Μια Δικτυακή Υποδοµή για την Ασφάλεια των Πεζοπόρων σε Εθνικούς Δρυµούς και Μονοπάτια

Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών Πανεπιστήµιο Κρήτης ΗΥ335α: Δίκτυα Υπολογιστών Χειµερινό Εξάµηνο 2014-2015 Workshop 7 Φεβρουαρίου 2015 Μια Δικτυακή Υποδοµή για την Ασφάλεια των Πεζοπόρων σε Εθνικούς Δρυµούς και Μονοπάτια Ιωάννης Επανωµεριτάκης 3012 iepanom@csd 1 Περιγραφή Συστήµατος 1.1 Εισαγωγή Οι Εθνικοί Δρυµοί, Εθνικά Πάρκα και Μονοπάτια είναι ένας σύγχρονος θεσµός που έχει διττό σκοπό: να εδραιώσει καθεστώς προστασίας του φυσικού περιβάλλοντος σε περιοχές που ακόµη διατηρούνται σχετικά άθικτες, και να δώσει την ευκαιρία στον σύγχρονο άνθρωπο να έλθει σε στενή επαφή µε τη φύση. Οι στόχοι του θεσµού αυτού είναι αντικρουόµενοι, καθώς η προστασία του φυσικού τοπίου και η αξιοποίησή του ως µέσου αναψυχής είναι στόχοι που, εκ πρώτης όψεως τουλάχιστον, διίστανται. Η µεν προστασία περιορίζει ή ακόµη και αποκλείει, όταν πρόκειται για καθεστώς απόλυτης προστασίας, τις επεµβάσεις που απαιτεί η ανάπτυξη υποδοµών για την εξυπηρέτηση του πεζοπόρου ή ορειβάτη. Οι δε υπηρεσίες αναψυχής οφείλουν να εξασφαλίζουν κάποιες ελάχιστες προϋποθέσεις ασφάλειας, κάτι που όµως δεν συνάδει απαραίτητα µε την επικινδυνότητα της πεζοπορίας, λόγω αυτού ακριβώς του εσκεµµένου περιορισµού των υποδοµών. Οι φορείς που επιτηρούν τέτοια Πάρκα ή Δρυµούς επιδιώκουν µια ισορροπία ανάµεσα στους στόχους της προστασίας και της αναψυχής, χαράσσοντας και σηµαίνοντας µονοπάτια, εγκαθιστώντας σταθµούς εξυπηρέτησης, και οργανώνοντας δασαρχεία, καταφύγια και παρατηρητήρια, προσφέροντας αυτές τις υποδοµές σε διαφορετικό βαθµό ανά περίπτωση. Η προσέγγιση του δύσκολου στόχου της µέγιστης δυνατής ασφάλειας του πεζοπόρου δίνει το έναυσµα για την παρούσα πρόταση δικτυακής υποδοµής και σχετικών εφαρµογών. Συγκεκριµένα, τα ζητούµενα είναι η διασφάλιση της υγείας του πεζοπόρου, και η ταχύτατη αντίδραση στην περίπτωση ατυχήµατος. Η δραστηριότητα της πεζοπορίας, πολλώ δε µάλλον της ορειβασίας ή της αναρρίχησης, ενέχει σηµαντικούς κινδύνους: έκθεση σε συχνά απρόβλεπτες καιρικές συνθήκες (υπερβολικό ψύχος ή ζέστη, βροχή, πάγος, κ.α.) δύσβατα, επικλινή εδάφη, απόκρηµνες πλαγιές (κίνδυνοι τραυµατισµών από πτώση) έκθεση σε επικίνδυνους ΗΥ335 Δίκτυα Υπολογιστών Workshop 1 / 18 iepanom@csd

φυσικούς παράγοντες (τοξικά φυτά, άγρια ζώα, ασθένειες). Η δυσχέρεια της επικοινωνίας µε τον «έξω κόσµο» και η αδυναµία ταχείας απόκρισης σε κάποιο κρίσιµο συµβάν συχνά θέτουν σε κίνδυνο ακόµη και τη ζωή. Από την άλλη πλευρά, όµως, αυτή η αποµόνωση και η αποµάκρυνση από τις σύγχρονες ανέσεις είναι ίσως τα ελκυστικότερα χαρακτηριστικά της περιήγησης σε ένα προστατευόµενο Δρυµό ή ένα Ευρωπαϊκό Μονοπάτι Μεγάλων Αποστάσεων. Με αυτά τα δεδοµένα, το κίνητρο για την ανάπτυξη του παρόντος δικτυακού συστήµατος είναι ακριβώς η δηµιουργία υποδοµής µεγάλης κλίµακας και εµβέλειας για την παροχή υπηρεσιών ταχείας απόκρισης µε σκοπό την ασφάλεια του πεζοπόρου, οι οποίες όµως να µη τον αποστερούν από την αίσθηση της αποµόνωσης και της άµεσης επαφής µε το φυσικό τοπίο. Το παρόν δικτυακό σύστηµα εστιάζει στην παρακολούθηση κάποιων δεικτών της κατάστασης υγείας του πεζοπόρου, και ταυτόχρονα δίνει τη δυνατότητα ενεργητικής ή παθητικής ειδοποίησης στην περίπτωση κάποιου συµβάντος, ταχέως εντοπισµού του πεζοπόρου, αναγνώρισης της κατάστασής του, και αποστολής µέσου παροχής πρώτων βοηθειών. Συνδυάζει ποικιλία τεχνολογιών: (α) δίκτυο ενεργειακά αυτόνοµων µεταγωγέων µε ευρεία κάλυψη της περιοχής ενδιαφέροντος και µεγάλο βεληνεκές, χωροθετηµένων κατάλληλα ώστε να αποκρύπτονται µέσα στο φυσικό περιβάλλον (β) φορητές µονάδες µέτρησης, επεξεργασίας και αποστολής δεικτών κατάστασης της υγείας, συγκεκριµένα εύκολα µετρήσιµων τιµών όπως οι καρδιακοί παλµοί και η οξυγόνωση του αίµατος (γ) εξυπηρετητή που παρακολουθεί την κύµανση των µετρώµενων τιµών και αντιδρά στέλνοντας συναγερµό όταν παρατηρηθούν µεταβολές που συνιστούν πρόβληµα υγείας ή όταν ο πεζοπόρος στείλει ένα σήµα επείγουσας ανάγκης (δ) αυτόνοµες συσκευές που καθοδηγούνται από το σύστηµα στο στίγµα του τραυµατία προκειµένου να πραγµατοποιηθεί επί τόπου αναγνώριση της κατάστασής του οπτική και ηχητική και να παρασχεθούν κάποια είδη πρώτης ανάγκης νερό, τροφή, φαρµακευτικό υλικό µέχρι να καταφθάσει οµάδα διάσωσης. Το προτεινόµενο δικτυακό σύστηµα αποσκοπεί στο να αποτελέσει ένα πρώτο «δίχτυ ασφαλείας» για τον πεζοπόρο που κινείται εντός ενός οργανωµένου Δρυµού ή Μονοπατιού. Δίνει τη δυνατότητα γρήγορου εντοπισµού του σε περίπτωση ατυχήµατος, και στοχεύει στην ελαχιστοποίηση της απώλειας πολύτιµου χρόνου για την αναγνώριση της σοβαρότητας ενός περιστατικού και την αντιµετώπισή του από διασώστες. Το δικτυακό αυτό σύστηµα σε καµιά περίπτωση δεν υποκαθιστά τη δράση των οµάδων διάσωσης, µπορεί, όµως, να συµβάλει στο να κάνει το έργο τους ευκολότερο, ταχύτερο και αποτελεσµατικότερο. 1.2 Το ζήτηµα της ασφάλειας σε Εθνικούς Δρυµούς και Μονοπάτια Ο θεσµός των Εθνικών Πάρκων και Μονοπατιών είναι διεθνώς διαδεδοµένος και µε µακρά ιστορία που υπερβαίνει τον ένα αιώνα. Η ιδέα του Εθνικού πάρκου, ενός ΗΥ335 Δίκτυα Υπολογιστών Workshop 2 / 18 iepanom@csd

φυσικού χώρου στον οποίο οι πολίτες µπορούν να απολαµβάνουν δραστηριότητες αναψυχής, πρωτοεµφανίζεται στις Η.Π.Α., συγκεκριµένα µε την ίδρυση του Εθνικού Πάρκου Yellowstone το 1872 [30]. Έκτοτε, ο θεσµός έχει εξαπλωθεί σε όλες τις ηπείρους. Στην Ελλάδα επικράτησε ο όρος «Εθνικός Δρυµός» αντί για τον όρο «Εθνικό Πάρκο». Το 1932 ιδρύεται ο Εθνικός Δρυµός Ολύµπου, και στη συνέχεια µια σειρά περιοχών προστασίας σε όλη την ελληνική επικράτεια [24]. Στην Κρήτη βρίσκεται ο Εθνικός Δρυµός Λευκών Ορέων Σαµαριάς, ο οποίος ανακυρήχθηκε το 1962. (α) (β) Εικόνα 1. (α) Θέσεις των Εθνικών Δρυµών και Πάρκων της Ελλάδας (πηγή: [24]). (β) Ευρωπαϊκά (Ε) και Εθνικά (Ο) Μονοπάτια της Ελλάδας (πηγή: [25]). Αντίστοιχος θεσµός µε τα Εθνικά Πάρκα είναι τα Εθνικά ή Διεθνή Μονοπάτια, όπως τα Ε-Μονοπάτια, δηλαδή τα Ευρωπαϊκά Μονοπάτια Μεγάλων Αποστάσεων. Από το ξεκίνηµά τους το 1969, τα Ευρωπαϊκά Μονοπάτια διασχίζουν µεγάλο αριθµό χωρών στην Ευρώπη [22]. Στην Ελλαδα διασταυρώνονται τα Μονοπάτια Ε4 και Ε6. Το Ε6 έχει προσανατολισµό Δύση Ανατολή και το Ε4 Βορρά Νότο. Στην Κρήτη απαντάται το Ε4 µε προσανατολισµό Δύση Ανατολή, σε κάποιες περιοχές µε δύο παράλληλους κλάδους. Η διάδοση και δηµοφιλία της δραστηριότητα της πεζοπορίας, και η συνεχής εξάπλωση του δικτύου Εθνικών Πάρκων και Μονοπατιών, φέρνει ολοένα και πιο συχνά στο προσκήνιο το ζήτηµα της ασφάλειας των πεζοπόρων. Προκαλούν αίσθηση οι αναφορές στα Μέσα και στον Τύπο στις περιπτώσεις δύσκολων διασώσεων ανθρώπων που είχαν χαθεί σε κάποιο Δρυµό ή είχαν τραυµατιστεί σε ατύχηµα. Σύµφωνα µε στατιστικά στοιχεία που αφορούν το δίκτυο των Εθνικών Πάρκων των Η.Π.Α. [7], καταγράφεται στο χρονικό διάστηµα δεκαπενταετίας 1992 2007 ένα σύνολο περισσότερων από 65.000 συµβάντων ατυχηµάτων, στα οποία είχαν εµπλακεί περισσότερα από 78.000 άτοµα. Από τα συµβάντα αυτά, ένας σηµαντικός αριθµός κατέληξε σε θανάτους, συνολικά περισσότερους από 2.600. Για την αντιµέτωπιση αυτών των γεγονότων κινητοποιήθηκαν οι µηχανισµοί έρευνας και διάσωσης της Υπηρεσίας Εθνικών Πάρκων (National Park Service) των Η.Π.Α., και οι επιχειρήσεις αυτές είχαν συνολικό κόστος που πλησίασε τα 60.000.000 δολάρια. Έχει µεγάλη ΗΥ335 Δίκτυα Υπολογιστών Workshop 3 / 18 iepanom@csd

σηµασία να σηµειωθεί ότι η συντριπτική πλειοψηφία των συµβάντων αφορούσε πεζοπορίες κατά τη διάρκεια της ηµέρας. Συµπερασµατικά, η συγκεκριµένη µελέτη αναφέρει ότι, χωρίς την παρέµβαση των οµάδων έρευνας και διάσωσης, το 20% των συµβάντων θα είχαν οδηγήσει σε θανάτους. Είναι εποµένως πολύ σηµαντική και επιτακτική η ανάπτυξη υποδοµών διαφόρων ειδών για τον περιορισµό των ατυχηµάτων, αλλά και για την υποβοήθηση του έργου έρευνας και διάσωσης. Εικόνα 2. Το δίκτυο των Ευρωπαϊκών Μονοπατιών Μεγάλων Αποστάσεων (πηγή: [21]) 2 Σχετικές Εργασίες 2.1 Δικτυακά συστήµατα στην υπηρεσία της έρευνας και διάσωσης Έχουν συσταθεί ή προταθεί διάφορα συστήµατα εντοπισµού ατόµων ή σκαφών σε κίνδυνο, µε χρήση κάποιας µορφής δικτυακής επικοινωνίας. Μία από τις πρώτες προσπάθειες ήταν το Διεθνές Πρόγραµµα COSPAS SARSAT, ένα σύστηµα που βασίζεται στη χρήση δορυφόρων για εντοπισµό επίγειας θέσης [19]. Το σύστηµα COSPAS SARSAT ξεκίνησε το 1979 µε τη συνεργασία Καναδά, Γαλλίας, Η.Π.Α. και Σοβιετικής Ένωσης. Είχε ως κύριο στόχο την υποβοήθηση έρευνας και διάσωσης σκαφών σε ανοιχτή θάλασσα, αεροσκαφών σε κίνδυνο ή και πεζοπόρων. Βασίζεται στη ενεργοποίηση ποµπών µηνύµατος επείγουσας ανάγκης από το άτοµο ή το σκάφος που κινδυνεύει, λήψη του σήµατός του από δορυφόρους και ακριβή εντοπισµό του στίγµατος µε τριγωνισµό. Το πρόγραµµα εξακολουθεί να βρίσκεται σε ισχύ, η αξιοποίησή του έχει επεκταθεί σε µεγάλο αριθµό συνεργαζόµενων κρατών, και έχει ΗΥ335 Δίκτυα Υπολογιστών Workshop 4 / 18 iepanom@csd

συµβάλει στην επιτυχή έρευνα και διάσωση σε µεγάλο αριθµό συµβάντων: συγκεκριµένα από το 1982 έως το 2011 έχει επιτύχει τη διάσωση άνω των 33.000 ατόµων σε περισσότερα από 9.000 συµβάντα [31]. Πρόσφατες µελέτες και προτάσεις εφαρµογής δικτυακών συστηµάτων στον τοµέα της έρευνας και διάσωσης δίνουν µεγάλη έµφαση σε σενάρια φυσικών καταστροφών ή τροµοκρατικών/πολεµικών επεισοδίων και εστιάζουν σε αστικές ζώνες [9,10,31]. Ιδιαίτερη σηµασία δίδεται σε ροµποτικές τεχνολογίες για την έρευνα και διάσωση, δηλαδή συστήµατα στα οποία η αυτόνοµη συσκευή αναλαµβάνει το έργο του εντοπισµού του θύµατος, επί παραδείγµατι σε περιπτώσεις παγιδευµένων ανθρώπων λόγω κατάρρευσης κτιρίων κατά τη διάρκεια σεισµού ή τροµοκρατικής επίθεσης. Τα ροµπότ χρησιµοποιούν διατάξεις αισθητήρων προκειµένου να ανιχνεύσουν ενδείξεις για την παρουσία τραυµατία ή εγκλωβισµένου στα ερείπια, και αξιοποιούν κινητικές τεχνικές που έχουν αναπτυχθεί µε µίµηση φυσικών προτύπων για να παρακάµπτουν τις δυσχερείς συνθήκες προσβασιµότητας [9]. (α) (β) (γ) Εικόνα 3. (α) Ροµποτ ερπετό. (β) Ιπτάµενο ροµπότ (Hummingbird). (γ) Μικρού µεγέθους ροµποτικό όχηµα. (πηγή: [9]) Οι αισθητήρες διευκολύνουν την εδραίωση επικοινωνίας µεταξύ του εγκλωβισµένου θύµατος και των διασωστών ή του κέντρου ελέγχου των εργασιών ΗΥ335 Δίκτυα Υπολογιστών Workshop 5 / 18 iepanom@csd

διάσωσης. Για αυτόν τον σκοπό χρησιµοποιούνται διάφορες τεχνολογίες καταγραφής και αµφίδροµης µετάδοσης: αισθητήρες κίνησης, κάµερες οπτικής καταγραφής, θερµικές κάµερες, µικρόφωνα, αισθητήρες χηµικών παραγόντων και αισθητήρες οξυµετρίας. Διάφορα συστήµατα χρησιµοποιούν διαφορετικά υποσύνολα από αυτές τις διατάξεις αισθητήρων, ανάλογα και µε τον σκοπό για τον οποίο έχουν σχεδιαστεί [9]. Κάποια από τα προτεινόµενα δικτυακά συστήµατα για την έρευνα και διάσωση επικεντρώνονται στη βέλτιστοποίηση των στρατηγικών ανάπτυξης κινητών ad hoc δικτύων (mobile ad hoc networks MANET) για τη στήριξη επικοινωνιακών αναγκών στις δύσκολες συνθήκες που επακολουθούν ενός καταστροφικού γεγονότος [9,16]. Και σε αυτές τις περιπτώσεις έµφαση δίδεται στην αντιµετώπιση κρίσεων λόγω φυσικών καταστροφών µε µαζικές επιπτώσεις, όπως επίσης σε γεγονότα που τοποθετούνται εντός αρκετά στενών γεωγραφικών και χρονικών ορίων. Ορισµένοι ερευνητές κάνουν σαφή διαχωρισµό µεταξύ συστηµάτων αντιµετώπισης καταστροφών και συστηµάτων έρευνας και διάσωσης [10]. Τονίζουν τη διαφοροποίηση των δύο στην έκταση της γεωγραφικής περιοχής ανάπτυξης του συστήµατος, η οποία στην έρευνα και διάσωση είναι σηµαντικά µεγαλύτερη. Επισηµαίνουν επίσης τη σπουδαιότητα του όσο τον δυνατόν ακριβέστερου εντοπισµού του ατόµου που έχει ανάγκη από βοήθεια, ώστε να µπορούν να εστιάζουν οι έρευνες σε όσο γίνεται στενότερη περίµετρο. Οι πλησιέστερες στην παρούσα προτάσεις δικτυακού συστήµατος ασχολούνται µε την παρακολούθηση της θέσης των πεζοπόρων στο Εθνικό Πάρκο µε σκοπό την ταχεία απόκριση σε συµβάν που απαιτεί έρευνα και διάσωση. Χρησιµοποιούν συνδυασµό σταθερής δικτυακής υποδοµής και ad hoc [10]. Συγκεκριµένα, στην περίπτωση του συστήµατος καταγραφής και παρακολούθησης επισκεπτών του Εθνικού Πάρκου Yushan στην Ταϊβάν (YushanNet) [3] ο χρήστης/πεζοπόρος εξοπλίζεται µε φορητή συσκευή η οποία ανταλλάσσει πληροφορίες τοποθεσίας µε άλλους χρήστες και τελικά διαβιβάζει τη συσσωρευµένη πληροφορία σε σταθµούς βάσης. Το σύστηµα αυτό θεωρεί δεδοµένη µία ελάχιστη κάλυψη της περιοχής µε ασύρµατο δίκτυο και στηρίζεται στη διοµότιµη επικοινωνία µεταξύ χρηστών για τη συλλογή στοιχείων εντοπισµού µέσω GPS. Η βασική κριτική που έχει δεχθεί αυτός ο τύπος δικτυακού συστήµατος είναι η ανάγκη χρησιµοποίησης φορητών συσκευών από τον χρήστη, όπως και η απαίτηση µιας προϋπάρχουσας υποδοµής στην περιοχή ενδιαφέροντος [10]. 2.2 Συγκριτική αξιολόγηση Η σύγκριση της παρούσας πρότασης µε τις ήδη διατυπωµένες προτάσεις δικτυακών υποδοµών για την έρευνα και διάσωση προϋποθέτει την αποσαφήνιση των κριτηρίων βάσει των οποίων θα γίνει η αξιολόγησής τους. Τα κριτήρια αυτά είναι τα εξής: ΗΥ335 Δίκτυα Υπολογιστών Workshop 6 / 18 iepanom@csd

i. Εύρος πεδίου εφαρµογής ii. Πρωτοτυπία χαρακτηριστικών και/ή λειτουργιών iii. Απαιτήσεις σε τεχνικές υποδοµές Η παρούσα πρόταση διαφέρει ριζικά µε τις περισσότερες από τις προτάσεις που αναφέρθηκαν πιο πάνω στον τοµέα του πεδίου εφαρµογής. Η στόχευσή της είναι η ασφάλεια του πεζοπόρου που κινείται εντός ενός αυστηρά οριοθετηµένου γεωγραφικού πλαισίου, του Εθνικού Δρυµού ή Μονοπατιού. Εποµένως, δεν καλείται να αντιµετωπίσει οποιοδήποτε σενάριο έρευνας και διάσωσης, αλλά συγκεκριµένα περιστατικά που αφορούν ατυχήµατα ή απειλή για την υγεία ή τη ζωή του πεζοπόρου. Το στενό αυτό πλαίσιο περιορίζει το σύνολο των ενδεχόµενων σεναρίων που οφείλουν να αντιµετωπίζονται αποτελεσµατικά από το σύστηµα. Του δίνεται έτσι η δυνατότητα να αναπτυχθεί προς την κατεύθυνση της βελτιστοποίησης συγκεκριµένων παρεχόµενων υπηρεσιών, και όχι προς την επιδίωξη απεριόριστης ευελιξίας που απαιτούν άλλα συστήµατα. Με το παρόν σύστηµα έχουν οµοιότητες σε αυτόν τον τοµέα µόνο τα συστήµατα τύπου YushanNet. Η βασική πρωτοτυπία του παρόντος συστήµατος είναι η παρακολούθηση των παραµέτρων υγείας του πεζοπόρου/χρήστη και η δυνατότητα λήψης αποφάσεων από το σύστηµα χωρίς την παρέµβαση του χρήστη. Η λήψη µετρήσεων και η αξιοποίησή τους για την αξιολόγηση της κατάστασης της υγείας του πεζοπόρου και των ενδεχόµενων κινδύνων που µπορεί να αντιµετωπίζει είναι το χαρακτηριστικό που διαχωρίζει την παρούσα εφαρµογή από όλες τις προαναφερθείσες προτάσεις. Η δυνατότητα λήξης µετρήσεων παραµέτρων υγείας αναφέρεται µόνο σε κάποιες περιπτώσεις ροµποτικών συσκευών διάσωσης, όπως η περίπτωση των αισθητήρων οξυµετρίας. Όµως και σε αυτήν την περίπτωση απουσιάζει η δυνατότητα συνεχούς παρακολούθησης και µίας έστω στοιχειώδους διάγνωσης κάποιας τυχόν απόκλισης από τις φυσιολογικές τιµές, που µπορεί να είναι ένδειξη προβλήµατος υγείας. Από την άποψη των τεχνικών υποδοµών που προαπαιτούνται, το παρόν δικτυακό σύστηµα βρίσκεται σε παρόµοια θέση µε άλλα συστήµατα, και ίσως µειονεκτεί σε σχέση µε κάποια από αυτά. Η επένδυση σε υποδοµές κεραιών και µεταγωγέων είναι σηµαντική. Απαιτείται διαθεσιµότητα ενός, µικρού µεν, αλλά όχι αµελητέου αριθµού αυτόνοµων ροµποτικών συσκευών, ενδεχοµένως διαφόρων ειδών ανάλογα µε την περίσταση, κάτι που επιφέρει αυξηµένο κόστος στην επένδυση ανάπτυξης αυτού του συστήµατος. Σε αυτόν τον τοµέα όµως µικρές διαφοροποιήσεις παρουσιάζουν τα συστήµατα που αναφέρθηκαν πιο πάνω, καθώς πολλά από αυτά χρησιµοποιούν κάποιες σταθερές υποδοµές ή ροµποτικές συσκευές. Πιθανώς από πλευράς αναγκαίων υποδοµών βρίσκονται σε πλεονεκτική θέση τα συστήµατα που βασίζονται σε ad hoc δίκτυα. Το είδος όµως των παρεχόµενων υπηρεσιών και τα χαρακτηριστικά που το παρόν σύστηµα επιδιώκει να έχει επιφέρουν αναπόφευκτα σηµαντικό κόστος υποδοµών. ΗΥ335 Δίκτυα Υπολογιστών Workshop 7 / 18 iepanom@csd

3 Αρχιτεκτονική Συστήµατος 3.1 Εποπτική περιγραφή των στοιχείων του συστήµατος 3.1.1 Φορητή συσκευή χρήστη Στον πυρήνα του προτεινόµενου δικτυακού συστήµατος βρίσκεται η διάταξη φορητών αισθητήρων που λαµβάνουν µετρήσεις από τον πεζοπόρο/χρήστη. Η διάταξη αυτή προσαρµόζεται στον χρήστη κατά την είσοδό του στον Δρυµό ή Μονοπάτι και ενεργοποιείται. Καταγράφει καρδιακό παλµό και πραγµατοποιεί µετρήσεις επιπέδου οξυγόνου στο αίµα. Επίσης εντοπίζει το στίγµα του πεζοπόρου µέσω GPS. Η διάταξη επικοινωνεί µε το κέντρο ελέγχου, στέλνοντας σε τακτά διαστήµατα ένα µικρού µεγέθους µήνυµα που περιέχει µια σειρά µετρήσεων, και τις συντεταγµένες του χρήστη. Η επικοινωνία αυτή γίνεται ασύρµατα και ασυνδεσιστρεφώς, ώστε να είναι απλό το πρωτόκολλο και να επιτυγχάνει ταχεία και µε χαµηλή ενεργειακή απαίτηση µετάδοση. Στην περίπτωση αποκλίσεων από τις αναµενόµενες φυσιολογικές τιµές, η συσκευή στέλνει broadcast σήµα επείγουσας ανάγκης. Το σήµα αυτό δεν είναι µόνο προς το κέντρο ελέγχου αλλά και προς άλλους χρήστες που ενδέχεται να βρίσκονται σε κοντινή απόσταση. Εποµένως, η φορητή συσκευή είναι σε θέση να λαµβάνει και να εµφανίζει σε µια µικρή οθόνη τις πληροφορίες που περιέχει ένα σήµα κινδύνου. Επίσης ειδοποιεί ηχητικά τον ίδιο τον πεζοπόρο προκειµένου να αντιδράσει κατάλληλα αν είναι σε θέση να το πράξει. Τέλος, η συσκευή περιλαµβάνει ένα «κουµπί πανικού» το οποίο µε πάτηµα του χρήστη στέλνει αντίστοιχο σήµα κινδύνου όταν ο ίδιος κρίνει ότι το έχει ανάγκη. Η συσκευή µετρά τον καρδιακό παλµό, κορεσµό του αίµατος σε οξυγόνο και ρυθµό αναπνοής. Αξιοποιεί την τεχνική της ανακλαστικής οξυµετρίας, η οποία είναι µια µη επεµβατική µέθοδος µέτρησης της οξυγόνωσης του αίµατος [12,13]. Είναι δεδοµένη η σπουδαιότητα της επαρκούς οξυγόνωσης των ιστών του σώµατος για τον οργανισµό. Στην περίπτωση υποξίας, ο εγκέφαλος κινδυνεύει να υποστεί βλάβη, η οποία µπορεί να οδηγήσει αρχικά σε σύγχυση και απώλεια συντονισµού κίνησης, αλλά ακόµη και στον θάνατο σε σοβαρές περιπτώσεις [13]. Υπάρχουν πολλές προτάσεις στη βιβλιογραφία για τον τρόπο µε τον οποίο µπορούν να ληφθούν οι µετρήσεις οξυγόνωσης του αίµατος. Πέρα από τον κλασικό τρόπο που περιλαµβάνει συσκευή που προσαρµόζεται στο άκρο δακτύλου του χεριού, υπάρχουν αρκετοί άλλοι προτεινόµενοι τρόποι που είναι καταλληλότεροι για άτοµα που επιδίδονται σε δραστηριότητες όπως η πεζοπορία. Συγκεκριµένα έχουν προταθεί συσκευές οξυµετρίας σε µορφή επικολλώµενου επιθέµατος [6], σε µορφή δακτυλιδιού [8], ή προσαρµοζόµενες σε κεφαλόδεσµο [13,5]. Η συσκευή οξυµετρίας ΗΥ335 Δίκτυα Υπολογιστών Workshop 8 / 18 iepanom@csd

επικοινωνεί ασύρµατα µε την κεντρική µονάδα της συσκευής που είναι προτιµότερο να είναι προσαρµοσµένη στον καρπό του χεριού, και η οποία πραγµατοποιεί την στοιχειώδη επεξεργασία των µετρήσεων και εν τέλει τη µετάδοσή τους. (α) (β) (γ) Εικόνα 4. (α) Οξύµετρο σε µορφή επιθέµατος (πηγή: [6]). (β) Οξύµετρο σε µορφή δακτυλιδιού (prototype) (πηγή: [8]). (γ) Οξύµετρο σε µορφή κεφαλόδεσµου (πηγή : [13]). Η φορητή συσκευή λειτουργεί µε επαναφορτιζόµενη µπαταρία και διάταξη αυτόµατης φόρτισης µέσω της κίνησης του πεζοπόρου. Με αυτόν τον τρόπο µπορεί να εξασφαλίσει µεγάλη αυτονοµία, πράγµα που είναι ιδιαίτερα σηµαντικό µε δεδοµένο ότι δεν υπάρχουν ρευµατοδότες στην περιοχή κίνησης του χρήστη. Εξοικονόµηση ενέργειας επιτυγχάνεται και µε την ελαχιστοποίηση του ενεργειακού κόστους επικοινωνίας µεταξύ των µερών της συσκευής και µεταξύ της συσκευής και του υπόλοιπου δικτύου. ΗΥ335 Δίκτυα Υπολογιστών Workshop 9 / 18 iepanom@csd

Εικόνα 5. Διάγραµµα φορητής συσκευής οξυµετρίας. 3.1.2 Δικτυακή υποδοµή και κέντρο ελέγχου Ο σχεδιασµός µιας κατάλληλης υποδοµής δικτύου για έναν Εθνικό Δρυµό συνιστά µεγάλη πρόκληση λόγω του ιδιαίτερου χαρακτήρα που ένα τέτοιο δίκτυο πρέπει να έχει. Η γεωµορφολογία των περιοχών όπου βρίσκονται οι Δρυµοί και τα Μονοπάτια είναι παράγοντας που δυσχεραίνει την εύρεση θέσεων εγκατάστασης κεραιών και µεταγωγέων. Το δίκτυο οφείλει να καλύψει µεγάλες αποστάσεις, και να παρακάµψει εµπόδια, ώστε να επιτύχει τη βέλτιστη κάλυψη της ζώνης ενδιαφέροντος. Το γεγονός ότι οι δικτυακές συσκευές πρέπει να εγκατασταθούν στο φυσικό περιβάλλον καθιστά δύσκολο το πρόβληµα εξασφάλισης των ενεργειακών τους αναγκών. Επίσης, η τοποθέτησή τους σε ένα προστατευόµενο οικοσύστηµα είναι ένα δύσκολο ζήτηµα, αν ληφθεί υπόψη ότι η επέµβαση στο φυσικό περιβάλλον πρέπει να είναι η ελάχιστη δυνατή και όσο γίνεται λιγότερο αντιληπτή. Η κάλυψη µεγάλων αποστάσεων µε ζεύξεις WiFi είναι εφικτή και αποτελεί µια καλή λύση. Δεν πραγµατοποιείται µε µεταγωγείς του τύπου που χρησιµοποιούνται σε αστικές ζώνες, καθώς σε εκείνες τις περιπτώσεις το βεληνεκές του σήµατος δεν υπερβαίνει συνήθως µερικές δεκάδες µέτρα. Σε ανοικτούς χώρους συνιστάται η εγκατάσταση κατευθυντικών κεραιών που έχουν την ισχύ να καλύψουν αποστάσεις µερικών χιλιοµέτρων [29]. Κάποια µειονεκτήµατα που παρουσιάζει αυτή η προσέγγιση είναι η προβληµατική διείσδυση του σήµατος και η έντονη επιρροή που του ασκεί η παρουσία εµποδίων, όπως και ότι δεν επιτυγχάνει τα ακόµη µεγαλύτερα βεληνεκή, συχνά µερικών δεκάδων χιλιοµέτρων, που µπορούν να επιτύχουν άλλες τεχνολογίες όπως τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας. Σηµαντικά πλεονεκτήµατα, όµως, είναι το µικρό µέγεθος και κόστος των κεραιών, όπως επίσης και το ελεύθερο φάσµα συχνοτήτων, αφού αποφεύγεται η διαπραγµάτευση µε εταιρείες ή φορείς που διατηρούν δικαιώµατα σε περιοχές του φάσµατος, που σε άλλες περιπτώσεις είναι αναγκαστική [29]. ΗΥ335 Δίκτυα Υπολογιστών Workshop 10 / 18 iepanom@csd

Υπάρχουν στη διεθνή βιβλιογραφία αρκετές περιπτώσεις υλοποίησης δικτύων WiFi µεγάλων αποστάσεων, όπως και µελέτες που έχουν καταδείξει αδυναµίες τέτοιων συστηµάτων και έχουν προτείνει τρόπους αντιµετώπισής τους. Ενδεικτικά, δίκτυα µεγάλων αποστάσεων έχουν κατασκευαστεί σε περιοχές της Ιταλίας, Βενεζουέλας, Περού [29] και Ινδίας [15]. Κάποιες µελέτες έχουν δείξει ευαισθησία τέτοιων ζεύξεων σε καιρικές και ατµοσφαιρικές εν γένει συνθήκες [2], ενώ κάποιοι ερευνητές έχουν πειραµατιστεί στην τροποποίηση του MAC πρωτοκόλλου µε ενθαρρυντικά αποτελέσµατα στην απόδοση δικτύων µεγάλων αποστάσεων [15]. Η κάλυψη µεγάλων αποστάσεων µε φθηνές ζεύξεις έχει εµπορικό ενδιαφέρον και κάποιες εταιρείες παρέχουν ανάλογα προϊόντα όπως µεταγωγείς µεγάλων αποστάσεων ή για χρήση σε ανοικτό χώρο [20]. Το παρόν δίκτυο προτείνεται να υλοποιηθεί µε κατευθυντικές κεραίες σε προσεκτικά επιλεγµένες θέσεις. Οι κεραίες αυτές διασυνδέονται σε ένα δίκτυο-κορµό µεταξύ τους, καθώς και µε µικρότερης ισχύος υποδίκτυα για την κάλυψη της περιοχής ενδιαφέροντος. Τέτοιου είδους ανάπτυξη δικτύου έχει δοκιµαστεί και έχει αποδειχθεί λειτουργικό σε παρόµοιες συνθήκες περιβάλλοντος και µορφολογίας [11]. Επιλέγεται η κάλυψη να επικεντρωθεί σε ζώνες γύρω από µονοπάτια πεζοπορίας, δηλαδή εκεί όπου πραγµατοποιείται ως επι το πλείστον η κίνηση των πεζοπόρων. Εικόνα 6. Δίκτυο µεγάλων αποστάσεων στο Loreto του Περού (Πηγή: [29] Dcarbajal983). Ένα ζήτηµα που πρέπει επιτακτικά να αντιµετωπιστεί είναι η ενεργειακή αυτονοµία των κεραιών και µεταγωγέων. Η προσφορότερη λύση σε ένα περιβάλλον όπως αυτό του Δρυµού είναι η αξιοποίηση ηλιακών συλλεκτών για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είτε για µεµονωµένες συσκευές είτε για µικρές συστοιχίες συσκευών. Αυτή η επιλογή, συνδυαζόµενη µε πρωτόκολλα τα οποία λαµβάνουν υπόψη τις διακυµάνσεις ενεργειακής αποδοτικότητας, µπορεί να έχει πολύ ικανοποιητικά αποτελέσµατα [17]. Η χρήση αιολικής ενέργειας ή η αξιοποίηση υδατορρευµάτων είναι απαγορευτική για λόγους προστασίας του φυσικού περιβάλλοντος και των οικοσυστηµάτων που αυτό περιλαµβάνει, και επίσης για τον ΗΥ335 Δίκτυα Υπολογιστών Workshop 11 / 18 iepanom@csd

περιορισµό της όποιας όχλησης. Υπάρχουν πολλά εµπορικά διαθέσιµα συστήµατα κεραιών και µεταγωγέων που µπορούν να λειτουργήσουν µε ηλιακή ενέργεια [27,28,23], και επιλέγονται κάποια από αυτά για την εξασφάλιση ενεργειακής αυτονοµίας. Εικόνα 7. Αποµακρυσµένος σταθµός παρατήρησης µε ηλιακό συλλέκτη στη Νικαράγουα (πηγή: [28]). Το κέντρο ελέγχου αποτελείται από ένα κεντρικό εξυπηρετητή που λειτουργεί στο τοπικό δασαρχείο. Έχει το ρόλο του αποδέκτη της συλλεγόµενης πληροφορίας για κάθε πεζοπόρο. Επίσης συντονίζει τις επιχειρήσεις έρευνας και διάσωσης αφού ληφθεί σήµα κινδύνου. Το κέντρο ελέγχου έχει άµεση σύνδεση µε κάποιους από τους βασικούς κόµβους του δικτύου που αναπτύσσεται στον Δρυµό. Έχει όµως και άµεση σύνδεση, ενσύρµατα µέσω Διαδικτύου, µε το τοπικό Κέντρο Υγείας ή Νοσοκοµείο, καθώς και µε Οµάδες Διάσωσης και Μονάδες Αντιµετώπισης Καταστροφών. 3.1.3 Αυτόνοµες ροµποτικές συσκευές Η χρήση αυτόνοµων ή ηµιαυτόνοµων ροµποτικών συστηµάτων σε επιχειρήσεις έρευνας και διάσωσης είναι αρκετά διαδεδοµένη. Έχουν χρησιµοποιηθεί στην διάσωση εγκλωβισµένων ανθρώπων σε ερείπια µετά από φυσικές καταστροφές όπως σεισµούς ενισχύοντας το έργο των οµάδων διάσωσης. Στο προτεινόµενο σύστηµα, ο ρόλος των ροµποτικών συσκευών είναι να εντοπίζουν τον τραυµατία, να προσεγγίζουν τη θέση του και να δηµιουργούν ένα δίαυλο άµεσης επικοινωνίας µεταξύ του τραυµατία και του κέντρου ελέγχου. Οι ροµποτικές συσκευές είναι σταθµευµένες σε ειδικά διαµορφωµένα σηµεία του Δρυµού και λαµβάνουν εντολές απευθείας από το κέντρο ελέγχου. Το κέντρο ελέγχου ενεργοποιεί την πλησιέστερη και καταλληλότερη συσκευή ανάλογα µε τη γεωγραφική θέση του ανθρώπου που βρίσκεται σε κίνδυνο. Το ροµπότ ξεκινάει από τον σταθµό του, εφοδιασµένο µε κάποια είδη πρώτης ανάγκης, όπως νερό, τροφή και βασικό φαρµακευτικό υλικό πρώτων βοηθειών, και κατευθύνεται µε πληροφορίες που έχει λάβει από το κέντρο ελέγχου προς το στίγµα του τραυµατία. Μόλις τον ΗΥ335 Δίκτυα Υπολογιστών Workshop 12 / 18 iepanom@csd

εντοπίσει, ενεργοποιεί ασύρµατη ζεύξη µε τον πλησιέστερο κόµβο του δικτύου, και πραγµατοποιεί σύνδεση ροής δεδοµένων µε το κέντρο ελέγχου. Έτσι, φέρνει σε οπτική επαφή τους διασώστες του κέντρου ελέγχου µε την κατάσταση στη θέση του συµβάντος, και δίνει τη δυνατότητα φωνητικής επικοινωνίας των διασωστών µε τον τραυµατία. Το ροµπότ παραµένει στη θέση αυτή για όσο χρειαστεί µέχρι την άφιξη των διασωστών µε στόχο να διατηρεί ενεργή αυτή τη σύνδεση. Η ιδέα για αυτό το είδος χρήσης ροµπότ για επιχειρήσεις έρευνας και διάσωσης έχει υλοποιηθεί µε επιτυχία και σε άλλες περιπτώσεις [4]. Εικόνα 8. Διάφοροι τύποι ροµπότ Οι βασικές κατηγορίες ροµποτικών συσκευών που έχει νόηµα να χρησιµοποιηθούν σε Εθνικά Πάρκα είναι τα αυτόνοµα ροµπότ πλοήγησης σε δύσβατα εδάφη και τα ιπτάµενα ροµπότ [26]. Τα ροµπότ που κινούνται στο έδαφος είναι διαφόρων ειδών, όπως τα ροµπότ ερπετά [14] που είναι κατάλληλα για περιοχές µε πυκνή βλάστηση ή για σπήλαια, ή τα ερπυστριοφόρα ροµπότ που κινούνται µε άνεση σε βραχώδη ανώµαλα εδάφη. Τα ιπτάµενα ροµπότ [32,18] φαίνεται να έχουν τη µεγαλύτερη ευελιξία και ταχύτητα πρόσβασης, αλλά είναι πιο ευαίσθητα στις καιρικές συνθήκες. Επίσης έχουν εκφραστεί προβληµατισµοί για την όχληση που προκαλούν οι πτήσεις µικρών αεροσκαφών ή ελικοπτέρων σε περιοχές προστασίας του φυσικού περιβάλλοντος, γεγονός που οδήγησε το 2014 στην απαγόρευση τέτοιων πτήσεων στα Εθνικά Πάρκα των Η.Π.Α. [1]. 3.2 Διάγραµµα της αρχιτεκτονικής του συστήµατος Το σύστηµα ακολουθεί κατά βάση το υπόδειγµα client server. Εξαίρεση σε αυτό είναι η αποστολή του σήµατος κινδύνου και σε οµότιµους χρήστες, παρακάµπτοντας την οδό µέσω του εξυπηρετητή. Όµως αυτή η λειτουργία είναι πολύ περιορισµένης εµβέλειας, και κατά πάσα πιθανότητα δεν αρκεί για να χαρακτηριστεί η αρχιτεκτονική του συστήµατος υβριδική. ΗΥ335 Δίκτυα Υπολογιστών Workshop 13 / 18 iepanom@csd

4 Ανάλυση Απόδοσης 4.1 Σύνοψη κριτηρίων αξιολόγησης Ένα σύστηµα που σκοπό έχει να παρακολουθεί τους πεζοπόρους και να διασφαλίζει την ασφαλή τους περιήγηση οφείλει να θέσει κάποιους στόχους που πρέπει να φτάσει για να χαρακτηριστεί επιτυχηµένο. Οι τοµείς στους οποίους πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή µπορούν να συνοψιστούν ως εξής: i. Συµπεριφορά των ζεύξεων µεγάλης απόστασης ii. Συνδεσιµότητα των φορητών συσκευών των χρηστών εντός της ζώνης λειτουργίας iii. Συνδεσιµότητα και προσβασιµότητα των ροµποτικών συσκευών iv. Φόρτος δικτύου, απώλεια πακέτων και αξιολόγηση πρωτοκόλλου µεταφοράς v. Ταχύτητα αντίδρασης σε ενδεχόµενο σήµα κινδύνου 4.2 Συµπεριφορά των ζεύξεων µεγάλης απόστασης Προκειµένου να αξιολογηθεί η συµπεριφορά των ζεύξεων µεγάλης απόστασης θα πρέπει να πραγµατοποιηθούν µετρήσεις που θα εστιάζουν στην απώλεια πακέτων δεδοµένων και στην εµφάνιση λαθών µετάδοσης. Επίσης θα πρέπει να εξεταστεί η απόδοση των ζεύξεων σε διάφορες ατµοσφαιρικές συνθήκες για να διαπιστωθεί η ευαισθησία τους σε µετεωρολογικούς παράγοντες. Πριν την οριστική εγκατάσταση των κατευθυντικών κεραιών θα πρέπει να προσδιοριστούν οι βέλτιστες θέσεις σε σχέση µε τα πιθανά εµπόδια που µπορούν να µειώσουν την ισχύ του σήµατος. ΗΥ335 Δίκτυα Υπολογιστών Workshop 14 / 18 iepanom@csd

4.3 Συνδεσιµότητα των φορητών συσκευών χρηστών Η συνδεσιµότητα των φορητών συσκευών εξαρτάται σε µεγάλο βαθµό από την ενεργειακή αυτονοµία τους και από την ποιότητα της ασύρµατης ζεύξης που πραγµατοποιούν µε τον πλησιέστερο µεταγωγέα. Η ποιότητα αυτής της σύνδεσης µπορεί να µετρηθεί πειραµατικά µε καταγραφή των περιοδικών πακέτων που στέλνει η συσκευή για τη συνολική διάρκεια ζωής της µπαταρίας της. Θα εξεταστεί το ποσοστό των χαµένων πακέτων και θα συλλεγούν στοιχεία για το µέσο χρόνο αυτονοµίας της συσκευής, ώστε να γίνουν οι απαραίτητες βελτιώσεις στο σύστηµα. Η συµπεριφορά των µηνυµάτων της συσκευής συνδέεται και µε θέµατα φόρτου του δικτύου. 4.4 Συνδεσιµότητα και προσβασιµότητα των ροµποτικών συσκευών Τα ζητήµατα που ανακύπτουν µε τις ροµποτικές συσκευές είναι δύο: η εγκαθίδρυση της σύνδεσης, και η δυνατότητα πρόσβασης εκεί όπου βρίσκεται ο τραυµατίας. Όσον αφορά τη σύνδεση µε τον πλησιέστερο µεταγωγέα, οι έλεγχοι που πρέπει να πραγµατοποιηθούν είναι αντίστοιχοι µε αυτούς που συζητήθηκαν πιο πάνω. Όσον αφορά την προσβασιµότητα, είναι σηµαντικό να εξεταστεί ποιος τύπος ροµποτικής συσκευής είναι ο καταλληλότερος για τη µορφολογία του εδάφους, τη βλάστηση και τις καιρικές συνθήκες στην περιοχή. Πρέπει να εντοπιστούν οι τρωτότητες και να εξασφαλιστούν εναλλακτικοί τρόποι αντιµετώπισης αστοχιών. 4.5 Φόρτος δικτύου, απώλεια πακέτων και αξιολόγηση πρωτοκόλλου µεταφοράς Σε ένα Εθνικό Πάρκο δεν αναµένεται ιδιαίτερα µεγάλος φόρτος στο δίκτυο, δεδοµένου ότι οι χρήστες υπό κανονικές συνθήκες δεν είναι πολλοί ταυτόχρονα. Το δίκτυο δεν προσφέρει άλλες υπηρεσίες πέρα από αυτές που έχουν περιγραφεί, και η άµεση πρόσβαση σε αυτό δεν επιτρέπεται στον τυπικό χρήστη. Όµως, φόρτος µπορεί να παρατηρηθεί αν δεν επιτυγχάνεται ο επιθυµητός ρυθµός µετάδοσης σε κάποιες ζεύξεις, οπότε και θα πρέπει να γίνει επανασχεδιασµός τµηµάτων του δικτύου. Ενδεχόµενη συµφόρηση µπορεί να ευθύνεται και για την απώλεια πακέτων, πέρα από τους άλλους λόγους που έχουν αναφερθεί. Όσον αφορά την αξιολόγηση του πρωτοκόλλου µεταφοράς, πρέπει να ελεγχθεί το ποσοστό απώλειας πακέτων ή άφιξης πακέτων εκτός σειράς δεδοµένου ότι η µεταφορά ακολουθεί πρωτόκολλο χωρίς σύνδεση (UDP). Είναι σηµαντικό να ελεγχθεί η διακύµανση των χρόνων άφιξης των πακέτων, ιδίως στην περίπτωση ροής δεδοµένων. Η ασυνδεσιστραφής επικοινωνία προτιµάται για την απλότητά της, και συνάµα για την εξοικονόµηση ενέργειας που συνεπάγεται. Στην περίπτωση των µηνυµάτων από τις φορητές συσκευές χρηστών, η περιοδικότητα των αποστελλόµενων µηνυµάτων µειώνει τη σηµασία κάποιας ενδεχόµενης απώλειας ΗΥ335 Δίκτυα Υπολογιστών Workshop 15 / 18 iepanom@csd

πακέτων αν αυτή δεν συµβαίνει συστηµατικά. Αν όµως υπάρχει συστηµατική απώλεια µηνυµάτων, τότε θα ενεργοποιείται αυτόµατα ο µηχανισµός έρευνας και διάσωσης, θεωρώντας ότι η συσκευή δεν λειτουργεί λόγω συµβάντος. Είναι εντέλει σηµαντικό να γίνονται έλεγχοι σε επίπεδο λογισµικού κατά τη φάση λειτουργίας του συστήµατος ώστε σταδιακά να βαθµονοµηθεί και να σταθεροποιηθεί. 4.6 Ταχύτητα αντίδρασης σε ενδεχόµενο σήµα κινδύνου Η αξιολόγηση της ταχύτητας αντίδρασης του συστήµατος σε σήµα κινδύνου είναι βασικό ζήτηµα σχεδιασµού του δικτύου. Αν δεν παρουσιάζονται τα προβλήµατα απόδοσης που αναφέρθηκαν πιο πάνω, δεν αναµένεται να υπάρχουν καθυστερήσεις στην λήψη δράσεων για τον εντοπισµό και τη διάσωση κάποιου τραυµατία. Το σηµαντικό ερώτηµα είναι κατά πόσο αυτό το σύστηµα είναι ικανό να λειτουργήσει ταχύτερα από άλλα αντίστοιχα. Εν τέλει, πρέπει να αξιολογηθεί ως προς τον αριθµό επιτυχηµένων διασώσεων που µπορεί να οδηγήσει, ως προς την αποτροπή περιστατικών θανάτου λόγω καθυστερηµένης άφιξης των σωστικών µέσων, και ως προς το κόστος λειτουργίας των υποδοµών του. 5 Πηγές 1. Berman, Mark, National Park Service bans drone use in all national parks, The Washington Post, www.washingtonpost.com/news/post-nation/wp/2014/06/20/national-parkservice-bans-drone-use-in-all-national-parks/ 2. Chebrolu, Kameswari; Raman, Bhaskaran; Sen, Sayandeep. 2006. Longdistance 802.11b links: performance measurements and experience. In Proceedings of the 12th annual international conference on Mobile computing and networking (MobiCom '06). ACM, New York, NY, USA, 74-85. 3. Chen, Yi-Chao; Huang, Yu-Te; Huang, Jyh-How; Chen, Ling-Jyh; Huang, Polly; Mishra, Shivakant. YushanNet: A Real-World WSN Deployment for Hiker Tracking in Yushan National Park. 2008. Work in Progress (WIP) Session. ACM/USENIX The 6th International Conference on Mobile Systems, Applications, and Services (ACM/USENIX MobiSys'08), Breckenridge, Colorado, USA. 4. De Cubber, G.; Serrano, D.; Berns, K.; Chintamani, K.; Sabino, R.; Ourevitch, S.; Doroftei, D.; Armbrust, C.; Flamma, T.; Baudoin, Y.. RISE 2013. Search And Rescue Robots Developed By The European Icarus Project, workshop on Robotics for Risky Environments - Extreme Robotics. 5. Dresher, Russell. 2006. "Wearable forehead pulse oximetry: Minimization of motion and pressure artifacts." MSc diss., Worcester Polytechnic Institute. ΗΥ335 Δίκτυα Υπολογιστών Workshop 16 / 18 iepanom@csd

6. Haahr, R.G.; Duun, S.B.; Toft, M.H.; Belhage, B.; Larsen, J.; Birkelund, K.; Thomsen, E.V. 2012. "An Electronic Patch for Wearable Health Monitoring by Reflectance Pulse Oximetry," Biomedical Circuits and Systems, IEEE Transactions on, vol.6, no.1, 45,53. 7. Heggie, Travis W.; Amundson, Michael E.. 2009. Dead Men Walking: Search and Rescue in US National Parks, Wilderness & Environmental Medicine, Volume 20, Issue 3, 244-249. 8. Huang, Cheng-Yang et al. 2015. Novel Wearable and Wireless Ring-Type Pulse Oximeter with Multi-Detectors. Sensors (Basel, Switzerland) 14.9 (2014): 17586 17599. PMC. Web. 5. 9. Thanu Thavasi, P.; Suriyakala, C.D.. 2012. Sensors and Tracking Methods Used in Wireless Sensor Network Based Unmanned Search and Rescue System -A Review, Procedia Engineering, Volume 38, 1935-1945. 10. Lakshmi Narayanan, Ram G.; Ibe, Oliver C.. 2012. A joint network for disaster recovery and search and rescue operations, Computer Networks, Volume 56, Issue 14, 28, 3347-3373. 11. Mainwaring, Alan; Culler, David; Polastre, Joseph; Szewczyk, Robert; Anderson, John. 2002. Wireless sensor networks for habitat monitoring. In Proceedings of the 1st ACM international workshop on Wireless sensor networks and applications (WSNA '02). ACM, New York, NY, USA, 88-97. 12. Mendelson, Y.. 1992. Pulse oximetry: theory and applications for noninvasive monitoring. Clinical Chemistry; v. 38, 1601-7. 13. Mendelson, Yitzhak. 2008. Wearable Wireless Pulse Oximetry for Physiological Monitoring, PPL Workshop, www.wpi.edu/images/cms/ppl/mendelson.pdf 14. Palermo, Elizabeth. Snake Robots! Slithering Machines Could Aid Searchand-Rescue Efforts, LiveScience, 2014. www.livescience.com/48225-sidewinding-snake-robots.html 15. Patra, R.; Nedevschi, S.; Surana, S.; Sheth, A.; Subramanian, L.; Brewer, E.. 2007. WiLDNet: Design and Implementation of High Performance WiFi Based Long Distance Networks, In Proceedings of the 4th USENIX Symposium on Networked Systems Design & Implementation. 16. Reina, D.G.; Toral Marín, S.L.; Bessis, N.; Barrero, F.; Asimakopoulou, E.. 2013. An evolutionary computation approach for optimizing connectivity in disaster response scenarios, Applied Soft Computing, Volume 13, Issue 2, 833-845. 17. Voigt, Thiemo; Ritter, Hartmut; Schiller, Jochen. 2003."Utilizing solar power in wireless sensor networks." In Local Computer Networks, 2003. LCN'03. Proceedings. 28th Annual IEEE International Conference on, IEEE, 416-422. 18. Most Extreme Wi-Fi: AP-equipped drone takes flight, 2013. blogs.aerohive.com/blog/extreme-aerohive-wi-fi-deployment-stories/mostextreme-wi-fi-ap-equipped-drone-takes-flight 19. www.cospas-sarsat.int/en/ 20. Long Distance Wireless Outdoor Bridge, D-Link Corporation, 2009. ΗΥ335 Δίκτυα Υπολογιστών Workshop 17 / 18 iepanom@csd

ftp://ftp.dlink.ru/pub/wireless/dap-3860/data_sh/ds_dap-3760_dap- 3860_A1_ENG_03%28W%29.pdf 21. www.era-ewv-ferp.com/walking-in-europe/e-paths/ 22. www.era-ewv-ferp.com/era/history/ 23. Industrial Solar Power PoE Switch, Planet Technology Corporation, 2012. www.hedindata.se/dokument/c-bsp-300_s.pdf 24. www.parnitha-np.gr/ethnika_parka.htm 25. www.pezoporia.gr/pez/routes.asp?toggle=2 26. Rescue Robots, Popular Science, 2015. www.popsci.com/tags/rescue-robots 27. The Solar-Power Alternative in Broadband Wireless Networks, Proxim Wireless Corporation, 2007. www.proxim.com/downloads/white-papers-thesolar-power-alternative-in-broadband-wireless-network 28. Solar Powered WiMAX & WiFi, Tranzeo Wireless Technologies Inc., 2010. www.streakwave.com/tranzeo/tranzeo_solar_power_whitepaper.pdf 29. Long-Range WiFi, en.wikipedia.org/wiki/long-range_wi-fi 30. National Park, en.wikipedia.org/wiki/national_park 31. International Cospas-Sarsat Programme, en.wikipedia.org/wiki/international_cospas-sarsat_programme 32. Quadcopter, en.wikipedia.org/wiki/quadcopter ΗΥ335 Δίκτυα Υπολογιστών Workshop 18 / 18 iepanom@csd