्या टीमच्या विविध कौशल्यांचा, विशेषतः सॉफ्टवेअर आणि यांत्रिक अभियांत्रिकी या दोन्ही क्षेत्रांतील Dylan च्या अनुभवाचा विचार करून, 24 तासांच्या कालावधीत दोन्ही आव्हानांना सामोरे जाण्याचा धोरणात्मक निर्णय आम्ही घेतला.

या महत्त्वाकांक्षी दृष्टिकोनामुळे दोन महत्त्वपूर्ण परिणाम मिळाले:

1. गार्डियन ग्रिड (SF) - आपत्कालीन स्थलांतरावर केंद्रित असलेला आमचा मुख्य हॅकाथॉन प्रकल्प:

   • डेमो व्हिडिओ
   • GitHub रिपॉझिटरी

2. Code Metal आव्हान - त्यांच्या शीतकरण प्रणालींची सर्वात यशस्वी प्रवेश चाचणी आम्ही केली, ज्यामुळे $5,000 चे विशेष पारितोषिक आम्हाला मिळाले. हा उपाय गोपनीय असला तरी, सॉफ्टवेअर आणि उष्मागतिक प्रणाली या दोन्ही क्षेत्रांतील आमच्या टीमची तांत्रिक सखोलता त्यातून दिसून आली.

मुख्य स्पर्धेत गार्डियन ग्रिडला पहिल्या तीन क्रमांकांमध्ये स्थान मिळाले नाही, तरी परीक्षकांनी त्याचा संभाव्य प्रभाव आणि नाविन्यपूर्ण दृष्टिकोन ओळखला. प्रकल्पाची व्याप्ती महत्त्वाकांक्षी होती आणि दोन आव्हानांमध्ये आमचे लक्ष विभागल्यामुळे वेळेच्या मर्यादेत आम्हाला कल्पिलेली सर्व वैशिष्ट्ये अंमलात आणता आली नाहीत. तरीही, शहरी आपत्कालीन व्यवस्थापनातील समस्या सोडवण्याच्या आमच्या उपायाचे महत्त्व परीक्षकांच्या अभिप्रायाने अधोरेखित केले.

हॅकाथॉन हा परिवर्तन घडवून आणणारा अनुभव ठरला. तांत्रिक यश आणि पारितोषिकाच्या रकमेसोबतच, त्यातून नवीन मैत्री निर्माण झाली आणि दबावाखाली विविध कौशल्ये एकत्र आल्यास किती सामर्थ्य निर्माण होऊ शकते हे दिसून आले. 2024 च्या उत्तरार्धात आणि 2025 च्या सुरुवातीला वैयक्तिक आव्हानांना सामोरे गेल्यानंतर, हे यश विशेषतः अर्थपूर्ण आणि नवचैतन्य देणारे होते.

हॅकाथॉनचे तपशील

गार्डियन ग्रिड (SF) ची निर्मिती Cerebral Valley आणि Shield Capital यांनी Stanford DEFCON च्या भागीदारीत आयोजित केलेल्या दुसऱ्या वार्षिक राष्ट्रीय सुरक्षा हॅकाथॉनमध्ये (26-27 एप्रिल 2025) करण्यात आली. या कार्यक्रमात अमेरिकी लष्करी भागधारकांनी निवडलेल्या राष्ट्रीय सुरक्षा समस्यांच्या विधानांवर उपाय तयार करण्यासाठी तंत्रज्ञ आणि अभियंत्यांना एकत्र आणण्यात आले. त्यांना सरकारी, लष्करी आणि स्टार्टअप मार्गदर्शकांचे मार्गदर्शन मिळाले.

• सप्ताहांतामध्ये Stanford University येथे संरक्षण तंत्रज्ञान करिअर मेळावा आणि टीम-बिल्डिंगचा समावेश होता, त्यानंतर सॅन फ्रान्सिस्कोमध्ये 24 तासांचे हॅकिंग झाले.
• प्रायोजक आणि समर्थकांमध्ये Shield Capital, In-Q-Tel, NATO Innovation Fund, Vannevar Labs, Scale AI, Groq, Windsurf, Anthropic, Microsoft, Maxar, Dedrone, Distributed Spectrum आणि Code Metal यांचा समावेश होता.
• हॅकाथॉनच्या श्रेणींमध्ये स्मार्ट शहरे, युद्ध खेळ, सागरी नमुना विश्लेषण, AI उपयोजनांसाठी सायबरसुरक्षा, रेडिओ वारंवारता नेव्हिगेशन, सामान्य राष्ट्रीय सुरक्षा आणि शीतकरण प्रणाली हॅकिंग यांचा समावेश होता.

हॅकाथॉनच्या मुख्य विभागात प्रथम क्रमांकासाठी $3,000 आणि Starlink युनिट्स, द्वितीय क्रमांकासाठी $2,000 आणि तृतीय क्रमांकासाठी $1,000 अशी पारितोषिके होती. मात्र, शीतकरणाच्या आव्हानासाठी $5,000 चे पारितोषिक असलेले एक विशेष, गुप्त पारितोषिकही होते.

आमच्या टीमने स्मार्ट शहरे आणि शीतकरण प्रणाली हॅकिंग या दोन्ही आव्हानांमध्ये प्रवेश केला. गार्डियन ग्रिड (SF) हा स्मार्ट शहरे विभागातील आमचा प्रवेश होता. शीतकरणाच्या आव्हानातील आमच्या तांत्रिक कार्यासाठी आम्हाला $5,000 चे विशेष पारितोषिक आणि सन्माननीय उल्लेख मिळाला, तसेच आमच्या स्मार्ट शहरे उपायाला परीक्षक आणि सहकारी दोघांकडूनही चांगला प्रतिसाद मिळाला.

परीक्षक आणि सहकाऱ्यांनी गार्डियन ग्रिड (SF) ला आपत्कालीन व्यवस्थापनातील एका महत्त्वपूर्ण समस्येला दिलेला प्रभावी प्रतिसाद म्हणून ओळखले. त्यांनी त्याच्या सर्जनशीलतेचे, व्यावहारिक दृष्टिकोनाचे आणि सर्वसमावेशक उपाय म्हणून केवळ LLM तंत्रज्ञानाचा वापर टाळल्याचे कौतुक केले. दोन आव्हानांमध्ये संसाधने विभागल्यामुळे निर्माण झालेल्या वेळेच्या मर्यादांमुळे आमच्या स्मार्ट शहरे प्रकल्पाला पहिल्या तीन क्रमांकांतील पारितोषिक मिळाले नाही, तरी परीक्षक त्याच्या संभाव्यतेने आणि प्रासंगिकतेने प्रभावित झाले. शीतकरण प्रणाली हॅकिंग आव्हान जिंकण्यासोबतच हे मानांकन मिळाल्याचा आमच्या टीमला अभिमान आहे.

आमच्या LinkedIn पोस्टमध्ये अधिक तपशील आणि अनुभव वाचा आणि हॅकाथॉनमधील छायाचित्रांचे दालन येथे पहा.

GPS डेटा स्रोत

सॅन फ्रान्सिस्को बे एरियातील मार्ग-शोध आणि नकाशांकनासाठी आम्हाला अचूक आणि सर्वसमावेशक रस्ते डेटा आवश्यक होता. हा डेटा मिळवण्यासाठी आम्ही सुरुवातीला Google Maps API आणि Mapbox API या दोन्हींचा प्रयोग केला. मात्र, त्यांच्या परवाना निर्बंधांमुळे आणि कार्यात्मक मर्यादांमुळे आमच्या हॅकाथॉनच्या उद्दिष्टांशी सुसंगत पद्धतीने अंतर्निहित मार्गनिर्धारण आलेख मिळवणे किंवा वापरणे आम्हाला शक्य झाले नाही. या मर्यादांमुळे आम्ही मुक्त कच्च्या भौगोलिक डेटासंचांचा वापर केला. आम्हाला हा कच्चा भौगोलिक डेटा या दोन मुक्त-स्रोतांद्वारे मिळाला:

• सॅन फ्रान्सिस्को बे प्रदेशातील रस्ते (MTC मुक्त डेटा पोर्टल)
• सॅन फ्रान्सिस्को बे प्रदेशातील रस्ते पहा

रेषीय वैशिष्ट्ये सॅन फ्रान्सिस्को बे प्रदेशातील रस्तेमार्गांचे प्रतिनिधित्व करतात. हे वैशिष्ट्य संच मेट्रोपॉलिटन ट्रान्सपोर्टेशन कमिशन (MTC/ABAG) द्वारे सर्व काउंटी-आधारित 2021 TIGER/Line शेपफाइल्सचा वापर करून तयार करण्यात आले आहे. या डेटासंचामध्ये संपूर्ण प्रदेशातील सर्व प्राथमिक, दुय्यम, स्थानिक शेजारातील आणि ग्रामीण रस्ते, शहरातील रस्ते, वाहनांचे मार्ग, रॅम्प, सेवा-मार्ग, अरुंद गल्ल्या, खासगी रस्ते, सायकल मार्ग, घोडेस्वारीचे मार्ग, पादचारी मार्ग, पादचारी पायवाटा आणि जिने समाविष्ट आहेत.

• या वैशिष्ट्य संचामध्ये प्रत्येक काउंटीसाठी अद्वितीय रस्ता विभाग समाविष्ट आहेत आणि एका रस्त्याच्या सलग भागाला अनेक नामनिर्देशने असलेल्या प्रकरणांचाही समावेश आहे (उदा., एखाद्या आंतरराज्यीय महामार्गाला त्याच्या क्रमांकाने आणि स्थानिक नावाने संबोधले जाणे).
• प्राथमिक रस्ते हे प्रमुख विभाजित महामार्ग आहेत, तर दुय्यम रस्ते हे प्रदेशातील मुख्य वाहतूकमार्ग आहेत.
• डेटासंचामध्ये रस्त्याचा प्रकार, अधिकारक्षेत्र आणि इतर बाबी ओळखण्यासाठी विशेषता स्तंभ समाविष्ट आहेत, ज्यामुळे लवचिक मार्गनिर्धारण आणि डेटा विश्लेषणाला मदत मिळते.

परवाना आणि डेटाच्या तपशीलांबद्दल अधिक माहिती तुम्ही MTC डेटासंचाच्या स्रोतावर वाचू शकता.

कसे चालवायचे

1. हे रिपॉझिटरी क्लोन करा आणि त्यामध्ये जा.

2. तुमची .env.local फाइल सेट अप करा. तुम्हाला कोणते पर्यावरणीय चल आवश्यक आहेत हे जाणून घेण्यासाठी env.local.example फाइलचा संदर्भ घ्या. नकाशाच्या UI आणि जिओकोडिंगसाठी तुम्हाला MapBox API की, SMS सूचनांसाठी (फक्त डेमोसाठी) TextBelt API की, तसेच डेमोदरम्यान संदेश पाठवण्यासाठी एक फोन नंबर आवश्यक असेल.

3. तुमची .env.local फाइल तयार केल्यानंतर, तुम्ही GuardianGrid च्या सर्व सेवा सेट अप करण्यास सुरुवात करू शकता, ज्यामध्ये पुढील गोष्टींचा समावेश आहे:

   • frontend: अॅपचा फ्रंटएंड इंटरफेस.
   • backend: अॅपचा बॅकएंड, ज्यामध्ये नकाशावरील मार्गशोध तर्काचा समावेश आहे.

4. frontend सेवा सेट अप करण्यासाठी, तुमच्याकडे Yarn स्थापित असल्याची खात्री करा आणि पुढील आदेश चालवा:

   yarn install
   

5. backend सेवा सेट अप करण्यासाठी, पुढील गोष्टी करा:

   # 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 -
   

6. सर्व काही सेट अप झाल्यानंतर, अॅप चालवणे ही अंतिम पायरी आहे. तुम्हाला दोन स्वतंत्र टर्मिनल विंडो किंवा टॅब आवश्यक असतील, ज्यांना टर्मिनल #1 आणि टर्मिनल #2 असे संबोधले आहे.

7. टर्मिनल #1 मध्ये backend सेवा सुरू करा:

   # go into the backend service directory
   cd ./src/backend
   
   # activate the python environment
   source env/bin/activate
   
   # run the backend
   bash ./run.sh
   

8. टर्मिनल #2 मध्ये frontend सेवा सुरू करा:

   yarn dev
   

9. सर्व काही चालू झाल्यावर, तुमचा ब्राउझर उघडा आणि येथे जा: http://localhost:3000/

10. काम पूर्ण झाल्यावर टर्मिनल #1 आणि टर्मिनल #2 बंद करा.