OTA技术在防汛信息化建设中的应用

徐海兵，刘汉高

（建湖县水利局，江苏 建湖 224700）

0 引言

加快水利信息化步伐，以水利信息化带动水利现代化，是一项事关水利发展全局的重大战略任务[1]，其中，防汛信息化是水利信息化的重要组成部分。近年来，各级政府都加大了对防汛信息化的投入，各地相继建设了水雨情自动测报系统、视频监控系统、防汛 PDA 系统（掌上电脑指挥系统）等防汛信息化工程。

防汛 PDA 系统的建设，使得防汛指挥人员能随时随地查询、分析实时汛情，实现了防汛指挥系统从“有线”（依靠电脑和网线）到“无线”的跨越。但防汛 PDA 系统也有其不足之处：1）PDA 终端价格高昂，无法给数量众多的基层防汛工作人员配备齐全；2）PDA 系统传输数据使用 GPRS 技术，流量费用较高。

OTA（over the air 空中下载）技术经过几年的发展，已经较为成熟，可以较好地应用在防汛信息化建设中，弥补了“有线”防汛指挥系统及防汛 PDA系统的不足。

1 OTA 技术介绍

OTA 技术是通过移动通信（GSM 或 CDMA）的空中接口对 SIM 卡数据及应用进行远程管理的技术。目前的 OTA 空中接口大多采用 GPRS 或短消息技术[2]。简而言之，就是由服务商（移动或者联通）将用户手机（智能机或者普通手机）的 SIM 卡，升级为具有 OTA 功能的新卡（以下简称 OTA 卡）。用户还是使用原有手机，利用 OTA 卡，使用空中下载技术，与服务器进行通信。OTA 系统组网结构如图1 所示。

图1 OTA系统组网结构图

用户通过手机打开 OTA 卡的菜单，将服务申请以短消息形式通过 GSM 网络发送至 MAS 机（短信机），再由 MAS 机将请求提交给 OTA 服务器。OTA 服务器经过分析，调用数据库，再将返回的数据经过 MAS 机，通过 GSM 网络发送至用户手机。

OTA 技术在应用时必须重视安全认证，只能给予有授权的用户提供服务。在具体应用时，可通过手机串号、卡号，甚至是 MAC（Message Authentication Code）来认证用户权限[3]。

2 在防汛信息化建设中的应用

应用 OTA 技术，建立防汛系统，防汛工作人员特别是防汛一线的基层工作人员，就可以在任何时间、地点，使用现有的普通手机查询或录入水位、雨量、闸站状况等防汛信息。

2.1 系统拓扑结构

防汛 OTA 系统的运行环境如图2 所示。

图3 防汛OTA系统手机卡菜单

图2 防汛OTA系统运行环境

基层防汛工作人员使用手机卡里的防汛 OTA 系统菜单如图3 所示，发送水位或者雨量查询请求。中国移动的短信网关将接收到的查询请求传输至OTA 服务器（为了后续维护方便，一般将 OTA 服务器放置在运营商机房）。OTA 服务器通过网络从防汛指挥系统数据库服务器中获取所要查询的水位雨量信息，再通过短消息发送至基层防汛工作人员手机上。

2.2 系统功能介绍

防汛 OTA 系统采用 B/S 模式来管理服务器，系统终端为 OTA 卡手机。该系统功能架构如图4 所示。

防汛 OTA 系统主要能实现以下功能：1）可查询实时的水位、雨量、风情信息；在没有建立自动水位、雨量、风情测报站的地方，工作人员可通过OTA 卡录入人工测量的水位、雨量、风情信息至防汛指挥系统数据库；2）可查询实时的天气情况及预报；3）闸站管护人员可通过OTA 系统上报管护闸站的启闭情况至防汛指挥系统数据库；4）可查询当前及历史台风信息；5）可查询现有的防汛物资储备情况，录入新增物资，管理员可通过OTA 系统后台核减物资；6）直接按照设定的格式，上报灾情数字；7）可以实现预警短信功能，如：雨情、水情、台风、气象等警报。

3 与其它技术在防汛信息化中的配合应用

OTA 技术与 GPRS 传输、中间件、多层结构、Web Service 等技术结合在一起应用在防汛信息化建设中，互为补充，整个系统的功能将更加全面，有更强的可扩展性。利用 PDA，OTA，WAP 等技术的综合应用构建了防汛指挥及调度移动信息应用系统（以下简称移动信息系统），综合应用架构如图5所示。

移动信息系统构建在水文、气象和工情等数据库平台基础上，提供水情、雨情、风情、工情实时查询及上报，灾情上报，当前及历史台风路径查询，卫星云图，多普勒雷达图，抢险物资，防汛简报，防指通讯录，各项预案，预警功能，天气预报，系统后台等功能。

图4 防汛OTA系统功能架构图

图5 综合应用架构图

移动信息系统具备跨平台、通用性，不局限于特定手机平台和操作系统的特点，以数据通道＋短信通道的形式覆盖所有移动终端。智能手机 PDA 以浏览器方式（B/S 模式）使用系统，能上网的普通手机借助 WAP 浏览器访问系统功能，不能上网的普通手机通过 OTA 技术以菜单操作的方式与服务端系统实现信息交互。

移动信息系统系统数据来源多、结构差异大，主要包括：实时水文遥测、测报、工情、气象、险灾情、防汛档案、人员信息和基础等数据。数据支撑平台负责管理维护综合数据库，提供编辑管理功能，做到信息可查、历史可溯、可管可控；系统管理平台负责用户权限的配置和组织结构的管理，保障系统运行安全；PDAWeb 发布平台负责智能手机应用的信息发布和管理，WAP 发布平台和OTA 短信平台负责对普通手机访问的支持。

移动信息系统允许各种终端经过授权验证后访问系统功能。利用门户技术，统一管理用户账号信息，用户使用不同终端都可用同一个账号进入系统，方便使用，提高效率。

5 结语

OTA 技术现在已基本发展成熟，可有效地应用于防汛信息化中。OTA与 PDA 及 WAP 的综合应用系统已经在江苏建湖建设成功并正常运行，在2011 年的防汛防旱防台中发挥了巨大效益。

[1]陈雷. 明确目标，注重实效，全面提升水利信息化水平[EB/OL].（2009-04-18）[2011-10-10]http://www.gov.cn/gzdt/2009-04/19/content_1289633.htm.

[2]OTA [EB/OL].[2011-10-10]http://baike.baidu.com/view/76411.htm.

[3]陶鸿飞，赵正德，王文. 空中下载 (OTA) 系统安全性的研究[J]. 中国图象图形学报，2008 (10): 1930-1933.