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深度 | 應(yīng)急通信的演技?xì)v史及主流技術(shù)概述

時(shí)間:2023-04-09 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 作者:秩名 點(diǎn)擊:

1.1研究應(yīng)急通信技術(shù)的意義

      在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天,人們的日常生活已經(jīng)越來(lái)越離不開(kāi)智能手機(jī)、iPad、筆記本電腦等通信工具,一旦通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障,就會(huì)給許多人造成工作和生活上的極大不便,有時(shí)還會(huì)引起社會(huì)混亂,甚至危及國(guó)家安全,造成嚴(yán)重的后果。因此,在關(guān)鍵時(shí)刻(如重要節(jié)假日、大型活動(dòng)、野外科考、颶風(fēng)、洪水、地震、瘟疫乃至戰(zhàn)爭(zhēng)等)如何保持國(guó)家、政府、企業(yè)、組織和個(gè)人之間的通信,也就是如何發(fā)展應(yīng)急通信技術(shù),已經(jīng)引起了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。

       生活在一個(gè)各層面都高速發(fā)展的時(shí)代,人們?cè)诿媾R機(jī)遇的同時(shí),也面臨著各種潛在的風(fēng)險(xiǎn)。事實(shí)上,進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),人們可以很明顯地感受到突發(fā)公共事件的顯著增加。如何以國(guó)家行為應(yīng)對(duì)各種突發(fā)公共事件,成為一段時(shí)期以來(lái)社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。可以確定的是,應(yīng)對(duì)各式各樣的突發(fā)公共事件離不開(kāi)一套比較完整、靈活的通信系統(tǒng)和一套比較穩(wěn)定、可靠的通信設(shè)備,這就是應(yīng)急通信。由于作業(yè)環(huán)境、用戶分布和使用要求等因素,應(yīng)急通信技術(shù)構(gòu)成了自身的行業(yè)特征,在通信技術(shù)領(lǐng)域形成了一個(gè)新的學(xué)科分支。

       下面盤(pán)點(diǎn)一下2017年世界各地部分突發(fā)公共事故,從中看一下應(yīng)急通信技術(shù)研究的必要性:

       2017年2月4日至60,由于持續(xù)大量的降雪,在阿富汗與巴基斯坦邊界發(fā)生一系列雪崩事件。降雪導(dǎo)致阿富汗許多地區(qū)無(wú)法進(jìn)入,全國(guó)34個(gè)省份中有22個(gè)受到影響。雪崩造成約100多人在災(zāi)難中死亡,幾十個(gè)家庭和農(nóng)場(chǎng)被摧毀,數(shù)百只動(dòng)物死亡。大約有2617個(gè)家庭共15702人受到雪崩的影響。

  •        2017年4月1日黎明,大雨引發(fā)的山洪和山體滑坡襲擊了哥倫比亞西南部普?qǐng)D馬約省首府莫科阿市,造成至少316人死亡,332人受傷,并有103人失蹤,見(jiàn)圖1.1(a)。

  •        2017年6月15日,倫敦西區(qū)高層“格倫菲爾塔”公寓樓發(fā)生大火造成死亡人數(shù)約為71人,其中包括一名腹中胎兒,見(jiàn)圖1.1(b)。

  •        2017年8月140,世界衛(wèi)生組織公布的統(tǒng)計(jì)資料顯示,也門(mén)感染霍亂的人數(shù)約為503484人,因霍亂而死亡的人數(shù)約為1975人。

  •        2017年9月14日,伊拉克南部發(fā)生兩起自殺式炸彈襲擊事件,導(dǎo)致至少50人死亡,超過(guò)80人受傷,死者包括數(shù)名伊朗人,見(jiàn)圖1.1(c)。

  •        2017年9月19日下午,墨西哥中部普埃布拉州和莫雷洛斯州交界處發(fā)生里氏7.1級(jí)地震,地震造成約225人遇難,見(jiàn)圖1.1(d)。

  •        2017年2月13日,寒流連日襲臺(tái)造成全臺(tái)灣“急凍”,4天造成全臺(tái)灣約154人猝死,猝死者大部分50歲以上,但最年輕的僅有23歲。

  •        2017年6月24日,四川阿壩州茂縣發(fā)生特大山體滑坡災(zāi)害,岷江支流松坪溝河道堵塞2公里,造成約62戶被埋,遇難103人。

  •        2017年8月10日,陜西省西漢高速安康段秦嶺一號(hào)隧道一客車(chē)撞上隧道墻壁致36死13傷。

  •        2017年8月28日,貴州省畢節(jié)納雍縣張家灣普撒村發(fā)生山體垮塌致27人死亡、8人受傷、8人失聯(lián),緊急轉(zhuǎn)移安置575人,250余間房屋倒塌,直接經(jīng)濟(jì)損失8400余萬(wàn)元。

部分突發(fā)公共事故

圖1.1部分突發(fā)公共事故

       據(jù)民政部網(wǎng)站消息,民政部、國(guó)家減災(zāi)辦發(fā)布2017年全國(guó)自然災(zāi)害基本情況。經(jīng)核實(shí),2017年各類自然災(zāi)害共造成全國(guó)1.4億人次受災(zāi),881人死亡,98人失蹤,直接經(jīng)濟(jì)損失3018.7億元。

       國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2017年1〜7月,全國(guó)共發(fā)生各類生產(chǎn)安全事故27478起、死亡19783人。其中較大事故377起、死亡1442A;重大事故17起、死亡225Ao

新華社2018年1月29日電(記者葉昊鳴),國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局局長(zhǎng)黃玉治29日表示,2017年全國(guó)煤礦共發(fā)生事故219起、死亡375人。

       一個(gè)個(gè)自然災(zāi)害、一起起安全事故、一件件城市突發(fā)事件給人們留下了沉重的記憶,人民生命財(cái)產(chǎn)高于一切,社會(huì)安全責(zé)任重于泰山。

       近年來(lái),我國(guó)每年因自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生和社會(huì)安全事件造成的損失都達(dá)到數(shù)千億元。進(jìn)一步建立和健全應(yīng)急事故處理機(jī)制十分必要,而應(yīng)急通信技術(shù)就顯得至關(guān)重要。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展和現(xiàn)代化進(jìn)程加快,我國(guó)公共安全還將面臨諸多新的挑戰(zhàn)。2003年7月,胡錦濤總書(shū)記和溫家寶總理提出加快突發(fā)公共事件應(yīng)急機(jī)制建設(shè)的任務(wù),并在國(guó)務(wù)院辦公廳設(shè)立了國(guó)務(wù)院應(yīng)急管理辦公室。同時(shí),要求各省、市也成立突發(fā)公共事件應(yīng)急委員會(huì),主任由省(市)長(zhǎng)擔(dān)任。

       2005年7月國(guó)務(wù)院召開(kāi)全國(guó)應(yīng)急管理工作會(huì)議,溫家寶總理發(fā)表重要講話,強(qiáng)調(diào)各地要把加強(qiáng)應(yīng)急管理工作擺上重要位置,把人力、財(cái)力、物力等公共資源更多地用于社會(huì)管理和公共服務(wù);同時(shí)指出要高度重視運(yùn)用科技提高應(yīng)對(duì)突發(fā)公共事件的能力,提高應(yīng)急裝備和技術(shù)水平,加快應(yīng)急管理信息化建設(shè),形成國(guó)家公共安全和應(yīng)急管理的科技支撐體系。

       我國(guó)作為一個(gè)幅員遼闊的國(guó)家,各種災(zāi)害事件出現(xiàn)的概率顯然更高,而在現(xiàn)實(shí)中,突發(fā)公共事件在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的高頻率的確令人感到震驚,也讓我們體會(huì)到了,加大對(duì)應(yīng)急通信技術(shù)及裝備研究的迫切性和必要性。

1.2應(yīng)急通信技術(shù)發(fā)展歷史

       應(yīng)急是一種要求立即釆取行動(dòng)(超出了一般工作程序范圍)的狀態(tài),以避免事故的發(fā)生或減輕事故的后果。應(yīng)急可以定義為啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃的任何狀態(tài)。

       預(yù)案是為進(jìn)行危機(jī)管理提前制定的操作計(jì)劃。

       應(yīng)急通信指在通信網(wǎng)設(shè)施遭受破壞、性能降級(jí)、異常高話務(wù)量或特殊通信保障任務(wù)情況下,國(guó)際、國(guó)家、地區(qū)或本地間的臨時(shí)緊急通信。

       按照通信方式與技術(shù)手段的不同,可以把應(yīng)急通信分為以下幾個(gè)歷史階段。

1.2.1 古代原始時(shí)期的應(yīng)急通信

       古代由于生產(chǎn)力水平不高,科技水平比較低,人們主要依靠自身的聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)來(lái)傳遞緊急信息,比較典型的應(yīng)急通信方式有烽火通信和擊鼓傳聲通信。

       烽火作為一種原始的聲光通信手段,服務(wù)于古代軍事戰(zhàn)爭(zhēng),始于商周,延至明清,延續(xù)幾千年之久,其中漢代的烽火組織規(guī)模最大。這種通信方式是在邊防軍事要塞或交通要沖的高處,每隔一定距離修筑一架高臺(tái),俗稱烽火臺(tái),亦稱烽燧、墩垠、煙墩等。高臺(tái)上有駐軍守候,發(fā)現(xiàn)敵人入侵,白天燃燒柴草以“燔煙”報(bào)警,夜間燃燒薪柴以“舉烽”(火光)報(bào)警。一臺(tái)燃起烽煙,鄰臺(tái)見(jiàn)之也相繼舉火,逐臺(tái)傳遞,須臾千里,以達(dá)到報(bào)告敵情、調(diào)兵遣將、求得援兵、克敵制勝的目的。著名的“周幽王烽火戲諸侯”的故事就說(shuō)明了這種應(yīng)急通信方式的重要性和普及程度。

       擊鼓是古代傳遞緊急警報(bào)的另一種方法。在公元前16世紀(jì)至公元前11世紀(jì)殷商時(shí)期,就有了擊鼓傳聲的記載,它是聲光通信中較早的一種。《周禮》中就有鼓人負(fù)責(zé)用擊鼓傳遞信號(hào)的規(guī)定。各諸侯國(guó)在國(guó)內(nèi)都設(shè)有大鼓,并規(guī)定了擊鼓信號(hào),鼓旁有通信兵守候,遇有敵情,乃擊鼓傳聲報(bào)告。戰(zhàn)國(guó)末期散文《韓非子•外儲(chǔ)說(shuō)》就記載了楚厲王設(shè)警鼓與百姓約定擊鼓報(bào)信的故事。

       除了烽火臺(tái)和擊鼓,還有一些特殊的應(yīng)急通信工具,如現(xiàn)在每到特定季節(jié)天空中飛翔的五顏六色、形狀各異的風(fēng)箏,方向感很強(qiáng)的信鴿、大雁,信號(hào)槍,手電筒,閃光燈等都曾被古人用來(lái)傳遞過(guò)緊急信息和軍事情報(bào)。

       中國(guó)古代四大發(fā)明之一的火藥也給人們提供了一種獨(dú)特的應(yīng)急通信方式——火箭。火藥典型的應(yīng)用是在早期的火箭上。從火箭的原理來(lái)說(shuō),中國(guó)是最早發(fā)明火箭的國(guó)家。據(jù)史籍記載,早在三國(guó)時(shí)期就出現(xiàn)了火箭這一名詞。這種火箭是在箭或弩上綁上易燃物,用人力發(fā)射,用于在夜晚向人們報(bào)信或發(fā)出指令。直到唐末宋初才出現(xiàn)使用火藥作為動(dòng)力的火箭。火箭由于發(fā)射地點(diǎn)靈活多變,特別是在夜空中發(fā)出的火光在很遠(yuǎn)的地方都能看到,常被古人用來(lái)作為危急時(shí)刻的報(bào)信手段⑴。

       伴隨著文字及印刷術(shù)的出現(xiàn),人們也有用不同的文書(shū)來(lái)傳達(dá)不同緊急程度信息的應(yīng)急通信方式,如古時(shí)候的八百里加急軍報(bào)等就屬于這一類應(yīng)急通信。由此可見(jiàn)古代在應(yīng)急通信方面已經(jīng)有了很多例子。在現(xiàn)代社會(huì)中,交通警察的指揮手語(yǔ)、航海中的旗語(yǔ)等不過(guò)是古老通信方式進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果。現(xiàn)在還有一些國(guó)家的個(gè)別原始部落,仍然保留著如擊鼓鳴號(hào)這樣古老的應(yīng)急通信方式。

1.2.2   電氣時(shí)代的應(yīng)急通信

       19世紀(jì)中葉以后,許多重要的科學(xué)技術(shù)發(fā)明使人類通信領(lǐng)域產(chǎn)生了根本性的巨大變革。1837年,美國(guó)人塞繆樂(lè)•莫爾斯(Samuel Morse)成功地研制出世界上第一臺(tái)電磁式電報(bào)機(jī),利用金屬導(dǎo)線發(fā)出了人類歷史上第一份長(zhǎng)途電報(bào)。1876年,蘇格蘭青年亞歷山大•貝爾(A.G.Bell)發(fā)明了世界上第一臺(tái)電話機(jī)。1878年在相距340公里的波士頓和紐約之間進(jìn)行了首次長(zhǎng)途電話實(shí)驗(yàn),并獲得了成功,人類的聲音首次傳到了很遠(yuǎn)的地方,使神話中的“順風(fēng)耳”變成了現(xiàn)實(shí)。從此,人類的信息傳遞可以脫離常規(guī)的視聽(tīng)覺(jué)方式,用電信號(hào)作為新的載體。1888年,電磁波的發(fā)現(xiàn)對(duì)通信領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大影響。不到六年的時(shí)間,俄國(guó)的波波夫、意大利的馬可尼分別發(fā)明了無(wú)線電報(bào),實(shí)現(xiàn)了信息的無(wú)線電傳播,其他無(wú)線電技術(shù)也如雨后春筍般涌現(xiàn)出來(lái)。常規(guī)通信的發(fā)展使應(yīng)急通信技術(shù)也有了巨大的發(fā)展。人們開(kāi)始用電報(bào)、電話來(lái)傳遞緊急信息。例如,戰(zhàn)場(chǎng)上架設(shè)的用于指揮作戰(zhàn)的專用電話線路等都是新的應(yīng)急通信方式。用電磁波傳輸信息,早期是以中、短波通信為主,20世紀(jì)40年代后,雷達(dá)、微波技術(shù)的迅猛發(fā)展使得通信技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展,出現(xiàn)了無(wú)線電話、對(duì)講機(jī)等通信工具,它們都在緊急情況下發(fā)揮過(guò)很大的作用,特別是衛(wèi)星通信的出現(xiàn)使得“通信不受時(shí)空限制”的愿望成為現(xiàn)實(shí)。無(wú)線通信由于其高機(jī)動(dòng)性、超強(qiáng)的抗毀能力、快速組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn),逐漸成為應(yīng)急通信的有效手段。
國(guó)家應(yīng)急通信車(chē)

1.2.3信息時(shí)代的應(yīng)急通信

       隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會(huì)對(duì)信息的傳遞、存儲(chǔ)和處理要求越來(lái)越高,信源的種類越來(lái)越多,要傳遞的不僅有語(yǔ)言,還包括圖像、數(shù)據(jù)和文本等。電磁波的發(fā)現(xiàn)也促使圖像傳播技術(shù)迅速發(fā)展起來(lái)。1922年16歲的美國(guó)中學(xué)生費(fèi)羅•法恩斯沃斯設(shè)計(jì)出第一幅電視傳真原理圖,使圖像的傳播成為可能。1946年美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的埃克特和莫希里研制出世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī),加上后來(lái)晶體管的發(fā)明和電路集成技術(shù)的出現(xiàn)使得信息的存儲(chǔ)容量與處理速度迅速提高。

       進(jìn)入20世紀(jì)90年代,由于光通信技術(shù)的日益成熟及微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,通信技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,出現(xiàn)了移動(dòng)應(yīng)急通信、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急通信等新的應(yīng)急通信方式。

1.2.4互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的應(yīng)急通信

       近幾年,隨著無(wú)線、寬帶、安全、融合、泛在的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,建設(shè)一個(gè)信息共享、互聯(lián)互通、統(tǒng)一指揮、協(xié)調(diào)應(yīng)急的應(yīng)急通信平臺(tái)成為可能。面向“互聯(lián)網(wǎng)+”的應(yīng)用,綜合運(yùn)用地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)、大數(shù)據(jù)(Big Data)、云計(jì)算(Cloud Computing)、多媒體通信、移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、人工智能(Artificial Intelligence)、專家系統(tǒng)(ExpertSystem)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality,VR)、三維立體顯示(Three-Dimensional Display)、高清顯示(HDTV)等先進(jìn)技術(shù),岀現(xiàn)了“空天地井”一體化應(yīng)急通信方式。

        未來(lái),隨著高新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),量子通信、中微子通信、引力波通信等用于應(yīng)急救援成為可能。

1.3應(yīng)急通信的特點(diǎn)及系統(tǒng)要求

1.3.1應(yīng)急通信的特點(diǎn)

1.時(shí)間的突發(fā)性

       大多數(shù)情況下,人們無(wú)法預(yù)知什么時(shí)候需要應(yīng)急通信。也就是說(shuō),需要應(yīng)急通信的時(shí)間是不確定的,人們根本無(wú)法事先準(zhǔn)備。有誰(shuí)會(huì)想到在2001年9月11日紐約世貿(mào)中心的大樓會(huì)遭到恐怖襲擊呢?

       有些情況下,雖然人們可以預(yù)知需要應(yīng)急通信的大致時(shí)間,但卻沒(méi)有充分的時(shí)間做好應(yīng)急通信的準(zhǔn)備。例如,2002年9月11日,雖然從氣象臺(tái)預(yù)先得知了強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“黑格比”將會(huì)襲擊香港的消息,但是從氣象臺(tái)發(fā)布臺(tái)風(fēng)信息后的12時(shí)至下午4時(shí),所有固話網(wǎng)和移動(dòng)電話服務(wù)系統(tǒng)仍然出現(xiàn)了嚴(yán)重?fù)砣斐闪讼愀弁ㄐ糯蟀c瘓。

        只有在極少數(shù)的情況下,人們可以預(yù)料到需要應(yīng)急通信的時(shí)間,如重要節(jié)假日、重要足球賽事、重要會(huì)議和軍事演習(xí)等。2002年中秋之夜,廣州及珠三角若干城市中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)就普遍發(fā)生了大塞車(chē)現(xiàn)象,多個(gè)時(shí)段的網(wǎng)絡(luò)通信陷入癱瘓,直至次日凌晨才完全恢復(fù)正常。

2.地點(diǎn)的不確定性

       在少數(shù)情況下,可以確定需要應(yīng)急通信的地點(diǎn)。這些地點(diǎn)包括城市的高話務(wù)區(qū)域,如體育場(chǎng)、廣場(chǎng)、會(huì)議中心等。2002年韓日世界杯時(shí),韓國(guó)電信就將10輛移動(dòng)應(yīng)急通信車(chē)開(kāi)到了首爾賽場(chǎng)。

       在大多數(shù)情況下,需要應(yīng)急通信的地點(diǎn)也是不確定的。不確定的地點(diǎn)如水災(zāi)、火災(zāi)、瘟疫、郊外大型活動(dòng)以及恐怖襲擊等發(fā)生的場(chǎng)合,尤其是犯罪分子可以在世界各地通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)散發(fā)病毒或入侵服務(wù)器等設(shè)備。

3.容量需求的不確定性

       我們先看下面一組數(shù)據(jù):據(jù)有關(guān)部門(mén)估計(jì),2002年中秋之夜廣州及珠三角若干城市出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)堵塞當(dāng)天,全省一天的短信發(fā)送量粗略估計(jì)超過(guò)一億條。

       2002年9月11日強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“黑格比”襲擊香港期間網(wǎng)絡(luò)阻塞時(shí),固定電話的通話量就高達(dá)2600多萬(wàn)個(gè)/小時(shí),移動(dòng)電話的通話量為1400多萬(wàn)個(gè)/小時(shí),而平日的繁忙時(shí)段,固定電話和移動(dòng)電話系統(tǒng)的通話量各為400多萬(wàn)個(gè)/小時(shí)。

       2001年9月11日,就在美國(guó)紐約的世貿(mào)中心大樓被飛機(jī)撞擊的消息在電視上播出不久,東海岸地區(qū)的電話通信陷入停頓狀態(tài),幾個(gè)大型的Web新聞?wù)军c(diǎn)也發(fā)生混亂;在上午10點(diǎn)到11點(diǎn),美國(guó)全國(guó)移動(dòng)電話運(yùn)營(yíng)商Cingular無(wú)線公司的網(wǎng)絡(luò)電話通信量比正常情況高出400%;紐約地區(qū)和華盛頓特區(qū)固定電話與移動(dòng)電話都出現(xiàn)了嚴(yán)重阻塞,其中移動(dòng)電話呼叫驟增了200%〜600%;中美之間的越洋電話也驟然增加,只有約三成電話接通。

       由上述數(shù)據(jù)可以看出,在通信突發(fā)時(shí),容量需求增長(zhǎng)了數(shù)倍之多,人們根本無(wú)法預(yù)知需要多大的容量才能滿足應(yīng)急通信的需求。

4.信息的多樣性

      人們?cè)谶M(jìn)行應(yīng)急通信時(shí),除了語(yǔ)音通信,有時(shí)還需要視頻通信,全面、準(zhǔn)確地了解水災(zāi)、火災(zāi)、地震、傳染性疾病等災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)情況,以便決策機(jī)構(gòu)、搶險(xiǎn)救援指揮部及時(shí)下達(dá)正確的指揮命令,對(duì)搶險(xiǎn)、救災(zāi)工作作出科學(xué)的調(diào)度和快速反應(yīng);有時(shí),還需要知道災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù),這就要求應(yīng)急通信的信息多媒體化。有時(shí),更希望應(yīng)急通信系統(tǒng)具有多媒體信息的記錄、回放功能,為以后進(jìn)行事故原因分析、總結(jié)搶險(xiǎn)過(guò)程的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)提供基礎(chǔ)資料。

5.環(huán)境的復(fù)雜性

       應(yīng)急通信發(fā)生的地點(diǎn)多數(shù)情況下地形復(fù)雜多變、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境險(xiǎn)惡。特別對(duì)于礦山救援,需要克服高溫、濃煙、瓦斯和CO嚴(yán)重超限、井下光線不足、巷道狹窄、通風(fēng)狀況差等困難。

1.3.2對(duì)應(yīng)急通信系統(tǒng)的要求

       由于應(yīng)急通信同時(shí)兼有時(shí)間的突發(fā)性、地點(diǎn)的不確定性、容量需求的不確定性、信息的多樣性以及環(huán)境的復(fù)雜性這五個(gè)主要特點(diǎn),對(duì)信息的傳輸和交換都提出了更高的要求,網(wǎng)絡(luò)的帶寬、交換方式和通信協(xié)議都將直接牽涉能否提供應(yīng)急通信業(yè)務(wù),并影響通信質(zhì)量。因而應(yīng)急通信技術(shù)構(gòu)成了自身的行業(yè)特征,在通信技術(shù)領(lǐng)域形成一門(mén)新的學(xué)科分支。對(duì)應(yīng)急通信系統(tǒng)和設(shè)備的要求主要體現(xiàn)在以下幾方面:

       (1)系統(tǒng)自備電源,自成系統(tǒng)、獨(dú)立運(yùn)行;

       (2)快速組網(wǎng)、使用方便;

       (3)裝備便攜式、功耗低;

       (4)信息多樣化,能同時(shí)支持音頻、視頻和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸,要求有足夠的可靠帶寬;

       (5)系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),每個(gè)節(jié)點(diǎn)可隨意移動(dòng);

       (6)具有良好的傳輸性能,如同步、時(shí)延和低抖動(dòng)等必須滿足要求;

       (7)服務(wù)質(zhì)量(QualityofService,QoS)、安全、網(wǎng)絡(luò)管理等方面的保證。

1.3.3 應(yīng)急通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

應(yīng)急通信技術(shù)發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.軍民技術(shù)的融合發(fā)展

      2006年1月8日國(guó)務(wù)院發(fā)布的《國(guó)家突發(fā)公共事件總體應(yīng)急預(yù)案》的出臺(tái),標(biāo)志著我國(guó)應(yīng)急預(yù)案框架體系初步形成。截至2016年底,除政府機(jī)構(gòu)、軍隊(duì)和國(guó)企外,參與應(yīng)急通信系統(tǒng)建設(shè)和設(shè)備技術(shù)服務(wù)的地方企事業(yè)單位達(dá)到5萬(wàn)多家,涉及的行業(yè)包括110、120、消防、救援、林業(yè)、水利、電力、交通、石油、礦業(yè)等眾多領(lǐng)域。

       (1)平安城市、智慧城市等建設(shè)強(qiáng)化職能部門(mén)間的業(yè)務(wù)合作,創(chuàng)造了大量的商機(jī),吸引了眾多的企業(yè)單位加入該行業(yè)隊(duì)伍。

       (2)應(yīng)急保障不僅僅限于通信,其擴(kuò)展到了地理信息系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)。

       (3)公安、消防、交通、城管、安監(jiān)、環(huán)保等三級(jí)指揮中心統(tǒng)一納入城市總指揮中心,進(jìn)一步推動(dòng)了“無(wú)線政務(wù)專網(wǎng)”的建設(shè)。

       (4)民間資本看好市場(chǎng)需求,軍民融合同步發(fā)展,民營(yíng)隊(duì)伍逐漸成為主力。

2.傳統(tǒng)通信與多媒體通信的融合發(fā)展

       應(yīng)急通信指揮系統(tǒng)以可視化指揮調(diào)度、應(yīng)急指揮為核心,同時(shí)實(shí)現(xiàn)指揮調(diào)度功能、視頻會(huì)議功能、集群對(duì)講功能、視頻監(jiān)控功能、移動(dòng)指揮功能、執(zhí)法記錄功能、應(yīng)急預(yù)案功能、報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳錄播等功能。由此造成傳統(tǒng)通信與高效指揮間的矛盾日益突出。

       (1)分布式音視頻調(diào)度系統(tǒng)中基本指揮中心和現(xiàn)場(chǎng)(應(yīng)急車(chē))分別配備獨(dú)立的調(diào)度系統(tǒng),互相可作為主從關(guān)系,也可以獨(dú)立工作。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急車(chē)中的設(shè)備可以實(shí)時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)上傳至指揮中心總服務(wù)器,在衛(wèi)星鏈路有壓力或失效的情況下,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急車(chē)調(diào)度系統(tǒng)自成體系,完全可以獨(dú)立對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指揮調(diào)度。這種二級(jí)分布式的調(diào)度結(jié)構(gòu),解決了多個(gè)公共事業(yè)部門(mén)之間協(xié)同作戰(zhàn)的問(wèn)題。各個(gè)部門(mén)之間既可以協(xié)同工作,又可以互為備份,可分擔(dān)壓力,具有更低的成本,這是分布式系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)所在。錄音(像)系統(tǒng)全程記錄整個(gè)應(yīng)急作業(yè)過(guò)程中的任務(wù)下達(dá)、信息收集以及處理過(guò)程中的一言一行,既是寶貴的經(jīng)驗(yàn)資料又為日后的排查提供證據(jù)。

      (2)指揮中心、救援現(xiàn)場(chǎng)以及其他任何裝備多媒體交互終端的地方可進(jìn)行集視頻、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)為一體的多媒體交互會(huì)議。實(shí)現(xiàn)高效實(shí)時(shí)的“扁平化”指揮。

       (3)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)場(chǎng)用戶可通過(guò)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)連接計(jì)算機(jī)終端,遠(yuǎn)程查詢指揮中心各類數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和其他各種業(yè)務(wù)服務(wù)器,以獲取更多的有效信息用于現(xiàn)場(chǎng)的救援工作。指揮中心通信設(shè)備通過(guò)衛(wèi)星鏈路可以和現(xiàn)場(chǎng)通信設(shè)備建立雙向語(yǔ)音通話;通過(guò)安全網(wǎng)關(guān)設(shè)備與公網(wǎng)連接,可以將通用分組無(wú)線服務(wù)(General Packet Radio Service,GPRS)或3G/4G智能手機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)。可以建立自由的虛擬專用撥號(hào)網(wǎng)(Virtual PrivateDial-up Networks,VPDN)邏輯網(wǎng)絡(luò)供不同的業(yè)務(wù)部門(mén)使用,必要時(shí)又可以互聯(lián)互通。

3.窄帶通信與寬帶通信的融合發(fā)展

       (1)窄帶通信:一般采用大區(qū)制網(wǎng)絡(luò),覆蓋范圍大,高效穩(wěn)定。接收機(jī)有較高的靈敏度,發(fā)射機(jī)功率高。占用較少的頻譜資源,可以在較低的頻段工作,穿透繞射能力強(qiáng)。傳輸速率低或不支持?jǐn)?shù)據(jù)通信,保密性弱,以語(yǔ)音通信為主。

       (2)寬帶通信:大多數(shù)采用小區(qū)制加主干網(wǎng)回程互聯(lián)方式,單站覆蓋范圍小,全網(wǎng)覆蓋范圍廣。接收機(jī)具有中等靈敏度,發(fā)射機(jī)功率較小。占用較多的頻譜資源,多釆用正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)先進(jìn)調(diào)制技術(shù),工作在較高的頻段,穿透能力弱。傳輸速率高,一般為幾十至幾百M(fèi)bit/so支持加密,安全保密性高,以多媒體數(shù)據(jù)通信為主。

       (3)幾種典型的寬窄帶融合方案。美國(guó)聯(lián)邦應(yīng)急救援署(FEMA):摩托羅拉Tetra窄帶語(yǔ)音+LTE數(shù)據(jù)。中國(guó)公安:海能達(dá)PDT語(yǔ)音+LTE數(shù)據(jù)。中國(guó)電信:2G+4G(CDMA+LTE)o中國(guó)民航:EasyWork,自建基站+公網(wǎng)基站+VPN。

4.公網(wǎng)與專網(wǎng)的融合發(fā)展

       無(wú)論多么完善的應(yīng)急通信指揮系統(tǒng)都是只能做到事后的倉(cāng)促應(yīng)對(duì)。應(yīng)急專網(wǎng)可以變消極被動(dòng)為積極主動(dòng),使突發(fā)事件造成的不利影響最小化。

       (1)專網(wǎng)特點(diǎn):市場(chǎng)占有率1%,服務(wù)小眾。典型生產(chǎn)商有摩托羅拉、愛(ài)立信、中興、海能達(dá)。窄帶語(yǔ)音+寬帶數(shù)據(jù),不需要100%地域覆蓋,有業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)要求,自建自用效益差。

        (2)公網(wǎng)特點(diǎn):市場(chǎng)占有率99%,服務(wù)大眾。典型生產(chǎn)商有華為、中興等。“語(yǔ)音+窄帶數(shù)據(jù)”過(guò)渡到“&LTE+寬帶數(shù)據(jù)”,盡可能100%地域覆蓋,平均利用業(yè)務(wù)資源,統(tǒng)建租用效益高。

1.4  我國(guó)突發(fā)公共事件應(yīng)急保障體系

1.4.1我國(guó)突發(fā)公共事件應(yīng)急組織、保障體系

       針對(duì)我國(guó)管理體制,我國(guó)突發(fā)公共事件組織體系自上而下有國(guó)務(wù)院安全生產(chǎn)委員會(huì)、國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國(guó)家安全生產(chǎn)應(yīng)急救援指揮中心、專業(yè)應(yīng)急救援指揮中心以及專業(yè)應(yīng)急體系等,見(jiàn)圖1.2。

       從整個(gè)國(guó)家的角度來(lái)看,突發(fā)公共事件應(yīng)急保障體系包括安全生產(chǎn)應(yīng)急平臺(tái)、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)中心、救援救護(hù)隊(duì)伍、醫(yī)療消防隊(duì)伍、救援裝備和救災(zāi)物資,見(jiàn)圖1.3。 

我國(guó)突發(fā)公共事件應(yīng)急組織體系

 

圖1.2我國(guó)突發(fā)公共事件應(yīng)急組織體系

我國(guó)突發(fā)公共事件應(yīng)急保障體系

 圖1.3  我國(guó)突發(fā)公共事件應(yīng)急保障體系

       從應(yīng)對(duì)突發(fā)事件響應(yīng)的角度來(lái)講,應(yīng)急救援工作分為事前-事中-事后三個(gè)主要階段。事前更多體現(xiàn)在預(yù)防、預(yù)警、資源準(zhǔn)備等工作方面;事中主要體現(xiàn)在備用資源的啟用、應(yīng)急措施的啟用和故障排除方面;事后主要體現(xiàn)在總結(jié)、改進(jìn)、完善和獎(jiǎng)懲方面,也包括二些資源配置和項(xiàng)目建設(shè)等,圖1.4為應(yīng)急救援工作階段劃分。

應(yīng)急救援工作

圖1.4   應(yīng)急救援工作階段劃分

1.4.2我國(guó)突發(fā)公共事件分類、等級(jí)、響應(yīng)及步驟

1.突發(fā)公共事件分類

       2006年1月國(guó)務(wù)院頒布的《國(guó)家突發(fā)公共事件總體應(yīng)急預(yù)案》規(guī)定,根據(jù)突發(fā)公共事件的發(fā)生過(guò)程、性質(zhì)和機(jī)理,突發(fā)公共事件主要分為以下四類。

       (1)自然災(zāi)害,主要包括水旱災(zāi)害、氣象災(zāi)害、地震災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、海洋災(zāi)害、生物災(zāi)害和森林草原火災(zāi)等。

       (2)事故災(zāi)難,主要包括工礦商貿(mào)等企業(yè)的各類安全事故、交通運(yùn)輸事故、公共設(shè)施和設(shè)備事故、環(huán)境污染和生態(tài)破壞事件等。

       (3)公共衛(wèi)生事件,主要包括傳染病疫情、群體性不明原因疾病、食品安全和職業(yè)危害、動(dòng)物疫情,以及其他嚴(yán)重影響公眾健康和生命安全的事件。

       (4)社會(huì)安全事件,主要包括恐怖襲擊事件、經(jīng)濟(jì)安全事件和涉外突發(fā)事件等。

2.事故等級(jí)劃分

根據(jù)生產(chǎn)安全事故造成的人員傷亡或者直接經(jīng)濟(jì)損失,事故一般分為以下等級(jí)。

       (1)特別重大事故,是指造成30人以上死亡,或者100人以上重傷(包括急性工業(yè)中毒,下同),或者1億元以上直接經(jīng)濟(jì)損失的事故。

       (2)重大事故,是指造成10人以上30人以下死亡,或者50人以上100人以下重傷,或者5000萬(wàn)元以上1億元以下直接經(jīng)濟(jì)損失的事故。

       (3)較大事故,是指造成3人以上10人以下死亡,或者10人以上50人以下重傷,或者1000萬(wàn)元以上5000萬(wàn)元以下直接經(jīng)濟(jì)損失的事故。

       (4)一般事故,是指造成3人以下死亡,或者10人以下重傷,或者1000萬(wàn)元以下直接經(jīng)濟(jì)損失的事故。

3.應(yīng)急響應(yīng)級(jí)別

按照安全生產(chǎn)事故災(zāi)難的可控性、嚴(yán)重程度和影響范圍,應(yīng)急響應(yīng)級(jí)別原則上分為I、n、m、iv級(jí)響應(yīng)。

1)出現(xiàn)下列情況之一啟動(dòng)I級(jí)響應(yīng)

(1)造成特別重大安全生產(chǎn)事故。

(2)需要緊急轉(zhuǎn)移安置10萬(wàn)人以上的安全生產(chǎn)事故。

(3)超出省(區(qū)、市)人民政府應(yīng)急處置能力的安全生產(chǎn)事故。

(4)跨省級(jí)行政區(qū)、跨領(lǐng)域(行業(yè)和部門(mén))的安全生產(chǎn)事故災(zāi)難。

(5)國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)同志認(rèn)為需要國(guó)務(wù)院安全生產(chǎn)委員會(huì)響應(yīng)的安全生產(chǎn)事故。

2)出現(xiàn)下列情況之一啟動(dòng)II級(jí)響應(yīng)

(1)造成重大安全生產(chǎn)事故。

(2)超出市(地、州)人民政府應(yīng)急處置能力的安全生產(chǎn)事故。

(3)跨市、地級(jí)行政區(qū)的安全生產(chǎn)事故。

(4)省(區(qū)、市)人民政府認(rèn)為有必要響應(yīng)的安全生產(chǎn)事故。

3)出現(xiàn)下列情況之一啟動(dòng)級(jí)響應(yīng)

(1)造成較大安全生產(chǎn)事故災(zāi)難。

(2)超岀縣級(jí)人民政府應(yīng)急處置能力的安全生產(chǎn)事故災(zāi)難。

(3)發(fā)生跨縣級(jí)行政區(qū)安全生產(chǎn)事故災(zāi)難。

(4)市(地、州)人民政府認(rèn)為有必要響應(yīng)的安全生產(chǎn)事故災(zāi)難。

4)發(fā)生或者可能發(fā)生一般事故時(shí)啟動(dòng)IV級(jí)響應(yīng)

※  本預(yù)案有關(guān)數(shù)量的表述中,“以上"含本數(shù),“以下”不含本數(shù)。

4.總體響應(yīng)啟動(dòng)步驟

    (1)I級(jí)應(yīng)急響應(yīng):在國(guó)務(wù)院安全生產(chǎn)委員會(huì)辦公室(簡(jiǎn)稱國(guó)務(wù)院安委辦)或國(guó)務(wù)院有關(guān)部門(mén)的領(lǐng)導(dǎo)和指導(dǎo)下,市政府組織市安全生產(chǎn)應(yīng)急救援指揮部或其他有關(guān)應(yīng)急指揮機(jī)構(gòu)組織、指揮、協(xié)調(diào)、調(diào)度全市應(yīng)急力量和資源,統(tǒng)一實(shí)施應(yīng)急處置,各有關(guān)部門(mén)和單位密切配合,協(xié)同處置。市安全生產(chǎn)應(yīng)急救援指揮部辦公室或市有關(guān)主管部門(mén)及時(shí)向國(guó)務(wù)院安委辦或國(guó)務(wù)院有關(guān)部門(mén)報(bào)告應(yīng)急處置進(jìn)展情況⑵。

    (2)II級(jí)應(yīng)急響應(yīng):由市安全生產(chǎn)應(yīng)急救援指揮部或其他有關(guān)應(yīng)急指揮機(jī)構(gòu)組織、指揮、協(xié)調(diào)、調(diào)度本市有關(guān)應(yīng)急力量和資源,統(tǒng)一實(shí)施應(yīng)急處置,各有關(guān)部門(mén)和單位密切配合,協(xié)同處置。

    (3)Ⅲ級(jí)應(yīng)急響應(yīng):由事發(fā)地區(qū)縣政府、市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)中心、市安全生產(chǎn)應(yīng)急救援指揮部辦公室或其他有關(guān)應(yīng)急指揮機(jī)構(gòu)組織、指揮、協(xié)調(diào)、調(diào)度有關(guān)應(yīng)急力量和資源實(shí)施應(yīng)急處置,各有關(guān)部門(mén)和單位密切配合,協(xié)同處置。

     (4)IV級(jí)應(yīng)急響應(yīng):由事發(fā)地區(qū)縣政府及有關(guān)部門(mén)組織相關(guān)應(yīng)急力量和資源實(shí)施應(yīng)急處置,超出其應(yīng)急處置能力時(shí),及時(shí)上報(bào)請(qǐng)求救援。

1.5  應(yīng)急通信種類及方式

應(yīng)急通信服務(wù)

        說(shuō)起應(yīng)急通信,可能更多的人想到的是專用的通信設(shè)備或通信網(wǎng)絡(luò)。事實(shí)也正是如此,衛(wèi)星通信、微波通信、無(wú)線電臺(tái)等通信手段由于天生就具備較強(qiáng)的抗毀能力,一直以來(lái)是應(yīng)急通信的主要技術(shù)手段。這些通信系統(tǒng)一般不對(duì)普通大眾開(kāi)放,屬于專用的應(yīng)急通信系統(tǒng)。

       相對(duì)專用系統(tǒng)而言,通過(guò)公眾電信網(wǎng)提供應(yīng)急通信服務(wù),也是一種提供應(yīng)急通信的方法,并且逐漸成為國(guó)際應(yīng)急通信領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。

       從總體技術(shù)層面劃分,應(yīng)急通信分為有線和無(wú)線兩種主要方式。

1.有線應(yīng)急通信

       有線應(yīng)急通信即常規(guī)國(guó)內(nèi)、國(guó)際電話網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng)等。特別是有線公眾電信網(wǎng)是全國(guó)分布最廣泛的信息交換網(wǎng)絡(luò),它通達(dá)范圍廣,適應(yīng)性強(qiáng),費(fèi)用低,在自然災(zāi)害應(yīng)急通信中是最基本的信息傳遞手段,利用有線公共電話交換網(wǎng)的語(yǔ)音信道,通過(guò)綜合通信終端設(shè)備可以方便地實(shí)現(xiàn)國(guó)家救援指揮中心與各地救援指揮中心的電話、傳真、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)等綜合信息的傳遞業(yè)務(wù)。但有線通信主要通過(guò)光纜、電纜進(jìn)行傳輸,受到地理?xiàng)l件的限制且抗毀能力差,一旦被摧毀,通信立刻被阻斷且很難恢復(fù)。

2.無(wú)線應(yīng)急通信

      無(wú)線應(yīng)急通信即以電磁波傳輸信息。早期以中、短波通信為主,20世紀(jì)40年代后,超短波、微波通信業(yè)務(wù)得到迅猛發(fā)展,特別是衛(wèi)星通信的出現(xiàn)使“通信不受時(shí)空限制”的愿望成為現(xiàn)實(shí)。無(wú)線通信抗毀能力強(qiáng),具有機(jī)動(dòng)靈活、組網(wǎng)方便的優(yōu)點(diǎn),是應(yīng)急通信的有效手段。

       目前我國(guó)具體擁有的應(yīng)急通信方式有:固定電話,移動(dòng)電話,Ku頻段衛(wèi)星通信車(chē),C頻段衛(wèi)星通信車(chē),100W單邊帶通信車(chē),一點(diǎn)多址微波通信車(chē),用戶無(wú)線環(huán)路設(shè)備,海事衛(wèi)星A型站、B型站、M型站,24路特高頻通信車(chē),1000線程控交換車(chē),移動(dòng)電話通信車(chē),自適應(yīng)電臺(tái),對(duì)講機(jī),互聯(lián)網(wǎng)等。

1.5.1   固定電話方式的應(yīng)急通信

        固定電話網(wǎng)具有覆蓋范圍廣、受眾群體大等優(yōu)點(diǎn)。一般情況下,固定電話網(wǎng)絡(luò)都是應(yīng)急通信的首選網(wǎng)絡(luò),原因在于其費(fèi)用較低,容量比較大。我們通常所說(shuō)的110、119、122等緊急呼叫,其實(shí)是一種傳統(tǒng)的應(yīng)急通信手段。緊急呼叫的特點(diǎn)是:面向所有公眾,任何人都可以使用這種通信手段;通信流向是匯聚式的,大量的通信流會(huì)指向幾個(gè)有限的點(diǎn),如110報(bào)警中心。緊急呼叫為公眾提供的服務(wù)可以分成兩類。第一類是個(gè)人救助,在某個(gè)個(gè)體需要醫(yī)療或安全救助時(shí),可以通過(guò)緊急呼叫獲得這些服務(wù)。這一類服務(wù)屬于社會(huì)福利的范疇,嚴(yán)格來(lái)說(shuō)不屬于應(yīng)急通信。第二類服務(wù)就是在出現(xiàn)緊急情況時(shí),作為公眾上報(bào)信息的渠道,同時(shí)在救災(zāi)和災(zāi)難恢復(fù)過(guò)程中作為公眾匯報(bào)情況和位置、實(shí)現(xiàn)自救或營(yíng)救他人的一種手段。這是緊急呼叫應(yīng)用于應(yīng)急通信的主要方式。

       但是固定電話也有其不足之處,就是固定電話受到線纜的限制,并不是我們所期望的那樣在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都可以使用。原有的應(yīng)急通信構(gòu)架并沒(méi)有考慮由固定電話網(wǎng)來(lái)承擔(dān)應(yīng)急通信,一旦發(fā)生緊急情況,政府的決策機(jī)構(gòu)和職能部門(mén)便會(huì)動(dòng)用專用的應(yīng)急通信系統(tǒng)(如衛(wèi)星、微波等通信系統(tǒng)),而企業(yè)用戶和個(gè)人用戶能夠使用的應(yīng)急通信手段就非常有限了,只能依靠緊急呼叫服務(wù)。而在固定電話網(wǎng)承擔(dān)應(yīng)急通信的情況下,各類用戶能夠獲得的應(yīng)急通信服務(wù)都會(huì)大大加強(qiáng)。

       對(duì)于通過(guò)公眾電信網(wǎng)提供應(yīng)急通信服務(wù),現(xiàn)在研究的方向主要包括三個(gè):電信網(wǎng)絡(luò).應(yīng)急通信能力、緊急呼叫以及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急響應(yīng)。第一個(gè)方向研究如何提升電信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急通信能力,使其可以承擔(dān)應(yīng)急通信的任務(wù);第二個(gè)方向研究傳統(tǒng)的緊急呼叫將向何處發(fā)展;第三個(gè)方向研究在出現(xiàn)緊急情況時(shí),如何能夠保證網(wǎng)絡(luò)的暢通。

1.5.2 移動(dòng)方式的應(yīng)急通信

        移動(dòng)通信最大的優(yōu)點(diǎn)就在于它的移動(dòng)性,通信不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制,只要在信號(hào)覆蓋區(qū)內(nèi)就可以自由通信。所以,自其問(wèn)世以來(lái),就在應(yīng)急通信中發(fā)揮了巨大的作用。目前,在應(yīng)急通信中,移動(dòng)通信已經(jīng)不僅僅用來(lái)進(jìn)行通話等簡(jiǎn)單應(yīng)用,而且可以利用移動(dòng)通信的定位業(yè)務(wù)和位置業(yè)務(wù),進(jìn)行安全救援、位置跟蹤以及交通導(dǎo)航等。目前普遍使用的移動(dòng)通信系統(tǒng)有數(shù)字集群通信系統(tǒng)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(Global System for Mobile Communication,GSM)、3G、4G等。隨著移動(dòng)通信的發(fā)展,只要在移動(dòng)通信覆蓋區(qū)內(nèi),人們就可以在移動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行通信,非常靈活方便,再加上手機(jī)價(jià)格和移動(dòng)通信的費(fèi)用也都已經(jīng)逐步降低到普通民眾所能接受的水平,這使得移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)急通信中逐步占據(jù)了主力位置。

       移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)急通信中經(jīng)常使用應(yīng)急通信車(chē),這種通信車(chē)實(shí)際上是一些特殊的基站,通過(guò)微波或衛(wèi)星將終端用戶接入移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中。這種應(yīng)急通信手段可以應(yīng)用于一些基站遭到破壞的災(zāi)害中,如地震,也可以用在一些通信量急劇增加的場(chǎng)合(如大型集會(huì))臨時(shí)擴(kuò)容。應(yīng)急通信車(chē)可以看作移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)生存能力/抗毀性和提高恢復(fù)能力的一種手段。
衛(wèi)星應(yīng)急通信

1.5.3  衛(wèi)星應(yīng)急通信

       衛(wèi)星通信距離遠(yuǎn),且不受地面條件的限制。其具有靈活機(jī)動(dòng)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),能夠以優(yōu)異的性能及迅捷的速度實(shí)現(xiàn)在地面?zhèn)鬏斒侄螣o(wú)法滿足的地點(diǎn)之間進(jìn)行通信,非常適合應(yīng)急通信的需求。特別在面積大、地面通信線路不發(fā)達(dá)的地區(qū),衛(wèi)星通信手段更能提供性價(jià)比最優(yōu)的解決方案。

       2008年四川汶川地震時(shí)全國(guó)調(diào)用了大批衛(wèi)星手機(jī)和海事衛(wèi)星電話,對(duì)救災(zāi)起到了重要作用。但由于天氣原因和用戶數(shù)量增加過(guò)多,衛(wèi)星資源緊張,電話很不容易打通。另外衛(wèi)星的通話費(fèi)用很高,在基層單位推廣使用有一定難度,當(dāng)然在戰(zhàn)爭(zhēng)條件下還要考慮敵方破壞通信衛(wèi)星的問(wèn)題。

1.5.4    應(yīng)急電臺(tái)

       短波電臺(tái)通過(guò)電離層傳播,通信的自主性比衛(wèi)星更強(qiáng),而且通信無(wú)費(fèi)用,有利于大量推廣。其不盡人意之處是天線體積較大,有時(shí)噪聲較大等。短波頻率自適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,極大提高了短波通信的可靠性和有效性。自適應(yīng)應(yīng)急電臺(tái)設(shè)備體積小、運(yùn)輸安裝方便、操作簡(jiǎn)單,比較適合應(yīng)急通信使用。

       四川汶川地震的應(yīng)急通信有兩個(gè)方面給業(yè)界留下深刻啟示:一是地震損壞了幾乎所有日常通信系統(tǒng),包括有線電話和互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)電話、超短波集群等;二是救災(zāi)初期的通信聯(lián)絡(luò)主要依靠?jī)煞N工具,即短波電臺(tái)和衛(wèi)星移動(dòng)電話。日常通信系統(tǒng)之所以在重大災(zāi)害中癱瘓,原因在于災(zāi)害常常大面積摧毀其賴以運(yùn)行的基本條件:光纜和微波線路、電力系統(tǒng)、通信樞紐建筑、天線塔等。這說(shuō)明這些日常通信系統(tǒng)的抗毀能力是很差的,面對(duì)災(zāi)害常常無(wú)能為力。

       短波電臺(tái)之所以能夠在突發(fā)災(zāi)難時(shí)擔(dān)當(dāng)骨干應(yīng)急通信工具,本質(zhì)在于其無(wú)可替代的獨(dú)立通信能力和抗毀能力。它們不依賴地面通信網(wǎng)絡(luò)和電力系統(tǒng)而獨(dú)立工作(車(chē)載電臺(tái)靠汽車(chē)電瓶就可以工作一天至幾天)。在災(zāi)害和戰(zhàn)爭(zhēng)中,短波電臺(tái)全部被摧毀的概率是極低的。這些設(shè)備只要幸存少數(shù),就能夠及時(shí)報(bào)出災(zāi)情,初期的救災(zāi)通信也就不會(huì)成為難題。

1.5.5   互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急通信

       與固定電話、移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信相比,互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急通信可能并不被大多數(shù)人所了解。但互聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)急通信中的的確確發(fā)揮著作用,而且其作用與上述三者相比有過(guò)之而無(wú)不及。

       第一,互聯(lián)網(wǎng)作為通信網(wǎng)絡(luò)不僅進(jìn)行E-mail、QQ、微信等短消息的傳遞,而且傳遞著其他種類繁多、數(shù)據(jù)量超大的信息。

       第二,電子商務(wù)和電子政務(wù)的發(fā)展離不開(kāi)互聯(lián)網(wǎng)。日常生活中,移動(dòng)支付、互聯(lián)網(wǎng)金融和電商平臺(tái)的作用有目共睹。

       第三,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一般都是與互聯(lián)網(wǎng)相連的,而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全直接影響著國(guó)家軍事及經(jīng)濟(jì)安全的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的安全(尤其是在發(fā)達(dá)國(guó)家中更是如此)o這些關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施主要包括電信、電力系統(tǒng)、天然氣與石油儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)、銀行與金融系統(tǒng)、交通與供水系統(tǒng),以及應(yīng)急服務(wù)(包括醫(yī)療急救、公安、消防和救援行動(dòng))系統(tǒng)等。一旦控制上述基礎(chǔ)設(shè)施的計(jì)算機(jī)遭受攻擊而失靈,其結(jié)果可能造成一個(gè)地區(qū)甚至一個(gè)國(guó)家社會(huì)功能的部分或者完全癱瘓,有時(shí)可能會(huì)對(duì)整個(gè)世界造成毀滅性的打擊。2017年5月12H,全球99個(gè)國(guó)家和地區(qū)發(fā)生超過(guò)7.5萬(wàn)起計(jì)算機(jī)病毒攻擊事件,罪魁禍?zhǔn)资且粋(gè)名為“想哭”(WannaCiy)的勒索病毒。感染病毒的計(jì)算機(jī)會(huì)被黑客遠(yuǎn)程鎖定,如想找回重要資料,需向黑客繳納高額比特幣贖金。這場(chǎng)病毒爆發(fā)事件中,俄羅斯、英國(guó)、中國(guó)、烏克蘭等國(guó)“中招”,其中英國(guó)醫(yī)療系統(tǒng)陷入癱瘓,大量患者無(wú)法就醫(yī)。中國(guó)的校園網(wǎng)也未能幸免,部分高校計(jì)算機(jī)被感染,學(xué)生畢業(yè)論文被病毒加密,網(wǎng)絡(luò)世界一時(shí)間陷入癱瘓。微軟緊急發(fā)布補(bǔ)丁,用戶關(guān)閉445端口,360等安全廠商先后推出防疫軟件,多方聯(lián)動(dòng)才使這場(chǎng)病毒攻擊暫時(shí)告一段落。



(中國(guó)集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯:李俊勇)

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