應(yīng)急通信的過去、現(xiàn)在和未來

不久前，國家有關(guān)部門發(fā)布了2023年全國自然災(zāi)害基本情況。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，全年各種自然災(zāi)害共造成9544.4萬人次不同程度受災(zāi)，因?yàn)?zāi)死亡失蹤691人，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)3454.5億元。

《2024氣候和自然災(zāi)害洞察報(bào)告》則顯示，2023年，全球損失超過10億美元的重大自然災(zāi)害一共有398起，累計(jì)造成了3800億美元的經(jīng)濟(jì)損失，較本世紀(jì)的平均水平高出22%。2023年，共有95000人因自然災(zāi)害而喪生，這也是2010年以來的最高值。

面對(duì)如此觸目驚心的數(shù)據(jù)，相信大家和我一樣，心情都是沉重的。

自然災(zāi)害是大自然發(fā)生的正?，F(xiàn)象。以我們?nèi)祟惸壳暗牧α浚胍柚惯@些現(xiàn)象發(fā)生，并不現(xiàn)實(shí)。

既然無法阻止，那么，及時(shí)進(jìn)行預(yù)警，并且在災(zāi)后進(jìn)行快速應(yīng)對(duì)，就是減少人員和財(cái)產(chǎn)損失的最有效手段。

毫無疑問，通信技術(shù)在這一過程中，具有至關(guān)重要的作用。

今天這篇文章，小棗君就和大家詳細(xì)聊聊，人類應(yīng)急通信技術(shù)的演進(jìn)歷程。

█ 應(yīng)急通信的發(fā)展史

人類與自然災(zāi)害的抗?fàn)?，早在遠(yuǎn)古時(shí)期就已經(jīng)開始了。那時(shí)候，人類的社會(huì)組織松散，生產(chǎn)力水平不高，所以，只能通過基本的呼喊或手勢(shì)，進(jìn)行預(yù)警和救助消息傳遞。

商周時(shí)代，隨著技術(shù)的進(jìn)步，逐漸出現(xiàn)了烽火、狼煙、擊鼓、風(fēng)箏等通信方式。這些方式基于聲光效果，通信距離遠(yuǎn)，可以有效傳遞自然災(zāi)害信息，也可以在外敵入侵時(shí)進(jìn)行及時(shí)告警。

唐末宋初，人們發(fā)明了使用火藥作為動(dòng)力的火箭，并將其用于緊急情況下的報(bào)信手段，也算是一個(gè)創(chuàng)新。

后來，隨著文字和印刷術(shù)的發(fā)展和普及，加上郵驛制度的不斷完善，我們開始構(gòu)建起一張覆蓋廣泛的早期“通信網(wǎng)絡(luò)”，不僅服務(wù)于政府的運(yùn)作管理，也服務(wù)于普通百姓的溝通交流。

政府也會(huì)有一些優(yōu)先級(jí)更高的專用郵驛系統(tǒng)，例如八百里加急等，用于傳遞緊急信息或軍報(bào)。

到了近現(xiàn)代，有線電報(bào)和電話的出現(xiàn)，讓人類通信技術(shù)有了跨越式的升級(jí)。它們的信息傳遞即時(shí)性，是前所未有的。而且，隨著基礎(chǔ)設(shè)施的不斷建設(shè)，消息觸達(dá)能力也持續(xù)提升。

基于電報(bào)和電話的新型通信網(wǎng)絡(luò)，逐步取代郵驛等老網(wǎng)絡(luò)，成為聯(lián)接世界的工具。它加速了信息的傳遞速度，在發(fā)生災(zāi)害等緊急情況時(shí)，能夠讓人們更高效地進(jìn)行應(yīng)對(duì)，減少損失和傷害。

更偉大的通信革命，來自無線通信技術(shù)的誕生。

19世紀(jì)末，無線電報(bào)被正式發(fā)明，將人類帶入無線通信時(shí)代。

基于無線通信技術(shù)，人類的應(yīng)急救助能力有了顯著改進(jìn)。無線電報(bào)誕生后最先應(yīng)用的場(chǎng)景，就是海上通信。

那時(shí)候海難頻發(fā)，無線電報(bào)救了很多人的命。著名的泰坦尼克號(hào)，就是因?yàn)橛袩o線電報(bào)發(fā)出的求救信號(hào)，才讓700余人得以生還，避免了更大損失。

無線通信不依賴于地面?zhèn)鬏斁€路，在應(yīng)對(duì)災(zāi)害時(shí)有天然優(yōu)勢(shì)，很快成為人類應(yīng)急通信技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向。

20世紀(jì)30年代，世界上最早的無線對(duì)講技術(shù)出現(xiàn)時(shí)，就是用于警察、消防等部門。后來，才有了二戰(zhàn)時(shí)的步話機(jī)。

上世紀(jì)60-70年代，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市人口密度和流動(dòng)性不斷增加。在這種情況下，自然災(zāi)害和突發(fā)公共事件所造成的人員和經(jīng)濟(jì)損失，也越來越難以承受。

在經(jīng)歷了幾次重大突發(fā)事件后，各發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體開始紛紛建立現(xiàn)代應(yīng)急管理體系，從制度、流程、資金和科技等多個(gè)角度，提升包括自然災(zāi)害在內(nèi)的緊急事件應(yīng)對(duì)能力。

那一時(shí)期，科技發(fā)展日新月異，微波通信、衛(wèi)星通信、無線對(duì)講通信等技術(shù)迅速崛起，給人類提供了更高效、更靈活的應(yīng)急通信手段。

以當(dāng)時(shí)最流行的對(duì)講機(jī)通信為例?，F(xiàn)代意義上的對(duì)講機(jī)，出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代，誕生于美國。后來，因其便攜實(shí)用，逐漸在各個(gè)國家普及，成為一種流行的無線通信技術(shù)。

70-80年代，基于早期的對(duì)講機(jī)，發(fā)展出了模擬集群技術(shù)以及數(shù)字集群技術(shù)，并形成了iDEN、TETRA等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。很多國家的應(yīng)急通信無線專網(wǎng)，都是基于這些技術(shù)建設(shè)的。在一些自然災(zāi)害和重要活動(dòng)中，這些技術(shù)發(fā)揮了重要作用。

90年代末，我們國家對(duì)這些技術(shù)也進(jìn)行了研究和引進(jìn)，并逐漸形成了自己的無線專網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)路線（例如PDT等）。

進(jìn)入21世紀(jì)后，人類的應(yīng)急通信技術(shù)已經(jīng)獲得長(zhǎng)足進(jìn)步。

衛(wèi)星通信、集群通信等逐漸成為主流的應(yīng)急通信手段，在重大自然災(zāi)害、重要公共事件、大型集會(huì)活動(dòng)的場(chǎng)合中，為緊急救援、指揮調(diào)度等工作提供必要的保障和支撐。

2008年，汶川“5·12”地震發(fā)生，造成了巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失。應(yīng)急通信管理體系和技術(shù)在這次地震中發(fā)揮了很大的作用，但是也暴露出很多的問題。

國內(nèi)對(duì)于這些問題給予了更高的重視，并推動(dòng)進(jìn)行制度完善和技術(shù)升級(jí)。

2008年之前的應(yīng)急通信保障，以城市熱點(diǎn)地區(qū)突發(fā)容量需求保障為主。應(yīng)急通信保障手段，主要是應(yīng)急通信基站車、集群通信，少量采用衛(wèi)星通信。

汶川地震發(fā)生后，衛(wèi)星通信在救災(zāi)過程中有出色表現(xiàn)，逐漸受到重視。各級(jí)政府以及運(yùn)營(yíng)商，都開始積極引進(jìn)衛(wèi)星電話、衛(wèi)星應(yīng)急通信車、VSAT固定站等設(shè)備，提升衛(wèi)星通信在應(yīng)急通信技術(shù)體系中的比例。

除了衛(wèi)星之外，在移動(dòng)通信技術(shù)（3G/4G）的不斷演進(jìn)下，通信行業(yè)也開始研究，如何發(fā)揮這類技術(shù)在應(yīng)急通信場(chǎng)景下的作用和價(jià)值。

█ 當(dāng)代應(yīng)急通信的挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)

時(shí)至今日，如本文開頭所說，全球自然災(zāi)害的發(fā)生頻率有所增加，重大公共安全事件也時(shí)有發(fā)生。

為了將災(zāi)害損失降到最低，盡最大限度地保護(hù)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，人類開始重新審視應(yīng)急通信技術(shù)的發(fā)展路線，探索更多的技術(shù)創(chuàng)新，讓科技賦能災(zāi)害報(bào)警和災(zāi)后信息重建。

災(zāi)害或緊急事故，擁有兩大顯著特點(diǎn)——不確定性以及復(fù)雜性。

不確定性，體現(xiàn)在時(shí)間、地點(diǎn)上。

我們不知道什么時(shí)候會(huì)發(fā)生，在哪里發(fā)生。因此，在應(yīng)對(duì)時(shí)，我們需要足夠的可移動(dòng)性和靈活性，應(yīng)急通信器材能夠做到快速運(yùn)輸、快速部署。

復(fù)雜性，則體現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境和需求上。

災(zāi)害可能發(fā)生在山區(qū)、沙漠、雨林，甚至是海上。現(xiàn)在的應(yīng)急通信需求，既包括災(zāi)民的求救需求，也包括救災(zāi)人員的協(xié)調(diào)需求，還有管理調(diào)度需求。除了語音之外，也開始有了視頻圖像的通信需求。

所以，應(yīng)急通信手段需要具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性及抗干擾能力，需要能夠提供多樣化業(yè)務(wù)，還需要有更強(qiáng)的性能、更大的容量。

近年來，業(yè)界針對(duì)應(yīng)急通信手段的創(chuàng)新，主要就是圍繞這些特定需求展開的。

在 ITU 的規(guī)范下，世界各國相繼制定了完善的“空天地三位一體”應(yīng)急通訊管理體系，以及操作標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

包括定位導(dǎo)航（GNSS）、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、VR/AR等在內(nèi)的眾多ICT先進(jìn)技術(shù)，紛紛被引入應(yīng)急通信領(lǐng)域，公共構(gòu)建了“空天地井”一體化應(yīng)急通信技術(shù)體系。

接下來，我們不妨通過業(yè)界一流ICT服務(wù)提供商中興通訊的一些案例，來看看這些先進(jìn)技術(shù)，到底是如何在救災(zāi)工作發(fā)揮關(guān)鍵作用的。

● 游牧式基站

移動(dòng)通信基站是目前公眾使用最多、最為依賴的通信手段。但是，在發(fā)生地震、洪災(zāi)等自然災(zāi)害時(shí)，傳統(tǒng)基站的電源以及傳輸資源很容易損壞，導(dǎo)致基站退服（退出服務(wù)），進(jìn)而使得區(qū)域內(nèi)的群眾失去手機(jī)信號(hào)。

在傳統(tǒng)基站無法工作的情況下，采用小型化、輕量化基站進(jìn)行業(yè)務(wù)快速恢復(fù)，就是一種必要手段。

2022年9月5日中午12點(diǎn)52分，四川甘孜州瀘定縣發(fā)生6.8級(jí)地震。地震造成雅安市石棉縣多處通信設(shè)施受損，大量用戶失聯(lián)。

得知消息后，中興通訊聯(lián)合中國移動(dòng)四川公司，緊急調(diào)配了5G游牧式基站，運(yùn)抵石棉震區(qū)，進(jìn)行保障。這是5G游牧式基站首次實(shí)際應(yīng)用于應(yīng)急搶險(xiǎn)場(chǎng)景。

作為一種小型化基站，5G游牧式基站具有極強(qiáng)的移動(dòng)性，并支持靈活的部署方式。

它可以支持Relay、Internet、衛(wèi)星等多種回傳方式，采用小型室外柜形態(tài)，集成了交轉(zhuǎn)直、環(huán)境系統(tǒng)（風(fēng)扇、散熱等）、路由和電池等設(shè)備，同時(shí)加持可升降天線桅桿、推車等。它體積小巧，可以通過輕型貨車進(jìn)行運(yùn)輸，能夠在災(zāi)區(qū)快速完成架設(shè)與開通。

除了能夠給現(xiàn)場(chǎng)群眾提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)覆蓋之外，5G游牧式基站還具有邊緣計(jì)算能力。

只需將一塊單板插入到現(xiàn)網(wǎng)的BBU槽位中，該基站就可以構(gòu)建本地算力專網(wǎng)，幫助救援人員及指揮中心實(shí)現(xiàn)對(duì)救援圖像、視頻、語音等信息的共享，視頻業(yè)務(wù)本地分流時(shí)延降低80%，支持20Gbps的處理能力，極大地提升了前線救援指揮速度。

●?無人機(jī)基站

最近這些年，無人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展有目共睹。基于它低空低速飛行、可懸停的特性，通信行業(yè)也對(duì)其進(jìn)行引進(jìn)，應(yīng)用于災(zāi)區(qū)的應(yīng)急通信。

業(yè)界主要采用多軸多旋翼無人機(jī)，吊掛基站，進(jìn)行區(qū)域內(nèi)的無線信號(hào)覆蓋。限于無人機(jī)的留空能力以及信號(hào)回傳，早期主要使用系留式無人機(jī)，底下總會(huì)有一個(gè)“尾巴”。

2023年8月，北京門頭溝部分山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)受強(qiáng)降雨影響，災(zāi)情嚴(yán)重，道路和網(wǎng)絡(luò)中斷。

為支撐保障搶修救災(zāi)，迅速打通通信“生命線”，中興通訊響應(yīng)工信部緊急調(diào)度，迅速投入搭載了三大運(yùn)營(yíng)商高空基站的無人機(jī)，在北京市通信管理局的協(xié)調(diào)和部署下，對(duì)王平鎮(zhèn)、潭柘寺鎮(zhèn)周邊區(qū)域進(jìn)行應(yīng)急通信保障。

這款無人機(jī)體型相比傳統(tǒng)無人機(jī)基站有顯著不同。它搭載了大載荷長(zhǎng)航時(shí)無人直升機(jī)載應(yīng)急通信系統(tǒng)，具有多接入方式、多任務(wù)能力、寬環(huán)境適應(yīng)度、大容量、廣覆蓋、長(zhǎng)航時(shí)等特性。

該無人機(jī)可以根據(jù)有關(guān)要求，在規(guī)定區(qū)域穩(wěn)定飛行，可在近80平方公里的范圍實(shí)現(xiàn)連續(xù)6個(gè)小時(shí)的5G信號(hào)覆蓋，同時(shí)為約2400用戶提供語音、短信和上網(wǎng)服務(wù)。

在北京門頭溝洪災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，中興無人機(jī)應(yīng)急通信系統(tǒng)有效滿足了當(dāng)?shù)胤姥淳葹?zāi)指揮通信需求，為恢復(fù)公眾通信立下大功。

去年11月，在四川省涼山州木里藏族自治縣海拔3626米的香格里拉湖試驗(yàn)場(chǎng)舉行的「2023高原“三斷”場(chǎng)景無人機(jī)救援實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證」中，中興通訊的這款系統(tǒng)以優(yōu)異的表現(xiàn)，完成預(yù)定科目實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證和匯報(bào)演示任務(wù)。

●?PWS公共預(yù)警系統(tǒng)

前面我們所說的技術(shù)手段，主要用于災(zāi)后的通信系統(tǒng)重建。事實(shí)上，災(zāi)情預(yù)警，對(duì)于減少災(zāi)害損失具有更大的作用。

這里，我們就要提到這些年很火的PWS系統(tǒng)，也就是Public Warning System（公共預(yù)警系統(tǒng)）。

PWS系統(tǒng)可以發(fā)送地震和海嘯預(yù)警系統(tǒng)（ETWS，Earthquake and Tsunami Warning System）和商用移動(dòng)警報(bào)系統(tǒng)（CMAS，Commercial Mobile Alert System）等告警消息。

當(dāng)用戶的手機(jī)收到告警消息時(shí)，會(huì)自動(dòng)彈出信息，并播放特定的告警音?；诟婢?，用戶可以及時(shí)進(jìn)行避險(xiǎn)和自救。

最近國內(nèi)的幾次地震，都有不少用戶收到了相關(guān)消息提示，PWS系統(tǒng)受到了廣泛關(guān)注和好評(píng)。

中興通訊 PWS 系統(tǒng)基于創(chuàng)新業(yè)務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，它提供了電信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的一個(gè)綜合解決方案，支持多種電信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的接入，例如 INAP、MAP、 WIN、CAP、Diameter、SMPP、CBC-BSC、Iu-BC、SBc、N50 等接口。

作為一個(gè)全球化的設(shè)備商，中興通訊對(duì)于政府、運(yùn)營(yíng)商公共預(yù)警的需求有著深刻的理解。他們推出了新一代的PWS系統(tǒng)，能夠助力政府、運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)緊急預(yù)警系統(tǒng)的快速部署，提供高性能可靠的公共預(yù)警服務(wù)。

以上案例，是中興通訊通過先進(jìn)ICT技術(shù)進(jìn)行應(yīng)急通信賦能的縮影。

這些年來，中興在2023年甘肅臨夏地震、2023年“杜蘇芮”臺(tái)風(fēng)、2022年雅安地震、2021年河南洪災(zāi)、2018年印尼地震、2016年厄瓜多爾地震等多次國內(nèi)外重大災(zāi)害中，迅速響應(yīng)，積極組織人力和備件資源馳援，為網(wǎng)絡(luò)搶通和救災(zāi)工作順利開展，做出了巨大貢獻(xiàn)，也獲得了廣泛認(rèn)可。

他們的應(yīng)急通信解決方案，都是基于實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合了自己的技術(shù)創(chuàng)新，擁有很強(qiáng)的實(shí)用性，能夠真正滿足一線需求。

█ 最后的話

伽利略說：“科技的真正目的，在于減輕人類生存的苦難?！?/p>

從烽火狼煙，到電報(bào)電報(bào)，再到衛(wèi)星、5G，毫無疑問，通信技術(shù)的發(fā)展演進(jìn)，忠實(shí)地遵守了這一宗旨。日益先進(jìn)的通信技術(shù)，不僅推動(dòng)了社會(huì)和文明的進(jìn)步，也大大改善了人們的生活環(huán)境和質(zhì)量。它所挽救的生命，更是不計(jì)其數(shù)。

在人類的未來發(fā)展中，苦難仍將繼續(xù)存在。但是，我相信，在像中興通訊這樣的科技企業(yè)的不斷創(chuàng)新和努力下，科技將變得更加強(qiáng)大，苦難會(huì)越來越少。我們終究將實(shí)現(xiàn)

與自然的和諧相處，構(gòu)建生生不息的恒久文明。