無線通訊在應(yīng)急方面的應(yīng)用

文/李博

當(dāng)前應(yīng)急系統(tǒng)對于現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測存在著一定的挑戰(zhàn)性，主要體現(xiàn)在如何解決突發(fā)性問題、臨時性問題和精確性問題等方面，而無線通訊技術(shù)在這一領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用能夠較好地解決這些問題，以更為直接和精確的方式，對于環(huán)境信息進(jìn)行全方位的監(jiān)測，從而為指揮人員提供更為精確的現(xiàn)場信息和現(xiàn)場環(huán)境發(fā)展趨勢。

1 無線通訊技術(shù)的相關(guān)概述

無線通訊是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通訊方式，近些年信息通訊領(lǐng)域中，發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無線通訊技術(shù)。在移動中實現(xiàn)的無線通訊又通稱為移動通訊，人們把二者合稱為無線移動通訊。無線通訊主要包括微波通信和衛(wèi)星通信。微波是一種無線電波，它傳送的距離一般只有幾十千米。但微波的頻帶很寬，通信容量很大。微波通信每隔幾十千米要建一個微波中繼站。衛(wèi)星通信是利用通信衛(wèi)星作為中繼站在地面上兩個或多個地球站之間或移動體之間建立微波通信聯(lián)系。無線通訊這一技術(shù)已深入到人們生活和工作的各個方面，包括日常使用的手機(jī)、無線電話等，其中3G、WLAN、UWB、藍(lán)牙、寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)、數(shù)字電視都是21世紀(jì)最熱門的無線通訊技術(shù)的應(yīng)用。

2 無線通訊需要解決的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 路由協(xié)議

在應(yīng)急系統(tǒng)當(dāng)中，需要在短時間內(nèi)及時有效的對于現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行信息采集，根據(jù)這些信息來判斷災(zāi)情或者是事件的變化，以此來指揮相關(guān)人員作出救援任務(wù)。所以在實際操作過程當(dāng)中，如何及時搜取信息、及時有效的發(fā)配到指揮中心，就需要路由協(xié)議的實時性能夠得到滿足。當(dāng)前，主要的無線通訊路由協(xié)議涉及到SPIN和DD為代表的平面路由協(xié)議、LEACH為代表的分級路由協(xié)議。由于無線通訊技術(shù)本身對于能量機(jī)器相對比較敏感，所以，在實踐的過程當(dāng)中，有一些科研人員嘗試在傳統(tǒng)的方式之上融入一些能量的信息，譬如說EAR和GEAR協(xié)議。相對比較而言，后者能夠同時集中能量感知和地理位置感知，從而節(jié)約能量。但是，從另一方面來看，上述路由機(jī)制在操作過程當(dāng)中，算法都非常復(fù)雜，難以起到實用性。所以，如何開發(fā)一種效率、準(zhǔn)確率較高的路由方式是當(dāng)前所需要思考的問題。

2.2 數(shù)據(jù)管理機(jī)制

當(dāng)前，對于數(shù)據(jù)的管理和處理是這一領(lǐng)域當(dāng)中非常重要的技術(shù)，在設(shè)計理念上，雖然能夠?qū)⑾嚓P(guān)傳感器的節(jié)點等同于計算機(jī)，但是，由于其設(shè)計方法存在著特殊性，以至于相對應(yīng)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)也不能夠進(jìn)行集中式管理。國外學(xué)者在研究的過程當(dāng)中，開發(fā)了TinyDB技術(shù)，以此來作為數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其具有的顯著優(yōu)勢是能夠同時解決無線通訊網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的節(jié)點問題，以一個恰當(dāng)?shù)念l率進(jìn)入到接入點當(dāng)中。但是，由于無線通訊當(dāng)中的傳感器資源有拓?fù)涞囊鬃冃?，使得TinyDB性能受到了限制，尤其是在網(wǎng)絡(luò)面對突發(fā)事件的時候，這一難題顯得更為明顯。

3 無線通訊在應(yīng)急方面的應(yīng)用

3.1 數(shù)據(jù)分析與預(yù)警模塊

無線通訊網(wǎng)絡(luò)在對于相關(guān)的實時信息進(jìn)行采集之后，需要借助于網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)發(fā)送到信息服務(wù)器當(dāng)中，然后由信息服務(wù)器對于這些信息進(jìn)行篩選、分析與處理，最后將結(jié)果發(fā)送到應(yīng)急中心，并有相關(guān)的指揮人員查看和參考。從操作流程上來看，需要先調(diào)動數(shù)據(jù)分析子模塊，對于原始數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，然后進(jìn)行識別、分析和處理，將信息發(fā)騷能夠到采集數(shù)據(jù)模塊當(dāng)中。同時，對于子模塊讀取配置文件當(dāng)中的臨界范圍設(shè)定進(jìn)行讀取，然后判斷相關(guān)數(shù)據(jù)是否超出了臨界范圍，如果超出了范圍，則啟動預(yù)警模塊，向指揮中心和相關(guān)人員報警。與此同時，在這一模塊當(dāng)中，還能夠接受來自于系統(tǒng)配置現(xiàn)實模塊的數(shù)據(jù)限值，不能夠?qū)⑵浯鎯Φ脚渲梦募?dāng)中。

3.2 性能分析與管理模塊

在這一模塊當(dāng)中，其主要作用體現(xiàn)在針對無線網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的各項性能指標(biāo)進(jìn)行管理和監(jiān)控，然后予以實時反映和分析，使得相關(guān)指揮人員能夠在第一時間了解到網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的各項性能指標(biāo)，做出來準(zhǔn)確的判斷，最終對于現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測。在這一模塊當(dāng)中，操作流程可以簡單概括為：調(diào)動性能管理子模塊，以此來接受相關(guān)信息的原始數(shù)據(jù)，然后使用指標(biāo)算法，對于這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，最終得出性能數(shù)據(jù)。故障管理模塊在收到數(shù)據(jù)之后，對于性能門限制進(jìn)行讀取，通過對比判斷，得出最終的結(jié)果。

3.3 數(shù)據(jù)采集模塊

在數(shù)據(jù)采集模塊當(dāng)中，主要負(fù)責(zé)的是計算機(jī)語言和無線通訊可識別語言之間的轉(zhuǎn)換，在系統(tǒng)當(dāng)中，這也是主體所在，是保證系統(tǒng)文件運行的基礎(chǔ)條件。在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的過程當(dāng)中，能夠保證系統(tǒng)其它模塊和無線通訊本身的獨立性，最終實現(xiàn)命令的下達(dá)，并且將轉(zhuǎn)換之后的采集數(shù)據(jù)更新到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。

3.4 數(shù)據(jù)庫管理模塊

在系統(tǒng)當(dāng)中，數(shù)據(jù)庫管理模塊起到了橋梁作用，在這一模塊當(dāng)中，能夠屏蔽各個數(shù)據(jù)庫之間的差異。比如說在數(shù)據(jù)庫的類型發(fā)生變化的時候，只需要改動數(shù)據(jù)庫管理模塊的相關(guān)內(nèi)容，而其他模塊則不會受到任何影響。在實際操作過程當(dāng)中，這一模塊又可以進(jìn)行詳細(xì)的劃分，其中包括：數(shù)據(jù)采集管理、節(jié)點屬性管理、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)管理和數(shù)據(jù)庫連接這四大方面，通過這些模塊的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)庫之間的有效運轉(zhuǎn)，保證數(shù)據(jù)庫表格的有效操作。

除了上述幾個操作模塊，還應(yīng)當(dāng)注重應(yīng)急保障小組的通訊工具24小時有效，從而對于每一個環(huán)節(jié)進(jìn)行實時地保障、監(jiān)督和審核，做到統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一調(diào)度。針對活動特性及目前的人力和物力，并滿足通信突發(fā)事件情況下通信保障應(yīng)急和通信恢復(fù)工作的需要，確保通信安全暢通。

4 結(jié)語

在本文的研究當(dāng)中，主要闡述了無線通訊對于應(yīng)急系統(tǒng)的重要意義，然后結(jié)合相關(guān)的要素，分析了當(dāng)前需要解決的關(guān)鍵問題，最后提出無線通訊在應(yīng)急系統(tǒng)當(dāng)中的運用。在未來發(fā)展過程當(dāng)中，這一系統(tǒng)將逐漸向突發(fā)性、臨時性和精確性等方面發(fā)展，最大程度上保證整個網(wǎng)絡(luò)的高效運轉(zhuǎn)。

參考文獻(xiàn)

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