Triage applications and communications in emergency scenarios

Abstract

El triatge de víctimes és una de les primeres i més importants tasques a realitzar en arribar a un escenari d'emergència. Aquest procés prioritza l'atenció mèdica a les víctima en base al nivell de les seves lesions. Aquest procés és molt important per a una assignació de recursos eficient i eficaç, sobretot en emergències de gran abast amb un gran nombre de víctimes. El procés de classificació de víctimes tradicional utilitza etiquetes de triatge com a indicador de l'estat de la víctima, una solució que comporta alguns inconvenients: Els metges han d'acostar-se a la víctima per veure el seu estat en l'etiqueta de paper, la pèrdua de l'etiqueta de triatge, etc. Avui dia, la informatització de les etiquetes de classificació és essencial per a una coordinació i atenció a les víctimes més ràpida. No obstant això, els escenaris d'emergència usualment es caracteritzen per la falta de xarxes sense fils disponibles per al seu ús. Xarxes sense fils basades en infraestructura com les xarxes de telefonia mòbil o les xarxes Wi-Fi solen destruir-se o saturar-se a causa d'un gran intent d'utilització o per la mateixa naturalesa de l'emergència. Algunes solucions proposen l'ús de sensors i la creació d'una xarxa de sensors sense fils per transmetre l'estat i la posició de les víctimes o el desplegament de repetidors per crear una MANET completament connectada. No obstant això, en grans emergències, això pot no ser possible a causa de l'extensió d'aquesta o pot no ser viable a causa del temps requerit per desplegar els repetidors. Aquesta tesi analitza les situacions d'emergència des del punt de vista de xarxes i comunicacions. Es proposa un sistema per a la classificació electrònica de víctimes fins i tot en casos sense cap tipus de xarxa disponible gràcies a la utilització de xarxes oportunistes i agents mòbils. També s'analitza el rendiment dels protocols de forwarding a les zones de desastre i es proposen algunes millores per reduir el consum d'energia.

El triaje de víctimas es una de las primeras y más importantes tareas al llegar a un escenario de emergencia. Este proceso prioriza la atención médica a las víctima en base al nivel de sus lesiones. Este proceso es muy importante para una asignación de recursos eficiente y eficaz, sobretodo en emergencias de gran abasto con un gran número de víctimas. El proceso de clasificación de víctimas tradicional utiliza etiquetas de triaje como indicador del estado de la víctima, una solución que con algunos inconvenientes: Los médicos tienen que acercarse a la víctima para ver su estado en la etiqueta de papel, la pérdida de la etiqueta de triaje, etc. Hoy en día, la informatización de las etiquetas de clasificación es esencial para una coordinación y atención a las víctimas más rápida. Sin embargo, los escenarios de emergencia usualmente se caracterizan por la falta de redes inalámbricas disponibles para su uso. Redes inalámbricas basadas en infraestructura como las redes de telefonía móvil o las redes Wi-Fi suelen destruirse o saturarse debido un gran intento de utilización o a la misma naturaleza de la emergencia. Algunas soluciones proponen el uso de sensores y la creación de una red de sensores inalámbricos para transmitir el estado y la posición de las víctimas o el despliegue de repetidores para crear una MANET completamente conectada. Sin embargo, en grandes emergencias, esto puede no ser posible debido a la extensión de esta o puede no ser viable debido al tiempo requerido para desplegar los repetidores. Esta tesis analiza las situaciones de emergencia desde el punto de vista de redes y comunicaciones. Se propone un sistema para la clasificación electrónica de víctimas incluso en casos sin ningún tipo de red disponible gracias a la utilización de redes oportunistas y agentes móviles. También se analiza el rendimiento de los protocolos de forwarding en las zonas de desastre y se proponen algunas mejoras para reducir el consumo de energía.

Triaging victims is the first and foremost task in an emergency scenario. This process priorizes victim's attention based on their injuries, very important for an efficient and effective resource allocation in mass casualty incidents which large amount of victims. Traditional triage process used paper triage tags as victim's injury level indicator, a solution that had some drawbacks: first responder had to go to the each victim to see their injury level on the paper triage tag, loss of the triage tag, etc. On today emergencies, an electronic triage tag is essential for a faster coordination and attention to victims. However, emergency scenarios are usually characterized by the lack of wireless networks to rely on. Infrastructure based wireless networks as mobile phone networks or Wi-Fi networks are usually destroyed or overused due to the very nature of the emergency. Some solutions propose the use of sensors, creating a wireless sensor networks to transmit the injury level and position of the victim or deploying repeaters to create a fully connected MANET. However, in large emergencies this may not be possible and the time required to deploy all the repeaters could be not worth. This thesis analyses emergencies from the communication point of view. It proposes a system for the electronic triage of victims and emergency management to work even in worst cases scenarios from the network communications perspective thanks to the use of opportunistic networks and mobile agents. It also analyses the performance of several forwarding protocols in disaster areas and proposes some improvements to reduce energy consumption.