【Artifact得獎 APP, IoT 專案作品】Fire Guard 火災逃生 APP — 更好的火災防護與逃生方案

Eric Shih
7 min readSep 6, 2021

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2020 年 KTV 大火事件,以及其他公共區域火災事件,造成了嚴重的社會損失,甚至帶走了許多無辜的性命。我們做了深入的研究之後,發現現有的大樓火警系統,依然使用著十幾二十年前的老式架構。有很大的機會遇到斷電、系統故障或其他外在因素,就讓整個火警系統失去功效,若剛好又遇上火災而無法正常警告大樓民眾,將會發生嚴重的後果。

因此,我們產出了 Fire Guard 這樣的解決方案。

簡介

Fire Guard 是一個火災逃生與防護的解決方案,結了和 「Fire Guard 火災逃生 APP」與「物聯網智慧偵煙器」,能夠在發生火災時,透過物聯網智慧偵煙器立刻偵測到濃煙後,透過最新的行動物聯網通訊技術 NB-IoT,傳送火災告警到我們的雲端伺服器服務,再透過雲端,將火災警報精準的發送到發生火災的大樓內,所有安裝我們火災逃生 APP 的民眾手機上,立刻通知火災發生警報,立刻逃生。

此外,我們結合了室內定位、室內逃生地圖,讓民眾可以使用我們的火災逃生 APP,查看即時室內定位資訊外,APP 上的逃生地圖也會告訴你哪裡是安全逃生門,並且該朝那個方向前進,進而指引使用者逃離目前所在大樓,到安全地方進行避難。

我們甚至開發了消防人員版本,讓 Fire Guard 成為消防員最好的救災工具,此功能在後面將會詳細提到。

得獎紀錄

  • 2020 APP 移動應用創新賽 全國賽 得獎作品
  • 2020 IoT大平台創意應用大賽 全國賽 得獎作品
  • 2021 大專校院創業實戰模擬募資平台 獲選,成功獲得 10 萬元創業輔助金,並且執行到完賽。

五大特點功能

  1. 火場逃生地圖:當火災發生時,逃生時間只有「黃金三分鐘」。民眾可以透過 Fire Guard 火災逃生 APP,查看即時逃生地圖,地圖上會顯示此層樓的逃生出口位置,並且指引民眾快速前往逃生出口方向。
  2. 即時火場資訊:逃生地圖上將每個樓層地圖切分成區塊,每個區塊都有至少一台物聯網智慧偵煙器,當火災發生時,將即時回傳區塊狀態到伺服器,讓民眾的火災逃生 APP 上的逃生地圖,顯示即時火場狀態。此功能讓逃生的民眾可以立刻確切的知道目前逃往的區塊是否安全之外,也可以讓消防員,在尚未進入火場前,能夠對火場有一個狀態概覽。
  3. 室內區塊定位:物聯網智慧偵煙器結合 Beacon 技術,配合火災逃生 APP 的室內定位算法,可以在火災發生時,讓 APP 快速定位使用者所在位置。不僅讓民眾即使在昏暗的環境下也能知道如何逃生外,也可以在消防人員快速得知大樓內民眾的位置,精準且快速的展開救援。
  4. 裝置異常通報:IoT 裝置的管理固然重要,更何況是消防裝置。只要物聯網偵煙器或網關一有任何狀態更新或告警,我們都會回報並顯示在 APP 上,除了讓業主可以快速發現問題並處理外,也可以讓民眾一起共通監督一個場域的消防狀況,以避免自己深陷危險場域之中。
  5. 增加救援效率:針對火災逃生 APP, Fire Guard 也開發了專給消防員設計的救災用 APP。功能除了可以讓消防員立即查看火場內的最新狀態外,也可以查看所有受困在大樓內,有安裝火災逃生 APP 的民眾所在的室內定位位置。讓消防員可以快速的規劃與實行救援的動作。

硬體與軟體架構

Fire Guard 產品架構介紹

Fire Guard 的產品架構上有兩個 IoT 硬體設備、ㄧ個 iOS/Android APP。大致上的功能如上圖所示。

硬體的部分,「智慧網關」使用 Raspberry Pi 4 當作運算核心,並且搭配 NB-IoT 模組與 Zigbee 模組,前者負責連上行動物聯網,讓智慧網關可以透過網際網路,將資訊回傳到我們的雲端伺服器上,而 Zigbee 模組的部分,主要是讓智慧網關與物聯網智慧偵煙器可以互相溝通,並且因為其傳播距離遠的特性,可以在一個層樓,同時讓一台智慧網關與多台智慧物聯網偵煙器連接,並且所有的連線方式,都採無綫連接進行,施工方便、部署簡單。

「物聯網偵煙器的部分」我們採用 ESP32 來當作運算核心,配合符合法規的偵煙感測器與 Zigbee 模組,讓他可以在火災來臨時,精準的偵測到濃煙,並且透過 Zigbee 發送火災告警到智慧網關,再由智慧網關回傳至伺服器,已廣泛通知所有在建築物內的民眾,立刻進行逃生避難。此外,偵煙器也備有 BLE 模組並且發送 Beacon 訊號,以利火災逃生 APP 可以進行室內定位功能的運作。

「火災逃生 APP」的部分,我們採用 Flutter 進行開發,讓 APP 得以在一次開發中,同時編譯與發布 Android、iOS 的 APP。

Fire Guard 系統架構圖

系統服務步驟圖:

  1. 當火災發生時,物聯網智慧偵煙器偵測到濃煙後,會透過 Zigbee 傳輸火災告警到智慧網關
  2. 智慧網關收到火災告警後,會將告警透過 NB-IoT 回傳到雲端伺服器,傳輸的過程極為快速,低於 1s 即可到達
  3. 雲端伺服器收到通知後,會針對所有在此建築物內的民眾之火災逃生 APP發出告警
  4. 火災逃生 APP 接收到火災告警後,立刻對民眾發出警告通知,並且顯示逃生地圖,協助民眾立即逃生。

火災逃生 APP 展示

火災逃生 APP 具備室內逃生地圖,並且在地圖上,可以即時看見火場中每個區塊的狀態。紅色則代表物聯網偵煙器偵測到濃煙,為危險區域,綠色則是安全區域。民眾在逃生時,可以參考此即時地圖,避免走到危險地帶。除此之外,結合了 Beacon 技術,APP 可以做到區塊室內定位,讓民眾可以在火災發生時,即使對室內環境不熟悉,也可以立刻定位出目前所在樓層、所在區塊位置。

此外,我們也結合了自身狀態回報功能,可以即時回報目前狀態,供消防員規劃救援行動用。

在消防端的部分,消防員可以立即透過消防端 APP 查看火場即時狀態。最重要的是,可以立刻查看火場內所有民眾的資料與室內定位位置,除了可以加快安排後續通知家屬或送醫的工作外,也可以在安排救援行動時,有更多數據可以參考。

從前端的 APP,到後端的 Service,都是 Artifact 的拿手項目

Artifact Dev Team 提供以下服務:

  1. Android、iOS APP 設計與開發
  2. APP、Web UI/UX 設計
  3. Back-End Service(伺服器後端資料庫服務)架構設計與開發
  4. IoT 裝置應用設計與開發
  5. 網頁、後端服務伺服器搭建與管理

針對上述開發類服務,Artifact 非常在乎客戶產品的資訊安全,我們會針對 APP、Server、Back-End API Service 與資料庫進行完整的滲透測試弱點掃描,在開發的過程中也針對團隊成員進行完整的資安教育,確保從頭開始就是符合業界資安規格的開發流程。

從 APP 的 UI/UX 美學設計,到 Server 的架設,後端資料庫服務的開發,都在我們服務的範圍,也是我們拿手的項目中。我們不只是一個開發團隊,我們更是一個築夢者,希望可以透過軟體開發,來讓世界變得更美好,也希望可以透過我們的軟體開發,提升台灣軟體產業的實力。

任何關於以上業務,有任何想詢問的,請隨時撥打電話或寄 Email,給我們,謝謝您!

Eric Shih 施先生

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