5G 時代無線電監(jiān)測站智能互聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)研究*

韓將星

（吉林省延邊朝鮮族自治州工信局無線電監(jiān)測站，吉林 延吉 133000）

0 引 言

人類社會從第一次信息革命語言開始,經(jīng)歷了文字,印刷術(shù),無線電,電視,互聯(lián)網(wǎng)的六次信息革命，然而第七次信息革命將會是5G 通信技術(shù)為基礎的智能互聯(lián)網(wǎng)[1]。智能互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)不僅僅是實現(xiàn)信息的無障礙傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)，而是在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的基礎上深度融合構(gòu)建了移動互聯(lián)、智能感應、大數(shù)據(jù)[2]、人工智能[3]、云平臺[4]等新的信息傳遞體系，其功能更為全面而強大，智能化特征更加明顯。

5G 時代，車聯(lián)網(wǎng)[5]、物聯(lián)網(wǎng)[6]、無人機[7-8]等互聯(lián)網(wǎng)應用的全面爆發(fā)，對未來移動通信系統(tǒng)接入速率、網(wǎng)絡連接能力、時延等提出了更高要求。5G技術(shù)的逐步推進，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的爆炸式增長，不斷涌現(xiàn)出新的信息業(yè)務和應用場景。例如，電力、鐵路、農(nóng)業(yè)、氣象、旅游、醫(yī)療、交通等各行各業(yè)，都全面推進了關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)領域的一體化智能互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務平臺建設，已經(jīng)得到了良好的管理效果[9-15]。針對目前發(fā)展形勢，我國國家及各省市無線電監(jiān)測站也努力推動了一體化智能互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務平臺建設，例如，短波監(jiān)測一體化平臺[16]，寧夏無線電監(jiān)測一體化平臺[17]，安徽省基于GIS 的可視化監(jiān)測數(shù)據(jù)一體化平臺[18]等等監(jiān)測網(wǎng)業(yè)務平臺，為針對未來的發(fā)展需求，建設更完善的智能互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務平臺打下了良好的基礎。

本文根據(jù)上述各領域智能互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務平臺技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，提出了5G 時代無線電監(jiān)測站車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)測網(wǎng)等一體化業(yè)務平臺技術(shù)模型與架構(gòu)，并闡述了該技術(shù)平臺典型場景應用。

1 無線電監(jiān)測站車聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)

1.1 車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢及問題點

5G 時代，隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向著智能化、網(wǎng)聯(lián)化融合方向發(fā)展[19-20]，實現(xiàn)“車 - 路 - 網(wǎng) - 云”的高度協(xié)同[21]，給無線電監(jiān)測站的移動監(jiān)測車聯(lián)網(wǎng)平臺應用帶來新的靈感。比如，高效編隊行駛、智能最優(yōu)車速策略、超視距防碰撞、盲區(qū)檢測、安全精準?？俊⒕o急救援、實時車路協(xié)同、車輛管理、智慧遠程駕駛、遠程可視化云平臺等應用服務。面向未來，高級自動駕駛和完全自動駕駛發(fā)展逐步實現(xiàn)，汽車和交通環(huán)境全部聯(lián)網(wǎng)，這將大力解放移動監(jiān)測車駕駛工作人員的雙手和大腦，使更多的精力投入到管理與決策上。針對上述車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢，我國無線電監(jiān)測站車聯(lián)網(wǎng)平臺目前面臨的問題點如下：

（1）人工方式對移動監(jiān)測車進行管理，導致對車況的了解出現(xiàn)各種遺漏。

（2）執(zhí)行各項任務時，車輛網(wǎng)聯(lián)化程度低，數(shù)據(jù)無法實時共享，導致固定站、便攜式小型移動站等各項設備之間的協(xié)作效率低。

（3）車輛超視距防碰撞、智能緊急救援等安全系統(tǒng)與自動駕駛等智能化程度低，導致發(fā)生突發(fā)事件時，應急措施效率低，并且增加駕駛員疲勞。

（4）對車輛行駛的歷史路線、時間、狀況等數(shù)據(jù)無法通過云平臺實時存儲、分析、管理，導致無法對歷史數(shù)據(jù)進行科學分析與總結(jié)。

1.2 系統(tǒng)模型

本文根據(jù)5G 時代車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢及問題點，提出無線電監(jiān)測站車聯(lián)網(wǎng)一體化平臺系統(tǒng)模型，如圖1 所示。圖中可以看到，“云、管、端”三者跨界結(jié)合為車云互聯(lián)網(wǎng)，承載車聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容分發(fā)和回傳。

（1）“端”作為平臺的終端系統(tǒng)，負責系統(tǒng)原生數(shù)據(jù)的采集與云端系統(tǒng)控制指令的執(zhí)行。移動監(jiān)測車之間通過D2D[22]等車際網(wǎng)可以直接快速通信，也可以車輛單元OBU[23]（on-board unit）跟4G、5G基站的通信方式形成車云網(wǎng)，進行數(shù)據(jù)的共享與傳輸。車輛和車內(nèi)的用戶終端可以在沒有基站協(xié)助的情況下通過自行控制鏈路，進行短距離的車輛數(shù)據(jù)傳輸并形成車內(nèi)網(wǎng)。5G 時代，民用無人機已經(jīng)廣泛應用于檢測、監(jiān)測、環(huán)保、安全、環(huán)保、娛樂等等諸多領域，天基互聯(lián)網(wǎng)、導航衛(wèi)星等先端科技的逐步推進，助力于無人機由視距內(nèi)人工遙控器操作發(fā)展為超視距內(nèi)遠程無人機云平臺網(wǎng)絡操作，必定向智能化、網(wǎng)聯(lián)化、云化、集群化方向發(fā)展[24-29]， 給無線電監(jiān)測站無人機云平臺應用帶來美好的前景。無人機技術(shù)可以靈活應用到無線電監(jiān)測領域，并通過5G 互聯(lián)網(wǎng)、導航衛(wèi)星、云平臺管控等技術(shù)，可以與移動監(jiān)測車協(xié)同作戰(zhàn)。

（2）“管”作為管道，負責終端采集數(shù)據(jù)的回傳和控制信息的分發(fā)。5G 時代，車聯(lián)網(wǎng)除了路測單元，網(wǎng)絡切片，邊緣計算等5G 技術(shù)的安全、超低時延快速通信以外，還可以借助天基互聯(lián)網(wǎng)[30-32]提供低延遲衛(wèi)星網(wǎng)絡基礎連接服務，實現(xiàn)山路、高速路、國道、鄉(xiāng)路等沒有普通信號的地方進行聯(lián)網(wǎng)。同時還可以增強汽車導航能力，轉(zhuǎn)發(fā)北斗差分改正信息等方式，為機載、車載定位終端提供更加精準可靠的位置服務。

（3）“云”作為業(yè)務應用平臺，負責網(wǎng)絡回傳數(shù)據(jù)的計算和處理以及控制信息的生成。云端車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺將車輛數(shù)據(jù)、車機數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、廠商數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)、第三方數(shù)據(jù)等，利用終端設備及外部數(shù)據(jù)導入集成等多種技術(shù)手段收集起來，并儲存到監(jiān)測站云端數(shù)據(jù)平臺中，進行深度學習、機器學習等挖掘處理，以移動監(jiān)測數(shù)據(jù)可視化、車輛實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)報表等方式提供豐富的數(shù)據(jù)服務。

2 無線電監(jiān)測站物聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)

2.1 物聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展趨勢與問題點

隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、云平臺、信息通信等技術(shù)的迅猛發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)平臺已經(jīng)廣泛應用于軍事、電力、鐵路、農(nóng)業(yè)、水紋監(jiān)測、車輛管理、設備庫管理、機房管理、安全管理、智能家居等領域[33-48]。5G 物聯(lián)網(wǎng)、天基互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的逐步推進，“人的互聯(lián)”逐步向“萬物互聯(lián)”演進,給未來無線電監(jiān)測站物聯(lián)網(wǎng)平臺建設帶來了美好的前景。針對當前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展形勢，我國無線電監(jiān)測站目前面臨的問題點如下：

圖1 無線電監(jiān)測站車聯(lián)網(wǎng)一體化平臺系統(tǒng)模型示意

（1）設備健康狀態(tài)管理方面：因監(jiān)測、壓制等設備逐漸老化，導致設備運行精密度下降，影響工作效率，并且沒有統(tǒng)一的解決方案；執(zhí)行任務過程中，因突然出現(xiàn)設備故障，導致無法正常開展工作；因人工方式檢測大量設備健康狀態(tài)情況，導致設備檢測精密度不高，提前故障預防效率低；大型考試保障等任務繁忙時，因設備更新?lián)Q代緩慢，導致新老設備運行效率不均衡；因人工方式分析、判斷設備使用率及運行效率狀況，缺乏正確的科學管理手段，導致各項決策判斷容易出現(xiàn)遺漏。

（2）設備庫管理方面：因科學統(tǒng)一智能化的物聯(lián)網(wǎng)設備庫管理系統(tǒng)還沒有得到大范圍普及，落后的人工管理方式，相比先進的智能化倉儲物聯(lián)網(wǎng)管理手段，管理效率甚低。

（3）智能物聯(lián)網(wǎng)應用方面：智慧能效、智能家居、車輛管理等智能化物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)還沒得到廣泛普及，導致不必要的人力、財力、物力的浪費。

2.2 技術(shù)架構(gòu)

本文根據(jù)上述5G 時代物聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展趨勢及問題點，提出無線電監(jiān)測站物聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)架構(gòu)，如圖2 所示。監(jiān)測站物聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)架構(gòu)從下至上包括感知層、網(wǎng)絡層、平臺層和應用層。

（1）感知層與網(wǎng)絡層

感知層主要采集底層物理信息，根據(jù)無線電監(jiān)測站的物聯(lián)網(wǎng)平臺系統(tǒng)種類，有多種感知手段。比如，機房設備健康狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)使用采集電路、視頻傳感器、設備狀態(tài)監(jiān)測傳感器、邊緣物聯(lián)代理等等。RFID 設備庫管理系統(tǒng)使用RFID 傳感器、視頻傳感器、智能業(yè)務終端等等，智能家居系統(tǒng)使用溫度傳感器、濕度傳感器、煙感傳感器等等，物聯(lián)網(wǎng)車輛管理系統(tǒng)使用移動監(jiān)測車輛設備狀態(tài)監(jiān)測傳感器、視頻傳感器、車載單元OBU 等等。根據(jù)底層采集數(shù)據(jù)量的大小，可以搭建路由器、Wi-Fi 等輕量級物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算平臺來協(xié)助感知層信息采集與存儲，并把數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡層傳輸給監(jiān)測站云計算中心平臺。

網(wǎng)絡層根據(jù)不同物聯(lián)網(wǎng)場景，可以使用無線接入網(wǎng)和有線接入網(wǎng)，比如，機房設備健康狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、車輛管理系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)等，可以根據(jù)室內(nèi)、室外地理位置情況，可使用有線、無線網(wǎng)絡，也可以使用衛(wèi)星導航、天基物聯(lián)網(wǎng)、低功耗廣域網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)、局域網(wǎng)等來傳輸數(shù)據(jù)；設備庫管理系統(tǒng)、智慧家居系統(tǒng)、智慧能效管控系統(tǒng)等，可使用局域網(wǎng)、有線接入網(wǎng)等等來把數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)測站云計算中心平臺。

（3）平臺層與應用層

監(jiān)測站云計算中心平臺把各類數(shù)據(jù)通過大數(shù)據(jù)、AI、邊緣計算、微服務、第三方服務等等技術(shù)平臺手段進行統(tǒng)一建模、統(tǒng)一存儲，統(tǒng)一為應用層服務提供接口服務，實現(xiàn)將物理世界的物理信息轉(zhuǎn)變成虛擬數(shù)據(jù)信息，并利用可視化顯示平臺展現(xiàn)出各類數(shù)據(jù)模型，便于正確的決策與判斷。關(guān)于平臺層系統(tǒng)的具體功能模塊如圖3 所示；應用層針對各類業(yè)務需求，通過移動手機、移動辦公等多種智能終端手段，把平臺層的各類數(shù)據(jù)服務通過相關(guān)軟件服務應用平臺與工作人員進行溝通，并把相關(guān)內(nèi)容通過應用層反饋給平臺層。

圖2 無線電監(jiān)測站物聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)架構(gòu)示意

圖3 無線電監(jiān)測站物聯(lián)網(wǎng)一體化平臺管理系統(tǒng)功能模塊示意

圖3 中，機房設備健康狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)是基于大數(shù)據(jù)、各類設備檢測傳感器、采集電路、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測站室內(nèi)機房設備的工作狀態(tài)、運行質(zhì)量和工況信息等進行采集、整合、處理、分析，構(gòu)建一種安全、高效、智能的故障診斷預測和自身健康狀態(tài)的實時監(jiān)控和預警，讓工作人員實現(xiàn)高效率的“預測修”與“狀態(tài)修”的管理平臺。隨著云計算、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，設備狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)也越來越朝著智能化方向發(fā)展，進一步對設備運作狀態(tài)進行有效的智能故障原因回溯分析，從而保障設備運作檢測系統(tǒng)的正常運行。此外通過RFID 設備庫管理系統(tǒng)、智慧能效管控系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)、車輛管理系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)對監(jiān)測站物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)移動設備、電器、車輛、安全等進行全生命周期管理與控制，實現(xiàn)實時監(jiān)控和維護保養(yǎng)，延長使用壽命，提高服務質(zhì)量，節(jié)能降耗、減員增效，對監(jiān)測站的綠色、高效、安全發(fā)展有重大意義。

3 無線電監(jiān)測站監(jiān)測網(wǎng)平臺技術(shù)

3.1 監(jiān)測網(wǎng)平臺發(fā)展趨勢及問題點

近年來，無線電電磁環(huán)境變得日益復雜，輻射源種類多，輻射強度差別大、信號分布密集、信號形式多樣對無線電監(jiān)測網(wǎng)帶來巨大壓力。為了對5G 時代的全覆蓋、低功率的海量無線電信號進行高效率的分析處理，對那些區(qū)域廣、頻度高、隱蔽性和移動性強的新型無線電犯罪活動進行有效的打擊，無線電監(jiān)測網(wǎng)向網(wǎng)格化、智能化、移動化發(fā)展[49-52]。針對當前無線電監(jiān)測網(wǎng)發(fā)展趨勢，我國無線電監(jiān)測站目前面臨的問題點如下：

（1）監(jiān)測網(wǎng)設施的網(wǎng)格化、智能化普及水平完全處于初級階段，缺乏產(chǎn)品、環(huán)境適應性、軟件系統(tǒng)等技術(shù)規(guī)范與標準[53]，統(tǒng)一標準化的技術(shù)設施建設水平很低。

歐盟委員會提出的“FAIR 原則”(Findable、Accessible、Interoperable、Reusable，即可發(fā)現(xiàn)、可訪問、可交互、可重用) 正成為科學數(shù)據(jù)管理、監(jiān)管與出版的最新通用原則。2016年7月26日，歐盟委員會公布《Horizon 2020框架下的FAIR數(shù)據(jù)管理指南》，提出所有受Horizon 2020資助且參與“開放研究數(shù)據(jù)試行計劃”的項目必須提交數(shù)據(jù)管理計劃(Data Management Plan，DMP)。

（2）車載單站電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)機動性強，但甄別異常和定位干擾信號能力弱，無法及時處置突發(fā)情況。

（3）多個（一般3 個或以上）固定站組成的網(wǎng)絡監(jiān)測定位系統(tǒng)功能強大，但建設成本昂貴，不便因需求增加而擴展。

3.2 網(wǎng)格化智能監(jiān)測網(wǎng)平臺技術(shù)架構(gòu)

網(wǎng)格化智能監(jiān)測網(wǎng)（網(wǎng)格化智能監(jiān)測網(wǎng)絡）就是將重要的無線電監(jiān)測場區(qū)及周邊按照空間距離和監(jiān)測重要程度，劃分成若干個大小不等的網(wǎng)格單元，并在每個網(wǎng)格單元布置監(jiān)測網(wǎng)格點，組成一張無線電實時監(jiān)測網(wǎng)絡。利用5G、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進的網(wǎng)絡通信技術(shù)，將網(wǎng)格點采集到的數(shù)據(jù)，上傳到云計算平臺進行分析計算，獲取相應區(qū)域內(nèi)電磁環(huán)境情況，實現(xiàn)場區(qū)及周邊電磁環(huán)境精細化管理。本文根據(jù)無線電監(jiān)測站監(jiān)測網(wǎng)平臺發(fā)展趨勢及問題點，提出無線電監(jiān)測站智能網(wǎng)格化監(jiān)測網(wǎng)一體化平臺技術(shù)架構(gòu)，如圖4 所示。網(wǎng)格化智能監(jiān)測網(wǎng)平臺技術(shù)架構(gòu)從下至上包括網(wǎng)格點感知層功能模塊、網(wǎng)絡層、平臺層和應用層。

圖4 無線電監(jiān)測站智能網(wǎng)格化監(jiān)測網(wǎng)一體化平臺技術(shù)架構(gòu)

（1）網(wǎng)格點感知層功能模塊

隨著技術(shù)的發(fā)展，智能傳感器技術(shù)已經(jīng)非常成熟，可以集成干擾定位、頻譜監(jiān)測、射頻測試等應用的感知終端，導航定位模塊（GPS 或北斗定位系統(tǒng)），環(huán)境監(jiān)測傳感器，視頻監(jiān)測，設備狀態(tài)監(jiān)測，通信等等多功能模塊。網(wǎng)格點智能傳感器具有體積小，成本低，功能多樣化與有一定的智能化計算處理能力等特點，可以勝任智能監(jiān)測網(wǎng)格點的信號采集、控制處理、信息交換、數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷喾N任務。

頻譜感知終端一般采用集成接收機，內(nèi)置頻譜分析儀探頭，集成高性能計算機平臺，提供顯示輸出、設備狀態(tài)監(jiān)測、USB 擴展接口及 WIFI 等物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)，能夠?qū)崿F(xiàn)無線電信號的實時監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果和設備狀態(tài)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡實時傳送及本地存儲；視頻監(jiān)測模塊實現(xiàn)網(wǎng)格點整體態(tài)勢的視頻監(jiān)控；衛(wèi)星導航定位模塊主要實現(xiàn) GPS/北斗授時與觸發(fā)，實現(xiàn)網(wǎng)格點間的無線同步；環(huán)境監(jiān)測傳感器感知現(xiàn)場溫度、濕度等環(huán)境條件，給云端提供設備工作環(huán)境信息，確保終端在適宜的條件下正常工作。通信模塊負責與天基互聯(lián)網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)等無線、有線網(wǎng)絡通信。網(wǎng)格點距離方面，根據(jù)無線電監(jiān)測場區(qū)的具體情況，適當?shù)剡x擇與調(diào)整。在海上或者沙漠等人員稀少的地區(qū)，可以利用船舶、無人機等移動監(jiān)測手段來設置臨時網(wǎng)格點。

（2）網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)傳輸與定位技術(shù)

智能網(wǎng)格化監(jiān)測網(wǎng)平臺在長時間監(jiān)測任務過程中，對網(wǎng)格點產(chǎn)生的龐大的數(shù)據(jù)量不僅需要進行智能化的實時存儲、深入分析、快速識別、準確定位，而且根據(jù)需求對數(shù)據(jù)進行提取、分析和轉(zhuǎn)化應用。所以，如圖5所示，網(wǎng)格點與監(jiān)測站云端服務器之間，根據(jù)網(wǎng)格點數(shù)量與區(qū)域，需要搭建多個邊緣計算平臺來完成網(wǎng)格點與監(jiān)測站云計算中心之間的數(shù)據(jù)處理與傳輸。邊緣計算是云計算由全集中模式向分布式演進的升級，云計算中心將算法下發(fā)到邊緣計算節(jié)點來進行本地數(shù)據(jù)處理，甚至引入大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)大幅地提高本地的數(shù)據(jù)響應速度。通過分布式計算技術(shù)和合理的資源調(diào)度管理，把邊緣計算節(jié)點的算力、存儲等資源和云計算中心進行統(tǒng)一，形成邏輯集中、物理分散的云邊協(xié)同計算平臺。

多個網(wǎng)格點采集的數(shù)據(jù)通過有線接入網(wǎng)，天基互聯(lián)網(wǎng)、無線蜂窩網(wǎng)、衛(wèi)星導航、低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)等無線接入網(wǎng)絡，實時傳送給對應區(qū)域（比如：分布在區(qū)域分界線的網(wǎng)格點，根據(jù)情況可以與多個邊緣計算平臺形成互聯(lián)，有助于定位查除無線電干擾源）的邊緣計算平臺，進行智能化快速分析、定位、判斷、決策，并把結(jié)果反饋給網(wǎng)格點與云端，根據(jù)需要作進一步的決策。臨近區(qū)域的邊緣計算平臺之間，也可以通過有線和無線相結(jié)合的方式進行數(shù)據(jù)交換、協(xié)同計算等，建立協(xié)作關(guān)系。監(jiān)測站云端把所有的邊緣計算平臺傳送過來的數(shù)據(jù)利用大數(shù)據(jù)、AI 平臺等進行統(tǒng)一存儲與處理。網(wǎng)格化定位方面，針對大規(guī)模布置網(wǎng)格點，由于TDOA（Time Difference of Arrival ）定位具有系統(tǒng)簡單、單站投資少等優(yōu)點成為網(wǎng)格化監(jiān)測網(wǎng)絡的最優(yōu)選擇。比如查找某網(wǎng)格化區(qū)域某點干擾源信號時，TDOA 定位系統(tǒng)只需在邊緣計算平臺進行智能化快速定位計算處理，把結(jié)果發(fā)送給云端即可，減少網(wǎng)絡時延，提高監(jiān)測效率。

圖5 無線電監(jiān)測站智能網(wǎng)格化監(jiān)測網(wǎng)系統(tǒng)模型示意

（3）平臺層與應用層

平臺層主要包括邊緣計算平臺與監(jiān)測站云端服務器平臺，負責對整個網(wǎng)絡的管理與數(shù)據(jù)傳輸，包括網(wǎng)格點的管理、數(shù)據(jù)存儲、大數(shù)據(jù)分析、挖掘等各類相關(guān)應用。邊緣計算平臺主要包括智能網(wǎng)關(guān)，邊緣彈性計算，設備運維管理，邊緣Agent等等內(nèi)容，主要負責網(wǎng)格點與云端服務器之間的數(shù)據(jù)傳輸與異常信號快速定位、智能化快速處理等，確保網(wǎng)格點的低時延數(shù)據(jù)處理。云端服務器平臺主要包括網(wǎng)格點設備位置顯示、視頻監(jiān)控、狀態(tài)監(jiān)測等相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)管理平臺，GIS（Geographic Information System）平臺，數(shù)據(jù)可視化管理平臺，對異常信號的監(jiān)測、定位服務平臺，網(wǎng)絡安全運行維護管理平臺，此外還有臺站數(shù)據(jù)管理、頻率管理、監(jiān)測月報管理等等日常業(yè)務平臺。此外，還可以添加值班管理系統(tǒng)[54]、干擾案例知識庫系統(tǒng)[55]等等相關(guān)內(nèi)容平臺來助力無線電監(jiān)測工作。

應用層主要利用辦公電腦、移動手機、可視化監(jiān)控大屏幕等多種智能終端手段，把平臺層的各類數(shù)據(jù)服務通過相關(guān)軟件應用平臺與工作人員進行互動，并提供輔助決策支持。比如，通過移動用戶終端的瀏覽器來訪問云端服務器、查看異常信號數(shù)據(jù)查詢、頻譜占用度分析等；手機短信方式提供異常信號快速報警，黑廣播報警提示等等諸多功能服務。

4 監(jiān)測站一體化智能互聯(lián)網(wǎng)平臺應用

無線電監(jiān)測站主要利用車聯(lián)網(wǎng)平臺的移動監(jiān)測車、物聯(lián)網(wǎng)平臺的各種便攜式監(jiān)測壓制設備、監(jiān)測網(wǎng)平臺的智能網(wǎng)格點、各類無人機等技術(shù)手段查除無線電異常信號源，保障社會電磁環(huán)境秩序。下面列舉典型應用場景來描述該平臺的各類技術(shù)應用。

4.1 移動監(jiān)測車行駛方面應用

當移動監(jiān)測車行駛當中，遇到突發(fā)事件（如車輛碰撞、故障、惡劣天氣、道路堵塞、人員傷亡等）時，車輛能自動或手動通過天基互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星導航、5G基站等網(wǎng)絡手段，對外發(fā)起“緊急呼叫”，并提供基礎數(shù)據(jù)信息，包括車輛類型、交通事故時間地點等（服務提供方可以是政府緊急救助中心、運營商緊急救助中心或第三方緊急救助中心等）。同時，通過監(jiān)測站物聯(lián)網(wǎng)云平臺車輛管理系統(tǒng)，把全路段實時視頻信息發(fā)送到監(jiān)測站可視化監(jiān)控云平臺，形成信息內(nèi)外互動，大幅度提高決策判斷效率；當多輛移動監(jiān)測車編隊協(xié)同行駛在高速公路等特定道路時，可利用協(xié)作式自適應巡航技術(shù)，通過V2X 通信實現(xiàn)車隊內(nèi)部車輛之間速度、位置、狀態(tài)等信息共享，保證車隊行駛安全。此外，還有車速引導、車內(nèi)標牌、汽車近場支付、碰撞預警、緊急制動預警等等車聯(lián)網(wǎng)諸多應用服務可提供安全保障。總之，車輛行駛狀態(tài)、路段、通信、安全等全過程與監(jiān)測站一體化云平臺的車聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺形成實時對接狀態(tài)，并且實時分析、處理各類行駛數(shù)據(jù)，根據(jù)情況，提供智能決策信息數(shù)據(jù)。

4.2 查找黑廣播、偽基站方面的應用

在城市高層建筑密集區(qū)，由于無線電信號在地面?zhèn)鞑r受到反射、折射等介質(zhì)的影響，使地面監(jiān)測很難快速準確地定位信號源；有些黑電臺搭在幾十公里以外的山區(qū)，這時候如果想準確定位，多數(shù)情況下利用空中組網(wǎng)定位方式，且兩個測試點距離10 km 以外是基本要求；有些非法電臺、偽基站搭在移動車輛或無人機上，這時候單一的監(jiān)測手段很難快速查除。

遇到以上幾種情況時，可以利用監(jiān)測站一體化云平臺的多項技術(shù)來快速查除，并全過程進行實時遠程監(jiān)控與內(nèi)外互動。

（1）查除城市高層建筑密集區(qū)隱蔽信號源時，首先利用云平臺監(jiān)測網(wǎng)技術(shù)判斷大概方位，然后派遣可以管控多架監(jiān)測無人機的移動監(jiān)測車到方位區(qū)進行巡邏式監(jiān)測，進一步縮小信號源范圍，范圍縮小到一定層度時，監(jiān)測車派遣多架監(jiān)測無人機從不同的角度進行空中組網(wǎng)定位，精準查除高層隱蔽區(qū)信號源。

（2）查除人員山區(qū)黑電臺時，首先利用云平臺監(jiān)測網(wǎng)技術(shù)判斷大概方位，然后派遣移動監(jiān)測車逼近方式接近信號源區(qū)，然后出動多架監(jiān)測無人機進行進一步的空中組網(wǎng)定位并鎖定信號源范圍。如果遇到山區(qū)車輛無法通行路段時，派遣偵查無人機進行搜索，人員在車內(nèi)可視化監(jiān)控無人機，最終把信號源查除掉。

（3）查除搭在車輛、無人機等移動端的信號源時，首先利用平臺監(jiān)測網(wǎng)技術(shù)鎖定移動端目標，然后在監(jiān)測網(wǎng)平臺的協(xié)同下，派遣移動監(jiān)測車迅速逼近目標并鎖定在目視范圍內(nèi)。如果目標是移動車輛時，通知公安人員進行協(xié)同查除。如果目標是無人機時，根據(jù)情況，進行地面壓制或者派遣反制無人機進行壓制或者捕獲，最終把信號源查除掉。

4.3 重大活動保障或者考試保障方面的應用

重大活動、考試保障時，首先，提前利用監(jiān)測網(wǎng)網(wǎng)格點或者移動監(jiān)測車、便攜式監(jiān)測設備到保障地點進行周圍無線電電磁環(huán)境測試，把監(jiān)測數(shù)據(jù)保存到監(jiān)測站云平臺數(shù)據(jù)庫中，進行保障當天實時現(xiàn)場監(jiān)測對比。保障當天，動用移動監(jiān)測車、監(jiān)測無人機、偵查無人機等，對現(xiàn)場周圍地面、空域進行盤旋監(jiān)測，并通過通信互聯(lián)網(wǎng)手段與監(jiān)測站云平臺保持實時互動。如果遇到異常情況，第一時間動用地空所有監(jiān)測手段，快速協(xié)同定位，根據(jù)信號源情況，派遣反制無人機、移動監(jiān)測車或者利用便攜式監(jiān)測壓制設備進行有效查除、壓制。所有現(xiàn)場相關(guān)數(shù)據(jù)實時保存到監(jiān)測站云平臺數(shù)據(jù)庫中，保障結(jié)束后進行全面分析與總結(jié)。

5 結(jié) 語

為了應對日益復雜的未來無線電電磁環(huán)境與技術(shù)發(fā)展，本文提出了無線電監(jiān)測站車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)測網(wǎng)等一體化技術(shù)云平臺模型與架構(gòu)，詳細分析了相關(guān)技術(shù)平臺特點，并描述該平臺的技術(shù)場景應用。面向未來，無線電各項技術(shù)的融合與發(fā)展是一個連續(xù)且充滿不確定性的過程，實現(xiàn)從潛力到現(xiàn)實的轉(zhuǎn)變，充滿了各種挑戰(zhàn)。面對日益復雜的社會環(huán)境，無線電監(jiān)測站應把握好時代技術(shù)變革與發(fā)展規(guī)律，抓好技術(shù)改善的切入點，積極探索，努力打造成為世界領先水平的智能化監(jiān)測站。