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[科技知识]人类用哪些现代科技解决了古代难以解决的灾害报警和灾后信息通路重建问题?

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伽利略说:「科技的真正目的在于减轻人类生存的苦难。」 东汉,陇西大地震让我们了解到了有地动仪的存在; 而千年后的信息时代,我们怎么解决敏捷灾害报警和应…
灾后信息通路重建,谁来拯救我们的信号?这时候就要提到应急通信了。
应急通信,一般指在出现自然的或人为的突发性紧急情况时,同时包括重要节假日、重要会议等通信需求骤增时,综合利用各种通信资源,保障救援、紧急救助和必要通信所需的通信手段和方法,是一种具有暂时性的、为应对自然或人为紧急情况而提供的特殊通信机制。
突发性紧急情况时“全力保障应急通信”,是通信人的“使命”所在。
今天讲讲灾后应急通信,这种情况下的通信可比日常的通信难多了……

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不知道大家注意到没有,最近这几年,不管是在中国,还是在海外,自然灾害的发生频率显著增加,造成的损失也越来越大。
来自官方的数据,可以证明——
《2024气候和自然灾害洞察报告》则显示,2023年,全球损失超过10亿美元的重大自然灾害一共有398起,累计造成了3800亿美元的经济损失,较本世纪的平均水平高出22%。2023年,共有95000人因自然灾害而丧生,这也是2010年以来的最高值。
面对如此触目惊心的数据,相信大家和我一样,心情都是沉重的。
自然灾害是大自然发生的正常现象。以我们人类目前的力量,想要阻止这些现象发生,并不现实。既然无法阻止,那么,及时进行预警,并且在灾后进行快速应对,就是减少人员和财产损失的最有效手段。
毫无疑问,通信技术在这一过程中,具有至关重要的作用。


接下来,小枣君就和大家详细聊聊,人类应急通信技术的演进与发展。以及数千年来,我们到底是如何通过技术革新,逐步改进灾害预防和救灾管理工作的。
应急通信的发展历程
人类与自然灾害的抗争,早在远古时期就已经开始了。那时候,人类的社会组织松散,生产力水平不高,所以,只能通过基本的呼喊或手势,进行预警和救助消息传递。
商周时代,随着技术的进步,逐渐出现了烽火、狼烟、击鼓、风筝等通信方式。这些方式基于声光效果,通信距离远,可以有效传递自然灾害信息,也可以在外敌入侵时进行及时告警。


烽火戏诸侯的典故,也源于此
唐末宋初,人们发明了使用火药作为动力的火箭,并将其用于紧急情况下的报信手段,也算是一个创新。
后来,随着文字和印刷术的发展和普及,加上邮驿制度的不断完善,我们开始构建起一张覆盖广泛的早期“通信网络”,不仅服务于政府的运作管理,也服务于普通百姓的沟通交流。
政府也会有一些优先级更高的专用邮驿系统,例如八百里加急等,用于传递紧急信息或军报。


古籍中的邮驿
到了近现代,有线电报和电话的出现,让人类通信技术有了跨越式的升级。它们的信息传递即时性是前所未有的,而且随着基础设施的不断建设,消息触达能力也持续提升。
基于电报和电话的新型通信网络,逐步取代邮驿等老网络,成为联接世界的工具。它加速了信息的传递速度,在发生灾害等紧急情况时,能够让人们更高效地进行应对,减少损失和伤害。
更伟大的通信革命,来自无线通信技术的诞生。
19世纪末,无线电报被正式发明,将人类带入无线通信时代。


马可尼和他发明的无线电报机
基于无线通信技术,人类的应急救助能力有了显著改进。无线电报诞生后最先应用的场景,就是海上通信。那时候海难频发,无线电报救了很多人的命。著名的泰坦尼克号,就是因为有无线电报发出的求救信号,才让700余人得以生还,避免了更大损失。
无线通信不依赖于地面传输线路,在应对灾害时有天然优势,很快成为人类应急通信技术的重点发展方向。20世纪30年代,世界上最早的无线对讲技术出现时,就是用于警察、消防等部门。后来,才有了二战时的步话机。


步话机
上世纪60-70年代,随着社会经济的快速发展,城市人口密度和流动性不断增加。在这种情况下,自然灾害和突发公共事件所造成的人员和经济损失,也越来越难以承受。
在经历了几次重大突发事件后,各发达经济体开始纷纷建立现代应急管理体系,从制度、流程、资金和科技等多个角度,提升包括自然灾害在内的紧急事件应对能力。
那一时期,科技发展日新月异,微波通信、卫星通信、无线对讲通信等技术迅速崛起,给人类提供了更高效、更灵活的应急通信手段。
以当时最流行的对讲机通信为例。现代意义上的对讲机,出现于20世纪60年代,诞生于美国。后来,因其便携实用,逐渐在各个国家普及,成为一种流行的无线通信技术。


对讲机
70-80年代,基于早期的对讲机,发展出了模拟集群技术以及数字集群技术,并形成了iDEN、TETRA等技术标准。很多国家的应急通信无线专网,都是基于这些技术建设的。在一些自然灾害和重要活动中,这些技术发挥了重要作用。
90年代末,我们国家对这些技术也进行了研究和引进,并逐渐形成了自己的无线专网技术标准路线(例如PDT等)。
进入21世纪后,人类的应急通信技术已经获得长足进步。
卫星通信、集群通信等逐渐成为主流的应急通信手段,在重大自然灾害、重要公共事件、大型集会活动的场合中,为紧急救援、指挥调度等工作提供必要的保障和支撑。
2008年,汶川“5·12”地震发生,造成了巨大的生命和财产损失。应急通信管理体系和技术在这次地震中发挥了很大的作用,但是也暴露出很多的问题。
国内对于这些问题给予了更高的重视,并推动进行制度完善和技术升级。
2008年之前的应急通信保障,以城市热点地区突发容量需求保障为主。应急通信保障手段,主要是应急通信基站车、集群通信,少量采用卫星通信。
汶川地震发生后,卫星通信在救灾过程中有出色表现,逐渐受到重视。各级政府以及运营商,都开始积极引进卫星电话、卫星应急通信车、VSAT固定站等设备,提升卫星通信在应急通信技术体系中的比例。


卫星终端
除了卫星之外,在移动通信技术(3G/4G)的不断演进下,通信行业也开始研究,如何发挥这类技术在应急通信场景下的作用和价值。
当代应急通信的挑战与应对
时至今日,如本文开头所说,全球自然灾害的发生频率有所增加,重大公共安全事件也时有发生。
为了将灾害损失降到最低,尽最大限度地保护人们的生命和财产安全,人类开始重新审视应急通信技术的发展路线,探索更多的技术创新,让科技赋能灾害报警和灾后信息重建。
灾害或紧急事故,拥有两大显著特点——不确定性以及复杂性。
不确定性,体现在时间、地点上。我们不知道什么时候会发生,在哪里发生。因此,在应对时,我们需要足够的可移动性和灵活性,应急通信器材能够做到快速运输、快速部署。
复杂性,则体现在现场的环境和需求上。灾害可能发生在山区、沙漠、雨林,甚至是海上。现在的应急通信需求,既包括灾民的求救需求,也包括救灾人员的协调需求,还有管理调度需求。除了语音之外,也开始有了视频图像的通信需求。所以,应急通信手段需要具有很强的稳定性及抗干扰能力,需要能够提供多样化业务,还需要有更强的性能、更大的容量。


近年来,业界针对应急通信手段的创新,主要就是围绕这些特定需求展开的。
在 ITU 的规范下,世界各国相继制定了完善的“空天地三位一体”应急通讯管理体系,以及操作标准规范。
包括定位导航(GNSS)、互联网、物联网、移动通信、卫星通信、云计算、大数据、人工智能、VR/AR等在内的众多ICT先进技术,纷纷被引入应急通信领域,公共构建了“空天地井”一体化应急通信技术体系。
接下来,我们不妨通过业界一流ICT服务提供商中兴通讯的一些案例,来看看这些先进技术,到底是如何在救灾工作发挥关键作用的。
游牧式基站
移动通信基站是目前公众使用最多、最为依赖的通信手段。但是,在发生地震、洪灾等自然灾害时,传统基站的电源以及传输资源很容易损坏,导致基站退服(退出服务),进而使得区域内的群众失去手机信号。
在传统基站无法工作的情况下,采用小型化、轻量化基站进行业务快速恢复,就是一种必要手段。
2022年9月5日中午12点52分,四川甘孜州泸定县发生6.8级地震。地震造成雅安市石棉县多处通信设施受损,大量用户失联。
得知消息后,中兴通讯联合中国移动四川公司,紧急调配了5G游牧式基站,运抵石棉震区,进行保障。这是5G游牧式基站首次实际应用于应急抢险场景。


作为一种小型化基站,5G游牧式基站具有极强的移动性,并支持灵活的部署方式。
它可以支持Relay、Internet、卫星等多种回传方式,采用小型室外柜形态,集成了交转直、环境系统(风扇、散热等)、路由和电池等设备,同时加持可升降天线桅杆、推车等。它体积小巧,可以通过轻型货车进行运输,能够在灾区快速完成架设与开通。


除了能够给现场群众提供高质量的网络覆盖之外,5G游牧式基站还具有边缘计算能力。
只需将一块单板插入到现网的BBU槽位中,该基站就可以构建本地算力专网,帮助救援人员及指挥中心实现对救援图像、视频、语音等信息的共享,视频业务本地分流时延降低80%,支持20Gbps的处理能力,极大地提升了前线救援指挥速度。
无人机基站
最近这些年,无人机技术的快速发展有目共睹。基于它低空低速飞行、可悬停的特性,通信行业也对其进行引进,应用于灾区的应急通信。
业界主要采用多轴多旋翼无人机,吊挂基站,进行区域内的无线信号覆盖。限于无人机的留空能力以及信号回传,早期主要使用系留式无人机,底下总会有一个“尾巴”。


2023年8月,北京门头沟部分山区乡镇受强降雨影响,灾情严重,道路和网络中断。
为支撑保障抢修救灾,迅速打通通信“生命线”,中兴通讯响应工信部紧急调度,迅速投入搭载了三大运营商高空基站的无人机,在北京市通信管理局的协调和部署下,对王平镇、潭柘寺镇周边区域进行应急通信保障。


这款无人机体型相比传统无人机基站有显著不同。它搭载了大载荷长航时无人直升机载应急通信系统,具有多接入方式、多任务能力、宽环境适应度、大容量、广覆盖、长航时等特性。
该无人机可以根据有关要求,在规定区域稳定飞行,可在近80平方公里的范围实现连续6个小时的5G信号覆盖,同时为约2400用户提供语音、短信和上网服务。
在北京门头沟洪灾现场,中兴无人机应急通信系统有效满足了当地防汛救灾指挥通信需求,为恢复公众通信立下大功。


去年11月,在四川省凉山州木里藏族自治县海拔3626米的香格里拉湖试验场举行的「2023高原“三断”场景无人机救援实战验证」中,中兴通讯的这款系统以优异的表现,完成预定科目实战验证和汇报演示任务。
以上案例,是中兴通讯通过先进ICT技术进行应急通信赋能的缩影。
这些年来,中兴在2023年甘肃临夏地震、2023年“杜苏芮”台风、2022年雅安地震、2021年河南洪灾、2018年印尼地震、2016年厄瓜多尔地震等多次国内外重大灾害中,迅速响应,积极组织人力和备件资源驰援,为网络抢通和救灾工作顺利开展,做出了巨大贡献,也获得了广泛认可。
他们的应急通信解决方案,都是基于实战经验,结合了自己的技术创新,拥有很强的实用性,能够真正满足一线需求。
最后的话
伽利略说:“科技的真正目的,在于减轻人类生存的苦难。”
从烽火狼烟,到电报电报,再到卫星、5G,毫无疑问,通信技术的发展演进,忠实地遵守了这一宗旨。日益先进的通信技术,不仅推动了社会和文明的进步,也大大改善了人们的生活环境和质量。它所挽救的生命,更是不计其数。
在人类的未来发展中,苦难仍将继续存在。但是,我相信,在像中兴通讯这样的科技企业的不断创新和努力下,科技将变得更加强大,苦难会越来越少。我们终究将实现与自然的和谐相处,构建生生不息的恒久文明。
司马贞在《三皇本纪》(《史记》补)中描述了女娲造人和补天的神迹,“女娲补天之后,天地定位,洪水归道,烈火熄灭,四海宁静…..”,在严肃的考证尺度下,其虽为神话故事,但其所描绘和表达的中华传统文化中最早、也最具人文关爱的气息,在我们民族范围内妇孺皆知,历经时代长河却始终熠熠生辉。这亦暗合如问题描述中所提到的,在罗马教廷治下中世纪的欧洲,伽利略所坚持和践行的终极目标——科技的唯一真正目的是为了减轻人类生存的苦难。
PART-I,应急通讯和管理体系的发展史:
“每每当最急迫、最绝望的场景发生时,其波及和利益相关的受众就越迫切地需要沟通,而在此刻条件下实现沟通的技术难度就会呈几何级数增加。”恐怕我们不得不承认,这也许正是人类文明在不断演化的过程中,为自己制造的最大也是最不确定的“双刃剑”。有目共睹,随着人类生产力的进步,世界正变得越来越不可预测,潜在的紧急情况不断增加(根据ICM-Institute for Crisis Management出版的年度危机报告)。从极端天气、火灾、洪灾和地震等自然灾害,到化学品泄漏、枪击事件和恐怖袭击等人为威胁,人类在聚集的居住地和现代集中工作场所面对的潜在紧急情况出现的范围和频率与日俱增。
此大环境下,从历史长河中历数应急通讯和管理体系的发展节点和关键物证,就显得尤为重要。
1 提起应急通讯,恐怕大多数有完善历史观的人都会下意识想起“烽火台”,想起周幽王荒诞的“烽火戏诸侯”的历史级段子:


图片来自搜狐文章“烽火戏诸侯掩盖的历史真相”截图,URL:https://www.sohu.com/a/546239541_100121900
虽然此故事的历史真实性并不可考,但发生在战国前西周的烽火台真实存在。其所奉行的古代边防报警制度提供两种基础信号,对应一个共同语义——“有敌来犯”。等同于在现代通讯体制下的“二进制相移键控—BPSK”调制方式,1和0分别对应有无敌情,调制效率为1(符号每次)。白天放烟叫“燧”,夜间举火叫“烽”,燧-烽为信道编码模式,以应对日照条件。
后期在汉代和明代,外族入侵势力此起彼伏,相对应的烽火应急告警制度也得到了长足发展。上世纪七十年代在甘肃张掖居延烽燧遗址发掘中所获得的《塞上蓬火品约》,把汉代建武初年长城的蓬火制度(应急告警制度)记录得相当清楚。其记载的警戒信号大致有六种,即:蓬(蓬草)、表(树梢)、鼓、烟、苣火(用苇杆扎成的火炬)、积薪(高架木柴草垛)。
白天举蓬、表、烟;夜间举火;积薪和鼓昼夜兼用;
定量的使用方法为:以犯塞匈奴千人为界限,凡不满一千人燃一积薪;超过一千人燃二积薪;若一千人以上直接攻亭障时,则燃三积薪(最高等级)。积薪之外,还附有举蓬、举表、举苣火的不同规定;并因敌人犯塞方位不同和白天夜间的不同又有各自不同但很具体的规定,这里就不展开了。
烽火制度发展到这个阶段,已经是明确的应急通讯(告警)系统的基本框架搭建完毕了。古人充分利用生产力范围内可达的物质,以其组合形式表意且定量,令人感叹。以上六种信号组合,如果训练得当,人员素质整齐,这套应急系统其传递信息的调制效率已经高于QPSK,甚至逼近QAM体系了,相当牛逼。
2 无独有偶,在后世的太平洋对岸,十八世纪末的美国爱国者保罗.里维尔(Paul Revere)在独立战争期间也提供过广义上的“组合应急通讯系统”。(这也间接说明,在有线电报、电话和无线电技术发明之前,应急系统长期处于一个低水平的发展期)


图片来自Paul Revere的午夜骑行截图,URL:
https://www.paulreverehouse.org/the-real-story/
在传颂里维尔爱国壮举的诗句中有描述,里维尔告诉一位朋友在老北教堂(波士顿北端)准备信号灯,以告知他英国人是否会从陆地或海上进攻。他将在查尔斯敦等待河对岸的信号,并准备好向马萨诸塞州当地居民发出警报。这位不知名的朋友爬上尖塔,很快就竖起两个信号灯(如果是一盏信号灯则代表英国人从陆地进攻),通知里维尔英国人将从海路过来。里维尔则迅即骑马穿过梅德福、列克星敦和康科德,逐一口头警告爱国者们做好抵抗准备。
在保罗·里维尔的例子中,它呈现了信号灯和一个准备将重要信息传递到黑夜的骑手,展示了“应急信息互操作性”的早期例子,或者说,不同系统之间的通信能力。如今,这适用于不同的计算机技术,例如公众通知系统和建筑消防(喷淋、烟雾阻断)系统的整合和联动。历史的智慧最终在生产力得以累计和体现。
3 随着塞缪尔.莫尔斯在1830年代发明电报和莫尔斯电码体制,应急通讯系统的能力得到大幅度提升。工业革命所催生的技术进步把人类应对灾难的技术手段一下子拔高到一个全新的高度。随后的关键性发明包括1875年的亚历山大.贝尔的电话系统,和1880年古列尔莫.马可尼的无线电电报系统,逐渐进入人们的生活,最终在两次世界大战中达到配得上第一次工业革命水准的通信技术巅峰:
例如,为了抵御德国的入侵计划,英国组建了全国范围内的防空应急系统。通过遍布英吉利海峡的守望者(和他们手边的电话),以及各种规格大大小小的防空雷达、侦察机,英国人可以在战争早期为本土提供十五分钟以上的德国空军轰炸的预警时间。所有的观测信号被集中在位于深层底下的指挥部,从而协调有效的民众集体规避、地面炮火和空军部队的反击行动。


位于诺丁汉的ARP防空系统地下控制指挥中心
4 当人类文明最终进入以信息革命为典型特征的现代社会之后,松体制化的互联网技术,和严格体制化的无线蜂窝网络系统并存,构成人们日常沟通的基本架构。在除去日常的通讯需求以外,往往被寄望赋予更关键更重要的“应急角色”,Internet和Cell Network技术水乳交融,在理论上确实具备足够的深度满足严苛的应急通讯场景需求。但实际极端场景下往往事与愿违,不具备足够的产品广度,应急系统往往在危机状态下会被彻底击穿。
举世震惊的911事件,在第一架飞机撞击双子塔北塔时,由于过于离奇的情节和视觉冲击,导致不论现场还是当地媒体,甚至军方都没有迅速反应过来。纽约当地固网电话拥塞,双子塔附近移动网络拥塞,直接导致事件真相在黄金响应时间内无法从对事件有预判的人手中送出,直到第二架飞机撞击南塔。随后蜂拥而至勇敢的救援人员(尤其是消防人员)又由于不同队伍所佩戴不同功能的通讯设备互操作性不兼容,而导致现场在关键的组织时刻,失去统一指挥。事后证明大量消防员和现场警察的惨痛损失可谓无耐、无效。
PART-II,最佳应急通讯和管理体系的设计准则:
应对极端条件下通讯系统的不确定性,可归结为两种基础能力的建立,一个是及时、准确和大范围的告警系统(业务)的实现;另一个是多种技术和产品手段支撑的快速替代网络的建设和维护。在事故发生期间,信息对人们来说就像食物或水一样至关重要。这是有原因的。准确、及时的信息流动可以挽救生命,正是推动应急通信技术的发展的原动力,最佳的“应急通讯系统”设计在应急应用层应该以以下目标来实现:
通过多个渠道传播准确的信息(例如电话、电子邮件、短信、社交帖子、应用程序提醒);应急协调中心可根据地面事件的变化实时调整指令;通过使用GNSS地图将应急情状和位置信息挂钩;与已建立的其他紧急警报系统的接口(例如火灾报警系统、急救人员网络、政府警报系统);允许与受灾人员进行双向沟通;
以上全部应急应用层的需求都需要建立在具备足够广度(多样性)的应急产品和协议实现的基础之上。我们可以国内典型应急通讯系统整体供应商ZTE为例进行分析,行以致远,看看多样性的应急通讯产品已经达到了何种高度。
PART-III,ZTE在应急系统建设中所体现出的系统广度
论述的主脉络范畴上,从小型应急技术的实现、到大型技术系统实现、再到完整的空天地一体化的终极应急系统的实现,顺序展开:
1 基于Mesh技术的便携短波电台:
背负式超短波自组网。在没有固定式超短波转信台的区域,森林消防队伍遂行防火灭火任务期间,队伍可依托背负式超短波自组网转信台实施通信中转,提升队伍通信活动范围,实现跨区组网通信保障。完全解决民用无线有线通讯系统全面毁损条件下,人员直接进场进行救援的场景;


图片来自URL:https://www.sohu.com/a/425155367_338198
其组网特点:
多跳自组网,快速组成火场较大通信网络;组网灵活,可智能链接附近设备;固移结合,与固定式超短波转信台统一调度平台;可连接卫星设备或公众网无线链路。
2 基于多种Backhual手段的便携和紧凑型进场基站:
解决民用无线蜂窝和有线通讯系统全面毁损条件下,人员和设备直接进场进行救援的场景;


图片来自于ZTE相关产品资料的截图


图片来自ZTE应急基站背包式解决方案,URL:
https://www.elecfans.com/d/1933178.html
在标准的3GPP移动体系下,对于灾难条件下的标准终端的应急作用。包括车载游牧基站和单兵背包基站,其中车载游牧基站值得特别强调的是,ZTE所设计的BBU通过单板扩展实现UPF本地化,将客户数据流量和应急指挥流量快速在事故现场汇聚和处理,从而提供极大便利性和超高的性价比。
3 基于无人机技术的长航时无人直升机载基站:
针对极端条件下的“最后一公里”应急救援难题,例如在高海拔地区断路、断网、断电“三断”场景下,ZTE提供无人机超视距灾情侦察、超视距通信保障、超视距物资投送和视距内投弹灭火4个科目的能力,充分体现了空天一体化的紧急救援能力;


图片来自ZTE网站信息,URL:https://www.zte.com.cn/china/about/news/20231106c2.html
4 基于NTN(6G候选标准)的标准移动终端和相关测试:
不仅在当下将应急通讯系统实现极致的产品化和系统化,更从发展的眼光出发,在下一代无线通讯体制中,在更广泛的层面上继续推广并落实应急系统的部署,作为主设备厂家,ZTE也是责无旁贷的。
例如,ZTE配合IoT专业终端厂家和运营商中国电信,于2023年在海域和无人岛场景实现了在轨交互和业务数据传输,完成了海洋水质监测、无人岛温湿度监测、无人岛应急求救等多终端、多场景的实时业务验证,测试效果良好。
测试使用我国自主研制发射的天通移动通信卫星、具备NTN功能的5G基站和终端,该系统符合3GPP R17 NTN国际标准。体现空天地一体化条件下符合NTN标准的终端对于灾难现场的渗透能力。其中ZTE在NTN部署的实际测试场景,体现出逐步实现对于高中低轨道通讯能力资源的综合利用的技术趋势。以下图片凸显出IoT专用海洋漂浮终端,对于NTN近地轨道卫星5G资源的利用,直观、生动。
对于低轨道宝贵星地能力的开发和利用,实际上极大地拓展了应急通讯系统的应用空间,这种能力在IoT场景需求下,十分贴合现场需求。可以满足客户在紧急状态下,对于无法正常工作的地面基站无线系统的无缝、且规模性替代,不间断地保障业务的连续性。从而确保客户在敏感业务上的投资。NTN星地网络架构,必将会是下一个重点应急通讯系统的发力点。


图片来自于URL:https://baijiahao.baidu.com/s?id=1777962961619216160&wfr=spider&for=pc
产品线不一而足,ZTE涉及大大小小的灾难场景下的应急系统实际案例也不胜枚举。读者可以从中了解到,由于移动通讯的充分发展,在新时代赋予应急通讯强大基础能力的原因。
PART-IV,展望未来
回归问题的本源精神。
不论是华夏的补天“神迹”还是中世纪起源的“科技”,追随“保护人类(安全)、支持人类(生产力)和造福人类(物质和精神需求)”的核心目标,都始终且必须是科技企业的核心价值观之一。我们可以感受到,中兴通讯漫长而丰富的民用和应急系统兼备技术体系,正是以此为设计初衷的。其在应急通讯系统上的技术进展、产品化落地和经典案例,可以让普通读者一起感受科技和人文在极端灾害状态下的互相扶持。
如果将人类文明在迭代进步中所体现的不稳定的人文和环境秩序,与不断涌现的通信技术、产品结合起来,终极的技术问题就变成了:“如何在(严重)受限条件下消除噪音并告诉受众,他们需要知道什么、如何去做,以确保安全和利益最大化?不论是在灾难发生前、发生时还是发生后。”
科技的唯一真正目的是为了减轻人类生存的苦难。
20240327
最近几年,全球自然灾害频发,自然灾害的种类多、影响范围也很大,对所有人来说都是潜在威胁。


不过好在现在应急管理技术提升很快,在应急管理方面的投入也很大,尽管不能阻止自然灾害的发生,但是灾害预警、救灾水平以及灾后重建的水平有了很大的提升。
这点,身处珠三角地区的笔者深有感触:虽然每年都要见证几次台风,但是整个预警处置过程非常成熟。因为每次台风来临前会有各种形式防灾通知,台风整个行进和演变过程几乎都是实时跟踪通报。这不仅给了决策者提供及时、准确的决策依据——要不要停工停学等,实现很细的管理颗粒度;也给了身处影响范围的人们有了比较确定性的预期,降低了不确定性对心理层面造成的压力以及生活上的不便。
这也让笔者有时候也在想:在没有现代科技的那些年代,那时候的人们是怎么实现灾害预警和灾后重建的信息沟通的?
我们先来回顾一下应急管理发展史
不论是灾害预警、救灾还是灾后重建,都属于应急管理的范畴。在古代“交通基本靠走,通信基本靠吼”的年代,对于灾难的预警和救援是很困难的,救灾过程的信息收集和信息沟通手段也很匮乏。不过再怎么样,也是有所积累的,比如:
1、中国古代的一些应急管理措施:
灾害预警方面,在东汉时期就有张衡发明的地动仪可以在一定程度上监测到哪个方位有地震发生,验证后对于灾后处理有一定的帮助。
灾害预防方面,去过北京故宫的朋友应该对里面几个大的铜罐比较熟悉,那里面装的水就是预防火灾用的——参考就是我们大楼里的消防栓。
信息传递方面,基本的一对一传递有马车或者信鸽传递信件的方式,以及烽火传讯紧急广播,可以向一定范围内及时传递出约定好的简单、重要的信息——主要用于军事;以及遇到非常紧急情况的“800里加急军报”,也是一种较快速的信息传递方式,用于军事也用于重要灾害信息的传递;还有就是在古装影像作品里经常见到的“一支穿云箭,千军万马来相见”。


另外古人还针对星象等现象进行了总结——最经典的就是二十四节气,除了指导了农业生产之外,还是对自然气候的一种经验总结,从而指导了人们到了什么时候应该要做好什么样的准备——尤其是过冬的准备;另外还有流传下来很多谚语也指导了人们的行程安排,算是另类的天气预报,譬如“朝霞不出门,晚霞行千里”、“青蛙乱叫,大雨来到”、“无风起横浪,三天台风降”等等。
尽管这些方式都存在可靠度方面的问题,但是对于古时候的人们来说,也是在血与泪的经验中总结出来的大概规律,遇到事情不至于完全盲目没有任何参考,从一定程度上是提高了生存几率或者降低了风险。
2、近代的应急管理措施。
到了近代,开始有一些信息化的手段发展出来了,譬如:
19 世纪30年代,外国人发明了电报,这是一种点地点的通信方式,通过编解码和特定的传输电路,可以即时传递文字信息。这是应急通讯革命性地一个突破,在这套体系工作正常的情况下,将人们的通信距离缩短到几乎没有,从而可以极速地传递信息,快速做出相应的决策。20世纪50年代的时候有了微波通信,这是一种广播通信,很多和笔者年纪差不多大或者大一点的朋友,应该经历过微波电视的时代。这种通信方式对比电报,它增加了图像和声音传播功能,而不仅仅是文字。20世纪70年代开始,卫星开始使用,基于卫星实现了广播、电视、气象预测、应急通信等等功能,2023年开始又将卫星通话功能集成到了大众手机终端里。同样是20世纪70年代,又有了传真,可以远程传递文档信息——不仅仅是文字信息,这套技术至今(2023年)在某些国家还作为重要的通信工具,并且还用于救灾。再往后就是我们熟悉的:寻呼(BP机)、蜂窝通信以及发展到当下的5G通信和大众卫星通信。


近代通信的速度和各种环境监测数据的广度、准确度越来越高,乃至于达到了当下即时通讯、自动报警的地步。在技术上,给予了决策者越来越准确、丰富的信息,从而能够对于灾害预防、救援以及灾后重建提供了科学决策的依据。
3、现代应急管理系统
到了移动互联网及 5G 时代,在 ITU 的规范下,各国制定了更加完善的空天地三位一体的应急通讯管理体系和操作标准规范。这些标准和规范:
广泛使用地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、北斗卫星导航系统(BDS)、互联网、物联网(The Internet of Things)、大数据(Big Data)、云计算(CloudComputing)、多媒体通信、移动通信、卫星通信、人工智能(ArtificialIntelligence)、专家系统(ExpertSystem)、虚拟现实技术(VirtualReality,VR)、三维立体显示(Three-Dimensional Display)、高清显示(HDTV)等先进技术,岀现了“空天地井”一体化应急通信方式。
从而使得应急管理系统成为一个集多个维度信息采集、信息传递、信息处理于一体的科学决策系统。这套系统里面:
物联网可以实现大范围乃至人力不可达的信息采集——譬如地震、火山监测、有毒有害气体监测等;卫星通信打破了地面通信网络瘫痪导致通信中断的问题,保证了救援过程的通信稳定性;基于大数据和云计算的人工智能,能够对于前端采集的数据进行快速的计算并给出结果,从而实现比较精准的决策——比如台风路径演变的计算等等。
不过对于普通用户来说,这些都比较遥远。和我们主要相关的是其中的公共预警系统,下面我们也做一些介绍。
现代应急管理系统中重要板块——公共预警系统
公共安全,已成为世界各国经济社会正常发展和国家管理正常运行的重要保障。为了避免人类在遇到突发重大自然灾害中遇到的伤害,各国政府都在对公共预警系统进行研究。
1、什么是公共预警系统?它是怎么运作的?
公共预警系统PWS(Public warning system),是指可以针对多个或者某一区域内即将发生的重大紧急事件且需要立即转移撤离的移动用户及时传送预警通知的系统。
其通过用户终端呈现,可以针对ETWS地震、海啸,CMAS(Commercial Mobile Alert System)等不同告警类型以不同的告警方式展示,当遇到需要紧急转移撤离的重大紧急事件时,相关方将通过这套系统向用户推送告警消息,呈现方式包括自动弹出信息并播放特定的alert告警音,以便用户快速及时的获知告警信息。
与传统短信相比,预警广播系统具有如下业务特征:


最近两年,我们在手机端见到最多使用的一个公共预警系统应该是地震预警系统,目前国产手机基本上都预置了这个功能模块(很多手机默认关闭),可以在相应的设置里面打卡(不清楚路径可以在设置里搜索“地震”)。


这是一套很典型的公共预警系统,用于向公众及时发布地震等紧急信息,指导公众避险和自救的系统消息。它的总体运作原理如下:
地震预警系统主要分为四个环节:地震监测、预警信息分析和处理、预警信息发布、预警信息接收和应用。具体来说,在地震危险区域布设高密度的台网,监测地震,监测仪将监测到的地震动的关键信息发送至预警中心进行分析和处理,然后预警中心发布预警信息,用户接收预警信息并进行避险和紧急处置。


(图源:成都高新减灾所)
和我们最贴切的是其中的地震和海啸预警系统(ETWS)和商用移动警报系统(CMAS,Commercial Mobile Alert System)等告警消息,商用移动警报系统CMAS和地震和海啸预警系统ETWS告警消息均由核心网(AMF)通知基站下发给用户终端。其中:
5G网络标准里规定了地震和海啸预警系统ETWS通过SIB6、SIB7下发给用户终端。主告警通知(指争分夺秒的紧急通知,比如地震海啸即将来临)在SIB6中发送;ETWS辅告警通知(指相对不太紧急的通知,例如震后逃生路线、食物领取等)在SIB7中发送。商用移动警报系统CMAS消息通过SIB8下发给用户终端。2、公共预警系统的商用案例——中兴通讯紧急预警系统PWS
中兴通讯PWS系统支持多种电信网络协议的接入,例如INAP、MAP、 WIN、CAP、Diameter、SMPP、CBC-BSC、Iu-BC、SBc、N50等接口。该创新业务平台方案可以为企业、个人在2G、3G、4G及5G网络下提供丰富的语音类、消息类及多媒体类增值服务,例如VPBX、IVR、USSD、Call Assist、PWS、预付费、RBT等增值业务。
中兴通讯PWS系统架构如下:


图1:中兴通讯PWS架构
可以实现的功能主要有:提供融合的CBG(Cell Broadcast Gateway)广播网关:实现了对接多运营商网络(多PLMN)、多制式网络的能力,只需一套系统即可完成全部运营商,全部制式无线网络的对接;支持多种网络制式的接口能力:具备针对不同的单个网络设备的限流功能,以适配无线设备的处理能力,支持不同BSC/RNC/MME/AMF设备配置不同的最大流量功能;支持自动化无线预警广播的数据管理:提供自动载入管理更新无线预警广播数据的能力,同步无线侧数据确保CBC(cell broadcast center)数据更新;提供对外的SOAP 接口能力:支持多第三方CBE(cell broadcast entities )通过标准的SOAP接口接入,中兴通讯PWS系统提供CBC(cell broadcast center)广播功能;支持灵活的广播区域管理功能: 内置的CBE内容管理功能,提供了多种多维度的广播区域管理和选择功能。允许用户选择特定的预定义区域、行政区域、全网区域进行预警消息发布。提供对接Google的地图能力,允许调用地图API选择特定的地理区域(支持圆形、矩形、多边形区域等)进行消息发送;系统自适应广播方式选择:对于4G和5G网络,3GPP规范定了多种广播方式CGI方式、TAI方式、Emergency area方式,针对大面积或全网广播方式,系统自适应选择TAI或Emergency area方式,确保消息快速广播至全网避免通过Cell方式发送大量数据;支持大容量高并发消息发送:最大每秒可达100条WRITE-REPLACE消息组包发送,并支持基于告警消息的Cell List最大数量配置,适配BSC/RNC/MME/AMF对于告警消息的处理要求。
截止目前,中兴通讯已经成功为全球多个国家、地区的运营商和政府提供了这套稳定可靠的公共预警服务。
除了灾难预警,更重要的还有灾后的应急通信。
在全球发生的地震灾害中,运营商和制造商提供了大量的应急通信保障,协助各地区应急救援和灾后重建。
我们可以看到,灾难中的救援队中除了消防、医疗等救援队保障外,还有支援应急通信的专家和工程师团队,类似中兴通讯这种保障性团队,需要在这种特殊场景下全方位协同运营商进行现场保障、远程支持、网络监测、应急处理。一般应急通信团队中都有无线网、核心网、传输网专家及关键备件,他们配合部分救援物资一起赶赴灾区现场。
灾区往往伴随着次生灾害,这种情况下,应急通信工作往往还要协调无人机、应急背包(背包基站)、卫星电话等应急保障设备,保障通信网络畅通,为救援争取更多时间。
全球自然灾害发生后的中兴通讯应急救援事例
不论是应急救灾经验,还是在产品技术方面的积累,中兴通讯在业内都属于领先水平。在国内外的一些重大自然灾害发生后,经常能够见到中兴通讯投入人员、设备进行应急通信保障,减轻灾害影响。
2015年,尼泊尔8.1级地震,中兴坚守24小时修复400个被损基站;2016年,厄瓜多尔7.8级地震,恢复22个承载网站点, 45个无线站点,并开通3个应急站点。2017年,四川九寨沟7.0级地震应急保障。2018年,印尼7.4级地震,调集工程技术人员,赶往震区抗震救灾,进行通讯抢修。2020年,湖北防汛救灾通信保障,2021年,云南、青海地震,第一时间启动通信应急保障预案,2021年,驰援河南成立应急保障组2021年10月,山西暴雨,投入逾100名工程师在一线进行连夜抢修和不间断基站路线巡查和后台监测。2022年,四川雅安地震通信保障。2023年12月,第一时间投入甘肃地震救灾通信保障……
从古至今,在各种自然灾难面前人类都是很脆弱的,但是人类也没有屈服于灾害之下。从刀耕火种到现在的信息化时代,从地动仪到现在的公共预警系统,人类运用智慧和勇气、从灾难中披荆斩棘,提高人类生存空间。而在这期间,不论是做出为之做出卓越贡献个人或者集体,终将会铭记在人类的历史上。
说到应急通信,肯定就是卫星通信最靠谱了,简单举个去年的例子,去年某市水灾,导致某个火车停在了半路上,信息中断,需要联系上那辆火车,就用了卫星资源。
现在应急通信恢复,一般是基于临时抢修,或者用通信车和无人机,但是一般恢复时间都要超过数个小时,时效性还是有问题,而且通信能力有限。
想象一个场景,如果地面通信在灾难状态下损毁了,最好的通信方式就是跟手机联通,而且最好是越短时间恢复越好,现在有个技术,手机直连卫星技术,了解一下
自古以来,大型灾害都对人类社会经济都造成了严重的负面影响。更重要的是,受灾不仅是灾难发生的瞬间,而是随之而来的次生灾难。由于灾害导致的经济社会运行秩序在短时间内缺失,导致“大灾之后必有大疫”,进而导致人口流动、社会动荡甚至群体恐慌。因此,尽快得知信息并处理灾情,是自古以来处理天灾的重心所在,古代就建立起了报灾、赈灾的链路。
从古至今,随着科学技术进步,通信技术的进化大幅提升了受灾中心信息传递出来的能力,报灾、赈灾也随之更及时、准确,进而能尽快帮助受灾地区重建秩序,降低次生灾害,用科技减轻人类的苦难。而从现代来看,通信运营商和中兴等设备供应商,是通信技术中的重要一环。
1、古代已建立报灾系统,但信息传播能力不足,灾后信息重建有赖于社会秩序恢复
以清朝来说,赈灾救荒的基本程序如报灾、勘灾、审户、给赈,主要措施如蠲免、赈济、借贷、缓征、平粜、抚恤等相关事宜,都逐步形成了一整套比较完善的程序。
但在这个阶段,人类的科技水平不高,传播速度较快的,信息携带能力不强;信息携带能力强的,传播速度不足,大量的信息传递主要依赖人力、畜力等传统的传播方式,也就导致灾害的次生影响非常大。
1)携带信息量大的无法保证速度
古代只有书信内容能保证携带一定文字信息,而文字信息内容的传递,往往也由于大型灾害而断裂,难以保证时效和准确性,这也就进一步导致次生灾害难以控制。
我们最熟悉的驿站系统就难以保证时效,以清朝为例,其驿站公文系统的要求是一天300里地,距离稍微远一点,时效问题就很大。
《大清律·兵律》规定:“凡铺兵递送公文,昼夜须行三百里,稽留三刻,笞二十,每三刻加一等。陕西巡抚、西安将军、副都统均限十三日。固原提督限十七日。陕甘总督限十七日。宁夏将军、副都统、宁夏镇均限二十三日。
尤其是在地震、水灾中,道路受阻,驿站系统的信息就很难传递出来。例如乾隆三年宁夏城8级地震,发生于11月24日,但直到12月4日甘肃提督和川陕总督察才收到宁夏总兵关于地震灾情的奏报,12月9日乾隆才朱批奏折,而此时当地居民死伤已近半。
臣等宁夏地方于十一月二十四日戌时,忽自西北有声,遽尔地震……塌坍房屋之下又复火起,拾取砖瓦,仅能扑灭。其城中数处地皆开裂二三寸,向外涌水。自此地动不止,直至日出之后方得稍安。……一夜火光不止,其情形若何,未能深悉。
十二月初四日,甘肃提督和川陕总督查郎阿收到了宁夏总兵官杨大凯关于地震灾情的奏报:“在城房屋并无存留,人民被伤压死者十之四五……被震之后,火势甚炽,三四日来昼夜不熄,衣服口粮尽皆无存。”


能跨越地质障碍的信鸽,局限性也很大。信鸽的有效通信距离大约在300至600公里之间,超过这个距离,鸽子的归巢率会显著下降。而自然灾害下恶劣的天气、磁场干扰,以及路上天敌的威胁等都可能导致信鸽迷失方向或受伤,影响信息的准确传递。
2)传播速度快的不能携带太多信息
光信号和声信号速度和距离要快得多,但在古代很难携带大量信息。
例如我们熟悉的烽火台告警方式,当一处烽火台点燃火焰或产生烟雾时,相邻的烽火台便能观察到这一信号,并继续传递下去,这样警报信号就能迅速传遍整个区域。
其信息携带方式是通过在烽火台上点燃柴草、干草、狼粪等易燃物质,产生浓烟,白天可以见到浓烟,晚上可以见到火光。烟火的形状、数量和持续时间都有特定的含义,可以传递不同的信息,如敌军的数量、方向等。
视觉方面还可以使用旗语作为告警手段。通过悬挂不同颜色和图案的旗帜、以及相关的动作,可以传递特定的信息。旗语的缺点是受限于能见度,因此在视线不良的情况下效果不佳。
此外,还有火箭“一支穿云箭,建军万马来相见”,西方的号角等方式。
但这些内容都受限于传统的通信方式,只能携带有限的、定向的信息,或者受天气影响,难以远距离传输。
在这些案例中,灾后信息恢复都有赖于当地社会秩序的重建。如驿站需要马匹、粮草,水灾需要建立通路。
2、电磁信号改变了信息传播能力1)电信号结合有线通信网络信息传播能力
19世纪初,电报的发明标志着电信号传递信息的开始。萨米尔·莫尔斯(Samuel Morse)发明了莫尔斯电码和电报机。
1858年,第一条大西洋电报电缆成功铺设,使得信息能够跨越海洋迅速传递,这对于当时的国际社会来说是一个巨大的进步。电报的出现极大地加快了信息传递的速度,使得远距离通信成为可能。
1876年,亚历山大·格拉汉姆·贝尔(Alexander Graham Bell)发明了电话,使得声音可以通过电信号进行传输,实现了远程语音通信。
2)无线通信改变了信息传递方式
1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,1864年,英国物理学家麦克斯韦提出了麦克斯韦方程组,预言了电磁波的存在。1895年,意大利发明家马可尼成功地进行了无线电通信实验,开启了无线电通信时代。
自此,报灾这个环节摆脱了传统人力和畜力的限制,让信息快速完整传递成为可能。
比如泰坦尼克号的求救信号就是通过无线电发出的。
1912年,在泰坦尼克号撞上冰山后,船上的无线电操作员Jack Phillips和Harold Bride开始发出SOS求救信号,这些信号能被其他在大西洋上航行的船只接收到,距离泰坦尼克号约58海里的卡帕西亚号收到了求救信号,并改变航向前去救援。
1957年,首颗人造卫星发射成功后,人们将目光投向了太空。
1960年美国的“回声1号”卫星验证了通讯的可能性
1962年“特拉星1号”就开始跨大西洋传播电视信号
1963年,首颗地球同步轨道通信卫星开始提供稳定的通讯传输
1972年,国际海事卫星组织成立
自此,卫星通信正式进入实用阶段,直到现在,海事卫星都依然是全球通讯的重要组成部分之一。
3、现代救灾体系的信息是立体的,也因此更需要保障通讯,从报灾到信息重建
当前,随着卫星通讯作为应急保障措施的普及,海事卫星电话系统、北斗系统为代表的卫星通讯系统,让报灾系统的及时性与内容的信息量相较于古代天差地别,当前更重要的是信息重建,进而更快、更准确的救援,降低次生灾害。
1)现代救灾体系信息立体,更需要保障信号传递
2008年以来,南方低温雨雪冰冻灾害及四川汶川大地震对通信网络提出了新的挑战。为了进一步增强通信网络防灾抗灾能力,我国迅速开展了应急通信体系研究工作。
现代救灾广泛利用高科技手段,如卫星遥感、无人机、GPS定位、地理信息系统(GIS)提高了灾情监测、预警发布、资源调度和救援行动的效率和准确性。
救灾需要各个相关部门的协同作业,包括民政、卫生、交通、通信、消防、环保、地质、气象等。而这些都需要最基础的通讯保障。


举个近期的例子,在河南洪灾中,在官方结合现有的通讯设施的救援之余,也增加了大量民间自发的救助。
有网友用共享文档的形式及时整理受灾人员信息,包括人员信息、避险地点、心理疏导、医疗信息等众多信息,不仅帮助救灾人员快速检索、避免重复劳动,也帮助受灾人员快速登记,让救援物资与人力更有效的分配,大幅降低救援时间和不必要的损耗。
而所有这些的背后,都是通讯的保障。
2)科技进步正加速保障通讯能力,让科技向善
传统的应急通信车一直是保障临时通信的主力。但是由于技术条件、自身硬件等因素影响,应急通信车服务范围较小,信号稳定性较弱,而且有可能因为道路塌方、拥堵,而无法抵达受灾核心区域,从而难以及时提供应急通信服务。因此采用传统方式建立应急通信站、恢复灾区基站,不但效率不高、成本较大,而且也十分困难。
新型功能系统与无线通讯系统可快速填补空白
在大型自然灾害中,往往断掉的不止是有线的通讯系统,也有电力系统,利用多种能源加快恢复通讯是第一步。
基于发电机或太阳能的基站系统,以及太阳能的电话系统则无需电网,可快速恢复通讯能力。
例如在2010年,海地发生地震灾害,中兴通讯首批首批1500部太阳能GSM手机已经于1月15日上午从就近的牙买加紧急发往海地,帮助恢复通讯能力。同时,中兴还无偿援助海地政府5套GoTa 车载移动通信基站,300部GoTa终端以及移动式柴油发电机一起发往海地,结合柴油发电机快速组网,为救援提供更多支持。
游牧式基站可快速、灵活保障小范围网络覆盖
采用模块化设计的游牧式基站成为了抗灾救援的新回复方式。这种基站体积较小,重量较轻,可以安装在车辆、拖车或便携式集装箱中,便于移动到不同的地点。通常配备有独立的电源系统,如电池组、太阳能板或小型发电机,确保在没有外部电源的情况下也能持续运行。还可以快速接入现有的通信网络,或者作为独立网络运行,它们可以通过卫星、微波或其他无线技术与其他网络连接。
例如在四川甘孜州泸定县发生6.8级地震中,中兴和中国移动就采用了5G的游牧式基站,其体积远小于传统的基站,在抵达现场后的一小时内就快速完成落地部署,成熟的一体式射频天线合一设备,为灾区指挥部及应急居民安置点提供了4/5G多频段多制式覆盖下的立体容量保障。


无人机空中基站是应急通信保障新方式。
随着当前无人机的载重量快速上升,空天一体的快速应急基站成为可能。传统模式下,基站与基站之间通过光纤或微波通讯,但极端情况下,可能会出现受灾中央距离太远,缺少附近可接续通讯的基站,于是基站+无人机+卫星通讯就成为了救灾的重要选择。
中兴在2018年就提出了基于Smart Relay的无人机应急通信方案,采用微波作为传输需要有微波的接收和发射设备,或结合小口径卫星终端使用卫星传输,采用中兴通讯BS8102微站和CPE,十分钟即可完成安装调试的准备工作。


例如在门头沟强降雨山洪中,为支撑保障抢修救灾,迅速打通通信“生命线”,工信部紧急调度1架中兴无人机,搭载高空基站设备对王平镇、潭柘寺镇周边区域进行应急通信保障。


永远在线的卫星设备是未来发展新趋势
未来通讯中断的发展设备也将逐渐与卫星接轨。例如去年底,中国电信和中兴通讯等产业伙伴联合发布《中国电信5G NTN技术白皮书-天地一体、手机直连》白皮书,在国内首次提出了5G NTN非地面网+4/5G移动网+物联网融合组网架构、3GPP标准协议剪裁、手机直连演进路线,即考虑将终端、基站、物联网都接入卫星系统。
白皮书中提到,遭遇重大灾害时,成片的基站损毁失能,造成断网停服。卫星则成为了补充关键区域断链覆盖的重要基础设施。


白皮书也是基于中兴的实战验证提出的。去年1月中兴通讯联合中国电信完成全球首例S频段5G NTN技术外场验证,5月完成国内首次5G NTN手机直连卫星外场验证,9月,在浙江舟山完成业界首个海域场景5G NTN测试,包括海洋水质监测、船舶监管以及环境数据监测、应急通信等场景应用。
总结:
科技永远是为了人类的美好生活而服务,防灾救灾是其中的重要一环。
以中兴为代表的通信基础设施企业是这个环节中的“信使”,从古至今他们的角色都没有变化。
变化的是科技。
光电信号摆脱了传统只具备单一属性的信息传递功能,变成了光通信和微波通信;20世纪50年代开始发射的卫星则摆脱了地面环境的束缚,让真正的永远在线成为可能;光伏等分布式能源系统发展,减少了灾难时期电网接入难度。
在当前所有的灾害面前,我们都可以看到通信人冲在第一线,为抗灾救灾提供信息保障。
科技改变了传递的方式,减轻了人类的苦难。
虽然不知道谁家的品牌提问,但我看到问题,第一个想到就是“翼龙无人机已在你上空”。
2021年7月20日08时至7月21日06时,河南中北部出现大暴雨,郑州、新乡、开封、周口、焦作等地部分地区出现特大暴雨(250~350毫米),无数群众被困在洪水中,通信中断。
7月21日晚上6点过后,洪水重灾区的巩义市米河镇居民,“失联”多时收不到信号的手机上,忽然跳出了一条信息:“米河镇的乡亲们,因暴雨致通信中断,应急管理部紧急调派翼龙无人机抵达你镇上空,可暂时恢复中国移动公网通信。受翼龙无人机滞空时间限制,公网恢复时间只有五小时,请尽快报告、联系家人。祝平安!”


7月20日晚20时,航空工业旗下中航无人机接灾情探测任务,翼龙待命。翼龙无人机完成移动通信基站、合成孔径雷达、光电吊舱系统调试、加油等飞行准备工作,系统运行正常。
7月21日,14时22分,翼龙顺利起飞,穿越贵州省、重庆市、湖北省、河南省(三省一市),飞行近1200公里,于18时21分抵达任务区。以米河镇、巩义为重点侦察地区开展超过2万8千平方公里的应急通信保障任务。据了解,翼龙进入米河镇通信中断区后,利用翼龙无人机空中应急通信平台搭载的移动公网基站,实现了约50平方公里范围长时稳定的连续移动信号覆盖。截止20时,空中基站累计接通用户2572个,产生流量1089.89M,单次最大接入用户648个,为灾区居民及时报告灾情、报送平安恢复了移动公网信号,打通了应急通信保障生命线。
其后,翼龙也在不断进化
“经过十几年发展,‘翼龙’从技术创新、产品创新到产业创新,实现了与世界强国的同台竞技。”中航(成都)无人机系统股份有限公司(以下简称中航无人机)副总经理李屹东说。
如今,“翼龙”系列无人机已具备执行通信、探测、侦察、投送等任务的能力,成为重大应急救援的新质力量。


12月20日,积石山县地震救灾指挥大厅大屏幕上,实时显示着翼龙-2H应急救灾型无人机侦察的灾情画面。图像、数据上下贯通,一个个塌方地点被精准定位,搜救画面被实时回传。
“翼龙-2H应急救灾型无人机在空中搭起的通信中继站,使移动信号具有长时、稳定和连续的特点,可覆盖约50平方公里范围。”在现场执行任务的中航无人机飞行主管师李鹤说,翼龙-2H应急救灾型无人机,是“翼龙”系列产品翼龙-2的衍生型,主要用于执行灾害探查、应急通信保障、应急投送等。
先举三个例子
1、08年512地震,很多地方的震感强烈,重庆某所大学教学楼摇晃,学生们纷纷跑到操场,然后拿起手机电话询问亲人朋友,可手机电话打不出去,一直提示网络忙,或者对方无法接通,同学们只能焦急地等待,这种现象应该不止发生在一所学校。
2、大家去医院,都别是那种大医院,人满为患,当你要大电话的时候会偶尔发现打不出去,或者想上网的时候,手机APP都在转圈圈,提示网络服务不可用等。这是由于人太多,网络容量不够,不能为这么多人提供网络支持。
3、电梯突然停电,而电梯停在半空,电梯里面黑漆漆的,拿起手机一看,没有网络信号,而电梯的呼叫也出了问题,这是的心情会咋样?说说我的亲身经历,先是担心电梯会不会掉下去,立即身体后背靠着电梯壁,而后看着手机没有信号干着急,反反复复看着手机,然后喊了几声没人回应,心里多少有点恐慌,彻彻底底体会了一把喊天天不应叫地地不灵。等了二十几分钟,突然电来了,手机有信号了,但电梯灯光没亮,电梯也没有恢复正常,我于是拿起手机立马拔打电梯内的救援电话告知他们。




可以想象一下古时候没有通信回会带来怎么样的后果,天灾面前人都是脆弱的,如果不能及时救援会带来巨大的损失。
所以现在有了应急通信。


大地震会造成较大的破坏,通信设施基本都会瘫痪,而通信在抢险救灾中具有无可替代的重要作用。


很多情况下车进不去的,只能靠人力抢修通信。


人力抢修费时费力,要第一时间了解震中情况恢复与取得震中的联系,这时就显现出应急通信的巨大作用。
无人机的出现无疑给抢险救灾带来巨大的帮助,它不但能与震中建立起通信,还能实时传回灾区画面,了解灾情,并指挥救灾。


古代天灾一起就是流离失所,饿殍遍野。
现在地震第二天一样吃好喝好。
以前的王朝再吹也就是个封建帝国,跟社会主义新中国没法比。
就说一个事。
512汶川大地震,和军队第一时间并肩冲进去的是华为的人。
他们背着基站冲进去第一时间恢复通讯,此举拯救的人命无法统计。
为啥都以为华为是做手机,做芯片,做电动车的?
华为起家的老本是通讯技术。
——————————————好看的分割线——————————
有人要证据,就贴几张图吧。来源《华为逆行者》中国汶川篇












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