Android entwickelt sich zu einem weltweiten Netzwerk zur Erdbebenerkennung

Google entwickelt ein Netzwerk zur Erdbebenerkennung mit Android. Der erste Teil dieses Systems wurde vor Kurzem eingeführt. Wenn du dich dafür anmeldest, wird der Beschleunigungsmesser in deinem Android Smartphone zu einem Datenpunkt für einen Algorithmus zur Erkennung von Erdbeben. Dieses System sendet automatisch Warnungen an Personen, die betroffen sein könnten.

Diese Funktion ist durch die erstaunliche Anzahl von Android Handys auf der ganzen Welt möglich. Google hat mit diesem System einen cleveren und hilfreichen Einsatz für seine großen Datenmengen entdeckt. Wie bei der Android Funktion zur Erkennung von Autounfällen und der Ortung von Notfällen zeigt sich, dass es unerschlossene Möglichkeiten gibt, Smartphones für etwas Wichtigeres als das tägliche Browsen im Internet zu verwenden.

Das Netzwerk zur Erdbebenerkennung wird schrittweise weltweit eingeführt

Google führt das System in kleinen Schritten ein. Zunächst arbeitet Google mit dem United States Geological Survey und dem California Office of Emergency Services zusammen, um die Erdbebenbenachrichtigungen der Agenturen an Android Benutzer in diesem Bundesstaat der Vereinigten Staaten zu senden. Die Warnungen werden dabei vom bereits vorhandenen ShakeAlert System generiert. Das Shake-Alert System verwendet Daten, die von herkömmlichen Seismometern generiert werden.

“Es wäre großartig, wenn es überall nur auf Seismometern basierende Systeme gäbe, die Erdbeben erkennen könnten”, sagt Marc Stogaitis, Hauptentwickler für Android Software bei Google. Aber er fährt fort: „Das ist nicht wirklich praktisch und es ist unwahrscheinlich, dass es eine globale Abdeckung gibt, da Seismometer extrem teuer sind. Sie müssen ständig gewartet werden und man benötigt viele in einem Gebiet, um ein wirklich gutes Erdbeben Frühwarnsystem zu haben. “

Die zweite und dritte Stufe von Googles Plan zur Erdbebenerkennung werden also stattdessen von Android Handys unterstützt. Das Unternehmen geht jedoch recht vorsichtig vor. In der zweiten Phase zeigt Google lokalisierte Ergebnisse bei der Google Suche nach Erdbeben an. Diese basieren auf den Daten, die von Android-Handys erkannt werden.

Zunächst benötigt Google noch mehr Daten

Vor der eigentlichen Phase, in der Benachrichtigungen gesendet werden, fügt Google zunächst Erdbebeninformationen in die Suchergebnisse ein. Sobald Google mehr Vertrauen in die Genauigkeit des Systems hat, wird Google aktiv Erdbebenwarnungen an Personen senden, die in Gebieten leben, in denen es keine auf Seismometern basierenden Warnsysteme gibt.

Laut Stogaitis werden die im Rahmen dieses Programms gesammelten Informationen von den Nutzern “nicht identifiziert” und Google benötigt nur “grobe” Standortinformationen, damit sie funktionieren. “Was wir dafür wirklich brauchen, sind nur diese kleinen Mini-Seismometer”, sagt Stogaitis. “Wir müssen nichts über die Person selbst wissen, die es sendet, weil das keine Rolle spielt.”

Ein Android-Handy kann zu einem „Mini-Seismometer“ werden, da es über einen Beschleunigungsmesser verfügt. Dieser erkennt, ob du dein Handy zum Beispiel gedreht hast oder nicht. Das Android System verwendet die Daten dieses Sensors, um festzustellen, ob das Telefon “zittert”. Das System ist nur eingeschaltet, wenn ein Android Telefon aktuell aufgeladen und nicht verwendet wird. Dies dient laut Google dazu, die Akkulaufzeit der Android Handys nicht zu verkürzen.

„Wir haben herausgefunden, dass Android Telefone empfindlich genug sind, um Erdbebenwellen zu erkennen. Wenn eine Erdbebenwelle stattfindet, können sie dies erkennen und sehen normalerweise beide wichtigen Wellentypen. Die P-Welle und die S-Welle “, sagt Stogaitis. “Jedes Handy kann erkennen, dass so etwas wie ein Erdbeben passiert, aber man braucht eine ganze Reihe von Telefonen, um sicher zu sein, dass es sich um ein Erdbeben handelt.”

Erdbeben besitzen unterschiedliche Wellen, die vom Handy erkannt werden können

Die P-Welle (Primärwelle) ist die erste und schnellste Welle, die vom Epizentrum eines Erdbebens ausgesendet wird. Die S-Welle (Sekundärwelle) ist langsamer, kann aber viel stärker und größer sein. Das Google System kann beide erkennen. “Oft spüren die Menschen die P-Welle nicht einmal, weil sie nur kleiner ist, während die S-Welle tendenziell viel mehr Schaden verursacht”, sagt Stogaitis. “Die P-Welle kann etwas sein, das dir sagt, dass du dich auf die S-Welle vorbereiten sollst.”

Diese Daten werden auf klassische Google Art verarbeitet: Mithilfe von Algorithmen. Für diese werden aggregierten Daten von Tausenden von Telefonen genutzt, um zu ermitteln, ob ein Erdbeben auftritt. Wo herkömmliche Seismometer teuer und präzise sind, sind Android-Handys billig und zahlreich. Google kann Bayes’sche Filter und andere Algorithmen verwenden, um diese Zahlen in Erdbebendaten umzuwandeln, die genau genug sind, um Warnmeldungen auszusenden.

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Dem Netzwerk zur Erdbebenerkennung sind allerdings Grenzen gesetzt

Laut Google kann das System das Epizentrum lokalisieren und die Stärke eines Erdbebens bestimmen. Trotzdem bedeutet die grundlegende Physik dieser Wellen, dass dem Möglichen Grenzen gesetzt sind, erklärt er:

Das Wichtigste ist, dass die Telefone, die dem Erdbeben am nächsten sind, den Benutzern helfen können, sich vom Erdbeben fernzuhalten. Eine der Einschränkungen des Systems besteht darin, dass wir nicht alle Benutzer warnen können, bevor ein Erdbeben sie erreicht. Voraussichtlich werden die Benutzer, die dem Epizentrum des Erdbebens am nächsten sind nicht rechtzeitig gewarnt. Da das System Erdbeben nicht im Voraus vorhersagen kann. Die Geschwindigkeit der Erdbebenwellen bedeutet, dass diese Warnungen von „ein paar Sekunden“ in der Nähe des Epizentrums bis zu 30 oder 45 Sekunden außerhalb reichen.

“Wir haben viele Seismologen im Team, die buchstäblich nur in uns eingebettet sind”, sagt Stogaitis. Dazu gehört Richard Allen, „der den größten Teil seiner Karriere mit Erdbebenfrühwarnsystemen verbracht hat und einen Großteil des ShakeAlert Systems entworfen hat und der in der Vergangenheit auch ein telefonbasiertes Erdbebenerkennungssystem gebaut hat. ”

Die MyShake App von Allen ist ein früheres Beispiel für ein solches System. Der Unterschied besteht jedoch darin, dass Google diese Erkennung direkt in Android integrieren kann und dies in Googles Größenordnung.

Google beabsichtigt, unterschiedliche Warnstufen für verschiedene Erdbeben zu haben. Dabei hat sich Google mit Seismologen nicht nur über das Design des Kernsystems beraten, sondern auch darüber, wie die Warnungen angezeigt werden sollen. Das Ziel ist es, „Informationen so schnell wie möglich in kurzer Zeit zu übermitteln, damit Benutzer verstehen, dass sie sehr schnell auf ein Erdbeben reagieren müssen, ohne eine riesige Textwand zu lesen“, sagt Stogaitis.

Google plant die Veröffentlichung einer Erdbebenerkennungs-API

Langfristig hofft Google, eine API basierend auf seinem Erdbebenerkennungssystem zu erstellen. Es ist nicht geplant, dieses System auf iPhones zu verwenden, aber wenn die API herauskommt, kann Apple diese ebenfalls verwenden. Interessanter ist jedoch, welche anderen Systeme von einer Erdbebenerkennungs-API profitieren würden.

Zum Beispiel könnte jemand ein System entwickeln, das automatisch einen Aufzug im nächsten Stock stoppt und die Tür öffnet, damit die Leute aussteigen können, bevor die Erdbebenwelle ankommt. Andere Beispiele: Systeme die auf Googles Erdbebenwarnsystem basieren, könnten Gasventile automatisch ausschalten, medizinische Eingriffe stoppen oder die Tür zu Feuerwachen vorzeitig öffnen.

Letzteres ist ein häufiges Problem bei Erdbeben, bei denen Brände eine große Rolle spielen und Feuerwehrleute oft einfach nicht raus können. Die Möglichkeiten dieser Erdbebenerkennungs-API sind quasi unbegrenzt. Flugzeuge könnten vorzeitig gewarnt werden und ihre Landung abbrechen. Züge könnten verlangsamt werden. Der Einsatz für ein solches System wäre unglaublich hoch – und die Verantwortung für die Wartung dieses Systems wäre ebenso hoch. Diese API ist also noch weit entfernt. Googles Plan ist es, Fehlalarme zu minimieren und das System sofort zu optimieren. Google musste auch umfangreiche Anstrengungen unternehmen, um sicherzustellen, dass seine Benachrichtigungen die Mobilfunknetze nicht überfordern. Das gleichzeitige Senden eines Pings an jedes Android-Telefon kann diese Funkwellen verstopfen.

Ein vollständiges Betriebssystem Update ist nicht notwendig

Google plant, dieses System über Google Mobile Services einführen, sodass kein vollständiges Betriebssystem-Update erforderlich ist. Dies bedeutet, dass sowohl das Erkennungssystem als auch die Warnungen auf der überwiegenden Mehrheit der heute verwendeten Android Handys funktionieren sollten. Allerdings werden deshalb diese Dienste in voraussichtlicher Zeit wohl nicht nach China kommen, da Android Telefone in diesem Land die Dienste von Google nicht nutzen.

Google beginnt ab sofort mit der Bereitstellung von Erdbebenwarnungen in Kalifornien unter Verwendung des vorhandenen Seismometer-Netzwerks. Google plant außerdem, die Erdbeben-Daten in Kürze auch in Google-Suchanfragen anzuzeigen. Die Warnungen, die auf den von Android-Telefonen gesammelten Daten basieren, werden etwas länger dauern. Laut Google werden Region welche über ein vorhandenes Erdbebenerkennungs- und Warnsystem verfügen, dieses allerdings auch in Zukunft gegenüber dem telefonbasierte System priorisieren.

“Grundsätzlich leben weltweit Hunderte Millionen Menschen in der Nähe von Erdbebengebieten”, sagt Stogaitis. “Und wir glauben, dass wir dabei helfen können.”