EMSTM急迅通遠(yuǎn)程移動(dòng)自組網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用介紹

上海德芯信息科技有限公司

2008年汶川地震、雪災(zāi)，2010年玉樹(shù)、海地、智利地震等國(guó)內(nèi)外自然災(zāi)害嚴(yán)重地破壞了地面光纜系統(tǒng)，通信設(shè)施遭到嚴(yán)重破壞，以致成為信息孤島，救災(zāi)人員只有通過(guò)利用衛(wèi)星通信手段，使指揮部及時(shí)了解了震中地區(qū)的情況，為指導(dǎo)抗震救災(zāi)的正確決策提供了強(qiáng)有力的依據(jù)，由此衛(wèi)星通信顯示出地面常規(guī)通信手段所不可替代的決定性?xún)r(jià)值與作用。

那么，快速組建完善的整個(gè)衛(wèi)星、地面網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)手持終端的互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于搶險(xiǎn)救災(zāi)、挽救人民群眾生命與財(cái)產(chǎn)的作用與價(jià)值是無(wú)與倫比的；同時(shí)，應(yīng)急通信在軍事應(yīng)用上，前景也頗為可觀(guān)。

我們認(rèn)為，為實(shí)現(xiàn)如上目標(biāo)，通訊網(wǎng)絡(luò)必須具備以下幾個(gè)特點(diǎn)：

·能否進(jìn)行遠(yuǎn)距離通訊網(wǎng)絡(luò)覆蓋與連接。如數(shù)公里乃至十幾公里等的長(zhǎng)距離無(wú)線(xiàn)覆蓋。

·是否具備靈活的可移動(dòng)特性。意味著網(wǎng)絡(luò)組建不受場(chǎng)地等外界的干擾。

·能否快速地自我形成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的搭建布局工作。在數(shù)分鐘時(shí)間之內(nèi)，形成整張網(wǎng)絡(luò)的覆蓋連接工作。

·是否具備與衛(wèi)星骨干網(wǎng)絡(luò)形成回傳鏈路，從而與任意地區(qū)，任意通訊網(wǎng)絡(luò)形成互聯(lián)互通。

·是否具備與地面網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，利用手機(jī)等普通商用終端設(shè)備完成數(shù)據(jù)、影像等前端采集工作，提供后方管理平臺(tái)，決策參考依據(jù)。并可將后臺(tái)指揮平臺(tái)之指令迅速傳達(dá)到前端一線(xiàn)工作人員。做出第一時(shí)間響應(yīng)。

·是否具備核心交互平臺(tái)，可將后臺(tái)管理指揮平臺(tái)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、本地網(wǎng)絡(luò)覆蓋、手持終端、筆記本、GPS定位設(shè)備等一線(xiàn)作業(yè)工具全部連接整合，形成即時(shí)互聯(lián)互通通訊系統(tǒng)。而所有以上硬件網(wǎng)絡(luò)搭建所必需依賴(lài)的核心交互系統(tǒng)是其中的重中之重，決定了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各設(shè)備之間與外網(wǎng)節(jié)點(diǎn)之間等的通訊管理體系。

★ E MST M 急迅通遠(yuǎn)程移動(dòng)自組網(wǎng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

在大部分突發(fā)事件的救災(zāi)響應(yīng)過(guò)程中，僅僅具有完善的后方應(yīng)急指揮中心是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，仍然需要強(qiáng)大并可獨(dú)立指揮的現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)指揮中心——應(yīng)急指揮車(chē)。

而應(yīng)急指揮車(chē)設(shè)計(jì)方案獨(dú)到與否，決定了該臨時(shí)指揮中心的作用與效率！

由此我們特別設(shè)計(jì)整套完善的EMSTM急迅通遠(yuǎn)程移動(dòng)自組網(wǎng)系統(tǒng)（如圖1所示），可滿(mǎn)足上述所要求各特性。

其整體架構(gòu)為，以遠(yuǎn)端的地面站及搭載1.8米衛(wèi)星天線(xiàn)的移動(dòng)地面站為基礎(chǔ)，利用急迅通TMEMS-2400廣域無(wú)線(xiàn)Wi-Fi覆蓋基站的自回傳功能可將車(chē)隊(duì)多臺(tái)（如圖示，3臺(tái)一組）組網(wǎng)（或5臺(tái)車(chē)一組），前導(dǎo)車(chē)與一輛后續(xù)車(chē)使用動(dòng)中通衛(wèi)星系統(tǒng)與外網(wǎng)連接，即可實(shí)現(xiàn)整個(gè)車(chē)隊(duì)的網(wǎng)絡(luò)接入，充分利用共享資源，并大大節(jié)省成本花費(fèi)。

無(wú)論在行進(jìn)過(guò)程中或是到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，EMSTM急迅通都能保證良好的傳輸帶寬與數(shù)據(jù)質(zhì)量，以確?，F(xiàn)場(chǎng)信息最完整地傳輸至后臺(tái)管理平臺(tái)。

其中單臺(tái)急迅通TMEMS-2400廣域無(wú)線(xiàn)Wi-Fi覆蓋基站可覆蓋5～15公里，組成自回傳連接后范圍可擴(kuò)展至15～20公里。

圖1 EMSTM 急迅通遠(yuǎn)程移動(dòng)自組網(wǎng)系統(tǒng)

圖2 全程全網(wǎng)（全I(xiàn)P獨(dú)立組網(wǎng)）

★ E MST M 急迅通遠(yuǎn)程移動(dòng)自組網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖分析

EMSTM急迅通遠(yuǎn)程移動(dòng)自組網(wǎng)系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)硬件組件與網(wǎng)絡(luò)軟件組件組合而成，圖2為組件成分說(shuō)明。

系統(tǒng)主要由以下組件組成：

*網(wǎng)絡(luò)硬件組件

·單兵系統(tǒng)

-路由器

-攝像機(jī)

-網(wǎng)絡(luò)終端（ST-2/ST-5/PT-2/PT-5）

-帶GPS功能的手機(jī)

-筆記本電腦或上網(wǎng)本（選配）

·網(wǎng)絡(luò)基站

EMS-2400（2.4GHz）/EMS-5 8 0 0（5.8 G H z）/E M S-5 0 0 0（5.0GHz，4.9-5.9GHZ任選區(qū)間）

·網(wǎng)絡(luò)終端

ST-2/PT-2（2.4GHz）

ST-5/PT-5（5.8GHz）

*網(wǎng)絡(luò)軟件組件

·EMSTM急迅通遠(yuǎn)程移動(dòng)自組網(wǎng)系統(tǒng)多功能軟件交互平臺(tái)（見(jiàn)下文詳細(xì)描述）

★ E MST M 急迅通遠(yuǎn)程移動(dòng)自組網(wǎng)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

如圖3所示，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，通過(guò)高增益網(wǎng)絡(luò)終端（PT-2/PT-5/ST-2/ST-5），拉開(kāi)與基站的距離，在現(xiàn)場(chǎng)迅速布網(wǎng)。

在PT-2/ST-5，ST-2/ST-5等高增益終端的協(xié)助下，工作區(qū)域的范圍極大地?cái)U(kuò)張了，派出至現(xiàn)場(chǎng)的各小隊(duì)攜帶有路由器，IP攝像頭，帶GPS功能的手機(jī)，筆記本等設(shè)備組成的單兵（個(gè)人）系統(tǒng)，幫助現(xiàn)場(chǎng)工作人員迅速組成工作平臺(tái)，完成現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)、影像、信息回傳到指揮車(chē)或后臺(tái)中樞，以便領(lǐng)導(dǎo)第一時(shí)間做出正確的指示。

圖3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用示意圖

交互平臺(tái)基本專(zhuān)網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

所有以上硬件網(wǎng)絡(luò)搭建所必需依賴(lài)的核心交互系統(tǒng)是其中的重中之重，決定了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各設(shè)備之間與外網(wǎng)節(jié)點(diǎn)之間等的通訊管理體系。

我方自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、獨(dú)立研發(fā)成功的EMSTM急迅通交互平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)各單元、設(shè)備、終端等的互聯(lián)互通。

★ E MST M 急迅通遠(yuǎn)程移動(dòng)自組網(wǎng)系統(tǒng)多功能軟件交互平臺(tái)

為了便于救災(zāi)工作的順利展開(kāi)，還需要：現(xiàn)場(chǎng)工作人員能夠通過(guò)終端設(shè)備將救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)所采集的文本、圖像、音視頻等各種信息實(shí)時(shí)回傳到應(yīng)急通信指揮車(chē)，前線(xiàn)指揮能夠在應(yīng)急通信指揮車(chē)上實(shí)時(shí)獲取這些信息從而做出及時(shí)準(zhǔn)確的判斷，迅速進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度指揮。同時(shí)可將災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的各種圖像數(shù)據(jù)信息通過(guò)衛(wèi)星系統(tǒng)鏈路回傳至遠(yuǎn)端總指揮中心供領(lǐng)導(dǎo)和專(zhuān)家做遠(yuǎn)程掌控，同時(shí)指揮中心可通過(guò)衛(wèi)星通信鏈路采用遠(yuǎn)程視頻會(huì)議的方式向指揮車(chē)傳達(dá)最高救災(zāi)部的指令，甚至直接向持有終端的現(xiàn)場(chǎng)工作人員下達(dá)命令。

雖然目前已有一些單兵系統(tǒng)或設(shè)備可實(shí)現(xiàn)一定的本地通訊能力，但是其需要配備專(zhuān)有的且價(jià)格不菲的通訊設(shè)備，并且缺乏有效的互通性，難以在緊急情況下完成大規(guī)模的調(diào)配、準(zhǔn)備及下發(fā)，難以適應(yīng)突發(fā)大規(guī)模事件發(fā)生時(shí)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。

對(duì)此，我們依托現(xiàn)有成熟的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，運(yùn)用現(xiàn)有領(lǐng)先的技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)整合，將衛(wèi)星通信車(chē)的應(yīng)用突破現(xiàn)有局限，搭建EMSTM急迅通交互平臺(tái)，如圖4所示。

EMSTM急迅通交互平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了前端信息采集系統(tǒng)靈活性與便攜性的要求，并與后端網(wǎng)絡(luò)、后臺(tái)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫銜接。

基本功能介紹：

·前端視頻、音頻、GPS定位信息等現(xiàn)場(chǎng)信息采集與回傳

·后臺(tái)指揮信息及時(shí)下達(dá)各前端終端

·前端各終端之間與后臺(tái)指揮系統(tǒng)或后臺(tái)指揮系統(tǒng)與任意的前端終端采集系統(tǒng)之間均可實(shí)現(xiàn)流暢信息的無(wú)縫交互

交互平臺(tái)的公網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

·提高了工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的便利性、靈活性與機(jī)動(dòng)性

該平臺(tái)終端軟件只需具備無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)功能的無(wú)線(xiàn)筆記本、手機(jī)以及其他符合802.11a/b/g等標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)終端，無(wú)需昂貴的專(zhuān)有通訊設(shè)備即可工作。

通過(guò)該平臺(tái)，前端工作人員能通過(guò)最普通的商用終端，即可將現(xiàn)場(chǎng)采集回來(lái)的信息與數(shù)據(jù)回傳至后臺(tái)管理指揮平臺(tái)；后臺(tái)指揮平臺(tái)的指令能迅速并有效地傳達(dá)至前端一線(xiàn)工作人員，以便第一時(shí)間做出最恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。

★ 視頻傳輸解決方案

采用廣播級(jí)IP視頻實(shí)時(shí)傳輸模塊實(shí)現(xiàn)了高清、標(biāo)清等廣播電視臺(tái)所必需的高清畫(huà)質(zhì)需求。

該方案可同時(shí)適用于衛(wèi)星應(yīng)急通信專(zhuān)網(wǎng)、公共互聯(lián)網(wǎng)以及臨時(shí)組建的通信網(wǎng)絡(luò)等，低成本，使用方便，是基于可感知畫(huà)質(zhì)的高品質(zhì)IP視頻直播傳輸系統(tǒng)平臺(tái)。

EMSTM急迅通系統(tǒng)為完整的端到端的整體解決方案，包含了網(wǎng)絡(luò)硬件單元，軟件管理平臺(tái)，衛(wèi)星通信系統(tǒng)，前端信息采集系統(tǒng)等，可以提供各個(gè)行業(yè)，各個(gè)層次的不同應(yīng)用與成本需求。

本系統(tǒng)業(yè)已獲得業(yè)界方方面面的關(guān)注與贊賞，德芯科技將本著自主創(chuàng)新的理念，奉獻(xiàn)一流的方案與產(chǎn)品，尋求與業(yè)界各方面的廣泛、深入合作。