DE102008004176A1

DE102008004176A1 - Informations- und Kommunikationssystem für den Katastrophenfall

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Publication number: DE102008004176A1
Application number: DE102008004176A
Authority: DE
Inventors: Annette Diefenthaler; Michael Heimrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-01-11
Filing date: 2008-01-11
Publication date: 2009-07-23

Abstract

ein Informations- und Kommunikationssystem, das für einen Einsatz im Katastrophenfall, bevorzugt bei einem Erdbeben, besonders geeignet ist, umfasst eine Mehrzahl von mobilen Endgeräten (2, 6), die Netzknoten eines selbstorganisierenden drahtlosen Ad-hoc-Netzwerkes bilden, wobei jedes Endgerät (2, 6) ein Betätigungselement (8) zur Auslösung eines Notrufs aufweist, wobei die Endgeräte (2, 6) derart konfiguriert sind, dass ein an einem als Notrufsender wirksamen Endgerät (2, 6) ausgelöster Notruf an andere Endgeräte (2, 6), die mit dem Notrufsender eine direkte Verbindung haben oder mit diesem über eine Anzahl von Zwischenknoten in Verbindung stehen, weitergeleitet wird, und wobei zumindest einige der Endgeräte (2, 6) als Ortungsendgeräte (2) ausgebildet sind, die jeweils eine Anzeigeeinheit (12) sowie Mittel zur Lokalisierung eingehender Notrufe umfassen, so dass die räumliche Position von Notrufsendern auf der Anzeigeeinheit (12) darstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Informations- und Kommunikationssystem, insbesondere für den Katastrophenfall, bevorzugt zum Einsatz bei einem Erdbeben. Die Erfindung betrifft weiterhin ein zugehöriges Verfahren.
Weltweit leben Millionen von Menschen in erdbebengefährdeten Gebieten. Und noch immer fordern Erdbeben zahlreiche Todesopfer, da sie plötzlich auftreten und eine Vorwarnung erst Sekunden vor Eintritt der Katastrophe möglich ist. Unmittelbar danach beginnt ein Wettlauf mit der Zeit: Verletzte und Verschüttete müssen so schnell wie möglich geborgen werden, die Rettungskräfte müssen ihre Ressourcen dafür möglichst effizient einsetzen. Für Betroffene und deren Angehörige ist es von dringender Bedeutung, zu erfahren, wie es dem anderen geht. Der oft tagelange Ausfall existierender Kommunikationsmittel ist in dieser Situation ein großer Nachteil.
Ein Ausfall der herkömmlichen Kommunikationsstruktur unmittelbar nach einem Erdbeben ist sowohl in Industrie- als auch Entwicklungsländern zu erwarten. Meist werden Untergrundleitungen beschädigt, so dass das Telefonnetz nicht mehr zur Verfügung steht. Es dauert meist Tage bis mehrere Wochen, bis die Schäden der Infrastruktur eines Festnetzes repariert werden können. Zudem bricht das Telefonnetz nach Ausfall der Stromversorgung nach einigen Stunden zusammen. Funkantennen können durch den Einsturz von Gebäuden beschädigt werden. Die Basisstationen sind ebenfalls vom Stromnetz abhängig, dessen Ausfall bei einem Erdbeben wahrscheinlich ist; ein Akku hält oft nur für kurze Zeit vor. Es ist außerdem anzunehmen, dass das Mobilfunknetz durch das erhöhte Kommunikationsbedürfnis nach Eintritt einer Katastrophe überlastet ist und einzelne Netzzellen ausfallen. Zudem ist auch hier mit einer Beschädigung von Funkmasten zu rechnen; die Abhängigkeit vom Stromnetz führt ebenfalls zu Ausfällen.
Es ist davon auszugehen, dass ein Ausfall der Kommunikationsmöglichkeiten in sogenannten Informationsgesellschaften der Industrieländer zu besonderer Instabilität führt. So wächst mit der Steigung der Integration verschiedener Kommunikationsysteme, wie in Industrieländern üblich, auch die Störanfälligkeit. Daher stellen Industriegesellschaften eine besondere Anforderung an das Katastrophenmanagement. Ausfälle müssen schnellstmöglich überbrückt und nicht überbrückbare Ausfälle so rasch wie möglich beseitigt werden.
Zu diesem Zweck wurde der Einsatz einer „Ersatzantenne" erwogen, die über dem Gebiet eingeflogen würde und das Mobilfunknetz wieder herstellen könnte, siehe z. B. die Internetadresse www.stratxx.com. An der Umsetzung einer ähnlichen Idee des Schweizer Erfinders Kamal Alavi arbeiten derzeit mehr als 50 Wissenschaftler der ETH Zürich, die eidgenössische Materialprüfungsanstalt sowie das Technologieunternehmen RUAG Aerospace. Die sogenannte x-Station besteht aus einem mit Helium gefüllten 60 Meter langen Zeppelin, welcher auf eine Höhe von 21.000 Meter steigen kann, um dort stationär zu verbleiben. Eine einzige Station könnte das Mobilfunknetz, digitales Radio und Fernsehen der gesamten Schweiz abdecken. Medienberichten zufolge soll ein mit einer Grundausstattung an benötigter Kommunikationsstruktur ausgestatteter Prototyp des auf 30 Mio. bis 40 Mio. SFR (19 Mio. bis 25,5 Mio. EUR) veranschlagen Stratosphären-Zeppelins noch im Jahre 2008 in die Atmosphäre starten.
Die Investitionskosten für eine derartige „fliegende" Mobilstation wären daher außerordentlich hoch und müssten voraussichtlich zu wesentlichen Teilen von öffentlicher Seite getragen werden. Zudem könnte eine dauerhafte „Verankerung" in der Stratosphäre problematisch sein. Sofern der Zeppelin nicht ortsfest stationiert wäre, sondern nach Eintritt eines Erdbebens erst in die betroffene Region eingeflogen und aktiviert würde, entstünden beträchtliche Zeitverzögerungen gerade in der kritischen ersten Katastrophenphase. Außerdem wäre eine Verwendung zur Erdbebenfrühwarnung dann nicht möglich.
Weiterhin ist es insbesondere aus dem Bereich der Lawinenbergung bekannt, gefährdete Personen mit einem speziellen Sender, einem sogenannten Lawinenpiepser, auszustatten, der von einem zugehörigen Ortungsgerät anhand der Funkcharakteristik lokalisiert werden kann. Zum Aufbau einer Kommunikationsinfrastruktur, etwa nach einem Erdbeben, sind derartige Geräte jedoch nicht geeignet.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstig realisierbares Informations- und Kommunikationssystem anzugeben, das in besonderem Maße für die Anwendung in einem Katastrophenfall, insbesondere bei einem Erdbeben, geeignet ist, um zum einen den Ausfall bestehender Kommunikationsmittel zu kompensieren und zum anderen eine Personenortung sowie eine zielgerichtete Einleitung von Rettungsmaßnahmen zu ermöglichen. Des weiteren soll ein entsprechendes Verfahren angegeben werden.
In Bezug auf die Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Informations- und Kommunikationssystem, insbesondere für den Katastrophenfall, bevorzugt zum Einsatz bei einem Erdbeben, mit einer Mehrzahl von mobilen Endgeräten, die Netzknoten eines selbstorganisierenden drahtlosen Ad-hoc-Netzwerkes bilden, wobei jedes Endgerät ein Betätigungselement zur Auslösung eines Notrufs aufweist, wobei die Endgeräte derart konfiguriert sind, dass ein an einem als Notrufsender wirksamen Endgerät ausgelöster Notruf an andere Endgeräte, die mit dem Notrufsender eine direkte Verbindung haben oder mit diesem über eine Anzahl von Zwischenkoten in Verbindung stehen, weitergeleitet wird, und wobei zumindest einige der Endgeräte als Ortungsendgeräte ausgebildet sind, die jeweils eine Anzeigeeinheit sowie Mittel zur Lokalisierung eingehender Notrufe umfassen, so dass die räumliche Position von Notrufsendern auf der Anzeigeeinheit darstellbar ist.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass der erste Moment nach Eintritt einer Katastrophe für alle Beteiligten gekennzeichnet ist von dem Schrecken über das Ereignis und von der akuten Bedrohung. So fühlen sich Betroffene in den ersten Sekunden häufig unfähig, zu reagieren. Unmittelbar danach folgt die sogenannte Fluchtphase, in der der Betroffene sich dem Ort des Geschehens entziehen will. Zu einer tatsächlichen Flucht kommt es allerdings selten: Zwar wird in den Medien und manchen Bereichen der Katastrophenliteratur der Eindruck vermittelt, dass Menschen nach einer Katastrophe panisch und kopflos reagieren; die Forschungs- und Erfahrungsberichte beweisen aber, dass Panik eine eher seltene Reaktion auf eine Katastrophe darstellt. Oder, um es mit den Worten von Dr. Richard Munz (Munz, Richard: Im Zentrum der Katastrophe. Was es wirklich bedeutet, vor Ort zu helfen; 2007, Campus Verlag, Frankfurt a. M.) auszudrücken: „Humanitäre Nothilfe nach einer großen Katastrophe beginnt immer und überall unmittelbar nach dem Katastrophenereignis und keineswegs erst dann, wenn die ersten ausländischen Helfer endlich vor Ort eintreffen und die Fahnen mit den Logos ihrer Organisationen gut sichtbar in die Trümmer rammen. Und diese wirklich ersten Akteure sind immer und überall die überlebenden Betroffenen selbst, ganz egal, was und wie viel sie nun durch die jeweilige Katastrophe verloren haben."
Das vorliegende Informations- und Kommunikationssystem orientiert sich an dieser Erkenntnis, indem es den unmittelbar Betroffenen hilft, ihre Fähigkeit zur Kommunikation mit Angehörigen und Freunden möglichst schnell wieder herzustellen, Informationen darüber zu erhalten, was geschehen ist und schließlich selber helfend im unmittelbaren Umfeld ihres momentanen Aufenthaltsortes aktiv zu werden.
Zu diesem Zweck beruht das vorliegende Informations- und Kommunikationssystem auf der Technologie selbstorganisierender Netzwerke mit mobilen Endgeräten.
Der Aufbau von selbstorganisierenden Netzen und Sensornetzwerken ist ein Forschungsgebiet der Informatik, welches derzeit in zahlreichen Projekten untersucht und weiterentwickelt wird. Mit dem Begriff des „Ad-hoc-Netzes" werden dabei drahtlose Rechnernetze bezeichnet, deren sämtliche Teilnehmer sich „spontan" zusammenfinden. Die Netze müssen sich dabei zwangsläufig in ihrer Organisationsstruktur verändern können. Dies unterscheidet sie von herkömmlichen Kommunikationsnetzen, wie GSM- oder UMTS-Netzen für mobile Kommunikation sowie leitungsgebundenen Netzen, welche auf einer festgelegten, hierarchischen Infrastruktur aufgebaut sind. Diesen Netzen ist gemein, dass sie vorab festgelegte Zugangspunkte für die Nutzung des Netzes bereitstellen. In leitungsgebundenen Netzen sind dies z. B. über Telefonsteckdosen erreichbare Netzknoten oder WLAN-Router, die als Access-Point für drahtlose Endgeräte dienen. Mobilfunkantennen arbeiten dahingehend nach dem gleichen Prinzip, dass sie Mobiltelefonen als drahtlosen Endgeräten einen Zugang zum kabelgebundenen Telefonnetz bieten. Durch seinen flächendeckenden Aufbau finden die Endgeräte jederzeit einen Zugangspunkt zum Telefonnetz. Die Vorgänge der Nachrichtenübermittlung sind dabei über so genannte Netzwerk- und Routing-Protokolle festgelegt; den einzelnen Knoten sind Netzwerkadressen zugewiesen. Dies hat zur Folge, dass beim Ausfall eines Zugangsknotens alle daran angeschlossenen Endgeräte nicht länger Teil des Netzes sind. Konkret bedeutet das, wenn beispielsweise eine Mobilfunkantenne ausfällt, ist die daran angegliederte Netzzelle nicht mehr funktionsfähig.
In drahtlosen selbstorganisierenden Netzen hingegen fungiert jeder einzelne Knoten gleichberechtigt sowohl als Sender, als Übermittler, als auch als Empfänger und ist somit Zugangsknoten und Endgerät zugleich. Daten werden dabei von Netzknoten zu Netzknoten weitergereicht, bis sie ihren Empfänger erreicht haben. Diese Netze haben keine festgelegte Infrastruktur für die Nachrichtenübermittlung. Vielmehr verändert sich ihre Struktur dynamisch, wenn Knoten dem Netzwerk beitreten, ausfallen oder ihren Ort verändern. So können Übertragungsfehler minimiert werden, da der Ausfall einzelner Knoten in der Transportkette durch andere, redundante Knoten kompensiert wird.
Vorliegend ist es vorgesehen, zumindest eine Teilmenge der Endgeräte durch eine entsprechende Einschränkung ihres Funktionsumfangs so klein zu halten, dass sie von ihren Besitzern in einer katastrophengefährdeten Region problemlos ständig mitgeführt werden können, um damit bei Bedarf einen Notruf abzusetzen. Ein solcher Notruf wird dann über die Netzknoten des Systems an andere Endgeräte weitergeleitet und beim jeweiligen Empfänger vorteilhafterweise zumindest näherungsweise bezüglich seiner örtlichen Herkunft analysiert.
Dabei kann es zweckmäßig sein, eine zweite Gruppe von Endgeräten bereitzuhalten, die nicht so stark miniaturisiert ist wie die erste Gruppe, um die zur Lokalisierung eingehender Notrufe und zur Anzeige der so gewonnenen Daten erforderlichen Mittel und Bedienelemente aufzunehmen. Diese sogenannten Ortungsendgeräte bilden also selber Netzknoten des Netzwerkes, verfügen aber über die Notrufauslösung hinausgehend über eine erweiterte Funktionalität. Sie sind zweckmäßigerweise vor Eintritt der Katastrophe an gut zugänglichen Stellen ortsfest installiert und werden vom Benutzer nur dann mitgenommen, sobald sich eine Katastrophe abzeichnet oder bereits eingetreten ist.
Es müssen aber nicht zwingend unterschiedliche Geräte vorgesehen sein. Vielmehr können möglicherweise alle Endgeräte einen identischen oder ähnlichen Funktionsumfang aufweisen, so dass jedes Endgerät als Ortungsendgerät benutzbar ist.
Weiterhin ist das aus den mobilen Endgeräten gebildete Netzwerk nicht notwendigerweise in sich abgeschlossen. Vielmehr ist das vorliegende Informations- und Kommunikationssystem vorteilhafterweise in der Art eines offenen, erweiterbaren Systems konzipiert. Dabei können auch weitere Typen von Geräten Teil des Gesamtsystems sein, z. B. solche, die nicht unmittelbar zur Notrufauslösung oder zur Ortung vorgesehen sind, sondern lediglich als Netzknoten eine grundlegende Netzabdeckung sichern. Derartige Geräte könnten auch zumindest teilweise stationär angebracht sein. Zudem könnten speziell für professionelle Hilfskräfte gefertigte und an deren Bedürfnisse angepasste Endgeräte in das Ad-hoc-Netzwerk eingebunden sein. Dies könnten beispielsweise auch Engeräte sein, die zwar selber keinen Notruf in der oben beschriebenen Art und Weise absetzen, dafür aber Notrufe anderer Geräte empfangen können.
Die Lokalisierung eingehender Notrufe kann dabei z. B. durch eine Auswertung der Funkcharakteristik (Feldlinienverlauf etc.) erfolgen. Zusätzlich oder alternativ kann zur Positionsbestimmung des jeweiligen Notrufsenders auch die aktuelle Netzwerktopologie, insbesondere die Anzahl der Zwischenknoten zwischen Sender und Empfänger, herangezogen werden, so dass in einer Stadt eine zumindest „gebäudegenaue" Ortung hilfsbedürftiger Personen möglich ist. Im Nahbereich lassen sich Endgeräte ggf. auch über die Signallaufzeiten von Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (ähnlich wie bei einem Echolot) lokalisieren. Vorteilhafterweise werden dabei für eine größere Genauigkeit und für eine erhöhte Verfügbarkeit auch in ungünstigen Konstellationen verschiedene Techniken zur Ortung miteinander kombiniert oder in der Art einer redundanten Ausführung zur gegenseitigen Kontrolle nebeneinander betrieben.
Die Anzeige auf dem zugehörigen Ortungsendgerät kann im einfachsten Fall textbasiert sein, umfasst vorteilhafterweise aber graphische Elemente, etwa in der Art einer Landkarte oder eines Umgebungsplans, in dem die Positionen von Notrufern (absolut oder relativ zur Position des Ortenden) visuell markiert sind. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine akustische Ausgabe der Informationen vorgesehen sein, wie sie etwa von mobilen Navigationsgeräten bekannt ist.
Das Betätigungselement zur Notrufauslösung kann im Prinzip jeglicher Schalter, Taste, Berührungssensor etc. sein. Vorteilhafterweise ist es deutlich von den übrigen Bedienelementen abgesetzt, um eine irrtümliche Betätigung zu vermeiden.
Vorteilhafterweise weist das jeweilige Endgerät einen auf ein satellitengestütztes Positionsbestimmungssystem abgestimmten Empfänger, insbesondere einen GPS-Empfänger, auf, wobei die Endgeräte des Netzwerkes derart konfiguriert sind, dass die so ermittelten Positionsdaten zumindest im Fall eines Notrufs an das jeweilige Ortungsendgerät übermittelt werden. Damit ist eine besonders präzise Ortung von Endgeräten ermöglicht, sofern diese die Signale der Satelliten empfangen können. Die Aufbereitung der Rohdaten erfolgt zweckmäßigerweise im Ortungsendgerät, um Rechenkapazitäten im ständig mitgeführten, notrufauslösenden Endgerät einzusparen. Selbstverständlich kann anstelle oder neben der Verwendung von GPS-Signalen (USA) auch eine Verarbeitung von Signalen konkurrierender Systeme, beispielsweise Galileo (Europa), GLONASS (Russland), MTSAT (Japan) oder Compass (China), vorgesehen sein.
Vorteilhafterweise umfasst das jeweilige Endgerät einen Berührungssensor, wobei für den Fall, dass kein Notruf ausgelöst wurde, eine Übermittlung von Positionsdaten nur bei einer einmaligen oder dauerhaften Berührung vorgesehen ist. Das Endgerät muss also zuerst durch Betätigen des Notfallschalters oder durch Berühren des Sensors bzw. der berührungsempfindlichen Endgeräteoberfläche „aktiviert" werden, bevor die Positionsdaten über das Netzwerk übertragen werden. Dadurch wird der Datenverkehr im Netzwerk gering gehalten, und es wird vermieden, dass von ihren Benutzern „verlassene" oder liegen gelassene Geräte geortet werden.
In einer weiteren Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass ein Endgerät zunächst durch eine Berührung aktiviert wird. Zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt dann von einer anderen Stelle, z. B. von einem anderen Endgerät oder von einer externen Leitstelle, eine manuell eingeleitete oder automatische Rückfrage („Ist bei Ihnen alles in Ordnung?"). Auch das jeweilige Endgerät selber könnte so programmiert sein, dass es derartige Rückfragen einmalig oder periodisch ausgibt. Erfolgt darauf hin keine Reaktion, was auf eine schwere Verletzung oder Bewusstlosigkeit bzw. einen Schockzustand des Benutzers hindeuten könnte, so könnte eine automatische Notrufauslösung, d. h. eine Notrufauslösung ohne Betätigung des Notrufknopfes, vorgesehen sein.
Vorteilhafterweise ist die Anzeige auf dem jeweiligen Ortungsendgerät, abgesehen von vorab definierten Ausnahmen für spezifische Notrufsender, auf diejenigen Notrufsender beschränkt, deren Entfernung zum Ortungsendgerät kleiner oder gleich einer vorgegebenen Maximalentfernung ist. Diese Maßnahme trägt konsequent dem eingangs geschilderten Grundgedanken einer Selbsthilfe betroffener Personen in ihrem unmittelbaren geographischen Umfeld bzw. in ihrer Nachbarschaft Rechnung. Zum einen wird so das Datenaufkommen im Netzwerk möglichst gering gehalten, zum anderen wird ein Benutzer eines Ortungsendgerätes nicht durch eine Vielzahl weit von ihm entfernt ausgelöster Notrufe irritiert. Die Anzeige beschränkt sich vielmehr auf eine Region, in der er auch tatsächlich eingreifen und helfend aktiv werden kann. Dabei können allerdings einzelne Ausnahmen vorgesehen sein, indem z. B. der Standort von Angehörigen auch dann angezeigt wird, wenn sie sich vergleichsweise weit entfernt aufhalten. Derartige Zuordnungen werden zweckmäßigerweise vorab beim Erwerb des Endgerätes bzw. vor dessen akutem Einsatz durch eine gerätespezifische Konfiguration bzw. Programmierung festgelegt.
Als einfaches Kriterium für die Beschränkung der Anzeige auf dem Ortungsendgerät kann beispielsweise die Anzahl der Zwischenknoten zwischen Sender und Empfänger (Ortungsendgerät) dienen.
Vorteilhafterweise weist das jeweilige Endgerät des Informations- und Kommunikationssystems ein Betätigungselement („OK-Taste") auf, mit dem ein zuvor ausgelöster Notruf wieder deaktiviert oder zurückgenommen wird. Personen, die in anfänglicher Panik bei Eintritt der Katastrophe den Notrufknopf betätigt haben, ohne dass dies erforderlich gewesen wäre, können also später ihre Entscheidung bewusst revidieren (und ggf. den Notrufknopf auch erneut bzw. erst zu einem späteren Zeitpunkt betätigen).
Vorteilhafterweise weist das jeweilige Endgerät mindestens ein Betätigungselement auf, bei dessen Betätigung eine vorab festgelegte Statusnachricht über das Netzwerk versandt und an andere Netzknoten weitergeleitet wird. In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Endgerät darüber hinausgehend Mittel zur Eingabe oder Aufnahme sowie zur Anzeige oder Wiedergabe von Individualnachrichten auf, die über das Netzwerk versandt und an andere Netzknoten weitergeleitet werden.
Dabei erfolgt die Nachrichtenübermittlung vorteilhafterweise in der Art eines Broadcasts an alle Endgeräte des Netzwerks, wobei die Endgeräte durch ihre Konfiguration derart in Gruppen unterteilt sind, dass ausschließlich die Mitglieder einer Gruppe von einem anderen Gruppenmitglied versandte Nachrichten anzeigen oder wiedergeben. Damit ist bei einfach gehaltener Kommunikationsstruktur eine zielgerichtete Weiterleitung von Nachrichten an vorab definierte Empfänger möglich.
Zweckmäßigerweise ist bei dem jeweiligen Endgerät die Anzahl der von ihm aus versendbaren Individualnachrichten und/oder deren Größe (Datenmenge, Länge der Übertragung) limitiert, um das Datenaufkommen im Netzwerk möglichst gering zu halten.
Weiterhin ist vorteilhafterweise eine Priorisierung von Notrufsignalen gegenüber Nachrichten bei der Weiterleitung von Netzknoten zu Netzknoten vorgesehen. Nachrichten werden gegebenenfalls solange zwischengespeichert und erst dann versendet, wenn wieder ausreichende Übertragungskapazitäten im Netzwerk zur Verfügung stehen.
Vorteilhafterweise umfasst das jeweilige Endgerät Sensoren zur Erfassung von physikalischen oder chemischen Umgebungsbedingungen, wobei eine Übermittlung von so gewonnenen Messwerten über das Netzwerk an andere Endgeräte sowie eine eventuelle Anbindung an andere Netze (Internet, Übertragung an wissenschaftliche Einrichtungen) vorgesehen ist. Derartige Daten können bei der Diagnose des Katastrophenausmaßes und der erforderlichen Hilfsmaßnahmen hilfreich sein.
Besonders vorteilhaft ist es für die Anwendung im Erdbebenfall, wenn zumindest eines der Endgeräte einen Sensor zur Erfassung seismischer Daten aufweist, wobei Mittel vorgesehen sind, um festzustellen, ob dieses Endgerät ortsfest installiert ist oder sich im mobilen Einsatz befindet, und wobei im Falle einer ortsfesten Installation eine Übermittlung der seismischen Daten über das Netzwerk an andere Endgeräte vorgesehen ist. Die so ausgerüsteten Endgeräte können daher in der Art eines selbstorganisierenden passiven Sensornetzwerkes vor Eintritt der Katastrophe ein Erdbebenfrühwarnsystem bilden oder an ein entsprechendes externes System angekoppelt sein.
In konsequenter Fortführung dieser Idee umfasst das jeweilige Endgerät eine Auswerteinrichtung, welche die von einer Mehrzahl von an verschiedenen Orten installierten Endgeräten erfassten seismischen Daten miteinander und/oder mit empirisch bekannten Erschütterungsmustern vergleicht und bei Vorliegen einer genügend hohen Korrelation einen Erdbebenalarm auslöst. Dadurch ist verhindert, dass bereits eine von Menschen verursachte geringfügige Erschütterung (z. B. laute Musik, Verrücken eines Schranks etc.) einen Erdbebenalarm auslöst. Weiterhin können zur Erdbebenfrüherkennung andere physikalische oder chemische Parameter, die von entsprechenden Sensoren erfasst werden, ergänzend oder alternativ herangezogen werden (z. B. die Radonkonzentration in der Luft).
Weiterhin ist in vorteilhafter Ausgestaltung eine Übermittlung eines an einem beliebigen Netzknoten ausgelösten Alarmsignals über das Netzwerk an alle anderen Endgeräte vorgesehen, wobei das jeweilige Endgerät einen optischen und/oder akustischen Signalgeber aufweist und/oder mit einem Vibrationsalarm ausgestattet ist, welcher durch das Alarmsignal aktiviert wird.
Um den Energiebedarf des jeweiligen Endgerätes möglichst gering zu halten, ist es zweckmäßig, wenn es sich vor der Alarmauslösung in einem passiven Modus befindet, in dem lediglich seismische Daten zur Früherkennung eines Erdbebens oder ein Alarmsignal über das Netzwerk übermittelbar sind. Im passiven, stromsparenden Zustand können einzelne Komponenten des jeweiligen Endgerätes, die eine hohe elektrische Leistungsaufnahme haben, insbesondere Sensoren, deaktiviert sein. Dabei ist auch ein periodisches „Aufwecken" einzelner Komponenten denkbar, um z. B. das tägliche Erdbebenklima oder die Außentemperatur abzurufen.
In einer Weiterbildung umfasst das jeweilige Endgerät medizinische Sensoren zur Erfassung von Vitalfunktionen einer Bedienperson, wobei so aufgenommene medizinische Daten über das Netzwerk übertragbar sind. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, einen ausgelösten Notruf zu deaktivieren oder zu ignorieren, sofern die betroffene Person nicht mehr lebt. Auf diese Weise können es die beteiligten Hilfskräfte vermeiden, eine bereits verstorbene Person zu bergen, solange noch an anderer Stelle Aussicht auf Rettung noch lebender Verletzter bzw. Verschütteter besteht.
Vorteilhafterweise sind in dem jeweiligen Endgerät persönliche Daten des Besitzers gespeichert, für die keine Übertragung über das Netzwerk vorgesehen ist, sondern die sich ausschließlich am Endgerät selbst darstellen oder über ein am Endgerät anschließbares Datenübertragungskabel, insbesondere ein USB-Kabel, oder über eine drahtlose Schnittstelle mit einer Reichweite von wenigen Metern auslesen lassen. Eine derartige Konfiguration trägt den Vorgaben des Datenschutzes einerseits und den Bedürfnissen der Hilfs- und Bergungspersonen andererseits nach möglichst vollständiger Information, z. B. über die Blutgruppe eines Verletzten etc., Rechnung.
Über einen integrierten USB-Anschluss oder eine ähnliche Schnittstelle kann auch die Konfiguration/Programmierung des Endgerätes erfolgen.
Vorteilhafterweise sind zumindest einige der Endgeräte datenmäßig an ein externes Netzwerk oder Informationssystem, insbesondere das Internet, angekoppelt. Diese Anbindung kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass einzelne Endgeräte als Brückenknoten (Gateways) zu anderen Netzen fungieren.
Hinsichtlich des als Ortungsendgerät einsetzbaren Endgerätes ist es vorteilhaft, wenn dieses zusammen mit einer zugehörigen Ladestation zur Aufladung einer in das Endgerät eingesetzten wiederaufladbaren Energiequelle eine Gerätekombination bildet, wobei das Endgerät über die Ladestation in einer Wandsteckdose eines Gebäudes installierbar ist. Wie bereits dargestellt, kann das Endgerät auf diese Weise bei der Anwendung im Erdbebenfall in der Prä-Beben-Phase in ein Frühwarnsystem eingebunden sein.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist das Ortungsendgerät in einem Warte- oder Ruhezustand mithilfe eines Schnapp- und/oder Federmechanismus in/an der Ladestation verriegelbar, wobei Mittel vorgesehen sind, durch die sich der Schnapp- und/oder Federmechanismus in einem Alarmfall automatisch löst, so dass das Endgerät griffbereit positioniert ist, etwa aus einer Gehäuseabdeckung hervorspringt.
Vorteilhafterweise ist am Ortungsendgerät ein in der Art eines Brustgurtes am menschlichen Körper tragbares Gurtband befestigt, so dass das Ortungsendgerät nach seiner Entnahme aus der Ladestation auf diese Weise von der jeweiligen Person umgehängt und bequem und sicher transportiert werden kann.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Kommunikation und zur Informationsübermittlung im Katastrophenfall, insbesondere bei einem Erdbeben, bei dem ein an einem Endgerät eines selbstorganisierenden drahtlosen Ad-hoc-Netzwerkes ausgelöster Notruf an ein Ortungsendgerät übermittelt wird, wobei der Notruf in dem Ortungsendgerät lokalisiert wird, und wobei die räumliche Position des als Notrufsender wirksamen Endgerätes auf einer Anzeigeeinheit des Ortungsendgerätes dargestellt wird.
Die für die Vorrichtung genannten Vorteile sowie mögliche Weiterbildungen gelten sinngemäß auch für das Verfahren.
Zusammenfassend wurde ein Informations- und Kommunikationssystem für den Katastrophenfall, insbesondere den Erdbebenfall, entwickelt. Es ermöglicht in den ersten Stunden und Tagen nach Eintritt einer Erdbebenkatastrophe, in denen herkömmliche Kommunikationswege wie Mobilfunk, Festnetz und Internet ausfallen, eine Verständigung zwischen den Betroffenen, Hilfskräften und Angehörigen. Für sie besteht in diesem Zeitraum ein extrem hoher Kommunikationsbedarf – weil Verletzte und Verschüttete so schnell wie möglich geborgen werden müssen, weil die Rettungskräfte wissen müssen, wo sie gebraucht werden, insbesondere aber auch, weil Menschen ein dringendes Bedürfnis haben, mit ihren Angehörigen in Kontakt zu treten, um zu erfahren, ob ihnen etwas passiert ist. Das in den Ansprüchen und in der Beschreibung näher spezifizierte Informations- und Kommunikationssystem ist konzipiert für den Einsatz in besonders erdbebengefährdeten Regionen und wird bereits vor Eintritt der Katastrophe installiert.
Das System basiert auf der Technologie selbstorganisierender Sensornetzwerke und stellt ein innovatives Anwendungskonzept für diese dar. Mit selbstorganisierenden Netzen, welche derzeit Gegenstand intensiver Forschungen im Informatikbereich sind, kann ein drahtloses Funkkommunikationsnetzwerk aufgebaut werden. Im Unterschied zu herkömmlichen Netzen sind selbstorganisierende jedoch deutlich ausfallresistenter: Bei konventionellen, sowohl kabelgebundenen als auch drahtlosen Netzwerken ist der Weg der Nachrichtenübertragung über einzelne Knotenpunkte festgelegt, so dass deren Ausfall Störungen zur Folge hat. Bei einem selbstorganisierenden Netz hingegen sind die einzelnen Knoten Sender und Empfänger zugleich. Das heißt, wenn ein Knoten ausfällt, suchen die übrigen einen alternativen Weg für die Nachricht. Da somit keine Konfiguration der einzelnen Übertragungswege notwendig ist, können selbstorganisierende Netze sofort und unkompliziert installiert werden und eignen sich deswegen insbesondere für eine Anwendung im Katastrophenfall.
Das vorliegende System nutzt diese Technologie, um verschiedenen Erfordernissen gerecht zu werden: Vorzugsweise fungiert es einerseits als Erdbebenfrühwarnsystem, indem es über Sensoren seismische Bewegungen erkennt. Im Erdbebenfall wird so eine Warnung abgegeben und zudem wichtige Information und Handlungsanweisungen akustisch übertragen. Unmittelbar nach Eintreten einer Erdbebenkatastrophe können mit den Komponenten des Informations- und Kommunikationssystems verletzte oder verschüttete Personen einen Notruf absenden sowie geortet werden. Eine Ortung von Personen, die ein solches Gerät bei sich haben, kann dabei nicht nur durch die Hilfskräfte, sondern auch durch andere Be troffene, die sich in der Nähe befinden, erfolgen. Damit soll die Selbst- und Nächstenhilfe in der kritischen ersten Phase, in der ein Ausfall der professionellen Hilfskräfte wahrscheinlich ist, unterstützt werden: Aus zahlreichen Untersuchungen geht hervor, dass die Betroffenen selbst die wichtigsten Retter in den ersten Stunden nach Eintritt eines katastrophalen Ereignisses sind und unmittelbar Maßnahmen zur gegenseitigen Hilfe ergreifen. Zudem erlaubt das System die Kontaktaufnahme mit Angehörigen. Diese Möglichkeit, Klarheit über den Zustand von Angehörigen zu bekommen, kann auch die Handlungsfähigkeit von Betroffenen wiederherstellen.
Das System ist vorzugsweise aus zwei Komponenten aufgebaut: einem vergleichsweise kleinen Gerät („Companion"), das der Mensch bei sich trägt und einem etwas größeren Gerät („Connector"), das im Wohnraum verortet ist, im Erdbebenfall aber mitgenommen und aktiv genutzt werden kann.
Im Ruhezustand befindet sich der Connector vorteilhafterweise in einer Ladestation, die in der Steckdose angebracht ist. Auf seine Funktion weist eine Öffnung an der Vorderseite hin, durch die der Notrufknopf zu sehen ist. Diese zurückhaltende, schlichte Optik ermöglicht eine Integration des Geräts in unterschiedliche Wohnumfelder.
Im Einsatzfall wird vorteilhafterweise neben einem akustischen und optischen Alarm ein Federmechanismus ausgelöst, der das Gerät nach oben springen lässt. So wird Aufmerksamkeit auf den Connector gelenkt und angezeigt, dass das Gerät mitgenommen werden soll. Der Connector kann anschließend am Körper befestigt werden; erleichtert wird dies durch einen Brustgurt und einen Schnellverschluss an der Unterseite des Geräts. Der Notrufknopf befindet sich zweckmäßigerweise auf der Vorderseite und ist so zu jeder Zeit sofort verfügbar. Auf der Rückseite ist der Bildschirm angebracht, über den eine Ortung anderer Endgeräte (Companion oder Connector) möglich ist. Diese zweite Ebene der Bedienung ist somit deutlich von der ersten, welche unter Umständen im Schockzustand nutzbar sein muss, abgetrennt, so dass Verwirrung vermieden wird.
Der Companion ist ein sehr kleines Gerät und kann z. B. mit einer Schlaufe am Schlüsselbund befestigt werden. Das zentrale Element ist der Notrufknopf. Darüber hinaus ist vorteilhafterweise auch mit dem Companion eine Kommunikation mit Angehörigen in Form kurzer Sprachnachrichten möglich. Das Gerät enthält vorteilhafterweise einen USB-Anschluss, über den der Companion konfiguriert und aufgeladen werden kann. Zur Aufladung kann er in den Connector eingesteckt werden, auf dessen Oberseite sich ein entsprechender Anschluss befindet, oder durch eine direkte Verbindung mit einem Computer aufgeladen werden.
Ein Zugang zu einem selbstorganisierenden Ad-hoc-Netzwerk könnte prinzipiell auch als zusätzliches Modul in ein Mobiltelefon integriert sein. Die Standardkomponenten eines Netzknotens, welche zum Betrieb notwendig sind, ließen sich auf einem Chip von minimaler Größe integrieren. Das Gehäuse eines entsprechenden Handys müsste dann also angepasst werden, das Handy würde sich aber insgesamt nur geringfügig in den Dimensionen verändern. Alternativ könnte auch ein ansteckbares Modul angeboten werden, welches dem Mobiltelefon hinzugefügt werden kann. Die Komponenten für die Interaktion – Lautsprecher, Mikrofon, Bildschirm und Bedienelemente – wären so bereits vorhanden. Über eine zusätzliche Taste wäre ein Umschalten zwischen dem Ad-hoc-Netzbetrieb und dem Betrieb durch das Mobilfunknetz möglich. Im Erdbebenfall könnte dieses Umschalten automatisch durch das Gerät vorgenommen werden. Durch eine spezielle Software würden die Benutzeroberfläche und die Anzeige auf dem Bildschirm der eingeschränkten Funktionalität im Ad-hoc-Netzbetrieb angepasst, da gezielte Anrufe anderer Personen nicht möglich sind.
Ein Nachteil könnte allerdings die Verbindungsgeschwindigkeit sein. Das auch im vorliegenden Anwendungsfall relevante Ziel der Forschung an selbstorganisierenden Netzwerken besteht darin, eine sehr schnelle Übertragung von Daten zu ermöglichen. Eine Umstellung der Funktion eines Mobiltelefons auf den Ad-hoc-Modus könnte so möglicherweise mehrere Sekunden benötigen, während eine direkte Datenübertragung von Geräten, welche nur für diesen Zweck bestimmt sind, nur Bruchteile von Sekunden benötigen soll. Im Erdbebenfall können bei einer Vorwarnung aber Sekunden entscheidend sein. Falls ein selbstorganisierendes Netzwerk lediglich auf entsprechenden, in Mobiltelefonen integrierten Modulen beruht, ist es zudem nicht möglich, seismische Daten zu generieren. Hierfür wäre eine feste Installation der Sensoren notwendig, welche dem Charakter des Mobiltelefons natürlich widerspricht. Eine ständige Mobilität aller Sensorknoten würde zudem zu einer sehr dynamischen Struktur des Netzes führen, das heißt, die Organisation des Netzwerks müsste ständig angepasst werden. Dies zöge eine sehr viel höhere Komplexität sowie einen deutlich höheren Energieverbrauch der einzelnen Komponenten und damit eine deutlich größere notwendige Energiequelle nach sich. Zudem wäre die Stabilität des Netzes wesentlich unsicherer.
Ein weiteres Problem wäre die Schnittstelle für die Betroffenen. Eine vollständige Funktionalität des Mobilfunknetzes kann die hier beschriebene Technologie wie ausgeführt nicht bewältigen. So müssten Mobiltelefone vorab mit einer speziellen Konfiguration versehen werden, welche eine angepasste, eingeschränkte Benutzeroberfläche lieferte. Diese veränderte Oberfläche wäre dem Betroffenen aber nicht bekannt und würde somit im Moment der Panik für zusätzliche Verwirrung sorgen, wenn das Handy plötzlich nicht mehr so reagiert wie gewohnt. Eine Alternative für einen leistungsstarken Ersatz des Mobilfunknetzes wäre möglicherweise die Nutzung von Satellitenkommunikation, allerdings wäre dies wiederum mit hohen Kosten verbunden. Auch eine Ortung von Personen wäre damit nicht möglich.
Die genannten Gründe sprechen somit dafür, das hier beschriebene Informations- und Kommunikationssystem unabhängig von bislang existierenden Mobilfunkgeräten oder dergleichen auf der Basis von eigenständigen, speziell an ihren vorgesehenen Verwendungszweck angepassten Endgeräten zu realisieren.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in jeweils vereinfachter und schematischer Darstellung:
1 Kommunikationswege in einem herkömmlichen Mobilfunknetz in verschiedenen Stadien der Funktionstüchtigkeit während eines Katastrophenfalls;
2 Kommunikationswege in einem selbstorganisierenden drahtlosen Netzwerk;
3 ein als Ortungsendgerät einsetzbares Endgerät eines auf der Basis eines selbstorganisierenden drahtlosen Ad-hoc-Netzwerkes installierten Informations- und Kommunikationssystems;
4 ein zugehöriges Endgerät, das dazu bestimmt ist, ständig von einem Benutzer mitgeführt zu werden; und
5 einen Ablaufplan für die Informationsübermittlung und Kommunikation in einem auf der Basis eines selbstorganisierenden drahtlosen Ad-hoc-Netzwerkes installierten Informations- und Kommunikationssystem.
I. Beschreibung der technologischen Basis
In 1 ist ein herkömmliches Mobilfunknetz dargestellt. Es ist aufgebaut aus einem Netz aus Basisstationen, die mit einer Mobilfunkvermittlung in Verbindung stehen. Zur Übermittlung einer Nachricht sendet das Mobiltelefon Funksignale zu der nächstgelegenen Basisstation. Diese leitet das Gespräch zu einer Vermittlungsstelle für Mobilfunkgespräche weiter. Von dort wird die Verbindung an das Festnetz oder an eine andere Basisstation weitergeleitet, deren Antenne über Funksignale Kontakt zu dem Mobiltelefon des Empfängers aufnimmt (oberes Bild). Jede Basisstation hat eine bestimmte Reichweite. Um eine flächendeckende Netzabdeckung aufzubauen, sind die Basisstationen in einem Raster aufgebaut. Der Bereich, den eine Basisstation abdeckt, wird als Netzzelle bezeichnet. In jeder Funkzelle kann eine begrenzte Anzahl von Nutzern gleichzeitig telefonieren. Der Durchmesser der Zellen variiert von ein bis zwei Kilometern in Städten bis etwa zwanzig Kilometern auf dem Land. Wenn eine Basisstation durch Überlastung, Stromausfall oder Beschädigung ausfällt, steht in der gesamten angegliederten Netzzelle die Funkkommunikation nicht mehr zur Verfügung (mittleres Bild). Fällt die Vermittlungsstelle aus, bricht das gesamte Netz zusammen, eine Mobilfunkkommunikation ist nicht mehr möglich (unteres Bild).
Die Darstellung in 2 zeigt ein selbstorganisierendes Netzwerk. Die einzelnen Knoten kommunizieren untereinander. Zur Nachrichtenübermittlung suchen sie den jeweils geeigneten Weg, um die Nachricht von Knoten zu Knoten weiterzugeben, bis diese ihren Empfänger erreicht hat (Bild oben). Falls einzelne Knoten ausfallen, suchen die Knoten selbständig einen alternativen Weg, um eine Nachrichtenübermittlung dennoch zu gewährleisten (Bild unten).
Die Leistungsfähigkeit von selbstorganisierenden Netzen wird im Wesentlichen durch die folgenden Faktoren eingeschränkt:
Die Übertragung von Daten stellt hohe Anforderungen an die Software, da bei höherem Datenaufkommen und mit zunehmender Anzahl der Knoten in einem Netzwerk prinzipiell jeder Knoten alle Nachrichten von anderen Knoten, auch wenn sie nicht für ihn bestimmt sind, empfängt und somit auswertet. Dies schränkt die Skalierbarkeit der Netze ein und muss bei der Festlegung von Datenmengen, die übertragen werden sollen, beachtet werden.
Trotz des möglicherweise hohen Datenaufkommens müssen die einzelnen Knoten energiesparend betrieben werden. Mobile Ad-Hoc-Netzwerke oder Sensornetze sind daher vorzugsweise so angelegt, dass sie über einen längeren Zeitraum autark funktionieren und ggf. nicht gewartet werden müssen. Eine effiziente Energienutzung ist also von wesentlicher Bedeutung. Um schonend mit der vorhandenen Energie umzugehen, sollte jeder Knoten in einem selbstorganisierenden Netz „nur so stark" senden müssen, dass er gerade zwei oder drei – mindestens natürlich einen – Nachbarn erreicht.
Zur Energieversorgung kommen neben Batterien, Akkumulatoren und Kondensatoren Solarzellen oder andere Techniken in Frage, welche Energie aus der Umwelt des Sensors gewinnen können, beispielsweise Thermoelemente oder Piezokristalle. Derzeit ist die Energieausbeute jedoch noch gering. Am Georgia Institute of Technology in Atlanta, Georgia, werden derzeit Nanogeneratoren erforscht, welche ebenfalls über einen piezoelektronischen Effekt mechanische Energie aus Körperbewegungen in elektrische Energie umwandeln sollen. Diese sind aber noch nicht in der Praxis im Einsatz.
Derzeit werden überdies wiederaufladbare Folienbatterien entwickelt, die flexibel sind und in jeder beliebigen Form gefertigt werden können, also auch in sehr kleinen und flachen Formaten zur Verfügung stehen. Es existieren bereits Lithium-Polymer-Batterien, welche extrem dünn, flexibel und wiederaufladbar sind.
Einzelne Knoten kommunizieren untereinander über Nahfunkverfahren oder infrarotes Licht, wobei letzteres eine direkte Sichtlinie zwischen zwei Knoten erfordert. Im Freien können derzeit zwei Knoten über eine Entfernung von bis zu 4 km hinweg direkt kommunizieren, womit auch ungünstige Sendeverhältnisse überbrückt werden. In Gebäuden kann über eine Distanz von etwa 300 Metern gesendet werden.
Die Sendeleistung ist dabei stark von der zur Verfügung stehenden Energieversorgung sowie von der jeweils genutzten Bandbreite des Frequenzbandes abhängig. In der Nachrichtentechnik wird das elektromagnetische Spektrum, das zur Übertragung der Funkwellen dient, in so genannte Frequenzbänder aufgeteilt. Ein Frequenzband bezeichnet dabei einen Teilbereich der verwendeten elektromagnetischen Frequenzen. Das Spektrum ist nach Frequenz (bzw. Wellenlänge) und Nutzung aufgeteilt. International werden verschiedene Bezeichnungen für Frequenzbänder verwendet, deren Grenzen oft willkürlich nach dem aktuellen Erkenntnisstand in der Hochfrequenzphysik festgelegt wurden.
Elektromagnetische Frequenzen sind nur in einer begrenzten Zahl vorhanden. Zudem ist die Menge der in einer Funkwelle übertragbaren Informationen von ihrer Frequenz abhängig und somit beschränkt. Es gibt demzufolge eine natürliche Grenze für die in einer Zeiteinheit übertragbaren Informationen in einem Frequenzband. Jede Nutzung eines Frequenzbandes zur Datenkommunikation muss von der Regulierungsbehörde des jeweiligen Landes genehmigt werden, in Deutschland geschieht dies beispielsweise durch die Bundesnetzagentur. Es wird festgelegt, mit welcher Leistung auf der jeweiligen Frequenz gesendet werden darf, wie lange das Medium belegt werden darf etc.
Jeder Knoten in einem drahtlosen Netzwerk hat nur eine bestimmte Reichweite. Dennoch könnte es bei einer überdurchschnittlichen räumlichen Konzentration von Knoten zur gegenseitigen Behinderung kommen. Eine Lösung hierfür wäre beispielsweise der Einsatz eines Kurzwellensystems und eine Priorisierung. Die Knoten an dem jeweiligen Ort bildeten dann eine funktechnische Untergruppe (über Bluetooth o. ä.), während nur noch einige wenige Knoten weiterhin in der Lage wären, nach außen, also mit dem Gesamtnetz, zu kommunizieren. Die einzelnen Knoten könnten nach wie vor untereinander und nach außen kommunizieren, die Kommunikation in diesem Netz wird lediglich verlangsamt. Auf diese Weise wird jedoch die Stabilität des Gesamtnetzes nach außen gesichert.
Das selbstorganisierende Netzwerk funktioniert unabhängig von einer Anbindung an ein kabelgebundenes Netz. Eine Verbindung des gesamten Netzes beispielsweise mit dem Internet ist zusätzlich möglich, wenn einer der Knoten über eine Funkschnittstelle an dieses angeschlossen wird. Dies kann über eine Datenfunktechnik wie GPRS (General Packet Radio Service) oder IEEE 802.11 (WLAN) geschehen; alternativ können auch Festnetze oder Satellitenfunksysteme die Daten empfangen und übertragen. Auch eine solche Schnittstelle kann spontan in das Netz eingebracht werden, worauf eine automatische Topologieerfassung und Autokonfiguration startet, also die Knoten „automatisch lernen können", wo sie sich befinden, wo ihre Nachbarn sind und wohin sie Daten weiterleiten müssen. So ist eine problemlose Integration des Netzwerkes in bestehende Systeme möglich.
Die Knoten eines selbstorganisierenden Netzes können über ein entsprechendes Modul das GPS zur Positionsbestimmung nutzen. GPS steht für „Global Positioning System" und bezeichnet ein satellitengestütztes Navigationssystem. Allerdings können Knoten über dieses System nur dann geortet werden, wenn sie die von den GPS-Satelliten ausgestrahlten Signale direkt empfangen können, also sich entweder im Freien oder in der Nähe eines Fensters befinden. Alternativ können die Knoten mit Hilfe einer unter der Bezeichnung „Local Positioning Radar" bekannten Technologie den Abstand zu den umliegenden Knoten messen und so ihre eigene Position bestimmen.
II. Kurzbeschreibung der Einzelkomponenten
Wie bereits in der Beschreibungseinleitung deutlich wurde, setzt sich das Informations- und Kommunikationssystem aus zwei verschiedenen Arten von Endgeräten zusammen.
Die Basis bildet ein im Folgenden auch als „Connector" 2 bezeichnetes und als Ortungsendgerät einsetzbares Endgerät, das im Normalzustand mittels einer zugehörigen Ladestation 4 in einer Steckdose im Haushalt angebracht ist. Im linken Teil von 3 ist der Connector 2 zusammen mit der Ladestation 4 in einer Seitenansicht dargestellt, in der Mitte ist eine Draufsicht auf die Rückseite des Connectors 2 und im rechten Teil von 3 eine Draufsicht auf die Vorderseite des Connectors 2 wiedergegeben. Unterhalb der Vorderansicht ist je eine Draufsicht auf die beiden schmalen Stirnseiten des Connectors 2 angeordnet. Die in den quadratischen Kästen, die um die verschiedenen Ansichten herum angeordnet sind, wiedergegebenen Piktogramme sollen im Folgenden noch im Detail zu beschreibende Ausstattungsmerkmale und Funktionalitäten des Connectors 2 verdeutlichen. Im Erdbebenfall kann der Connector 2 leicht von der Ladestation 4 abgenommen und transportiert werden.
Neben dem Connector 2 ist eine zweite Sorte von Endgeräten vorgesehen. Dieses im Folgenden als „Companion" 6 bezeichnete mobile Endgerät ist ein kleines, unauffälliges Gerät, das der Nutzer bei sich trägt. Es ist in 4 jeweils in einer Draufsicht auf die Vorderseite (links) und die Rückseite (rechts) dargestellt. Dies ermöglicht die Ortung des Menschen, wenn dieser durch ein Erdbeben verletzt oder verschüttet wird.
Für die Verbindung des Connectors 2 mit der Steckdose ist eine Ladestation 4 notwendig; in der Ladestation 4 wird durch einen Transformator die Netzspannung heruntertransformiert und durch eine Gleichrichter-Schaltung gleichgerichtet.
Die Ladestation 4 soll in der Steckdose verbleiben, wenn das Gerät zum mobilen Einsatz kommt, damit es nicht unnötig groß und schwer wird; um eine internationale Verwendung des Geräts zu ermöglichen, müsste lediglich die Ladestation angepasst werden.
Um dennoch eine Wiederaufladung des Connectors 2 im Einsatzfall zu ermöglichen, ist die Integration eines USB-Anschlusses vorgesehen, der die Verbindung mit einem Computer oder Laptop ermöglicht. So wäre im Erdbebenfall bei Ausfall des Stromnetzes auch eine Ausnutzung von eventuell noch verfügbarem Akkustrom eines Laptops für den Einsatz des Connectors 2 oder Companions 6 möglich. Zudem wird die Konfiguration der Geräte über diesen Anschluss vorgenommen.
III. Kurze Beschreibung des Funktionsumfanges
Das mobile Gerät Companion 6 beinhaltet folgende Funktionen:
Im Falle eines Erdbebens wird automatisch ein akustischer und optischer Alarm ausgelöst. Zudem wird eine kurze akustische Information über das Ereignis und eine Handlungsanweisung übertragen, also beispielsweise „Erdbeben der Stärke 6.5. Bitte sofort in Deckung gehen und festhalten". Der Nutzer hat anschließend über den Notrufknopf 8 die Möglichkeit, einen Notruf abzusenden. Übersteht er das Ereignis unbeschadet, wird dies durch Drücken einer Taste 10 („OK") auto matisch seinen Angehörigen mitgeteilt, welche ebenfalls über ein an das System angeschlossenes Gerät (Companion 6 oder Connector 2) verfügen; als Angehörige werden in diesem Kontext Personen bezeichnet, deren Geräte durch eine entsprechende Konfiguration miteinander verbunden sind. Der Nutzer empfängt eine ebensolche akustische Mitteilung, wenn es seinen Angehörigen gut geht. Zudem ist es möglich, damit kurze Sprachnachrichten an diese Personen zu versenden und von ihnen zu empfangen. Eine weitere Funktion stellt sicher, dass ein automatischer Notruf abgesetzt wird, wenn der Nutzer bewusstlos wird und beispielsweise eine automatische Rückfrage nicht beantwortet. Das Gerät kann im Falle einer Verschüttung geortet werden.
Das Gerät Connector 2 beinhaltet dieselben Funktionen wie oben genannte Komponente. Zusätzlich kann mit dem Gerät eine aktive Ortung von in der Nähe befindlichen Personen, die einen Companion 6 oder Connector 2 besitzen und deren Gerät einen Notruf abgegeben hat, vorgenommen werden. Außerdem kann mit dem Connector 2 abgefragt werden, wo sich Angehörige befinden, die eines der Geräte bei sich tragen, und in welchem Zustand diese sind (Notruf oder OK).
Jedes Gerät kann z. B. mit bis zu drei anderen Geräten vernetzt werden. Diese Beschränkung ist notwendig, um die Funktionsfähigkeit des selbstorganisierenden Netzes zu gewährleisten und einer Überlastung vorzubeugen. Zudem wird so die Komplexität des Geräts reduziert.
Nachfolgend werden zunächst die Bestandteile der beiden einzelnen Geräte sowie deren Funktion und die verschiedenen Zustände der Benutzeroberfläche beschrieben, bevor anschließend auf einzelne Abläufe der Interaktion und technische Details der Funktionen eingegangen wird.
IV. Detaillierte Beschreibung des Funktionsumfanges
A. Companion
Der Companion 6 ist normalerweise in einem passiven Zustand und „schläft", überprüft aber in regelmäßigen Intervallen den Eingang von Erdbebenwarnsignalen, indem für wenige Millisekunden eine Verbindung zu den umliegenden Knoten hergestellt wird. Dies wird durch eine Platine mit entsprechenden Prozessoren ermöglicht. Im Schlafzustand ist die Oberfläche des Geräts einfarbig und nicht beleuchtet. Die Bedienelemente sind nicht aktiv. Lediglich der Notrufknopf ist farblich rot gekennzeichnet.
Eine in das Gerät integrierte Antenne ermöglicht die Funkübertragung und die Anbindung an das Netz.
Die Energieversorgung des Companion 6 ist durch einen Akku bzw. Kondensator sichergestellt. Die regelmäßige Abfrage der umliegenden Knoten benötigt nur ein Minimum an Energie, so dass eine handelsübliche Knopfzelle einen Betrieb von bis zu drei Jahren erlauben würde. Allerdings muss eine aktive Bedienbarkeit für mindestens 72 Stunden gewährleistet bleiben. Wenn die Energieressourcen also unter das dafür erforderliche Minimum fallen, gibt das Gerät automatisch ein akustisches Warnsignal ab.
Ein Aufladen der Energiequelle ist an der Ladestation über eine Verbindung mit dem Connector 2 oder an einem beliebigen Computer über den integrierten USB-Anschluss möglich. Über denselben Anschluss wird das Gerät auch für den Nutzer konfiguriert. Eine Überprüfung der Funktion ist durch einen Prüfknopf (bedienbar mit einem Kugelschreiber) möglich. Eine Leuchte bestätigt dann die Einsatzfähigkeit des Geräts.
Im Falle eines Erdbebens wird ein optischer und akustischer Alarm ausgelöst, der über Leuchtelemente und einen Lautsprecher übertragen wird. Das Gerät verän dert im Moment des Alarms sein Aussehen durch Beleuchtung und Signalfarbe und wird durch diese Transformation von einem zurückhaltenden und integrierten Gegenstand zum Warnmelder, der leicht auffindbar ist. Zudem wird ein Vibrationsalarm aktiviert.
Über den Lautsprecher werden genauere Informationen über das Ereignis ausgegeben; so kann eine Handlungsanweisung (z. B. „In Deckung gehen und festhalten") oder eine klärende Information über das Ereignis („Erdbeben der Stärke 6.5, Flutwelle erwartet") übertragen werden.
Der Nutzer muss das Gerät berühren, um so eine Aktivierung durch einen Sensor auszulösen. Diese Funktion verhindert, dass „verlassene" Geräte, in deren Nähe sich kein Mensch befindet, geortet und gesucht werden. Die Aktivierung wird jedoch automatisch ausgelöst, sobald es zu einem menschlichen Kontakt mit dem Gerät kommt; der Nutzer bemerkt diese Funktion also nicht aktiv, er wird aber mit der Warnmeldung aufgefordert, das Gerät in die Hand zu nehmen („Bitte Gerät festhalten").
Über einen Notrufkopf 8 kann Hilfe angefordert werden. Dieser Notrufknopf 8 ist intuitiv erkennbar und bedienbar. Er ist immer, auch im Ruhezustand, mit der Farbe Rot von den übrigen Bestandteilen des Geräts abgesetzt. Im Moment des Alarms wird der Knopf hinterleuchtet; das international verständliche SOS-Zeichen wird so sichtbar. Unmittelbar nach dem Erdbebenalarm ist der Notrufknopf 8 das einzige beleuchtete Bedienelement, so dass die Aufmerksamkeit des Nutzers nur auf die Möglichkeit des Notrufs gelenkt wird.
Wird der Notrufknopf 8 betätigt, wird ein Alarmsignal an folgende Stellen übertragen:

a) an die Rettungskräfte, die sich so einen besseren Überblick verschaffen können, wo Hilfe benötigt wird (genauere Informationen zu Verletzungen etc. sind in diesem Fall nicht enthalten);
b) an Connector-Geräte, die sich in nächster Nähe der Person befinden. So erfahren andere, wo Hilfe gebraucht wird und können den Hilferufenden orten. Die Versendung des Signals wird durch ein hinterleuchtetes Element, welches Funkwellen simuliert, angezeigt. So wird der betroffenen Person angezeigt, dass der Notruf gesendet wird;
c) an Connector-Geräte von Angehörigen, die sich im OK-Status befinden (d. h. der Nutzer hat das Erdbeben unbeschadet überstanden) und so automatisch einen Überblick über das Befinden der Angehörigen bekommen.

Wenn der Notrufknopf 8 betätigt wurde, gibt das Gerät in regelmäßigen Abständen ein akustisches Signal ab. Dadurch können Verschüttete wertvolle Kräfte sparen, die sonst benötigt werden, um Hilfe zu rufen. Ein Chip, der auf der Platine enthalten ist, ermöglicht eine Ortung, sofern verfügbar, durch eine GPS-Ortung; andernfalls können einzelne Sensorknoten auch gegenseitig ihre Position aufgrund ihrer Entfernung voneinander abstimmen und so eine ungefähre Position eruieren.
Dem Hilferufenden wird über den Lautsprecher ein akustisches Feedback über den Erhalt des Notrufs („Notruf erhalten, Hilfe kommt") übermittelt, sobald jemand diesen entgegennimmt. Hilferufender und Helfer bleiben dabei anonym. Bei Eintreffen dieses Feedbacks leuchtet das gesamte Gerät auf.
Damit Personen geortet werden können, die verschüttet und bewusstlos sind und so den Notrufknopf 8 nicht mehr rechtzeitig betätigen konnten, das Gerät aber bei sich tragen und aktiviert haben, wird nach Eintritt der Katastrophe von einer zentralen Stelle (bzw. verschiedenen Stellen) eine automatische akustische Nachfrage („Ist alles in Ordnung oder benötigen Sie Hilfe?") an alle Knoten geschickt. In diesem Moment wird die OK-Taste 10 aktiviert, sie wird grün hinterleuchtet. Die schwarzen Buchstaben „OK" sind immer, auch im Ruhezustand, dezent sichtbar; die grüne Hinterleuchtung ist aber erst im Moment der Aktivierung angezeigt. Während der automatischen Nachfrage blinken der Notruf- und der OK-Knopf.
Reagiert der Nutzer auf die Nachfrage nicht, wird für das Gerät automatisch ein Hilferuf abgesetzt.
Fühlt sich der Nutzer des Geräts in Sicherheit, beantwortet er die Nachfrage durch Drücken der OK-Taste 10. Daraufhin wird automatisch eine akustische Nachricht („Person A geht es gut") an beispielsweise bis zu drei Personen übertragen, welche über ein Gerät (Companion 6 oder Connector 2) verfügen und bei der Vorkonfiguration als Angehörige angegeben wurden. Ebenso können mit dem Companion 6 solche Nachrichten von Angehörigen empfangen werden. Bei Eingang einer Nachricht macht sich das Gerät durch einen Piepston bemerkbar und überträgt anschließend die akustische Nachricht. Dabei leuchtet das gesamte Gerät auf.
Eine aktiv aufgenommene Sprachnachricht kann an die vorher gespeicherten Kontakte verschickt werden, indem der Nutzer den Mikrofonknopf betätigt. Dieser ist mit einem entsprechenden Zeichen versehen. Es folgen die akustische Aufforderung: „Bitte sprechen Sie eine Nachricht von bis zu 20 Sekunden" sowie ein Signalton, ähnlich wie bei einem Anrufbeantworter. Der Nutzer spricht seine Nachricht in das Mikrofon, diese wird anschließend emuliert bzw. mittels Spracherkennung umgewandelt und als Textnachricht übertragen, da dies wesentlich energiesparender ist und die zu übertragende Datenmenge verringert. Die Ausgabe erfolgt wiederum als akustische Nachricht.
Die Angehörigen des Nutzers erhalten daraufhin per Lautsprecher die Information: „Sie haben eine Nachricht von Person A". Anschließend wird die Nachricht akustisch übertragen. So können mit dem Companion 6 akustische Nachrichten von Angehörigen empfangen werden.
Da im Falle eines Erdbebens mit einem Stromausfall gerechnet werden muss, kann der Companion 6 auch als Leuchte benutzt werden; ein Bedienelement, das mit einem entsprechenden Symbol gekennzeichnet ist, weist auf diese Funktion hin. Wird dieser Knopf gedrückt, leuchtet das Gerät und kann so bei der Orientie rung helfen. Nach dem plötzlichen Eintreten eines Katastrophenereignisses ist bereits eine schwache Lichtquelle sehr nützlich für Betroffene.
B. Connector
Der Connector 2 bietet grundsätzlich die gleichen Leistungen wie die mobile Komponente, geht jedoch in seinem Funktionsumfang über die Möglichkeiten des Companion 6 hinaus.
Zunächst sind Sensoren in dem Gerät enthalten, die eine konstante Überwachung von Vorzeichen eines Erdbebens gewährleisten. Sie stellen seismische Werte fest, messen den Gasgehalt in der Luft, z. B. die Radonkonzentration, die CO- oder CO2-Konzentration (Detektion von Bränden, Erstickungsgefahr), die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit. Diese Daten werden regelmäßig an eine zentrale Stelle übertragen, wo eine Auswertung erfolgt. So wird eine flächendeckende Erfassung von Messwerten gewährleistet. Nimmt der Connector 2 ein Erdbeben wahr, wird nach entsprechender Verifizierung mit umliegenden Geräten automatisch der Alarm ausgelöst.
Gleichzeitig sind die Geräte mit anderen Warnsystemen verbunden, so dass eine Erdbebenwarnung unmittelbar an das Netz weitergegeben werden kann, sollten die Vorzeichen außerhalb des Sensornetzwerks liegen.
Die Messung der Daten verbraucht nur ein Minimum an Energie. Um aber eine vollständige Verfügbarkeit der Energieversorgung im Katastrophenfall zu sichern, ist das Gerät über einen handelsüblichen Anschluss an der zugehörigen Ladestation in der Steckdose angebracht. Das Gerät enthält einen Akku oder Kondensator, welcher eine Bedienbarkeit für mindestens 72 Stunden gewährleisten muss.
Das Gerät bietet, anders als der Companion 6, eine Möglichkeit, andere Geräte zu orten. Damit eine visuelle Übersicht geschaffen werden kann, ist ein Bildschirm 12 mit wenigen Bedienelementen enthalten. Dieser Bildschirm 12 bietet zunächst drei Optionen zur Auswahl an.
So können Zustand und Aufenthaltsort der bei der Konfiguration angegebenen Angehörigen abgefragt werden. Bei Wahl dieser Option zeigt der Bildschirm 12 den Status der Personen an, sofern dieser bekannt ist: haben sie einen Notruf abgeschickt oder geht es ihnen gut? Zudem kann der Aufenthaltsort dieser Personen mit dem Gerät bestimmt werden, so dass Personen ihre Angehörigen finden können. Hierfür wird eine Ortung über ein GPS-System vorgenommen. Ist eine aktuelle Ortung möglich, werden diese Informationen übertragen und auf einer Landkarte angezeigt. Zudem wird im Moment des Alarms die GPS-Position aller Geräte (sowohl Companion 6 als auch Connector 2) über ein enthaltenes GPS-Modul erfasst und an die umliegenden Geräte weitergegeben. Ist eine GPS-Ortung zu diesem Zeitpunkt nicht möglich, weil ein Gerät sich im Haus befindet, wird durch die Bestimmung der Distanz zu den umliegenden Geräten die ungefähre Position festgelegt. So kann bei der Abfrage die jeweils letzte verfügbare Position mit Angabe der Uhrzeit mitgeteilt werden.
Des Weiteren kann mit dem Gerät der räumlich nächste Notruf geortet werden. Bei Auswahl dieser Option wird auf einer Umgebungskarte angezeigt, wo in unmittelbarer Nähe ein Notruf abgegeben wurde. Wenn der Nutzer sich entscheidet, diesen Notruf entgegenzunehmen und der Person zu helfen, wird dies dem Notrufenden als akustisches Signal mitgeteilt („Notruf erhalten, Hilfe kommt"). Über die Ortsangabe auf dem Bildschirm kann der Nutzer dann den Ort aufsuchen, an dem sich der Notrufende befindet, und diesem Hilfe leisten. Das akustische Signal, welches das Gerät des Notrufenden abgibt, hilft zusätzlich bei der Ortung.
Es ist möglich, diese Abfrage mehrmals durchzuführen, so können Personen, die über keinen Connector 2 verfügen, aber Hilfe leisten möchten, angeleitet werden, wo sich der nächste Notrufende befindet. Allerdings ist jeweils nur die Abfrage eines räumlich in der Nähe liegenden Notrufs möglich. Grund für diese Einschränkung ist die Überlegung, dass die Handlungsfähigkeit von Betroffenen, die helfen wollen, durch die Konfrontation mit einer nicht zu bewältigenden Situation eingeschränkt bzw. zerstört werden könnte. Stellt ein selbst unter dem Eindruck der katastrophalen Ereignisse stehender Mensch fest, dass in seinem unmittelbaren Umkreis eine unüberschaubare Anzahl von Menschen um Hilfe ruft und er diesen nicht allen helfen kann, so könnte das einen Schock auslösen.
Die dritte Option ist der Versand einer akustischen Sprachnachricht, wie auch mit dem Companion 6 möglich: nach einer akustischen Aufforderung kann eine Nachricht von bis zu 20 Sekunden aufgenommen werden, welche dann von den Geräten der Angehörigen ausgegeben wird, die mit dem Connector 2 verbunden sind.
Ein weiteres Bedienelement, mit dem man auf die jeweils vorherige Ebene („Zurück”) gelangt, ermöglicht die Navigation im Menü des Geräts.
Auch der Connector 2 kann als Leuchte eingesetzt werden; eine entsprechende Taste weist auf diese Funktion hin.
V. Erdbebendetektion
Die Sensoren des Connectors 2 nehmen alle Erschütterungen in ihrem Umfeld auf, also nicht nur Erdbeben, sondern auch alle anderen Bewegungen. Im Falle heftiger Erschütterungen – beim Verrücken eines Schranks, durch spielende Kinder oder laute Musik – wird das Gerät aktiv. Bevor aber eine Warnung abgegeben wird, überprüft der Connector 2 den Zustand der umliegenden Sensorknoten. Erst wenn hier ein bestimmtes Muster der Erschütterung festgestellt wird, lösen die Geräte einen automatischen Alarm aus. Um hier die erforderliche Messgenauigkeit zu gewährleisten, sollten solche Erschütterungsmuster analysiert und eine entsprechende Programmierung der Geräte vorgenommen werden.
Darüber hinaus sollte eine Anbindung an ein externes Erdbebenwarnsystem gewährleistet sein. Sollten die Connector-Geräte ein Beben detektieren, hieße das, das Epizentrum läge direkt unter der Stadt. Die Frühwarnzeit ist dann entspre chend kurz, ein automatischer Alarm durch das System selbst also von Vorteil. Es können jedoch in manchen Fällen so genannte Vorläuferphänomene beobachtet werden, die sich in der Veränderung geophysikalisch messbarer Größen äußern oder auf statistischen Beobachtungen beruhen, wie etwa dem Konzept der seismischen Ruhe, wenn in einer potentiell gefährdeten Region über einen längeren Zeitraum die seismische Hintergrundaktivität, also das stetige Auftreten kleinerer Beben, abnimmt und auf ein bevorstehendes größeres Ereignis hindeutet. Eine Warnung aufgrund solcher Beobachtungen sollte ebenfalls an die Geräte des Systems übertragen werden.
Eine zuverlässige Messung der seismischen Wellen ist in erster Linie gewährleistet, wenn der Connector 2 sich an einem festen Ort in der Steckdose befindet. Wird das Gerät am Menschen getragen, muss ein Abgleich der Messdaten mit den umliegenden Geräten auf bestimmte Erschütterungsmuster hin erfolgen, damit keine Fehlwarnungen erfolgen. Es muss in diesem Fall tatsächlich mit einer stark eingeschränkten Funktionalität im Hinblick auf die Messung von seismischen Daten gerechnet werden. Da es zu Forschungszwecken für Geowissenschaftler sehr wichtig ist, auch nach Eintritt des Erdbebens eine möglichst flächendeckende Datenerfassung zu erhalten, könnten Geräte, die einer grundlegenden Netzabdeckung dienen, aber nicht aktiv eingesetzt werden, diese Daten liefern. Darüber hinaus könnte ein entsprechender Sensor mit einem Speichermedium in der Ladestation verbleiben, so dass diese Daten zu einem späteren Zeitpunkt über das Sensornetz oder alternativ über das Internet abgerufen werden könnten.
VI. Ablaufdiagramm
Die oben beschriebenen Elemente der Bedienung und Abwicklungen werden in 5 in einem Diagramm schematisch dargestellt. Dabei wird zum einen eine zeitliche Ebene integriert, welche die verschiedenen Phasen des Ablaufs – vor, während, unmittelbar nach Eintritt des Erdbebens sowie die nachfolgende Phase der Reorganisation – darstellt. Andererseits stellt das Diagramm die verschiedenen Möglichkeiten des Bedienungsablaufs dar – je nachdem, wie der Nutzer mit dem jeweiligen Gerät interagiert, ändert sich die Reaktion des Geräts. Auch die Interaktion verschiedener Geräte untereinander wird vereinfacht dargestellt.
Wie an dieser Stelle nochmals deutlich wird, baut das System grundsätzlich darauf auf, dass Personen, die über einen Connector 2 verfügen, an diesem Schema beteiligt sind. Nur dann ist sichergestellt, dass die Notrufenden geortet werden können und ihnen geholfen wird. Sollte niemand in der Nähe eines Notrufenden sein, der über einen Connector 2 verfügt und ihn damit ortet, besteht dennoch die Möglichkeit, dass a) die Rettungskräfte den Notruf empfangen und in der Lage sind, diesen entgegenzunehmen, und b) andere Personen das akustische Signal des notrufenden Geräts (Connector 2 oder Companion 6) hören und darauf reagieren können. Dasselbe gilt, wenn sich nur Personen mit einem Companion 6, also ohne die Möglichkeit, zu orten, in der Umgebung befinden.
VII. Konfiguration der Geräte, Datenschutz
Die einzelnen Geräte müssen untereinander verbunden sein, damit eine Kontaktaufnahme möglich ist. Hierfür werden die Geräte einmalig beim Kauf individuell konfiguriert: das jeweilige Gerät wird einem persönlichen Nutzer zugewiesen sowie für eine automatische Verbindung mit beispielsweise bis zu drei anderen Geräten programmiert. Folglich wird keine komplizierte Benutzeroberfläche benötigt, die für eine gezielte Anwahl eines Kommunikationspartners notwendig wäre. Des Weiteren kann so eine Ortung eines Angehörigen auch dann erfolgen, wenn der Betroffene nicht mehr selbst handlungsfähig ist.
Auch die Technologie des selbstorganisierenden Netzwerks erfordert eine solche Beschränkung auf eine automatische Kommunikation; in diesen Netzwerken können nicht beliebig viele Nachrichten mit einem gezielten Empfänger versendet werden, da sich die Komplexität dadurch potenziert. Die Doppelfunktion der Knoten als Sender und Empfänger kann zur Folge haben, dass ein einzelner Knoten, der sich in einem Netz von beispielsweise 100 Knoten befindet, 100 Nachrichten übermitteln muss, wenn nur jeder Knoten eine Nachricht versendet. Der Energie verbrauch sowie die Anforderungen an die Software steigen damit stark an. Ein so genannter „Broadcast" ist in einem beschränkten Umfang jedoch möglich. Hierbei werden die Nachrichten an alle im Netzwerk befindlichen Knoten versendet; die entsprechende Konfiguration der einzelnen Knoten bewirkt, dass diese nur Nachrichten herausfiltern, die für sie bestimmt sind. Somit wird es möglich, die Technologie selbstorganisierender (Sensor-)Netzwerke für eine Minimalkommunikation einzusetzen, ohne die Stabilität und Funktionalität eines solchen Netzes zu verlieren.
Die einzelnen Geräte (Connector 2 und Companion 6) sollten bei der Konfiguration mit Namen, Wohnort und Geburtsdatum des Nutzers versehen werden. Für die Kontaktaufnahme der Geräte untereinander ist lediglich die Angabe des Namens (oder eines entsprechenden Identifikationsmerkmals) notwendig. Durch eine Speicherung weiterer Daten ergibt sich jedoch die Möglichkeit der Identifikation von Bewusstlosen. Eine Abfrage dieser Daten sollte aber aus Gründen des Datenschutzes nur durch professionelle Hilfskräfte möglich sein, wenn eine Verbindung mit einem anderen Gerät (Computer) über die USB- oder Funkschnittstelle erfolgt.
Für die Möglichkeit der Ortung eines Connectors 2 ist zudem die Angabe des Wohnorts wichtig. Damit können die GPS-Daten des Aufenthaltsorts des Geräts gespeichert werden, da die Position im Innenraum über ein GPS-System möglicherweise nicht erfasst werden kann. So kann aber die letzte Position dieser Geräte im Notfall zur Orientierung genutzt werden.
Durch die persönliche Zuweisung der Geräte und die oben genannte Speicherung von Daten ist es von besonderer Wichtigkeit, dass das System durch entsprechende Vorkehrungen vor Missbrauch geschützt wird. Generell besteht eine Gefahr des Datenabrufs nicht, weil die einzelnen Geräte erst mit dem Eintritt eines Erdbebens aktiviert werden und sich andernfalls im passiven Zustand befinden. Dennoch müssen bei der Entwicklung eines solchen Systems hier Barrieren in der Softwareentwicklung einkalkuliert werden.
Darüber hinaus ist eine Einstellung der jeweiligen Sprache des Nutzers notwendig, da sowohl Warnungen und Informationen als auch Angaben zur Bedienung akustisch übertragen werden.
Die Entscheidung für eine akustische Übertragung von Informationen ist sinnvoll, um diese möglichst unmittelbar und für jede Person verfügbar zu machen, so müssen diese nicht erst in Form von Schrift gelesen werden – eine fehlende Brille z. B. könnte dann eine Nutzung unmöglich machen. Auch die Feedbackfunktionen sollen klar verständlich sein und nicht erst dekodiert werden müssen. So werden Licht und Farbe zur Unterstützung eingesetzt, alle wichtigen Informationen aber per Sprache wiedergegeben. Zudem kann so bei dem Companion 6 auf einen Bildschirm verzichtet werden. Durch die Vorab-Konfiguration des Geräts wird sichergestellt, dass die Sprache dem jeweiligen Nutzer angepasst wird. Da das System nur mit bestimmten Sprachbausteinen agiert, können diese vorab in verschiedenen Sprachen vorbereitet werden. Wichtig ist, dass auf eine sehr gute Ausgabequalität der Sprache und eine ausreichende Lautstärke geachtet wird.
Die Konfiguration könnten Nutzer entweder selbst durch eine Verbindung mit einem Computer über den USB-Anschluss vornehmen, hierfür kann eine entsprechende Software auf dem Gerät gespeichert sein, welche die notwendigen Daten über eine USB-Leitung oder eine Internetverbindung überträgt. Alternativ könnte diese Konfiguration beim Kauf des Geräts direkt als Serviceleistung vorgenommen werden.
Die Geräte, die über das System miteinander verbunden werden, müssen sich natürlich im Einzugsbereich des jeweiligen Netzwerks befinden, um im Notfall benachrichtigt zu werden. Um eine Möglichkeit für Menschen, die sich an einem anderen Ort befinden, zu schaffen, Information über ihre Angehörigen zu erhalten, wäre eine Anbindung an eine Internetseite denkbar. Sobald ein Netzknoten mit dem Internet verbunden werden kann, können über diese Schnittstelle Informationen über die im Netzwerk befindlichen Geräte übertragen werden. Über ein Portal mit entsprechenden Zugangsdaten und Schutzmechanismen (Passwörtern) könnten dann Zustand (Notfall/OK/unbekannt) und ggf. Aufenthaltsort von Angehörigen abgefragt werden.
In einem Mehrpersonenhaushalt könnte der Connector 2 entweder mit einem Familiennamen, aber ohne eine direkte Personenzuordnung programmiert werden, oder auf eine Namenszuordnung gänzlich verzichtet werden. Es wurde hier von einer Authentifizierung durch den Nutzer abgesehen, um die Komplexität zu reduzieren.
VIII. Benutzeroberfläche und ergonomische Überlegungen
Ein wichtiger Aspekt ist die Unterteilung der Interaktion mit dem Gerät in zwei Ebenen. Der Ablauf einer Katastrophensituation kann, wie bereits dargestellt, in unterschiedliche Phasen eingeteilt werden. In der akuten Phase unmittelbar nach Eintreten des Ereignisses stehen der Schreck über das plötzliche Ereignis, Unsicherheit und möglicherweise Panik im Vordergrund. Häufig treten Menschen jedoch sehr rasch in eine zweite Phase der Reorganisation ein und versuchen, zu einem Normalzustand zurückzukehren. Hierbei ist, wie bereits erläutert, ein Kommunikationsbedürfnis zur Feststellung der eigenen Lage und zum Befinden von Angehörigen sowie das spontane Bedürfnis, anderen Menschen zu helfen, symptomatisch.
Das Gerät soll diesen beiden Phasen der Interaktion Rechnung tragen. Aus diesem Grund ist im ersten Moment nach dem Erdbeben nur der Notrufknopf 8 aktiv. Klare akustische Warnungen und Instruktionen sollen dem Betroffenen helfen, auf das Ereignis zu reagieren.
Der OK-Knopf 10 tritt erst zeitlich verzögert durch eine Hinterleuchtung in Erscheinung. Es wird hier damit gerechnet, dass ein Mensch, der die Katastrophe überlebt hat, zu diesem Zeitpunkt in der Lage ist, eine Entscheidung zu treffen, ob er Hilfe benötigt und also den Notrufknopf 8 betätigt, oder ob er sich in einer stabilen Lage befindet.
Insbesondere die Benutzung der Elemente, die eine aktive Bedienung erfordern, also die Versendung einer Sprachnachricht an Angehörige (Companion und Connector), die Abfrage der Befindlichkeit von Angehörigen sowie die Ortung anderer Personen (Connector) ist nur in der zweiten Phase von Bedeutung. Menschen, die akut in einer Notlage, verletzt oder verschüttet sind, nutzen diese Elemente möglicherweise nicht oder nur bedingt. Damit es hier zu keiner kontraproduktiven Verwirrung durch eine große Anzahl von Bedienelementen kommt, sollen diese beiden Ebenen sowohl in der Gestaltung der Bedienoberfläche, insbesondere aber auch in der formalen Gestaltung voneinander klar getrennt werden.
Ausgehend von einer grundlegenden Medienkompetenz wird angenommen, dass die meisten Nutzer mit der Bedienung eines Mobiltelefons vertraut sind. Das Gerät nutzt folglich bekannte Interaktionsabläufe, die Anforderungen sind jedoch auf ein Minimum beschränkt.
IX. Ladestation, Tragegurt
Die Ladestation 4 für den Connector 2 orientiert sich in ihrer Größe an den Dimensionen handelsüblicher Steckdosen. In ihrer rechteckigen und einfachen Form bleibt sie unauffällig und ordnet sich in die Umgebung verschiedener Räume ein. Durch eine Einfräsung in die Front des Gehäuses wird der Notrufknopf 8 des Connectors 2 sichtbar und stellt so das dominierende gestalterische Element der Ladestation 4 dar. Da der Knopf etwas zurückversetzt im Gehäuse sitzt und so eine Schattenfuge entsteht, ist zwar der Hinweis auf die Funktion des Geräts präsent, drängt sich aber nicht auf.
Der Connector 2 soll nach oben aus der Ladestation 4 herausgezogen werden. Die vertikale Bewegung zum Herausnehmen des Geräts ergibt sich aus der Position der Steckdose, die meist im unteren Bereich der Wand angebracht ist. Das Gerät verschwindet somit im Ruhezustand vollständig in der Ladestation 4, lediglich die Draufsicht bleibt sichtbar. Auf diese Weise wird angezeigt, dass sich ein zweites Element in der Ladestation befindet. Eine Lasche weist darauf hin, dass dieses zweite Element entnommen werden kann. Diese Lasche ist ein kennzeichnendes Element des Geräts. Sie setzt sich in einem breiten Gurtband 14 fort, das im hinteren Bereich der Ladestation aufbewahrt wird. Sobald der Connector 2 aus der Ladestation 4 entnommen wird, löst sich dieses Gurtband 14 und kann sofort angelegt werden. Die Lasche erleichtert diesen Vorgang.
Hilfreich beim Anlegen des Gurtbands 14 ist auch ein Clipverschluss, der am unteren Ende des Connectors 2 angefügt wird: die abgesetzten Elemente auf beiden Seiten des Verschlusses fordern zum Eindrücken auf. So kann der Verschluss leicht gelöst und der Gurt beliebig um den Körper gelegt werden. Beim Schließen des Clips vermittelt ein deutlich hörbares Feedback Sicherheit. Das Ende des Gurtbands 14 kann mit einer einfachen Handbewegung angezogen und so fixiert werden, so dass eine Adaption der Form möglich ist. Eine Fixierung des Gurtendes mit einer Schlaufe verhindert, dass es herunterhängt. Im Moment der Entnahme aus der Ladestation 4 ist das Gurtband 14 geschlossen, damit es gegebenenfalls kurzfristig um den Hals gelegt werden kann und nicht erst geschlossen werden muss. Der Clipverschluss ist in der Form an den Connector 2 angefügt.
Im Moment des Alarms wird elektrisch eine Feder ausgelöst, welche im Ruhezustand unter Spannung steht. Wird sie gelöst, wird der Connector 2 dadurch deutlich nach oben gedrückt und steht über die Ladestation 4 hinaus. Der Weg, den das Gerät dabei zurücklegt, ist lang genug, dass auch der beleuchtete Notrufknopf 8 über der oberen Kante der Ladestation 4 steht. Dies hat zur Folge, dass das Gerät eine unübersehbare Transformation vornimmt und dadurch den Menschen gleichzeitig zum Mitnehmen des Connectors 2 auffordert. Die Beleuchtung von Gehäuse und Notrufknopf 8 trägt zu dieser plötzlichen Veränderung des Produkts bei.
X. Anmerkung zur Kombination von Netzen und zu Gateways
Vorteilhafterweise sollte das vorliegend beschriebene Informations- und Kommunikationssystem mit anderen drahtlosen Netzwerken kombiniert werden, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen.
Ausgangspunkt ist die Überlegung, dass Erdbeben mit Epizentren außerhalb von Städten (dem mutmaßlichen Einsatzgebiet des Systems) möglicherweise nicht rechtzeitig durch das oben beschriebene Informations- und Kommunikationssystem erfasst würden, um Personen im Katastrophengebiet über das System vorzuwarnen. Die für die Erdbeben-Frühwarnung geplanten, im Aufbau befindlichen oder bereits aufgebauten Sensornetze, die hierarchisch organisiert sind oder über ein anderes Ad-hoc-Netzwerk realisiert werden, sollten daher in erster Linie die bestehenden, stationären Seismometer miteinander verknüpfen. Die bisher isoliert erfassten seismischen Daten sollten dabei zusammengefasst und korreliert werden, um eine Frühwarnung zu ermöglichen. Ein solches externes Netz hat eigene technische Randbedingungen, dient nur diesem Zweck und ist technisch zunächst von dem oben beschriebenen Informations- und Kommunikationssystem isoliert. Brückenknoten (Gateways) verbinden jedoch beide Netze und ermöglichen den Datenaustausch:

• Ein oder mehrere Knoten des Ad-hoc-Netzwerkes, die über eine Internetanbindung oder über zusätzliche Netzwerktechnik (Funktechnologie zur Nutzung anderer Frequenzbänder und/oder entsprechende Netzwerk-Protokolle, etc.) verfügen, verbinden sich mit dem externen Netz und realisieren den Datenaustausch, indem sie z. B. vom externen Netz erhaltene Frühwarnmeldungen per Broadcast in das Informationssystem (d. h. in das Ad-hoc-Netzwerk) einspeisen oder per Broadcast verbreitete oder an den Gateway-Knoten adressierte Nachrichten an das externe Netz direkt oder auf Anfrage weiterleiten.
• Ein oder mehrere Knoten des externen Netzes integrieren die Funktionalität von Knoten des Ad-hoc-Netzwerkes (über entsprechende Netzwerktechnik und/oder entsprechende Netzwerk-Protokolle und/oder entsprechende Teile und Verfahren des oben beschriebenen Informations- und Kommunikations systems), um zu diesem Zugang zu erhalten und so die Daten einzuspeisen oder abzufragen.

Zwei externe Netzwerke werden sinnvollerweise an das oben beschriebene Informations- und Kommunikationssystem angeschlossen:

• Das schon angesprochene wissenschaftliche Frühwarnsystem, das auf stationären Seismometern aufbaut und u. U. landesweite Abdeckung ermöglicht, aber kein Kommunikationssystem für Personen ist.
• Die Datennetze der professionellen Hilfskräfte, die nicht nur Sensordaten auslesen möchten, sondern auch wissen wollen, in welchem Stadtviertel die meisten Notrufe abgesetzt wurden. Das erleichtert die Planung über den Einsatz der Ressourcen. Das bedeutet, das selbstorganisierende Ad-hoc-Netzwerk überträgt (vorzugsweise anonymisierte und aggregierte) Daten auf Anfrage an externe, autorisierte Netze.

Grundsätzlich erlauben Ad-hoc-Netzwerke, dass auch anders gebaute Knoten, die die gleichen Funkstandards und -protokolle implementieren, am Netzwerk teilnehmen. Das Netz wird dadurch stabiler, besteht aber nicht nur aus Companion 6 und Connector 2, sondern auch aus weiteren Teilnehmern.

2: Ortungsendgerät („Connector")
4: Ladestation
6: Endgerät („Companion")
8: Notrufknopf
10: OK-Taste
12: Bildschirm
14: Gurtband

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

- www.stratxx.com [0005]
- Munz, Richard: Im Zentrum der Katastrophe. Was es wirklich bedeutet, vor Ort zu helfen; 2007, Campus Verlag, Frankfurt a. M. [0010]

Claims

Informations- und Kommunikationssystem, insbesondere für den Katastrophenfall, bevorzugt zum Einsatz bei einem Erdbeben, mit einer Mehrzahl von mobilen Endgeräten (2, 6), die Netzknoten eines selbstorganisierenden drahtlosen Ad-hoc-Netzwerkes bilden, wobei jedes Endgerät (2, 6) ein Betätigungselement (8) zur Auslösung eines Notrufs aufweist, wobei die Endgeräte (2, 6) derart konfiguriert sind, dass ein an einem als Notrufsender wirksamen Endgerät (2, 6) ausgelöster Notruf an andere Endgeräte (2, 6), die mit dem Notrufsender eine direkte Verbindung haben oder mit diesem über eine Anzahl von Zwischenkoten in Verbindung stehen, weitergeleitet wird, und wobei zumindest einige der Endgeräte (2, 6) als Ortungsendgeräte (2) ausgebildet sind, die jeweils eine Anzeigeeinheit (12) sowie Mittel zur Lokalisierung eingehender Notrufe umfassen, so dass die räumliche Position von Notrufsendern auf der Anzeigeeinheit (12) darstellbar ist.
Informations- und Kommunikationssystem nach Anspruch 1, bei dem das jeweilige Endgerät (2, 6) einen auf ein satellitengestütztes Positionsbestimmungssystem abgestimmten Empfänger, insbesondere einen GPS-Empfänger, aufweist, wobei die Endgeräte (2, 6) des Netzwerkes derart konfiguriert sind, dass die so ermittelten Positionsdaten zumindest im Fall eines Notrufes an das jeweilige Ortungsendgerät (2) übermittelt werden.
Informations- und Kommunikationssystem nach Anspruch 2, bei dem das jeweilige Endgerät (2, 6) einen Berührungssensor umfasst, wobei für den Fall, dass kein Notruf ausgelöst wurde, eine Übermittlung von Positionsdaten bei einer einmaligen oder dauerhaften Berührung vorgesehen ist.
Informations- und Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das jeweilige Endgerät (2, 6) über einen Berührungssensor oder ein sonstiges Bedienelement aktivierbar ist, wobei im aktivierten Zustand eine automatische Notrufauslösung vorgesehen ist, sofern auf eine erfolgte Anfrage oder Reaktionsaufforderung an den Nutzer, die vorzugsweise automatisch in vorgegebenen Zeitabständen ausgelöst wird, keine Reaktion erfolgt.
Informations- und Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Anzeige auf dem Ortungsendgerät (2), abgesehen von vorab definierten Ausnahmen für spezifische Notrufsender, auf diejenigen Notrufsender beschränkt ist, deren Entfernung zum Ortungsendgerät (2) kleiner oder gleich einer vorgegebenen Maximalentfernung ist.
Informations- und Kommunikationssystem nach Anspruch 5, wobei die Entfernung durch die Anzahl der Zwischenknoten und/oder durch die empfangene Signalstärke definiert ist.
Informations- und Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das jeweilige Endgerät (2, 6) ein Betätigungselement (10) aufweist, mit dem ein zuvor ausgelöster Notruf wieder deaktiviert oder zurückgenommen wird.
Informations- und Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das jeweilige Endgerät (2, 6) mindestens ein Betätigungselement aufweist, bei dessen Betätigung eine vorab festgelegte Statusnachricht über das Netzwerk versandt und an andere Netzknoten weitergeleitet wird.
Informations- und Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das jeweilige Endgerät (2, 6) Mittel zur Eingabe oder Aufnahme sowie zur Anzeige oder Wiedergabe von Individualnachrichten umfasst, die über das Netzwerk versandt und an andere Netzknoten weitergeleitet werden.
Informations- und Kommunikationssystem nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die Nachrichtenübermittlung in der Art eines Broadcasts an alle Endgeräte (2, 6) des Netzwerks erfolgt, wobei die Endgeräte (2, 6) durch ihre Konfiguration derart in Gruppen unterteilt sind, dass ausschließlich die Mitglieder einer Gruppe von einem anderen Gruppenmitglied versandte Nachrichten anzeigen oder wiedergeben.
Informations- und Kommunikationssystem nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die Anzahl und/oder die Größe der von einem oder jedem Endgerät (2, 6) aus versendbaren Individualnachrichten limitiert ist.
Informations- und Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem eine Priorisierung von Notrufsignalen gegenüber Nachrichten bei der Weiterleitung von Netzknoten zu Netzknoten vorgesehen ist.
Informations- und Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dessen Endgeräte (2, 6) Sensoren zur Erfassung von physikalischen oder chemischen Umgebungsbedingungen aufweisen, wobei eine Übermittlung von so gewonnenen Messwerten über das Netzwerk an andere Endgeräte (2, 6) sowie ggf. an angeschlossene externe Netzwerke oder Diagnosesysteme vorgesehen ist.
Informations- und Kommunikationssystem nach Anspruch 13, bei dem zumindest eines der Endgeräte (2, 6) einen Sensor zur Erfassung seismischer Daten aufweist, wobei Mittel vorgesehen sind, um festzustellen, ob dieses Endgerät (2, 6) ortsfest installiert ist oder sich im mobilen Einsatz befindet, und wobei im Fall einer ortsfesten Installation eine Übermittlung der seismischen Daten über das Netzwerk an andere Endgeräte (2, 6) sowie ggf. an angeschlossene externe Netzwerke oder Diagnosesysteme vorgesehen ist.
Informations- und Kommunikationssystem nach Anspruch 14, wobei das jeweilige Endgerät (2, 6) eine Auswertungseinrichtung aufweist, welche die von einer Mehrzahl von an verschiedenen Orten installierten Endgeräten (2, 6) erfassten seismischen Daten miteinander und/oder mit empirisch bekannten Erschütterungsmustern vergleicht und bei Vorliegen einer genügend hohen Korrelation einen Erdbebenalarm auslöst.
Informations- und Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem eine Übermittlung eines an einem beliebigen Netzknoten ausgelösten Alarmsignals über das Netzwerk an alle anderen Endgeräte (2, 6) vorgesehen ist, und wobei das jeweilige Endgerät (2, 6) einen optischen und/oder akustischen Signalgeber aufweist und/oder mit einem Vibrationsalarm ausgestattet ist, welcher durch das Alarmsignal aktiviert wird.
Informations- und Kommunikationssystem nach Anspruch 15 oder 16, bei dem die Endgeräte (2, 6) sich vor der Alarmauslösung in einem passiven Modus befinden, in dem lediglich seismische Daten zur Früherkennung eines Erdbebens oder ein Alarmsignal über das Netzwerk übermittellbar sind.
Informations- und Kommunikationssystem nach Anspruch 17, bei dem das jeweilige Endgerät (2, 6) medizinische Sensoren zur Erfassung von Vitalfunktionen einer Bedienperson umfasst, wobei so aufgenommene medizinische Daten über das Netzwerk übertragbar sind.
Informations- und Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei in dem jeweiligen Endgerät (2, 6) persönliche Daten des Besitzers gespeichert sind, für die keine Übertragung über das Netzwerk vorgesehen ist, sondern die sich ausschließlich am Endgerät (2, 6) selbst darstellen oder über ein am Endgerät (2, 6) anschließbares Datenübertragungskabel, insbesondere ein USB-Kabel, oder über eine drahtlose Schnittstelle mit einer Reichweite von wenigen Metern auslesen lassen.
Informations- und Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei dem zumindest einige der Endgeräte (2, 6) datenmäßig an ein externes Netzwerk oder Informationssystem, insbesondere das Internet, ankoppelbar sind.
Gerätekombination umfassend ein Endgerät (2) eines Informations- und Kommunikationssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 20 und eine zugehörige elektrische Ladestation (4), wobei das Endgerät (2) als Ortungsendgerät (2) einsetzbar ist und über die Ladestation (4) in einer Wandsteckdose eines Gebäudes installierbar ist.
Gerätekombination nach Anspruch 21, wobei das Endgerät (2) in einem Ruhezustand mit Hilfe eines Schnapp- und/oder Federmechanismus in/an der Ladestation (4) verriegelbar ist, wobei Mittel vorgesehen sind, durch die sich der Schnapp- und/oder Federmechanismus in einem Alarmfall automatisch löst, so dass das Endgerät (2) griffbereit positioniert ist.
Gerätekombination nach Anspruch 21 oder 22, wobei das Endgerät (2) ein in der Art eines Brustgurtes am menschlichen Körper tragbares Gurtband (14) aufweist.
Verfahren zur Kommunikation und zur Informationsübermittlung im Katastrophenfall, insbesondere bei einem Erdbeben, bei dem ein an einem Endgerät (2, 6) eines selbstorganisierenden drahtlosen Ad-hoc-Netzwerkes ausgelöster Notruf an ein Ortungsendgerät (2) übermittelt wird, wobei der Notruf in dem Ortungsendgerät (2) lokalisiert wird, und wobei die räumliche Position des als Notrufsender wirksamen Endgerätes (2, 6) auf einer Anzeigeeinheit (12) des Ortungsendgerätes (2) dargestellt wird.
Verwendung eines selbstorganisierenden drahtlosen Ad-hoc-Netzwerkes mit mobilen Endgeräten (2, 6) zur Informationsübermittlung und zur Personenortung im Katastrophenfall.