5G時代通信網絡在應急指揮中的創新應用

周 甫

(中國電信股份有限公司泰州分公司，江蘇 泰州 225300)

0 引言

2019年6月6日工信部正式向運營商發放5G商用牌照，標志著中國正式進入5G時代，中國5G通信的發展進入快車道。5G通信的大帶寬、低時延和廣連接等特性給人們的生產生活帶來全新的變化。2020年，新冠病毒在全球蔓延，應急指揮、遠程協作等新的需求不斷涌現，本文基于5G通信技術的發展探討新冠疫情特殊時期如何利用新的通信技術快速部署，以期為突發事件應急指揮做好技術層面保障。

1 基于運營商通信網絡的專屬語音調度

大型企事業單位往往通過自建語音集群通信的方式來實現語音指揮調度，如鐵路調度、公安等，自建語音集群的優點保密性好、自主性強，但其投資大、覆蓋范圍有限、維護困難等不足也比較明顯。如果能基于運營商無處不在的通信網絡，通過加密、隧道、網絡切片等技術實現語音集群通信的效果，同時又通過運營商通信網絡拓展一些能彌補傳統自建語音集群的不足，無疑是一種優質的解決方案[1]。

運營商的對講業務基于運營商無處不在的網絡覆蓋、大容量的交換能力和強大的業務運維能力，通過Qchat技術，借助帶有PTT功能的專業手持終端，為用戶提供移動通信網絡覆蓋范圍內的半雙工PTT業務，方便地實現了單呼、組呼、通知下發等傳統語音集群的功能，同時結合GPS和運營商基站信息后還具備定位、移動軌跡查詢、多媒體信息(語音、照片、視頻等)上傳等功能。

應用案例：國內新冠病毒戰役關鍵時刻某人民醫院確診人員隔離治療區域使用基于中國電信語音網絡的手機對講業務，實現醫療隔離區域與外部實時語音調度、專家會診、病情溝通等。

基于運營商通信網絡的專屬語音調度借助運營商高質量的基站覆蓋，既保證了語音溝通的私密性，打破了傳統語音對講地域范圍限制，又能快速投入使用。網絡覆蓋、普及終端、服務保障和易用性等方面更符合應急指揮對及時性和穩定性的要求。

2 云視頻會議

在各大云服務提供商SaaS服務不斷拓展的今天，新冠病毒隔離期間釘釘、騰訊、中國電信天翼云會議等云視頻會議服務大批涌現，并以其方便、快捷、實用得到用戶的青睞，基于云服務的視頻會議系統方便對平臺容量進行彈性擴容和遷移[2]。

以中國電信天翼云會議為例，該方案采用“云+端”一站式的解決方案，該平臺集云MCU、注冊、穿透、會議管理、會議控制、設備管理、企業地址簿等多個服務模塊于一體。可實現會議預約、會議管理、會議控制、賬號管理、會議室管理、會議統計等多種功能。可以按照客戶需求或業務發展，添加會議節點。會議節點間相互形成多機熱備，實現跨區域容量擴容以及服務器擴容。

防疫期間該方案根據實際防疫指揮需求出發，保證會議的質量，在方案配置上靈活多變，主會場和分會場可通過視頻會議終端、PC、手機、平板等多種設備召開視頻會議，各級設備通過有線、WiFi、5G等多種方式接入云會議平臺，兼顧靈活性的基礎上為保證更加穩定的音視頻效果，建議通過有線網絡或運營商的5G網絡接入云視頻會議。在網絡覆蓋效果不佳的地方可以通過電話呼入方式參加會議，實現語音雙向互動，保證參會人員無論處于何種環境都能參加會議[3]。會議可實現文檔共享、屏幕共享、影音共享等效果堪比現場會議。同時云會議可以設置會議密碼，所有參會人員都需要輸入正確的密碼后才可以加入會議，保證會議安全性。

基于運營商無處不在的網絡和云視頻會議節點的不斷擴充，云視頻會議簡單、實用，在未來應急指揮調度和跨域工作協同中將發揮越來越重要的作用。

3 基于5G通信的高清視頻監控

社會不斷進步，視頻監控使用場景越來越多，伴隨城市建設，傳統的有線數據傳輸實現起來難度也越來越大，基于5G通信的高清視頻監控以其部署方便快捷必將得到大范圍的普及[4]。

視頻監控技術由模擬到數字再到高清，在各種應急指揮和危險場景現場情況采集中發揮了不可替代的作用。在此次新冠病毒期間全國人民都可通過網絡24小時關注武漢火神山、雷神山醫院的建設進度。監控設備采集圖像的清晰度和智能應用的不斷前置對傳輸網絡的帶寬要求越來越高。以往因光纜路由、供電接入等受限制的區域隨著運營商5G網絡商用、無線視頻監控設備面世、太陽能面板供電，之前的困難都一一被化解。緊急情況還可以使用無人機航拍，前端相機采集視頻數據通過5G網絡實時傳回平臺，平臺對視頻進行結構化處理，結構化處理后的素材可通過各種算法衍生出多種智能應用，如車牌識別、人臉識別等特征篩選，快速提取特征結合大數據等技術給指揮者提供可靠的依據。在此次疫情防控期間，基于人臉識別的熱成像體溫篩查系統有效地提高了出入人員體溫篩查效率，對體溫異常人員及時發出告警提示，同時將采集到的圖像通過5G網絡傳回圖像庫(人口庫)，準確識別和定位人員。為企業復工復產、學生復課等人員流量大的場景提供了有力的技術支撐手段。

4 5G通信在醫療場景中應用

長期以來優勢醫療資源分配不均是衛生服務體系的一大難題，為了解決優勢醫療資源的覆蓋面，各級政府正在嘗試各種方案，如近期全國在試點的區域醫療衛生平臺、縣(市)域醫共體建設都是為了解決優勢醫療資源覆蓋的問題。

隨著通信技術的發展，基于高速率低延時的5G通信技術在遠程醫學會診系統上的應用打破了空間、行政區域和時間上的限制，較好地解決了由于醫療資源分布不均而造成的看病難、看病貴的問題，更合理有效地發揮醫學專家的作用。基于5G通信技術的遠程醫療優點總結如下：

(1)縮短就診時間，避免因時間拖延造成病情惡化，為患者提供良好的就診和治療時機。

(2)節省患者診療及差旅費用的支出，優質醫療資源往往都集中在大中城市，通過遠程診療可有效節省患者和家屬異地就診所產生的差旅費用。

(3)通過遠程診療當地醫生也可全過程地參與會診、討論，不斷提升偏遠地區醫療技術水平。

基于5G通信的遠程手術已經進入我們的現實生活，2019年1月，福建省一名外科醫生基于5G通信網絡，操控48公里外的機械臂進行手術，整個手術過程中延時不超過0.1 s，手術成功切除了一只實驗動物的肝臟。該手術成功入選2019未來科技(智能制造)十大事件，也讓遠程手術從理論變成可操作的現實。2019年7月，葉哲偉教授團隊在中國電信5G網絡傳輸下，實時傳送手術現場的高清視頻畫面，醫生佩戴MR(混合現實)眼鏡，給遠在數百公里外的醫護團隊遠程指導。借助于5G網絡大帶寬和低時延能力，遠程會診改變傳統的視頻、圖片等二維呈現方式，而是以三維立體視覺方式呈現，患者病灶部位全息投影成像精準地浮現在醫生眼前，成功為患者實施了遠程會診手術。新冠肺炎疫情期間遠程手術也在武漢醫院實地應用并取得良好的效果。

5 5G時代物聯網在應急救援中的應用

物聯網技術的進步和物聯網應用系統開發的快速發展，物聯網已逐漸應用于社會各個行業。為了更好地在各種突發公共事件中發揮作用，提升應對各類突發事件的處置能力，基于物聯網的無線傳感技術、AI技術和北斗定位技術的應急救援指揮、搶險系統充分利用現代大數據分析結合地理信息系統，實現對突發自然災害、公共安全事件數據的收集、處理，對應急資源的管理組織和協調控制，確保應急指揮和救援搶險的實時性、科學性和有效性。

基于物聯網的應急救援主要以機動車、無人機、傳感器等為載體，通過無線傳輸，將采集到的現場信息進行快速傳輸、處理為應急處置、指揮、決策、調度等提供有效依據。基于物聯網的應急指揮在機動性、系統重構性方面比較突出。

基于無處不在的物聯網傳輸可實時采集現場聲音、圖像、環境數據等各類信息，同步匯集氣象、國土、環保等部門數據信息，對采集到的各種信息進行存儲、分析、處理、發送。基于物聯網的指揮調度系統能有效融入各級應急救援系統形成交互網，實現聲音、圖像、數據的實時交互;在應急處置過程中能實時接收命令，實現對現場各救援力量調度控制，確保應急指揮和救援搶險的實時性、科學性和有效性。

6 結語

基于5G時代的通信特點，5G通信網絡在語音通信、視頻監控、醫療衛生等不同場景中得到了應用。伴隨通信技術的不斷進步和應用的拓展，未來在應急和突發事件的指揮中，基于5G通信的應用將發揮越來越重要的作用。