5G助力應急信息化飛躍發(fā)展

文/鄭清芳 鄧凱

目前，大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)及5G等先進科技越來越多地滲透到人們的生活中，而5G通訊技術也將應急管理的速度提升到了新的水平。近年來，中興通訊在超高清網(wǎng)絡攝像機、走失人員搜尋救援、5G視頻會議終端、5G融合指揮平臺的研發(fā)等方面也邁出了堅實的步伐。

應急管理，重在一個“急”字，“急”是對速度的要求，到達現(xiàn)場的速度，現(xiàn)場信息回傳的速度，溝通決策的速度，決策下發(fā)執(zhí)行的速度。

2018 年12 月28 日，全國工業(yè)和信息化工作會議部署提出，要加快5G 的商業(yè)部署。2019 年6 月6 日，工信部發(fā)放5G 商用牌照，中國正式進入5G 商用元年。5G 通訊技術將應急管理的速度提升到了新的水平：5G極高帶寬將現(xiàn)場信息快速呈現(xiàn)到指揮中心，5G 極低時延讓指揮人員能夠深入了解現(xiàn)場情況，5G 泛在智能部署使應急管理更智能，5G 網(wǎng)絡能夠隨時隨地聯(lián)絡相關人員決策會商。

中興通訊股份有限公司（以下簡稱“中興通訊”）在應急管理領域擁有豐富的建設經(jīng)驗，參與建設的銀川、武漢、長沙和西寧應急指揮中心項目，在行業(yè)內(nèi)得到極大關注。

5G帶來更快速、更全面的現(xiàn)場信息

2020年2月，新冠肺炎疫情期間，中興通訊協(xié)助武漢市醫(yī)療機構建設高清視頻會議系統(tǒng)

應急處置，首要問題是需要了解現(xiàn)場的情況。視頻監(jiān)控的大規(guī)模普及，對于應急事件現(xiàn)場情況的了解提供了有效的渠道，如果應急事件現(xiàn)場附近有攝像機點位，可以通過攝像機直接將視頻傳送到指揮中心，指揮中心能夠得到一手的現(xiàn)場視頻信息。但固定點位的攝像機始終無法做到完整、多角度的現(xiàn)場信息采集，需要有可移動和快速部署的攝像機前端進行補充。5G 通訊網(wǎng)絡實現(xiàn)了極高帶寬和極低時延，5G 網(wǎng)絡攝像機可實現(xiàn)前端視頻的5G 無線傳輸，避免客戶挖溝埋纜，方便部署到無有線網(wǎng)絡覆蓋的地區(qū)，進行移動無死角拍攝。同時，節(jié)省客戶投資成本，降低運維難度，真正實現(xiàn)視頻業(yè)務的泛在部署、泛在連接、泛在安全。

在緊急事件中，5G 網(wǎng)絡攝像機能夠布設在應急車輛上，快速到達現(xiàn)場，也可以通過三腳架或其他方式快速部署在現(xiàn)場位置，通過5G 網(wǎng)絡實時地將現(xiàn)場情況傳送到指揮中心，為應急指揮提供及時的現(xiàn)場信息。

2019 年，中興通訊5G 超高清網(wǎng)絡攝像機摘得安博會“金鼎獎”和第二十一屆高交會優(yōu)秀產(chǎn)品獎雙料大獎。中興通訊5G 超高清網(wǎng)絡攝像機可以通過5G 網(wǎng)絡輸出4K 視頻實時圖像，峰值速率超過600 Mbps，適用于各種室外視頻監(jiān)控環(huán)境；圖像傳感器采用了800 萬像素CMOS，最大可輸出800 萬像素(3840×2160)@30fps視頻畫面，圖像清晰而流暢。在視頻格式上，這款攝像機支持H.265/H.264智能編碼，可適應多級別視頻質(zhì)量、編碼復雜度配置；在功能上，支持單攝像頭雙流輸出，可同時輸出全景和特寫信號，為安防和應急應用帶來更強實用性。

5G“無人千尋”提升應急反應速度

5G 通訊技術給應急管理帶來了更大的想象空間，通過5G 通訊技術的加持，應急救援人員能夠通過5G無人機、AR 增強現(xiàn)實眼鏡以及相關系統(tǒng)設備，更快、更清、更近地了解現(xiàn)場情況。在應急事件中，要第一時間到達事件現(xiàn)場的難度很大，由于受制于自然環(huán)境以及城市擁堵的交通，到達現(xiàn)場都需要一番周折。在5G 通訊技術的加持下，“無人千尋”系統(tǒng)操作員佩戴AR 眼鏡，F(xiàn)PV（First Person View，即“第一人稱主視角”，是一種基于遙控航空模型或者車輛模型上加裝無線攝像頭回傳設備）身臨其境地控制5G 無人機，5G 網(wǎng)絡的極低時延讓操作員能夠在遠端實時感知無人機周圍的情況并控制行進軌跡，同時無人機上5G 通訊模塊能夠?qū)崟r穩(wěn)定地回傳4K 甚至8K 的極清視頻，使控制中心能夠?qū)崟r、全面地了解現(xiàn)場情況。

中興通訊創(chuàng)新的“無人千尋”方案在雄安新區(qū)與中國電信5G 網(wǎng)絡聯(lián)合應用，進行走失人員搜尋救援等應急管理工作，極大提升了工作效率和反應速度。

5G泛在智能部署強化“應急大腦”

傳統(tǒng)應急系統(tǒng)中的情況分析以及現(xiàn)場研判主要依賴人工判斷，隨著視頻分析技術的發(fā)展和成熟，視頻分析在應急管理中的作用越來越凸顯。對于道路交通事故、火災、地質(zhì)災害等對人民和社會危害性較大的事故或災難，視頻分析算法都能夠進行準確地檢測和預報，將應急管理從事后救援轉(zhuǎn)為事前預防，最大限度地降低人民及財產(chǎn)損失。這一切都需要應急管理系統(tǒng)具備一顆強大智慧的“應急大腦”，具備快速準確地進行視頻分析識別的能力。

5G 通訊網(wǎng)絡架構實現(xiàn)了泛在智能的部署，5G 網(wǎng)絡標準完善了移動邊緣計算架構（Mobile Edge Computing, 簡稱MEC），移動邊緣計算把無線網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)技術有效融合在一起，并在無線網(wǎng)絡側增加了計算、存儲、處理等功能，構建了開放式平臺以植入應用，對無線網(wǎng)絡與業(yè)務進行融合。應急事件處置對網(wǎng)絡帶寬和時延提出了極高的挑戰(zhàn)，移動邊緣計算利用無線接入網(wǎng)絡就近提供云端視頻分析功能，創(chuàng)造出一個具備高性能、低延遲與高帶寬的電信級服務環(huán)境。在邊緣節(jié)點對現(xiàn)場視頻中的核心信息進行分析抽取，提取視頻中的關鍵信息，用于應急事件分析和決策支撐，有效強化了“應急大腦”的速度和能力。5G 移動邊緣計算能夠有效降低對于回傳帶寬和存儲資源的占用，對于應急事件，移動邊緣計算更靠近現(xiàn)場，能夠減少網(wǎng)絡和其他業(yè)務處理環(huán)節(jié)帶來的延遲，提升“應急大腦”的響應速度。

中興通訊視頻云邊緣智能服務器采用異構計算架構，綜合運用CPU 解碼、FPGA 目標檢測和GPU視頻結構化技術，使其在邊緣側具備強大的神經(jīng)網(wǎng)絡推理能力，3 塊CPU 解碼卡、3 塊FPGA 加速卡和1 塊GPU 加速卡配合完成150 路視頻的結構化實時分析，單臺服務器最高可提供200 路視頻并行分析能力。

相比GPU 方案，中興通訊視頻云邊緣智能服務器的成本和功耗降低超過50%。中興通訊視頻云邊緣智能服務器僅450 mm 的深度和3U 高度，寬溫度工作（-5℃～45℃）及高異構加速擴展能力，非常適合網(wǎng)絡邊緣節(jié)點的應用場景。在2019 年MEC 技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會上，中興通訊視頻云邊緣智能服務器產(chǎn)品榮獲了“2018－2019 年度MEC 技術創(chuàng)新獎”。

5G網(wǎng)絡隨時隨地決策會商

5G 網(wǎng)絡也給應急管理的溝通決策帶來了更快的速度。5G 視頻會議系統(tǒng)覆蓋了指揮中心、會議室、應急指揮車、手機、個人便攜終端等設備。無論何時何地，5G 視頻會議都能夠?qū)⑿畔⒓皶r傳遞給需要的人，并且無縫建立視頻溝通。身處現(xiàn)場的工作人員，也能夠通過AR 眼鏡等便攜終端設備參與決策會商，而現(xiàn)場的視頻監(jiān)控畫面，以及工作人員個人便攜設備拍攝的畫面都能夠傳送到視頻會議中作為重要的會商依據(jù)。

中興通訊5G 視頻會議終端ZXV10 XT802 內(nèi)置了中興自研的5G 模組，采用MEC vCND 邊緣計算關鍵技術，對視頻內(nèi)容進行實時處理、分發(fā)，保證會議視頻畫面的高清無損。XT802 支持Sub6G 多頻段5G網(wǎng)絡接入，100 MHz 帶寬，下行峰值高達2.82 Gbps，結合行業(yè)領先的H.265 視頻編解碼技術，能夠支持雙路高達4K 30fps 的視頻流，給用戶提供極致的超高清晰視頻體驗，是全球首款5G+4K 超清視訊終端。

視頻會議終端通過5G 通訊網(wǎng)絡的廣覆蓋和眾連接，使得視頻會商變得更加容易和快速，在應急指揮應用中，5G 超高清終端的部署和使用，可以在1 分鐘之內(nèi)完成，極大提升了應急指揮決策的速度。

2019 年底，新型冠狀病毒（2019-nCoV）從湖北省武漢市開始蔓延，為了協(xié)助抗擊這一病毒引發(fā)的疫情，中興通訊協(xié)助武漢市應急辦在全市重點病患醫(yī)療機構包括26 處重點市直醫(yī)院、3 處重點區(qū)管方艙醫(yī)院緊急建設高清視頻會議系統(tǒng)。于2 月5 日22 時得到通知，中興通訊應急視頻會議小組專家成員在1 小時內(nèi)完成組網(wǎng)方案確認以及工程配置。2 月6 日8 時，全市29 處重點醫(yī)療機構視頻會議設備配送及配置調(diào)試工作完成，5 處重點醫(yī)療機構視頻會議系統(tǒng)開通完成；10 小時之內(nèi)就完成了視頻會議系統(tǒng)的組網(wǎng)方案、發(fā)貨和安裝，中興通訊的技術實力和反應速度為抗擊新冠肺炎疫情貢獻了力量。

5G融合調(diào)度指揮平臺

5G 通訊網(wǎng)絡為應急管理帶來了更多的可能性，同時也提升了整體系統(tǒng)的復雜程度，需要一套智慧應急管理平臺對應急管理中的各類事物進行綜合管理、調(diào)度和指揮，包括人員、車輛，固定攝像機，5G 布控球，無人機/機器人，相關部門機構等。

中興通訊5G 融合調(diào)度指揮平臺基于GIS 可視化指揮調(diào)度系統(tǒng)，能夠?qū)?G 無人機、5G 布控球取得的音視頻融合在GIS 地圖中，為應急指揮救援/生產(chǎn)指揮調(diào)度提供GIS一張圖指揮，實現(xiàn)三維立體調(diào)度指揮。

中興通訊5G 融合指揮平臺集“數(shù)據(jù)整合平臺、數(shù)據(jù)展示平臺、統(tǒng)一協(xié)作平臺、統(tǒng)一指揮調(diào)度平臺”于一體，有效整合各部資源，最大化發(fā)揮在語音、視頻、應急值守及指揮等方面的效能，從而提升城市管理和服務的質(zhì)量。平臺能夠靈活切換平時/應急模式，平時作為城市運行管理的信息展示和發(fā)布中心，應急可轉(zhuǎn)變成為應急指揮調(diào)度中心。

5G融合調(diào)度指揮平臺

以青海省西寧市城市應急指揮中心系統(tǒng)為例。西寧市地處我國黃土高原與青藏高原過渡帶，特殊的自然地理環(huán)境，容易發(fā)生山體滑坡、崩塌、泥石流等自然災害，是我國受地質(zhì)災害威脅較嚴重的省會城市之一。2018 年，中興通訊為西寧市建設了城市應急指揮中心系統(tǒng)，采用人工智能視頻分析技術，監(jiān)測可疑情況并實時通報應急辦和相關部門，進行隱患消除和人員疏導，從事后救援轉(zhuǎn)為事前預防。融合調(diào)度指揮平臺實現(xiàn)了全場景、全連接、全融合的現(xiàn)場可視化，跨部門透明指揮，有效提升救援工作的效率。

5G 通訊技術為應急管理的提升提供了強大的能力基礎，應急管理將在5G 通訊技術的基礎上，綜合應急管理的應用需求，融合智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)、移動數(shù)據(jù)終端，提供接處警、地理信息、多媒體融合調(diào)度等融合指揮關鍵部件，打造開放融合的新一代指揮調(diào)度解決方案，一鍵調(diào)度應急事件地點周圍所有資源，充分運用已建設的資源，有效提升應急管理的快速反應、處置突發(fā)事件的能力。

下一步，中興通訊公司將基于多年的研發(fā)積累，結合前期的綜合實踐，大力投入構建能夠支撐常態(tài)和非常態(tài)下應急管理全流程的天地一體化應急通信網(wǎng)絡技術，助力打造全域覆蓋的感知網(wǎng)絡；開發(fā)統(tǒng)一的應用管理應用平臺，形成統(tǒng)分結合、集成共享的應急管理業(yè)務應用體系，為實現(xiàn)國家應急信息化水平的持續(xù)提升貢獻卓越的產(chǎn)品和服務。