无线通讯在应急方面的应用

文/李博

当前应急系统对于现场环境监测存在着一定的挑战性，主要体现在如何解决突发性问题、临时性问题和精确性问题等方面，而无线通讯技术在这一领域当中的应用能够较好地解决这些问题，以更为直接和精确的方式，对于环境信息进行全方位的监测，从而为指挥人员提供更为精确的现场信息和现场环境发展趋势。

1 无线通讯技术的相关概述

无线通讯是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通讯方式，近些年信息通讯领域中，发展最快、应用最广的就是无线通讯技术。在移动中实现的无线通讯又通称为移动通讯，人们把二者合称为无线移动通讯。无线通讯主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽，通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。无线通讯这一技术已深入到人们生活和工作的各个方面，包括日常使用的手机、无线电话等，其中3G、WLAN、UWB、蓝牙、宽带卫星系统、数字电视都是21世纪最热门的无线通讯技术的应用。

2 无线通讯需要解决的关键技术

2.1 路由协议

在应急系统当中，需要在短时间内及时有效的对于现场环境进行信息采集，根据这些信息来判断灾情或者是事件的变化，以此来指挥相关人员作出救援任务。所以在实际操作过程当中，如何及时搜取信息、及时有效的发配到指挥中心，就需要路由协议的实时性能够得到满足。当前，主要的无线通讯路由协议涉及到SPIN和DD为代表的平面路由协议、LEACH为代表的分级路由协议。由于无线通讯技术本身对于能量机器相对比较敏感，所以，在实践的过程当中，有一些科研人员尝试在传统的方式之上融入一些能量的信息，譬如说EAR和GEAR协议。相对比较而言，后者能够同时集中能量感知和地理位置感知，从而节约能量。但是，从另一方面来看，上述路由机制在操作过程当中，算法都非常复杂，难以起到实用性。所以，如何开发一种效率、准确率较高的路由方式是当前所需要思考的问题。

2.2 数据管理机制

当前，对于数据的管理和处理是这一领域当中非常重要的技术，在设计理念上，虽然能够将相关传感器的节点等同于计算机，但是，由于其设计方法存在着特殊性，以至于相对应的数据管理系统也不能够进行集中式管理。国外学者在研究的过程当中，开发了TinyDB技术，以此来作为数据管理系统，其具有的显著优势是能够同时解决无线通讯网络当中的节点问题，以一个恰当的频率进入到接入点当中。但是，由于无线通讯当中的传感器资源有拓扑的易变性，使得TinyDB性能受到了限制，尤其是在网络面对突发事件的时候，这一难题显得更为明显。

3 无线通讯在应急方面的应用

3.1 数据分析与预警模块

无线通讯网络在对于相关的实时信息进行采集之后，需要借助于网络把数据发送到信息服务器当中，然后由信息服务器对于这些信息进行筛选、分析与处理，最后将结果发送到应急中心，并有相关的指挥人员查看和参考。从操作流程上来看，需要先调动数据分析子模块，对于原始数据进行读取，然后进行识别、分析和处理，将信息发骚能够到采集数据模块当中。同时，对于子模块读取配置文件当中的临界范围设定进行读取，然后判断相关数据是否超出了临界范围，如果超出了范围，则启动预警模块，向指挥中心和相关人员报警。与此同时，在这一模块当中，还能够接受来自于系统配置现实模块的数据限值，不能够将其存储到配置文件当中。

3.2 性能分析与管理模块

在这一模块当中，其主要作用体现在针对无线网络当中的各项性能指标进行管理和监控，然后予以实时反映和分析，使得相关指挥人员能够在第一时间了解到网络当中的各项性能指标，做出来准确的判断，最终对于现场环境进行监测。在这一模块当中，操作流程可以简单概括为：调动性能管理子模块，以此来接受相关信息的原始数据，然后使用指标算法，对于这些数据进行处理和分析，最终得出性能数据。故障管理模块在收到数据之后，对于性能门限制进行读取，通过对比判断，得出最终的结果。

3.3 数据采集模块

在数据采集模块当中，主要负责的是计算机语言和无线通讯可识别语言之间的转换，在系统当中，这也是主体所在，是保证系统文件运行的基础条件。在进行数据采集的过程当中，能够保证系统其它模块和无线通讯本身的独立性，最终实现命令的下达，并且将转换之后的采集数据更新到数据库当中。

3.4 数据库管理模块

在系统当中，数据库管理模块起到了桥梁作用，在这一模块当中，能够屏蔽各个数据库之间的差异。比如说在数据库的类型发生变化的时候，只需要改动数据库管理模块的相关内容，而其他模块则不会受到任何影响。在实际操作过程当中，这一模块又可以进行详细的划分，其中包括：数据采集管理、节点属性管理、网络状态管理和数据库连接这四大方面，通过这些模块的作用，能够实现数据库之间的有效运转，保证数据库表格的有效操作。

除了上述几个操作模块，还应当注重应急保障小组的通讯工具24小时有效，从而对于每一个环节进行实时地保障、监督和审核，做到统一指挥、统一调度。针对活动特性及目前的人力和物力，并满足通信突发事件情况下通信保障应急和通信恢复工作的需要，确保通信安全畅通。

4 结语

在本文的研究当中，主要阐述了无线通讯对于应急系统的重要意义，然后结合相关的要素，分析了当前需要解决的关键问题，最后提出无线通讯在应急系统当中的运用。在未来发展过程当中，这一系统将逐渐向突发性、临时性和精确性等方面发展，最大程度上保证整个网络的高效运转。

参考文献

[1]王海涛,李建州,邹珊等.无线传感网的关键技术及其在应急通信中的应用[J].电信快报,2014(01):7-10.

[2]卜智勇.MiWAVE宽带无线应急通信系统在四川抗震救灾中的应用[J].中国水利,2008(13):68-70.

[3]蔡雨楠,李洋,权立等.多模无线通信技术在应急指挥系统中的应用[J].电力系统通信,2016,32(11):59-64.