Aplikasi Praktikal dan Analisis Impak Sensor Radar Doppler di Indonesia

Aplikasi Terobosan dalam Penyelamatan Bencana

Sebagai negara kepulauan terbesar di dunia yang terletak di sepanjang Lingkaran Api Pasifik, Indonesia menghadapi ancaman berterusan daripada gempa bumi, tsunami dan bencana alam yang lain. Teknik mencari dan menyelamat tradisional sering terbukti tidak berkesan dalam senario kompleks seperti runtuhan bangunan sepenuhnya, di mana teknologi pengesanan radar berasaskan kesan Doppler menyediakan penyelesaian inovatif. Pada tahun 2022, pasukan penyelidikan bersama Taiwan-Indonesia telah membangunkan sistem radar yang mampu mengesan pernafasan mangsa yang terselamat melalui dinding konkrit, yang mewakili lonjakan kuantum dalam keupayaan pengesanan nyawa pasca bencana.

Inovasi teras teknologi ini terletak pada penyepaduan radar Gelombang Berterusan Termodulasi Frekuensi (FMCW) dengan algoritma pemprosesan isyarat canggih. Sistem ini menggunakan dua jujukan pengukuran ketepatan untuk mengatasi gangguan isyarat daripada runtuhan: yang pertama menganggarkan dan mengimbangi herotan yang disebabkan oleh halangan besar, manakala yang kedua memberi tumpuan kepada mengesan pergerakan dada yang halus (biasanya amplitud 0.5-1.5 cm) daripada pernafasan untuk menentukan lokasi mangsa yang terselamat. Ujian makmal menunjukkan keupayaan sistem untuk menembusi dinding konkrit setebal 40 cm dan mengesan pernafasan sehingga 3.28 meter di belakang, dengan ketepatan kedudukan dalam lingkungan ±3.375 cm – jauh mengatasi peralatan pengesanan nyawa konvensional.

Keberkesanan operasi telah disahkan melalui senario menyelamat simulasi. Dengan empat sukarelawan ditempatkan di belakang dinding konkrit dengan ketebalan yang berbeza-beza, sistem ini berjaya mengesan isyarat pernafasan semua subjek ujian, mengekalkan prestasi yang andal walaupun di bawah keadaan dinding 40 cm yang paling mencabar. Pendekatan tanpa sentuhan ini menghapuskan keperluan penyelamat untuk memasuki zon berbahaya, sekali gus mengurangkan risiko kecederaan sekunder dengan ketara. Tidak seperti kaedah akustik, inframerah atau optik tradisional, radar Doppler beroperasi secara bebas daripada kegelapan, asap atau bunyi bising, membolehkan operasi 24/7 semasa tempoh menyelamat "72 jam keemasan" yang kritikal.

Jadual: Perbandingan Prestasi Teknologi Pengesanan Jangka Hayat Penembusan

Nilai inovatif sistem ini melangkaui spesifikasi teknikal hinggalah kebolehgunaannya yang praktikal. Keseluruhan peranti ini hanya terdiri daripada tiga komponen: modul radar FMCW, unit pengkomputeran padat dan bateri litium 12V – semuanya di bawah 10kg untuk kebolehgunaan pengendali tunggal. Reka bentuk ringan ini sesuai dengan geografi kepulauan Indonesia dan keadaan infrastruktur yang rosak dengan sempurna. Rancangan untuk mengintegrasikan teknologi ini dengan dron dan platform robotik akan meluaskan lagi jangkauannya ke kawasan yang tidak boleh diakses.

Dari perspektif masyarakat, radar pengesanan nyawa penembusan boleh meningkatkan keupayaan tindak balas bencana Indonesia secara mendadak. Semasa gempa bumi-tsunami Palu 2018, kaedah konvensional terbukti tidak cekap dalam runtuhan konkrit, mengakibatkan korban yang boleh dicegah. Penggunaan teknologi ini secara meluas boleh meningkatkan kadar pengesanan mangsa terselamat sebanyak 30-50% dalam bencana yang serupa, berpotensi menyelamatkan ratusan atau ribuan nyawa. Seperti yang ditekankan oleh Profesor Aloyius Adya Pramudita dari Universiti Telkom Indonesia, matlamat utama teknologi ini sejajar dengan strategi mitigasi Agensi Pengurusan Bencana Nasional (BNPB): "mengurangkan kehilangan nyawa dan mempercepatkan pemulihan."

Usaha pengkomersialan sedang giat dijalankan, dengan para penyelidik bekerjasama dengan rakan industri untuk mengubah prototaip makmal tersebut menjadi peralatan menyelamat yang lasak. Memandangkan aktiviti seismik Indonesia yang kerap berlaku (purata 5,000+ gegaran setiap tahun), teknologi ini boleh menjadi peralatan standard untuk BNPB dan agensi bencana serantau. Pasukan penyelidikan menganggarkan penggunaan lapangan dalam tempoh dua tahun, dengan kos unit diunjurkan menurun daripada prototaip semasa $15,000 kepada kurang daripada $5,000 pada skala besar – menjadikannya mudah diakses oleh kerajaan tempatan di seluruh 34 wilayah Indonesia.

Aplikasi Pengurusan Pengangkutan Pintar

Kesesakan lalu lintas kronik Jakarta (kedudukan ke-7 terburuk di dunia) telah memacu aplikasi inovatif radar Doppler dalam sistem pengangkutan pintar. Inisiatif "Bandar Pintar 4.0" bandar ini menggabungkan lebih 800 sensor radar di persimpangan kritikal, mencapai:

• Pengurangan 30% dalam kesesakan waktu puncak melalui kawalan isyarat adaptif
• Peningkatan 12% dalam kelajuan purata kenderaan (daripada 18 kepada 20.2 km/j)
• Penurunan purata masa menunggu selama 45 saat di persimpangan perintis

Sistem ini menggunakan prestasi unggul radar Doppler 24GHz dalam hujan tropika (ketepatan pengesanan 99% berbanding 85% untuk kamera semasa hujan lebat) untuk menjejaki kelajuan, ketumpatan dan panjang barisan kenderaan dalam masa nyata. Integrasi data dengan Pusat Pengurusan Trafik Jakarta membolehkan pelarasan pemasaan isyarat dinamik setiap 2-5 minit berdasarkan aliran trafik sebenar dan bukannya jadual tetap.

Kajian Kes: Penambahbaikan Koridor Jalan Gatot Subroto

• 28 sensor radar dipasang di sepanjang laluan 4.3km
• Isyarat adaptif mengurangkan masa perjalanan dari 25 hingga 18 minit
• Pelepasan CO₂ menurun sebanyak 1.2 tan setiap hari
• 35% lebih sedikit pelanggaran lalu lintas dikesan melalui penguatkuasaan automatik

Pemantauan Hidrologi untuk Pencegahan Banjir

Sistem amaran awal banjir Indonesia telah mengintegrasikan teknologi radar Doppler merentasi 18 lembangan sungai utama. Projek lembangan Sungai Ciliwung mencontohkan aplikasi ini:

• 12 stesen radar aliran sungai mengukur halaju permukaan setiap 5 minit
• Digabungkan dengan sensor paras air ultrasonik untuk pengiraan pelepasan
• Data dihantar melalui GSM/LoRaWAN kepada model ramalan banjir pusat
• Masa amaran dilanjutkan dari 2 kepada 6 jam di Greater Jakarta

Pengukuran tanpa sentuhan radar terbukti amat berharga semasa keadaan banjir yang dipenuhi serpihan di mana meter arus tradisional gagal. Pemasangan pada jambatan mengelakkan bahaya dalam air sambil menyediakan pemantauan berterusan tanpa terjejas oleh pemendapan.

Pemuliharaan Hutan dan Perlindungan Hidupan Liar

Dalam Ekosistem Leuser di Sumatra (habitat terakhir orang utan Sumatra), radar Doppler membantu dalam:

1. Pengawasan Anti-Pemburuan

• Radar 60GHz mengesan pergerakan manusia melalui dedaun yang padat
• Membezakan pemburu haram daripada haiwan dengan ketepatan 92%
• Meliputi radius 5km setiap unit (berbanding 500m untuk kamera inframerah)

2. Pemantauan Kanopi

• Radar gelombang milimeter menjejaki corak goyangan pokok
• Mengenal pasti aktiviti pembalakan haram dalam masa nyata
• Telah mengurangkan pembalakan tanpa kebenaran sebanyak 43% di kawasan perintis

Penggunaan kuasa sistem yang rendah (15W/sensor) membolehkan operasi berkuasa solar di lokasi terpencil, menghantar amaran melalui satelit apabila mengesan aktiviti yang mencurigakan.

Cabaran dan Hala Tuju Masa Depan

Walaupun terdapat hasil yang memberangsangkan, penerimaan meluas menghadapi beberapa halangan pelaksanaan:

1. Had Teknikal

• Kelembapan yang tinggi (>80% RH) boleh melemahkan isyarat frekuensi yang lebih tinggi
• Persekitaran bandar yang padat mewujudkan gangguan berbilang laluan
• Kepakaran teknikal tempatan yang terhad untuk penyelenggaraan

2. Faktor Ekonomi

• Kos sensor semasa ($3,000-$8,000/unit) mencabar bajet tempatan
• Pengiraan ROI tidak jelas untuk majlis perbandaran yang kekurangan wang
• Kebergantungan kepada pembekal asing untuk komponen teras

3. Halangan Institusi

• Perkongsian data merentas agensi masih bermasalah
• Kekurangan protokol piawai untuk penyepaduan data radar
• Kelewatan pengawalseliaan dalam peruntukan spektrum

Penyelesaian yang sedang muncul termasuk:

• Membangunkan sistem 77GHz tahan kelembapan
• Mewujudkan kemudahan perhimpunan tempatan untuk mengurangkan kos
• Mewujudkan program pemindahan pengetahuan kerajaan-akademia-industri
• Melaksanakan strategi pelancaran berperingkat bermula dengan kawasan berimpak tinggi

Aplikasi masa hadapan di kaki langit melibatkan:

• Rangkaian radar berasaskan dron untuk penilaian bencana
• Sistem pengesanan tanah runtuh automatik
• Pemantauan zon memancing pintar untuk mencegah penangkapan ikan berlebihan
• Penjejakan hakisan pantai dengan ketepatan gelombang milimeter

Dengan pelaburan dan sokongan dasar yang sewajarnya, teknologi radar Doppler boleh menjadi asas transformasi digital Indonesia, meningkatkan daya tahan di seluruh 17,000 pulaunya sambil mewujudkan peluang pekerjaan berteknologi tinggi baharu di peringkat tempatan. Pengalaman Indonesia menunjukkan bagaimana teknologi penderiaan canggih boleh diadaptasi untuk menangani cabaran unik negara membangun apabila dilaksanakan dengan strategi penyetempatan yang sesuai.

Sila hubungi Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Laman web syarikat:www.hondetechco.com

Tel: +86-15210548582