Guardian Grid SF

Tungkol

Ang Guardian Grid (SF) ay isang tool para sa emergency evacuation ng matalinong lungsod na tumutulong sa mga komunidad na tumugon nang mabilis at ligtas sa panahon ng malalaking sakuna. Pinapayagan ng sistema ang mga administrador ng lungsod o opisyal ng emergency na markahan ang mga panganib na sona, tulad ng mga lugar na apektado ng mga natural na sakuna, at tukuyin ang mga ligtas na sona nang direkta sa isang interactive na mapa. Pagkatapos, ginagamit ang mga advanced na algorithm sa paghahanap ng ruta upang bumuo at mag-communicate ng mga pinakaligtas na ruta ng paglikas para sa mga residente, na isinasaalang-alang ang kasalukuyang mga panganib.

Kapag naganap ang isang emergency, maaaring i-update ng mga opisyal ang mga mapanganib at ligtas na lugar at agad na magpadala ng mga alerto sa mga telepono ng mga residente sa pamamagitan ng text message. Bawat tao ay makakatanggap ng link papunta sa isang web portal, na gumagamit ng kanilang kasalukuyang lokasyon upang ipakita ang isang ruta na may kamalayan sa panganib patungo sa kaligtasan at nagbibigay ng instant na direksyon gamit ang Google Maps. Habang nagbabago ang mga sitwasyon, muling kinakalkula ang mga ruta nang real time, at ipinapadala ang mga bagong alerto upang panatilihing na-update at ligtas ang lahat. Tingnan ang demo dito:

Sa kasalukuyang demonstration na code, ang mga alerto ay ipinapadala sa pamamagitan ng SMS sa isang solong numero ng telepono para sa demo at para sa mga layunin ng pagsubok. Gayunpaman, sa totoong deployment, ang Guardian Grid SF ay magsasama (integrate) sa Wireless Emergency Alerts (WEA) system upang i-broadcast ang mga alerto ng paglikas sa lahat ng tao sa apektadong lungsod o rehiyon.

Habang ang kasalukuyang pokus ay nasa San Francisco Bay Area, ang aming bisyon ay palawakin ang Guardian Grid sa iba pang malalaking lungsod sa buong mundo. Ang aming layunin ay magbigay ng isang matibay na sistema para sa koordinadong at data-driven na mga paglikas upang ang bawat lungsod ay maprotektahan ang kanyang mga tao, mabawasan ang pagsisikip ng trapiko, at mabilis na tumugon habang umuusbong ang mga emergency.

Koponang Aspen

Ang Guardian Grid ay binuo ng Koponang Aspen sa National Security Hackathon. Ang aming koponan ay binubuo ng:

• Ioana Munteanu - Inhinyero ng Software
• Christina Huang - Inhinyero ng Software
• Mehmet Yilmaz - Inhinyero ng Software
• Dylan Eck - Inhinyero ng Software at Mekanikal

Nagpapasalamat kami para sa gabay at suporta mula sa aming mga mentor at mga organizer, kasama sina Elliott Wolf, Adam Papa, at Ray Del Vecchio.

Ang Aming Paglalakbay sa Hackathon

Ang weekend ng hackathon noong Abril 26-27, 2025 ay nagdala ng isang hindi inaasahan ngunit makapangyarihang kolaborasyon. Ang malapit kong kaibigan na si Dylan Eck at ako ay naglakbay mula Colorado at Missouri ayon sa pagkakasunod upang lumahok sa 2nd National Security Hackathon ng Cerebral Valley sa San Francisco. Sa pagsisimula ng kaganapan, nakilala namin si Christina Huang at si Ioana Munteanu, at nabuo ang Koponang Aspen.

Nagbigay ang hackathon ng dalawang magkaibang hamon. Ang pangunahing track ay isang project-based na kompetisyon na may tradisyonal na mga premyo para sa mga lugar, habang ang isang espesyal na hamon ay nag-imbita sa mga kalahok na ethically hack-in ang mga cooling system ng Code Metal. Dahil sa magkakaibang kadalubhasaan ng aming koponan, lalo na ang background ni Dylan sa parehong software at mechanical engineering, nagdesisyon kaming istratehikong harapin ang parehong hamon sa loob ng 24-oras na oras ng hackathon.

Ang ambisyosong lapit na ito ay nagbunga ng dalawang makabuluhang resulta:

1. Guardian Grid (SF) - Ang aming pangunahing proyekto sa hackathon na nakatutok sa emergency evacuation:

   • Video ng Demo
   • Repository ng GitHub

2. Code Metal Challenge - Nakuha namin ang pinaka-matagumpay na penetration test ng kanilang mga cooling system, na nagresulta sa pagkapanalo namin ng espesyal na premyong $5,000. Bagaman nananatiling kumpidensyal ang solusyon na ito, ipinakita nito ang teknikal na lalim ng aming koponan sa parehong software at mga sistema ng thermodynamics.

Bagaman hindi nakuha ng Guardian Grid ang isang top-three na puwesto sa pangunahing kompetisyon, kinilala ng mga hukom ang potensyal nitong epekto at makabagong lapit. Malawak ang saklaw ng proyekto, at ang paghahati ng aming pokus sa pagitan ng dalawang hamon ay nagresulta sa hindi namin pag-implementa ng lahat ng aming pinangarap na tampok sa loob ng limitadong oras. Gayunpaman, pinatunayan ng feedback ng mga hukom ang kahalagahan ng aming solusyon sa pagharap sa urban emergency management.

Naging isang transformative na karanasan ang hackathon. Higit pa sa mga teknikal na nagawa at premyong pera, naghatid ito ng bagong pagkakaibigan at ipinakita ang kapangyarihan ng magkakaibang kasanayan na nagtagpo sa ilalim ng presyon. Matapos harapin ang mga personal na hamon noong huling bahagi ng 2024 at unang bahagi ng 2025, ang tagumpay na ito ay naging partikular na makahulugan at nakapagpasigla muli.

Mga Detalye ng Hackathon

Ang Guardian Grid (SF) ay binuo sa ikalawang taunang Pambansang Hackathon sa Seguridad (Abril 26-27, 2025), na in-host ng Cerebral Valley at Shield Capital kasabay ng Stanford DEFCON. Pinagsama ng kaganapan ang mga technologist at inhinyero upang bumuo ng mga solusyon para sa mga problem statement sa pambansang seguridad na pinili ng mga stakeholder ng militar ng US, na may gabay mula sa pamahalaan, militar, at mga mentor mula sa startup.

• Kasama sa weekend ang isang defense tech career fair at team-building sa Stanford University, sinundan ng 24 oras ng hacking sa San Francisco.
• Kabilang sa mga sponsor at tagasuporta sina Shield Capital, In-Q-Tel, NATO Innovation Fund, Vannevar Labs, Scale AI, Groq, Windsurf, Anthropic, Microsoft, Maxar, Dedrone, Distributed Spectrum, at Code Metal.
• Kabilang sa mga kategorya ng hackathon ang Matalinong Lungsod, War Games, Maritime Pattern Analysis, Cybersecurity para sa AI Deployments, Radio Frequency Navigation, Pangkalahatang Pambansang Seguridad, at Hack A Refrigeration System.

Ang pangunahing seksyon ng hackathon ay may mga premyong kabilang ang $3,000 at mga yunit ng Starlink para sa unang puwesto, $2,000 para sa pangalawang puwesto, at $1,000 para sa pangatlong puwesto. Ngunit mayroong isang espesyal at nakatagong premyo para sa isang hamon sa refrigeration na may premyong $5,000.

Pumasok ang aming koponan sa parehong Matalinong Lungsod at I-hack ang Isang Sistema ng Pagpapalamig na mga hamon. Ang Guardian Grid (SF) ang aming entry para sa Matalinong Lungsod. Nakamit namin ang isang $5,000 na Espesyal na Premio at Honorable Mention para sa aming teknikal na trabaho sa hamon ng refrigeration, at ang aming solusyon para sa Matalinong Lungsod ay tumanggap ng malakas na feedback mula sa mga hukom at kapwa kalahok.

Kinilala ng mga hukom at kapwa kalahok ang Guardian Grid (SF) bilang isang makabuluhang tugon sa isang malaking problema sa emergency management, pinupuri ang pagkamalikhain nito, praktikal na lapit, at ang katotohanang hindi ito simpleng gumamit ng LLM technology bilang sagot sa lahat. Bagaman hindi nanalo ang aming proyekto sa Matalinong Lungsod ng top-three na premyo dahil sa limitasyon ng oras mula sa paghahati ng mga resources sa pagitan ng dalawang hamon, humanga ang mga hukom sa potensyal at kaugnayan nito. Ikinagalak ng aming koponan ang pagkilalang ito kasabay ng pagkapanalo sa I-hack ang Isang Sistema ng Pagpapalamig na hamon.

Makakahanap ka ng higit pang mga detalye at pagninilay sa aming post sa LinkedIn at tingnan ang photo gallery mula sa hackathon dito.

Mga Pinagmulan ng Data ng GPS

Para sa aming paghahanap ng ruta at pagma-map sa San Francisco Bay Area, nangangailangan kami ng tumpak at komprehensibong datos ng mga kalsada. Una kaming nagsubok gamit ang parehong Google Maps API at Mapbox API upang kunin ang mga datos na ito. Gayunpaman, ang kanilang mga restriction sa lisensya at mga limitasyon sa functionality ay pumigil sa amin na makuha o magamit ang ilalim na routing graph sa isang paraan na tumugma sa aming mga layunin sa hackathon. Dahil sa mga limitasyong ito, gumamit kami ng mga open raw geographic datasets. Nakuha namin ang raw geographic na datos mula sa dalawang open-source na pinagmulan na ito:

• San Francisco Bay Region Roadways (MTC Open Data Portal)
• I-explore ang Mga Daan ng Rehiyon ng San Francisco Bay

Ang mga linear na tampok ay kumakatawan sa mga kalsada para sa Rehiyon ng San Francisco Bay. Ang hanay ng mga tampok ay binuo gamit ang lahat ng county-based 2021 TIGER/Line shapefile ng Metropolitan Transportation Commission (MTC/ABAG). Kasama sa dataset ang lahat ng pangunahing, sekundaryong, lokal na kalye ng kapitbahayan, at mga rural na kalsada, mga kalye ng lungsod, mga daanan ng sasakyan, mga rampa, mga service drive, mga eskinita, mga pribadong kalsada, mga daanan ng bisikleta, mga daanan ng kabayo/bridle, mga lakaran, mga landas ng pedestrian, at mga hagdanan para sa buong rehiyon.

• Ang hanay ng mga tampok ay naglalaman ng mga natatanging segment ng kalsada para sa bawat county at kasama ang mga kaso kung saan ang isang piraso ng kalsada ay may maraming pagtatalaga (hal., isang interstate na tinatawag ayon sa numero nito at lokal na pangalan).
• Ang mga pangunahing kalsada ay mga malalaking nahahating highway, habang ang mga sekundaryong kalsada ay mga pangunahing arterya sa rehiyon.
• Kasama sa dataset ang mga attribute na kolum para sa pagtukoy ng uri ng kalsada, hurisdiksyon, at iba pa, na sumusuporta sa flexible na pag-ruta at pagsusuri ng datos.

Maaari kang magbasa pa tungkol sa lisensya at mga detalye ng datos sa pinagmulan ng dataset ng MTC.

Paano Patakbuhin

1. I-clone ang repositoryong ito at pumasok dito.

2. Isaayos ang iyong .env.local na file. Sumangguni sa env.local.example na file upang malaman kung anong mga environment variable ang kailangan mo. Tandaan na kakailanganin mo ng isang susi ng MapBox API para sa UI ng mapa at geocoding, isang susi ng TextBelt API para sa mga alerto sa SMS (demo lamang), pati na rin ng isang numero ng telepono para sa pagte-text sa panahon ng demo.

3. Pagkatapos mong likhain ang iyong .env.local na file, maaari mong simulan ang pagsasaayos ng lahat ng mga serbisyo ng GuardianGrid, kabilang ang:

   • frontend: Ang frontend na interface ng app.
   • backend: Ang backend ng app, kabilang ang lohika ng paghanap ng ruta sa mapa.

4. Para isaayos ang serbisyo ng frontend, tiyakin na mayroon kang naka-install na Yarn at patakbuhin:

   yarn install
   

5. Para isaayos ang serbisyo ng backend, gawin ang mga sumusunod:

   # 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. Kapag nakaayos na ang lahat, ang huling hakbang ay patakbuhin ang app. Kakailanganin mo ng dalawang magkahiwalay na window o tab ng terminal, na tinutukoy bilang Terminal #1 at Terminal #2.

7. Sa Terminal #1, simulan ang serbisyo ng backend:

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

8. Sa Terminal #2, simulan ang serbisyo ng frontend:

   yarn dev
   

9. Kapag tumatakbo na ang lahat, buksan ang iyong browser at pumunta sa: http://localhost:3000/

10. Kapag tapos na, isara ang Terminal #1 at Terminal #2.