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應急通信的過去、現在和未來

文章來源:工業和信息化部無線電管理局 發布時間:2024-04-01 19:37:43 瀏覽次數:

當發生自然災害、城市火災等公眾緊急情況時,應急通信可以做到及時預警、快速應對,是減少人員和財產損失的有效手段。無線電技術在應急通信技術的演進過程中,也發揮了至關重要的作用。

應急通信的發展史   

人類與自然災害的抗爭,早在遠古時期就已開始。那時的人類社會組織鬆散,生產力水平不高,所以隻能通過基本的呼喊或手勢,進行預警和救助消息傳遞。商周時代,隨著技術的進步,逐漸出現了烽火、狼煙、擊鼓、風箏等通信方式。這些方式基於聲光效果,通信距離遠,可以有效傳遞自然災害信息,也可以在外敵入侵時進行及時告警。


烽火戲諸侯的典故,也源於此。

唐末宋初,人們發明了使用火藥作為動力的火箭,並將其用於緊急情況下的報信手段。後來,隨著文字和印刷術的發展和普及,加上郵驛製度的不斷完善,開始構建起一張覆蓋廣泛的早期“通信網絡”,不僅服務於行政機構的運作管理,也服務於普通百姓的溝通交流。行政機構也會有一些優先級更高的專用郵驛係統,例如八百裏加急等,用於傳遞緊急信息或軍報。


古籍中的郵驛。

到了近現代,有線電報和電話的出現,使通信技術有了跨越式的升級。它們的信息傳遞即時性,是前所未有的。隨著基礎設施的不斷建設,消息觸達能力也持續提升。

基於電報和電話的新型通信網絡,逐步取代郵驛等老網絡,成為聯接世界的工具。它加速了信息的傳遞速度,能讓人們在發生災害等緊急情況時,更高效地應對,減少損失和傷害。

更偉大的通信革命,來自無線通信技術的誕生。19世紀末,無線電報被正式發明,將人類帶入無線通信時代。


馬可尼和他發明的電報機。

基於無線通信技術,人類的應急救助能力有了顯著改進。無線電報誕生後最先應用的場景,就是海上通信。那時候海難頻發,無線電報救了很多人的姓命。著名的泰坦尼克號,就是因為有無線電報發出的求救信號,才讓700餘人得以生還,避免了更大損失。

無線通信不依賴於地麵傳輸線路,在應對災害時有天然優勢,很快成為人類應急通信技術的重點發展方向。

20世紀30年代,世界上最早的無線對講技術應用於警察、消防等部門。後來,便有了二戰時的步話機。上世紀60-70年代,隨著社會經濟的快速發展,城市人口密度和流動性不斷增加。在這種情況下,自然災害和突發公共事件所造成的人員和經濟損失逐漸增加。在經曆了幾次重大突發事件後,各發達經濟體開始紛紛建立現代應急管理體係,從製度、流程、資金和科技等多個角度,提升包括自然災害在內的緊急事件應對能力。那一時期,科技發展日新月異,微波通信、衛星通信、無線對講通信等技術迅速崛起,為人類提供了更高效、更靈活的應急通信手段。

對講機。

以當時最流行的對講機通信為例。現代意義上的對講機,出現於20世紀60年代,誕生於美國。後來,因其便攜實用的特點,逐漸在各個國家普及,成為一種流行的無線通信技術。70-80年代,基於早期的對講機,發展出了模擬集群技術以及數字集群技術,並形成了iDEN、TETRA等技術標準。很多國家的應急通信無線專網,都是基於這些技術建設的。在一些自然災害和重要活動中,這些技術發揮了重要作用。90年代末,我國對這些技術進行了研究和引進,並逐漸形成了自己的無線專網技術標準路線(例如PDT等)。進入21世紀後,人類的應急通信技術已經獲得長足進步。衛星通信、集群通信等逐漸成為主流的應急通信手段,在重大自然災害、重要公共事件、大型集會活動等場合中,為緊急救援、指揮調度等工作提供必要的保障和支撐。

2008年,汶川“5·12”地震造成了巨大的生命和財產損失。應急通信管理體係和技術在這次地震救援中發揮了重要作用,但也暴露出一些問題。我國對這些問題給予了更高的重視,並進行相應的製度完善和技術升級。

2008年之前的應急通信保障,以城市熱點地區突發容量需求保障為主。應急通信保障手段,主要是應急通信基站車、集群通信,少量采用衛星通信。汶川地震發生後,衛星通信在救災過程中具有出色表現,逐漸受到重視。各級政府以及運營商,都開始積極引進衛星電話、衛星應急通信車、VSAT固定站等設備,加大衛星通信在應急通信技術體係中的比重。


衛星通信。

除衛星之外,在移動通信技術(3G/4G)的不斷演進下,通信行業也開始研究,如何發揮這類技術在應急通信場景下的作用和價值。

當代應急通信的挑戰與應對   

當前,全球自然災害的發生頻率有所增加,重大公共安全事件也時有發生。為了將災害損失降到最低,最大限度地保護人們的生命和財產安全,我國相關機構開始重新審視應急通信技術的發展路線,探索更多的技術創新,讓科技賦能災害報警和災後信息重建。

災害或緊急事故,擁有兩大顯著特點,即不確定性以及複雜性。

不確定性,體現在時間、地點上,关键词2不知道什麽時候會發生,在哪裏發生。因此,在應對時,需要足夠的可移動性和靈活性。應急通信器材能夠做到快速運輸、快速部署。

複雜性,則體現在現場的環境和需求上。災害可能發生在山區、沙漠、雨林,甚至是海上。現在的應急通信需求,既包括災民的求救需求,也包括救災人員的協調需求,還有管理調度需求。除了語音之外,也開始有了視頻圖像的通信需求。

所以,應急通信手段需要具有很強的穩定性及抗幹擾能力,需要能夠提供多樣化業務,還需要有更強的性能、更大的容量。

近年來,業界針對應急通信手段的創新,主要就是圍繞這些特定需求展開的。

(ITU)的規範下,世界各國相繼製定了完善的“空天地三位一體”應急通信管理體係,以及操作標準規範。定位導航(GNSS)、互聯網、物聯網、移動通信、衛星通信、雲計算、大數據、人工智能、虛擬現實/增強現實(VR/AR)等在內的眾多ICT先進技術,紛紛被引入應急通信領域,構建了“空天地”一體化應急通信技術體係。

從古代的烽火狼煙、飛鴿傳書、驛馬郵遞,到電報、電話、移動通信、互聯網、衛星通信,日益先進的通信技術,不僅推動了社會和文明的進步,也大大改善了人們的生活環境和質量。隨著新一代信息技術的快速發展和廣泛應用,應急通信行業需要持續加強技術創新和標準製定,實現智慧化、網絡化、協同化的應急管理,適應技術變革的需求。