噪音環境下可穿戴式通信計算機消防無線組網方案

摘 要：在消防應用中，消防應用中人員之間的交互包括消防隊員、現場指揮官以及遠在總部的指揮人員的三種不同人員之間的交互。當前的消防裝備遠遠不能滿足消防過程中群體工作的需要，交互的信息相當有限，造成協作的效率低下，在一定程度上影響了消防搶險工作。在消防應用中，需要可穿戴計算機支持的多媒體協作系統。

關鍵詞：可穿戴式通信計算機;消防無線組網

一、可穿戴計算機

可穿戴計算機（WearableComputer）是一類微型或超微型、可穿戴、人機“最佳結合與協同”的新概念微型個人移動計算系統，它在體系結構、功能、形態及使用方式上都迥然不同于現今流行的移動計算系統。它屬于使用者的個人空間，通過穿戴在使用者身上的方式來實現人機緊密結合，表現為一種人一機共生的形式，體現了人一機緊密結合與協同的新型關系，由此也決定了可穿戴計算機具有傳統計算機所不具備的屬性、交互方式和功能。可穿戴計算機是為了滿足人們無所不在的計算需求而產生的，它通過穿戴的形式與服裝融為一體，從攜帶轉為佩戴，通過特殊的輸入輸出設備使人們解放雙手，在使用計算設備的過程中，不把計算設備當作一種負累，同時增強了使用者的工作效率以及對外部環境的感知，因此具有了一般計算設備所不具備的可穿戴性、移動性、可隱蔽性、非限制性、環境感知性等諸多特性。在消防應用中，可穿戴計算機的這些特性尤為重要，消防隊員需要計算設備來增強對外界環境的感知，增強與隊友、現場指揮官以及遠方指揮官的信息的共享，同時需要計算設備不影響常規的工作的前提下，能夠在惡劣環境下使用，進一步提高工作效率。

二、以可穿戴式計算機為載體的消防戰斗現場無線通信指揮模式設計

可穿戴式通信計算機持有者之間能進行較高音質的雙工語音通信。要求改變使用語音質量較差、容易操作失誤的半雙工對講機通話的現狀，實現在噪音環境下清晰的雙工語音通信。消防通信指揮車能顯示、控制、管理、記錄可穿戴式通信計算機持有者的通信。必須擁有音頻雙向傳輸、交互功能。其中，前后方消防指令的傳達、信息的傳輸由無線通信技術完成;可穿戴式通信計算機主機與手控鍵盤、耳機、終端設備的信息傳輸由無線通信技術完成;參戰消防員之間的信息交互、配合由顱骨振動式消防通信頭盔完成。可穿戴式通信計算機具體可實現的功能及用于完成相應功能的部件。

在消防應用中，消防隊員從接到報警電話到現場進行滅火搶險整個過程都是運動中進行的，時間是關鍵，需要在最短的時間內獲取現場的信息，火災的原因，從而最快的做出決策采取行動;在行動過程中也需要進一步獲取現場的信息以及同伴的信息等。現有的設備不足以提供全體人員信息的實時的共享，沒有計算設備的支持。可穿戴計算機正是這樣的設備，能夠為消防行動整個過程提供計算服務，穿戴計算技術實現了人與計算設備的緊密結合，真正的實現了“計算已人為中心”的理念，使得消防員能夠根據自己的需要在不影響正常工作的情況下使用，計算設備。此外移動性是可穿戴計算機的重要特性，它能夠滿足用戶在移動過程中進行計算的需求，將用戶從傳統的計算設備相對固定的空間位置所帶來的限制中解放出來，使用戶能夠隨時隨地的使用計算設備。最后可穿戴計算機提供了特殊的輸入輸出設備，保證在使用計算設備不會對使用者的正常工作造成不便。

三、可穿戴計算機協同工作系統在消防中的應用面臨的挑戰

可穿戴計算機在惡劣的現場環境中能夠正常使用。消防應用中群體工作的特點，以及可穿戴計算機支持的多媒體消防協同工作系統的協作機制。消防應用中的現場環境復雜，在城市中需要在建筑物之間甚至室內移動，系統中的使用無線通信技術滿足惡劣的通信環境，保證通信的連續性，能夠快速靈活的建立起臨時的通信網絡。在復雜環境下建立臨時的通信網絡的通信模式和QoS的保障。無線通信網絡設計及發展由于消防戰斗的移動性與指揮的分布性特點，使消防信息的交互與指揮的執行都要通過無線傳輸來實現。因此，現場消防通信指揮車與佩戴可穿戴式通信計算機的消防戰斗員之間采用何種無線通信網絡技術實現音頻信息的傳輸顯得十分重要。通過在可穿戴式通信計算機中安裝藍牙，實現可穿戴式通信計算機主機與通信頭盔（含

針孔攝像頭、顱骨振動式耳機、耳麥）、手控鍵盤等終端設備之間的信息傳輸。

鑒于可穿戴式通信計算機裝備的昂貴以及操作員必須具備一定計算機知識，考慮未來成本降低及人員素質提高的方式是，將消防用可穿戴式通信計算機的配備分為3個階段進行：第一階段，先成立可穿戴式通信計算機實驗消防大隊，隊員由選拔出的高素質消防員組成;第二階段，積累一定經驗并培訓一批掌握可穿戴式通信計算機性能的特勤消防員后，由實驗階段轉向推廣階段，特勤大隊隊員配備可穿戴式通信計算機;第三階段，隨著經濟條件的成熟，人員素質水平的提高，消防戰斗員的配備實現一人一機、定人定機，并不斷提高消防部隊的滅火與搶險救援能力。當然，在簡單的滅火或搶險救援過程中，仍可采用對講機等傳統通信設備進行現場通信指揮。

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作者簡介：孫軍（1983.09—），男，湖北省襄陽人，漢族，本科，畢業于湖北省廣播電視大學，初級專業技術職務，研究方向：消防救援應急通信。