گارڈین گرڈ ایس ایف

تعارف

گارڈین گرڈ (ایس ایف) ایک ذہین شہر کا ہنگامی انخلا کا آلہ ہے جو بڑی آفات کے دوران برادریوں کو تیزی اور محفوظ طریقے سے ردِعمل دینے میں مدد کرتا ہے۔ یہ نظام شہری منتظمین یا ہنگامی حکام کو خطرے کے علاقوں، مثلاً قدرتی آفات سے متاثرہ علاقوں، کی نشان دہی کرنے اور ایک تعاملی نقشے پر براہِ راست محفوظ علاقوں کا تعین کرنے کی سہولت دیتا ہے۔ اس کے بعد جدید راستہ تلاش کرنے والے الگورتھمز رہائشیوں کے لیے محفوظ ترین انخلا کے راستے تیار اور ابلاغ کرتے ہیں، جس میں موجودہ خطرات کو مدِنظر رکھا جاتا ہے۔

جب کوئی ہنگامی صورتِ حال پیش آتی ہے تو حکام خطرے اور محفوظ علاقوں کو اپ ڈیٹ کر سکتے ہیں اور فوری طور پر ٹیکسٹ پیغام کے ذریعے رہائشیوں کے فونز پر انتباہات بھیج سکتے ہیں۔ ہر شخص کو ایک ویب پورٹل کا لنک موصول ہوتا ہے، جو اس کے موجودہ مقام کو استعمال کرتے ہوئے خطرے کو مدِنظر رکھنے والا محفوظ مقام تک راستہ دکھاتا ہے اور گوگل میپس کے ذریعے فوری سمتیں فراہم کرتا ہے۔ جیسے جیسے حالات تبدیل ہوتے ہیں، راستوں کا حقیقی وقت میں دوبارہ حساب لگایا جاتا ہے اور سب کو باخبر اور محفوظ رکھنے کے لیے نئے انتباہات بھیجے جاتے ہیں۔ ڈیمو یہاں دیکھیں:

موجودہ مظاہراتی کوڈ میں ڈیمو اور جانچ کے مقاصد کے لیے انتباہات ایس ایم ایس کے ذریعے ایک فون نمبر پر بھیجے جاتے ہیں۔ تاہم، حقیقی تعیناتی میں گارڈین گرڈ ایس ایف متاثرہ شہر یا علاقے کے تمام لوگوں کو انخلا کے انتباہات نشر کرنے کے لیے وائرلیس ایمرجنسی الرٹس (WEA) نظام کے ساتھ مربوط ہوگا۔

اگرچہ موجودہ توجہ سان فرانسسکو بے ایریا پر ہے، ہمارا وژن گارڈین گرڈ کو دنیا بھر کے دیگر بڑے شہروں تک وسعت دینا ہے۔ ہمارا مقصد مربوط اور ڈیٹا پر مبنی انخلا کے لیے ایک مضبوط نظام فراہم کرنا ہے تاکہ ہر شہر اپنے لوگوں کی حفاظت کر سکے، بھیڑ کو کم سے کم کر سکے، اور ہنگامی حالات کے رونما ہوتے ہی تیزی سے ردِعمل دے سکے۔

ٹیم ایسپن

گارڈین گرڈ کو نیشنل سکیورٹی ہیکاتھون میں ٹیم ایسپن نے تیار کیا۔ ہماری ٹیم پر مشتمل افراد یہ تھے:

• Ioana Munteanu - سافٹ ویئر انجینئر
• Christina Huang - سافٹ ویئر انجینئر
• Mehmet Yilmaz - سافٹ ویئر انجینئر
• Dylan Eck - سافٹ ویئر اور مکینیکل انجینئر

ہم اپنے سرپرستوں اور منتظمین کی رہنمائی اور تعاون کے شکر گزار ہیں، جن میں Elliott Wolf، Adam Papa، اور Ray Del Vecchio شامل ہیں۔

ہمارا ہیکاتھون کا سفر

26 تا 27 اپریل 2025 کا ہیکاتھون ویک اینڈ ایک غیر متوقع مگر طاقتور اشتراک کو یکجا کر گیا۔ میرے قریبی دوست Dylan Eck اور میں بالترتیب کولوراڈو اور میسوری سے سان فرانسسکو میں سیریبرل ویلی کے دوسرے نیشنل سکیورٹی ہیکاتھون میں شرکت کے لیے سفر کر کے آئے۔ تقریب کے آغاز پر ہماری ملاقات Christina Huang اور Ioana Munteanu سے ہوئی، اور ٹیم ایسپن وجود میں آئی۔

ہیکاتھون میں دو الگ الگ چیلنجز پیش کیے گئے۔ بنیادی ٹریک روایتی انعامات کے ساتھ منصوبہ جاتی مقابلہ تھا، جبکہ ایک خصوصی چیلنج میں شرکاء کو اخلاقی طور پر Code Metal کے کولنگ سسٹمز کو ہیک کرنے کی دعوت دی گئی تھی۔ ہماری ٹیم کی متنوع مہارتوں، خصوصاً سافٹ ویئر اور مکینیکل انجینئرنگ دونوں میں Dylan کے تجربے، کو مدِنظر رکھتے ہوئے ہم نے 24 گھنٹے کے دورانیے میں دونوں چیلنجز سے نمٹنے کا حکمتِ عملی پر مبنی فیصلہ کیا۔

اس بلند حوصلہ طریقۂ کار کے نتیجے میں دو اہم نتائج سامنے آئے:

1. گارڈین گرڈ (ایس ایف) - ہمارا مرکزی ہیکاتھون منصوبہ ہنگامی انخلا پر مرکوز تھا:

   • ڈیمو ویڈیو
   • گٹ ہب ریپوزٹری

2. Code Metal چیلنج - ہم نے ان کے کولنگ سسٹمز کا سب سے کامیاب دخولی ٹیسٹ کیا، جس کے نتیجے میں 5,000 ڈالر کا خصوصی انعام جیتا۔ اگرچہ یہ حل خفیہ ہے، لیکن اس نے سافٹ ویئر اور حراریاتی نظام، دونوں میں ہماری ٹیم کی تکنیکی گہرائی کا مظاہرہ کیا۔

اگرچہ گارڈین گرڈ نے مرکزی مقابلے میں پہلے تین مقامات میں جگہ حاصل نہیں کی، ججوں نے اس کے ممکنہ اثرات اور جدت پسندانہ طریقۂ کار کو تسلیم کیا۔ منصوبے کا دائرہ کار بلند حوصلہ تھا، اور دو چیلنجز کے درمیان ہماری توجہ تقسیم ہونے کا مطلب یہ تھا کہ ہم وقت کی پابندی کے اندر اپنی تمام متصور کردہ خصوصیات نافذ نہیں کر سکے۔ اس کے باوجود، ججوں کے تاثرات نے شہری ہنگامی انتظام کے مسئلے سے نمٹنے میں ہمارے حل کی اہمیت کی توثیق کی۔

ہیکاتھون ایک تبدیلی پیدا کرنے والا تجربہ ثابت ہوا۔ تکنیکی کامیابیوں اور انعامی رقم سے آگے بڑھ کر، اس نے نئی دوستیوں کو فروغ دیا اور دباؤ کے تحت متنوع مہارتوں کے یکجا ہونے کی طاقت کا مظاہرہ کیا۔ 2024 کے اواخر اور 2025 کے اوائل میں ذاتی مشکلات کا سامنا کرنے کے بعد، یہ کامیابی خاص طور پر معنی خیز اور نئی توانائی دینے والی تھی۔

ہیکاتھون کی تفصیلات

گارڈین گرڈ (ایس ایف) دوسرے سالانہ نیشنل سکیورٹی ہیکاتھون (26 تا 27 اپریل 2025) میں تیار کیا گیا، جس کی میزبانی سیریبرل ویلی اور شیلڈ کیپیٹل نے اسٹینفورڈ ڈیفکان کے اشتراک سے کی۔ اس تقریب نے ٹیکنالوجی ماہرین اور انجینئرز کو قومی سلامتی سے متعلق ان مسائل کے بیانات کے حل تیار کرنے کے لیے یکجا کیا جنہیں امریکی فوجی شراکت داروں نے مرتب کیا تھا، اور جن کے لیے حکومتی، فوجی، اور اسٹارٹ اپ سرپرستوں نے رہنمائی فراہم کی۔

• ویک اینڈ میں اسٹینفورڈ یونیورسٹی میں دفاعی ٹیکنالوجی کا کیریئر میلہ اور ٹیم سازی شامل تھی، جس کے بعد سان فرانسسکو میں 24 گھنٹے ہیکنگ ہوئی۔
• معاونین اور سرپرستوں میں شیلڈ کیپیٹل، اِن-کیو-ٹیل، نیٹو انوویشن فنڈ، وینیور لیبز، اسکیل اے آئی، گروک، وِنڈسرَف، اینتھروپک، مائیکروسافٹ، میکسار، ڈیڈرون، ڈسٹری بیوٹڈ اسپیکٹرم، اور Code Metal شامل تھے۔
• ہیکاتھون کے زمروں میں ذہین شہر، جنگی کھیل، بحری نمونوں کا تجزیہ، اے آئی کی تعیناتیوں کے لیے سائبر سکیورٹی، ریڈیو فریکوئنسی نیویگیشن، عمومی قومی سلامتی، اور ریفریجریشن سسٹم کو ہیک کرنا شامل تھے۔

ہیکاتھون کے مرکزی حصے میں ایسے انعامات تھے جن میں پہلے مقام کے لیے 3,000 ڈالر اور اسٹارلنک یونٹس، دوسرے مقام کے لیے 2,000 ڈالر، اور تیسرے مقام کے لیے 1,000 ڈالر شامل تھے۔ لیکن ریفریجریشن چیلنج کے لیے 5,000 ڈالر کا ایک خصوصی، پوشیدہ، انعام بھی تھا۔

ہماری ٹیم نے ذہین شہر اور ریفریجریشن سسٹم کو ہیک کرنا، دونوں چیلنجز میں حصہ لیا۔ گارڈین گرڈ (ایس ایف) ہماری ذہین شہروں کے زمرے میں پیش کی گئی تخلیق تھی۔ ریفریجریشن چیلنج میں اپنے تکنیکی کام کے لیے ہم نے 5,000 ڈالر کا خصوصی انعام اور اعزازی ذکر حاصل کیا، جبکہ ہمارے ذہین شہر کے حل کو ججوں اور ساتھی شرکاء، دونوں کی جانب سے زبردست تاثرات موصول ہوئے۔

ججوں اور ساتھی شرکاء نے گارڈین گرڈ (ایس ایف) کو ہنگامی انتظام کے ایک اہم مسئلے کا مؤثر جواب قرار دیا اور اس کی تخلیقی صلاحیت، عملی طریقۂ کار، اور اس حقیقت کو سراہا کہ اس نے ہر مسئلے کے حل کے طور پر محض ایل ایل ایم ٹیکنالوجی استعمال کرنے سے گریز کیا۔ اگرچہ دو چیلنجز کے درمیان وسائل تقسیم کرنے کی وجہ سے وقت کی پابندیوں کے باعث ہمارے ذہین شہروں کے منصوبے نے پہلے تین مقامات میں انعام حاصل نہیں کیا، جج اس کی صلاحیت اور مطابقت سے متاثر ہوئے۔ ہماری ٹیم کو ریفریجریشن سسٹم کو ہیک کرنا چیلنج جیتنے کے ساتھ یہ اعزاز حاصل کرنے پر فخر ہے۔

ہماری لنکڈ اِن پوسٹ میں مزید تفصیلات اور تاثرات پڑھیں اور ہیکاتھون کی تصاویر کی گیلری یہاں دیکھیں۔

جی پی ایس ڈیٹا کے ذرائع

سان فرانسسکو بے ایریا میں راستہ تلاش کرنے اور نقشہ سازی کے لیے ہمیں سڑکوں کے درست اور جامع ڈیٹا کی ضرورت تھی۔ ہم نے ابتدا میں یہ ڈیٹا حاصل کرنے کے لیے گوگل میپس اے پی آئی اور میپ باکس کے اے پی آئی، دونوں کے ساتھ تجربہ کیا۔ تاہم، ان کی لائسنسنگ پابندیوں اور عملی حدود نے ہمیں بنیادی روٹنگ گراف اس انداز میں حاصل یا استعمال کرنے سے روک دیا جو ہمارے ہیکاتھون کے مقاصد سے مطابقت رکھتا ہو۔ ان پابندیوں کی وجہ سے ہم نے کھلے خام جغرافیائی ڈیٹا سیٹس استعمال کیے۔ ہمیں یہ خام جغرافیائی ڈیٹا ان دو اوپن سورس ذرائع سے ملا:

• سان فرانسسکو بے ریجن کی سڑکیں (ایم ٹی سی اوپن ڈیٹا پورٹل)
• سان فرانسسکو بے ریجن کی سڑکیں دریافت کریں

خطی خصوصیات سان فرانسسکو بے ریجن کے لیے سڑکوں کی نمائندگی کرتی ہیں۔ خصوصیات کا مجموعہ میٹروپولیٹن ٹرانسپورٹیشن کمیشن (MTC/ABAG) کی جانب سے کاؤنٹی کی بنیاد پر 2021 کی تمام TIGER/Line شیپ فائلز استعمال کرتے ہوئے تیار کیا گیا ہے۔ ڈیٹاسیٹ میں پورے ریجن کے لیے تمام بنیادی، ثانوی، مقامی محلّاتی اور دیہی سڑکیں، شہری سڑکیں، گاڑیوں کے راستے، ریمپس، سروس ڈرائیوز، گلیاں، نجی سڑکیں، سائیکل پاتھ، لگام/گھوڑوں کے راستے، گزرگاہیں، پیدل چلنے والوں کے راستے، اور سیڑھیاں شامل ہیں۔

• خصوصیات کے مجموعے میں ہر کاؤنٹی کے لیے منفرد سڑک حصے شامل ہیں، اور ان صورتوں کو بھی شامل کیا گیا ہے جہاں سڑک کے ایک ہی حصے کے متعدد نام یا عہدے ہوں (مثلاً کسی بین الریاستی شاہراہ کو اس کے نمبر اور مقامی نام دونوں سے پکارا جانا)۔
• بنیادی سڑکیں بڑی منقسم شاہراہیں ہیں، جبکہ ثانوی سڑکیں ریجن کی مرکزی گزرگاہیں ہیں۔
• ڈیٹاسیٹ میں سڑک کی قسم، دائرۂ اختیار، اور مزید کی شناخت کے لیے صفاتی کالم شامل ہیں، جو لچک دار راستہ بندی اور ڈیٹا کے تجزیے میں معاونت کرتے ہیں۔

آپ لائسنسنگ اور ڈیٹا کی تفصیلات کے بارے میں مزید MTC ڈیٹاسیٹ کے ماخذ پر پڑھ سکتے ہیں۔

کیسے چلائیں

1. اس ریپوزٹری کو کلون کریں اور اس میں جائیں۔

2. اپنی .env.local فائل ترتیب دیں۔ یہ جاننے کے لیے کہ آپ کو کن ماحولیاتی متغیرات کی ضرورت ہے، env.local.example فائل سے رجوع کریں۔ نوٹ کریں کہ نقشے کے صارف انٹرفیس اور جیوکوڈنگ کے لیے آپ کو MapBox API کلید، SMS انتباہات کے لیے (صرف ڈیمو) TextBelt API کلید، اور ڈیمو کے دوران پیغامات بھیجنے کے لیے ایک فون نمبر درکار ہوگا۔

3. اپنی .env.local فائل بنانے کے بعد، آپ GuardianGrid کی تمام سروسز ترتیب دینا شروع کر سکتے ہیں، جن میں شامل ہیں:

   • فرنٹ اینڈ: ایپ کا فرنٹ اینڈ انٹرفیس۔
   • بیک اینڈ: ایپ کا بیک اینڈ، جس میں نقشے کے راستہ تلاش کرنے کا منطق شامل ہے۔

4. فرنٹ اینڈ سروس ترتیب دینے کے لیے، یقینی بنائیں کہ آپ کے سسٹم پر Yarn انسٹال ہے اور یہ چلائیں:

   yarn install
   

5. بیک اینڈ سروس ترتیب دینے کے لیے، درج ذیل کریں:

   # 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. سب کچھ ترتیب دینے کے بعد، آخری مرحلہ ایپ چلانا ہے۔ آپ کو دو الگ ٹرمینل ونڈوز یا ٹیبز درکار ہوں گے، جنہیں ٹرمینل #1 اور ٹرمینل #2 کہا جائے گا۔

7. ٹرمینل #1 میں بیک اینڈ سروس شروع کریں:

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

8. ٹرمینل #2 میں فرنٹ اینڈ سروس شروع کریں:

   yarn dev
   

9. سب کچھ چلنے کے بعد، اپنا براؤزر کھولیں اور یہاں جائیں: http://localhost:3000/

10. کام مکمل ہونے پر ٹرمینل #1 اور ٹرمینل #2 بند کر دیں۔