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新一代應急聯動系統植入物聯網應用
作者：謝東亮
來源：北京郵電大學寬帶網研究中心主任
日期：2010-03-08 09:32:38
摘要：物聯網（無線傳感器）技術因其綜合優勢恰可助益新一代應急系統的研制發展。
應對公共安全重大突發事件的處置能力是城市現代化程度的一個重要標志，直接關系到人民的生命財產安全、社會穩定和國家的安危。現階段，我國正進入“突發公共事件的高發期”和“社會高風險期”，如何應對這“兩高”，是我國政府的當務之急。目前，應急聯動系統正處于高速發展階段，在2008年抗擊冰雪災害、汶川地震、北京奧運和2009年國慶閱兵等重大事件中為災情報告、應急指揮、實施救援等起到了重要保障作用，“面向公共安全的應急反應平臺”已被列入中國中長期規劃的優先發展領域之一。物聯網（無線傳感器）技術因其綜合優勢恰可助益新一代應急系統的研制發展。
新一代應急聯動系統破題
目前國內已經建設和準備建設的應急聯動系統，主要還是基于傳統PSTN、集群通信等技術來實現各聯動部門之間的流程整合，而缺乏對應急事件態勢的精確感知。隨著突發自然災害和社會公共安全的復雜度不斷提高，應急事件愈加復雜，牽涉面愈加廣泛，應急突發事件處置的難度也日益增加，這為新一代應急聯動系統的設計提出了更高的要求。從技術層面上看，新一代增強型應急聯動系統應具備如下幾個明顯特點和要求。
第一，寬帶和多媒體通信：能實現將語音、數據和視頻等融合于一體的通信能力，為指揮中心和事發現場之間提供反映現場真實情況的寬帶音視頻通信手段，支持應急響應指揮中心和現場多個車載指揮系統之間的高速數據、語音和視頻通信，支持對移動目標的實時定位。
第二，無線和移動：由于事發現場的不確定性，應急聯動指揮平臺必須具備移動（或準移動）的性能，具備在任何地方、任何時間均能和指揮中心共享信息的能力，利用移動計算設備，減少應急呼叫中心對固定場所的依賴，實現接處警座席、調度席的“移動化”，提高應急聯動核心機構在緊急情況下的機動能力。
第三，現場信息精確感知：實現對應急事件的多元信息采集和報送，與應急聯動綜合數據庫和模型庫的各類信息相融合，形成較完備的事件態勢圖，并結合電子地圖，基于信息融合和模糊動態預測技術，對突發性危機公共安全的事件發展趨勢（如火險蔓延方向、蔓延速率、危險區域等）進行動態預測，進而為輔助決策提供科學依據，有效地協調指揮救援。
因此，如何實現事件突發現場、指揮中心以及移動指揮車三者之間有效的信息通信，對科學、快速和準確處置突發事件具有非常重要的意義。其中的核心問題就在于如何解決突發性、臨時性、精確性的應急事件現場信息的快速采集、準確分析。無線傳感器網絡的技術特點正適應了這類典型應用。
無線傳感器網絡顯神威
作為溝通客觀物理世界和主觀感知世界的載體與橋梁，無線傳感器網絡最大的優勢也正在于通過一組大冗余、低成本的簡單傳感器協同工作，以更直接、更精確的方式對環境信息進行全面監測，進而實現對復雜環境或復雜事件的精確感知。無線傳感器這種自組網的能力使其與傳統網絡相比，具有高可靠性、高抗毀性、隨需而設、即設即用等特點，尤其適合無法部署固定線路的突發公共安全事件場合，比如化學品泄漏、河流污染、火災礦難等需要快速、靈活部署的突發性災難事件等。
無線傳感器網絡是構建面向應急聯動系統的臨時性、突發性基礎信息采集環境。通過無線傳感器網絡對復雜環境和突發事件的精確信息感知能力，建設基于無線傳感器網絡的信息采集、分析和預警體系，一方面可以實現對突發災難性環境（如化學品泄漏、環境污染、礦山安全、地鐵、廣場等人群密集區域的火險及地震等災難事件）的精確監測；另一方面，可利用網絡中具有GPS定位和GPRS通信模塊的多模移動信息采集終端，提供全網節點定位和救援人員的實時定位跟蹤；同時，還可以結合電子地圖，將現場動態信息與應急聯動綜合數據庫和模型庫的各類信息融合，依據事件發展模型，形成較為完備的事件態勢圖，對突發性危機公共安全的事件蔓延方向、蔓延速率、危險區域、發展趨勢等進行動態預測，進而為輔助決策提供科學依據，提高應急聯動系統保障公共安全和處置突發公共事件的能力，最大程度地預防和減少突發公共事件及其造成的損害。
因此，新一代增強型應急聯動系統是一個典型的內部強耦合的分布式復雜智能系統，必須改變現有的以傳統PSTN為主的單一通信模式，并充分融合各種通信技術（有線通信、無線通信和衛星通信等）和各種網絡（移動通信網、固定通信網、互聯網、傳感網等）的業務能力，將區域部署的無線傳感器網絡、局域部署的無線自組織網絡以及廣域部署的移動網絡互補融合，針對突發現場多元信息實時采集報送、應急現場移動指揮接入，以及應急指揮中心基于無線傳感器網絡的智能分析預警等特色內容，研制適合我國實際國情的新一代增強型應急聯動系統。
產業前景廣闊
基于無線移動通信與無線傳感器網絡相結合的應急聯動系統發展空間巨大，應用前景廣闊。全國大中城市的應急聯動系統初期建設市場總額應該在百億元左右，而已建系統的升級和服務也將達到數億元規模。隨著應急聯動系統對指揮中心多部門聯動、應急現場信息共享、應急現場環境感知的需求日增，無線移動通信與無線傳感器網絡將與應急聯動系統密切結合、相互促進，將帶動我國傳感網技術盡快從試驗環境走向實際應用，以物聯網促進信息化，盡快為形成實際生產力提供重要的發展機遇
新一代應急聯動系統破題
目前國內已經建設和準備建設的應急聯動系統，主要還是基于傳統PSTN、集群通信等技術來實現各聯動部門之間的流程整合，而缺乏對應急事件態勢的精確感知。隨著突發自然災害和社會公共安全的復雜度不斷提高，應急事件愈加復雜，牽涉面愈加廣泛，應急突發事件處置的難度也日益增加，這為新一代應急聯動系統的設計提出了更高的要求。從技術層面上看，新一代增強型應急聯動系統應具備如下幾個明顯特點和要求。
第一，寬帶和多媒體通信：能實現將語音、數據和視頻等融合于一體的通信能力，為指揮中心和事發現場之間提供反映現場真實情況的寬帶音視頻通信手段，支持應急響應指揮中心和現場多個車載指揮系統之間的高速數據、語音和視頻通信，支持對移動目標的實時定位。
第二，無線和移動：由于事發現場的不確定性，應急聯動指揮平臺必須具備移動（或準移動）的性能，具備在任何地方、任何時間均能和指揮中心共享信息的能力，利用移動計算設備，減少應急呼叫中心對固定場所的依賴，實現接處警座席、調度席的“移動化”，提高應急聯動核心機構在緊急情況下的機動能力。
第三，現場信息精確感知：實現對應急事件的多元信息采集和報送，與應急聯動綜合數據庫和模型庫的各類信息相融合，形成較完備的事件態勢圖，并結合電子地圖，基于信息融合和模糊動態預測技術，對突發性危機公共安全的事件發展趨勢（如火險蔓延方向、蔓延速率、危險區域等）進行動態預測，進而為輔助決策提供科學依據，有效地協調指揮救援。
因此，如何實現事件突發現場、指揮中心以及移動指揮車三者之間有效的信息通信，對科學、快速和準確處置突發事件具有非常重要的意義。其中的核心問題就在于如何解決突發性、臨時性、精確性的應急事件現場信息的快速采集、準確分析。無線傳感器網絡的技術特點正適應了這類典型應用。
無線傳感器網絡顯神威
作為溝通客觀物理世界和主觀感知世界的載體與橋梁，無線傳感器網絡最大的優勢也正在于通過一組大冗余、低成本的簡單傳感器協同工作，以更直接、更精確的方式對環境信息進行全面監測，進而實現對復雜環境或復雜事件的精確感知。無線傳感器這種自組網的能力使其與傳統網絡相比，具有高可靠性、高抗毀性、隨需而設、即設即用等特點，尤其適合無法部署固定線路的突發公共安全事件場合，比如化學品泄漏、河流污染、火災礦難等需要快速、靈活部署的突發性災難事件等。
無線傳感器網絡是構建面向應急聯動系統的臨時性、突發性基礎信息采集環境。通過無線傳感器網絡對復雜環境和突發事件的精確信息感知能力，建設基于無線傳感器網絡的信息采集、分析和預警體系，一方面可以實現對突發災難性環境（如化學品泄漏、環境污染、礦山安全、地鐵、廣場等人群密集區域的火險及地震等災難事件）的精確監測；另一方面，可利用網絡中具有GPS定位和GPRS通信模塊的多模移動信息采集終端，提供全網節點定位和救援人員的實時定位跟蹤；同時，還可以結合電子地圖，將現場動態信息與應急聯動綜合數據庫和模型庫的各類信息融合，依據事件發展模型，形成較為完備的事件態勢圖，對突發性危機公共安全的事件蔓延方向、蔓延速率、危險區域、發展趨勢等進行動態預測，進而為輔助決策提供科學依據，提高應急聯動系統保障公共安全和處置突發公共事件的能力，最大程度地預防和減少突發公共事件及其造成的損害。
因此，新一代增強型應急聯動系統是一個典型的內部強耦合的分布式復雜智能系統，必須改變現有的以傳統PSTN為主的單一通信模式，并充分融合各種通信技術（有線通信、無線通信和衛星通信等）和各種網絡（移動通信網、固定通信網、互聯網、傳感網等）的業務能力，將區域部署的無線傳感器網絡、局域部署的無線自組織網絡以及廣域部署的移動網絡互補融合，針對突發現場多元信息實時采集報送、應急現場移動指揮接入，以及應急指揮中心基于無線傳感器網絡的智能分析預警等特色內容，研制適合我國實際國情的新一代增強型應急聯動系統。
產業前景廣闊
基于無線移動通信與無線傳感器網絡相結合的應急聯動系統發展空間巨大，應用前景廣闊。全國大中城市的應急聯動系統初期建設市場總額應該在百億元左右，而已建系統的升級和服務也將達到數億元規模。隨著應急聯動系統對指揮中心多部門聯動、應急現場信息共享、應急現場環境感知的需求日增，無線移動通信與無線傳感器網絡將與應急聯動系統密切結合、相互促進，將帶動我國傳感網技術盡快從試驗環境走向實際應用，以物聯網促進信息化，盡快為形成實際生產力提供重要的發展機遇
