周 甫

(中國電信股份有限公司泰州分公司，江蘇 泰州 225300)

0 引言

2019年6月6日工信部正式向運營商發(fā)放5G商用牌照，標(biāo)志著中國正式進(jìn)入5G時代，中國5G通信的發(fā)展進(jìn)入快車道。5G通信的大帶寬、低時延和廣連接等特性給人們的生產(chǎn)生活帶來全新的變化。2020年，新冠病毒在全球蔓延，應(yīng)急指揮、遠(yuǎn)程協(xié)作等新的需求不斷涌現(xiàn)，本文基于5G通信技術(shù)的發(fā)展探討新冠疫情特殊時期如何利用新的通信技術(shù)快速部署，以期為突發(fā)事件應(yīng)急指揮做好技術(shù)層面保障。

1 基于運營商通信網(wǎng)絡(luò)的專屬語音調(diào)度

大型企事業(yè)單位往往通過自建語音集群通信的方式來實現(xiàn)語音指揮調(diào)度，如鐵路調(diào)度、公安等，自建語音集群的優(yōu)點保密性好、自主性強(qiáng)，但其投資大、覆蓋范圍有限、維護(hù)困難等不足也比較明顯。如果能基于運營商無處不在的通信網(wǎng)絡(luò)，通過加密、隧道、網(wǎng)絡(luò)切片等技術(shù)實現(xiàn)語音集群通信的效果，同時又通過運營商通信網(wǎng)絡(luò)拓展一些能彌補(bǔ)傳統(tǒng)自建語音集群的不足，無疑是一種優(yōu)質(zhì)的解決方案[1]。

運營商的對講業(yè)務(wù)基于運營商無處不在的網(wǎng)絡(luò)覆蓋、大容量的交換能力和強(qiáng)大的業(yè)務(wù)運維能力，通過Qchat技術(shù)，借助帶有PTT功能的專業(yè)手持終端，為用戶提供移動通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的半雙工PTT業(yè)務(wù)，方便地實現(xiàn)了單呼、組呼、通知下發(fā)等傳統(tǒng)語音集群的功能，同時結(jié)合GPS和運營商基站信息后還具備定位、移動軌跡查詢、多媒體信息(語音、照片、視頻等)上傳等功能。

應(yīng)用案例：國內(nèi)新冠病毒戰(zhàn)役關(guān)鍵時刻某人民醫(yī)院確診人員隔離治療區(qū)域使用基于中國電信語音網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)對講業(yè)務(wù)，實現(xiàn)醫(yī)療隔離區(qū)域與外部實時語音調(diào)度、專家會診、病情溝通等。

基于運營商通信網(wǎng)絡(luò)的專屬語音調(diào)度借助運營商高質(zhì)量的基站覆蓋，既保證了語音溝通的私密性，打破了傳統(tǒng)語音對講地域范圍限制，又能快速投入使用。網(wǎng)絡(luò)覆蓋、普及終端、服務(wù)保障和易用性等方面更符合應(yīng)急指揮對及時性和穩(wěn)定性的要求。

2 云視頻會議

在各大云服務(wù)提供商SaaS服務(wù)不斷拓展的今天，新冠病毒隔離期間釘釘、騰訊、中國電信天翼云會議等云視頻會議服務(wù)大批涌現(xiàn)，并以其方便、快捷、實用得到用戶的青睞，基于云服務(wù)的視頻會議系統(tǒng)方便對平臺容量進(jìn)行彈性擴(kuò)容和遷移[2]。

以中國電信天翼云會議為例，該方案采用“云+端”一站式的解決方案，該平臺集云MCU、注冊、穿透、會議管理、會議控制、設(shè)備管理、企業(yè)地址簿等多個服務(wù)模塊于一體?？蓪崿F(xiàn)會議預(yù)約、會議管理、會議控制、賬號管理、會議室管理、會議統(tǒng)計等多種功能。可以按照客戶需求或業(yè)務(wù)發(fā)展，添加會議節(jié)點。會議節(jié)點間相互形成多機(jī)熱備，實現(xiàn)跨區(qū)域容量擴(kuò)容以及服務(wù)器擴(kuò)容。

防疫期間該方案根據(jù)實際防疫指揮需求出發(fā)，保證會議的質(zhì)量，在方案配置上靈活多變，主會場和分會場可通過視頻會議終端、PC、手機(jī)、平板等多種設(shè)備召開視頻會議，各級設(shè)備通過有線、WiFi、5G等多種方式接入云會議平臺，兼顧靈活性的基礎(chǔ)上為保證更加穩(wěn)定的音視頻效果，建議通過有線網(wǎng)絡(luò)或運營商的5G網(wǎng)絡(luò)接入云視頻會議。在網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果不佳的地方可以通過電話呼入方式參加會議，實現(xiàn)語音雙向互動，保證參會人員無論處于何種環(huán)境都能參加會議[3]。會議可實現(xiàn)文檔共享、屏幕共享、影音共享等效果堪比現(xiàn)場會議。同時云會議可以設(shè)置會議密碼，所有參會人員都需要輸入正確的密碼后才可以加入會議，保證會議安全性。

基于運營商無處不在的網(wǎng)絡(luò)和云視頻會議節(jié)點的不斷擴(kuò)充，云視頻會議簡單、實用，在未來應(yīng)急指揮調(diào)度和跨域工作協(xié)同中將發(fā)揮越來越重要的作用。

3 基于5G通信的高清視頻監(jiān)控

社會不斷進(jìn)步，視頻監(jiān)控使用場景越來越多，伴隨城市建設(shè)，傳統(tǒng)的有線數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)起來難度也越來越大，基于5G通信的高清視頻監(jiān)控以其部署方便快捷必將得到大范圍的普及[4]。

視頻監(jiān)控技術(shù)由模擬到數(shù)字再到高清，在各種應(yīng)急指揮和危險場景現(xiàn)場情況采集中發(fā)揮了不可替代的作用。在此次新冠病毒期間全國人民都可通過網(wǎng)絡(luò)24小時關(guān)注武漢火神山、雷神山醫(yī)院的建設(shè)進(jìn)度。監(jiān)控設(shè)備采集圖像的清晰度和智能應(yīng)用的不斷前置對傳輸網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求越來越高。以往因光纜路由、供電接入等受限制的區(qū)域隨著運營商5G網(wǎng)絡(luò)商用、無線視頻監(jiān)控設(shè)備面世、太陽能面板供電，之前的困難都一一被化解。緊急情況還可以使用無人機(jī)航拍，前端相機(jī)采集視頻數(shù)據(jù)通過5G網(wǎng)絡(luò)實時傳回平臺，平臺對視頻進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，結(jié)構(gòu)化處理后的素材可通過各種算法衍生出多種智能應(yīng)用，如車牌識別、人臉識別等特征篩選，快速提取特征結(jié)合大數(shù)據(jù)等技術(shù)給指揮者提供可靠的依據(jù)。在此次疫情防控期間，基于人臉識別的熱成像體溫篩查系統(tǒng)有效地提高了出入人員體溫篩查效率，對體溫異常人員及時發(fā)出告警提示，同時將采集到的圖像通過5G網(wǎng)絡(luò)傳回圖像庫(人口庫)，準(zhǔn)確識別和定位人員。為企業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)、學(xué)生復(fù)課等人員流量大的場景提供了有力的技術(shù)支撐手段。

4 5G通信在醫(yī)療場景中應(yīng)用

長期以來優(yōu)勢醫(yī)療資源分配不均是衛(wèi)生服務(wù)體系的一大難題，為了解決優(yōu)勢醫(yī)療資源的覆蓋面，各級政府正在嘗試各種方案，如近期全國在試點的區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生平臺、縣(市)域醫(yī)共體建設(shè)都是為了解決優(yōu)勢醫(yī)療資源覆蓋的問題。

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，基于高速率低延時的5G通信技術(shù)在遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)會診系統(tǒng)上的應(yīng)用打破了空間、行政區(qū)域和時間上的限制，較好地解決了由于醫(yī)療資源分布不均而造成的看病難、看病貴的問題，更合理有效地發(fā)揮醫(yī)學(xué)專家的作用。基于5G通信技術(shù)的遠(yuǎn)程醫(yī)療優(yōu)點總結(jié)如下：

(1)縮短就診時間，避免因時間拖延造成病情惡化，為患者提供良好的就診和治療時機(jī)。

(2)節(jié)省患者診療及差旅費用的支出，優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源往往都集中在大中城市，通過遠(yuǎn)程診療可有效節(jié)省患者和家屬異地就診所產(chǎn)生的差旅費用。

(3)通過遠(yuǎn)程診療當(dāng)?shù)蒯t(yī)生也可全過程地參與會診、討論，不斷提升偏遠(yuǎn)地區(qū)醫(yī)療技術(shù)水平。

基于5G通信的遠(yuǎn)程手術(shù)已經(jīng)進(jìn)入我們的現(xiàn)實生活，2019年1月，福建省一名外科醫(yī)生基于5G通信網(wǎng)絡(luò)，操控48公里外的機(jī)械臂進(jìn)行手術(shù)，整個手術(shù)過程中延時不超過0.1 s，手術(shù)成功切除了一只實驗動物的肝臟。該手術(shù)成功入選2019未來科技(智能制造)十大事件，也讓遠(yuǎn)程手術(shù)從理論變成可操作的現(xiàn)實。2019年7月，葉哲偉教授團(tuán)隊在中國電信5G網(wǎng)絡(luò)傳輸下，實時傳送手術(shù)現(xiàn)場的高清視頻畫面，醫(yī)生佩戴MR(混合現(xiàn)實)眼鏡，給遠(yuǎn)在數(shù)百公里外的醫(yī)護(hù)團(tuán)隊遠(yuǎn)程指導(dǎo)。借助于5G網(wǎng)絡(luò)大帶寬和低時延能力，遠(yuǎn)程會診改變傳統(tǒng)的視頻、圖片等二維呈現(xiàn)方式，而是以三維立體視覺方式呈現(xiàn)，患者病灶部位全息投影成像精準(zhǔn)地浮現(xiàn)在醫(yī)生眼前，成功為患者實施了遠(yuǎn)程會診手術(shù)。新冠肺炎疫情期間遠(yuǎn)程手術(shù)也在武漢醫(yī)院實地應(yīng)用并取得良好的效果。

5 5G時代物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)急救援中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)已逐漸應(yīng)用于社會各個行業(yè)。為了更好地在各種突發(fā)公共事件中發(fā)揮作用，提升應(yīng)對各類突發(fā)事件的處置能力，基于物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感技術(shù)、AI技術(shù)和北斗定位技術(shù)的應(yīng)急救援指揮、搶險系統(tǒng)充分利用現(xiàn)代大數(shù)據(jù)分析結(jié)合地理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)對突發(fā)自然災(zāi)害、公共安全事件數(shù)據(jù)的收集、處理，對應(yīng)急資源的管理組織和協(xié)調(diào)控制，確保應(yīng)急指揮和救援搶險的實時性、科學(xué)性和有效性。

基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)急救援主要以機(jī)動車、無人機(jī)、傳感器等為載體，通過無線傳輸，將采集到的現(xiàn)場信息進(jìn)行快速傳輸、處理為應(yīng)急處置、指揮、決策、調(diào)度等提供有效依據(jù)?；谖锫?lián)網(wǎng)的應(yīng)急指揮在機(jī)動性、系統(tǒng)重構(gòu)性方面比較突出。

基于無處不在的物聯(lián)網(wǎng)傳輸可實時采集現(xiàn)場聲音、圖像、環(huán)境數(shù)據(jù)等各類信息，同步匯集氣象、國土、環(huán)保等部門數(shù)據(jù)信息，對采集到的各種信息進(jìn)行存儲、分析、處理、發(fā)送?；谖锫?lián)網(wǎng)的指揮調(diào)度系統(tǒng)能有效融入各級應(yīng)急救援系統(tǒng)形成交互網(wǎng)，實現(xiàn)聲音、圖像、數(shù)據(jù)的實時交互;在應(yīng)急處置過程中能實時接收命令，實現(xiàn)對現(xiàn)場各救援力量調(diào)度控制，確保應(yīng)急指揮和救援搶險的實時性、科學(xué)性和有效性。

6 結(jié)語

基于5G時代的通信特點，5G通信網(wǎng)絡(luò)在語音通信、視頻監(jiān)控、醫(yī)療衛(wèi)生等不同場景中得到了應(yīng)用。伴隨通信技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的拓展，未來在應(yīng)急和突發(fā)事件的指揮中，基于5G通信的應(yīng)用將發(fā)揮越來越重要的作用。