蔣 杰

（作者單位：遵義市廣播電視臺(tái)）

1 應(yīng)急廣播系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)概述

應(yīng)急廣播系統(tǒng)是指當(dāng)發(fā)生重大自然災(zāi)害、突發(fā)事件、公共衛(wèi)生與社會(huì)安全等突發(fā)公共危機(jī)時(shí)，能夠提供一種迅速、快捷的訊息傳輸通道[1]。目前，應(yīng)急廣播系統(tǒng)的特點(diǎn)是單向傳輸、被動(dòng)接收上級(jí)應(yīng)急信息、應(yīng)急信息的處理結(jié)果不能反饋；未能形成從國(guó)家、省、市、縣、鄉(xiāng)、村到住戶六級(jí)結(jié)構(gòu)的雙向通信體系；渠道單一，傳統(tǒng)應(yīng)急廣播播發(fā)渠道為應(yīng)急終端（收擴(kuò)機(jī)），無法覆蓋電視、廣播、戶外大屏等更多的發(fā)布渠道；內(nèi)容單一，沒有專業(yè)的內(nèi)容制作系統(tǒng)，只能轉(zhuǎn)發(fā)省級(jí)應(yīng)急消息、融媒體中心成品和本地文件。

物聯(lián)網(wǎng)就是物體與物體之間通過網(wǎng)絡(luò)的形式進(jìn)行相連接，將人、機(jī)、物在不同的時(shí)間、空間、地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。如果將物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合在應(yīng)急廣播里面將形成一套新型的系統(tǒng)，在當(dāng)下具有重大的意義，這也是我國(guó)高度重視的項(xiàng)目。國(guó)家預(yù)警信息發(fā)布中心提出，要加快應(yīng)急廣播體系的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)從中央到省、市、縣、鎮(zhèn)、村的全面覆蓋，為各部門應(yīng)急單位發(fā)布應(yīng)急信息提供重要的依據(jù)。

2 智慧物聯(lián)網(wǎng)的具體應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)可以接入一切具有采集、播發(fā)屬性的設(shè)備，所以可以應(yīng)用到應(yīng)急廣播系統(tǒng)中，將接入的各種設(shè)備功能進(jìn)行整合，根據(jù)業(yè)務(wù)提供應(yīng)用層服務(wù)，并能根據(jù)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)，形成大數(shù)據(jù)分析和人工智能處理，建立數(shù)據(jù)服務(wù)中心。物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)方式是通過感知層來識(shí)別物體并采集信息，網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行信息、數(shù)據(jù)的傳遞，應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)計(jì)算、存儲(chǔ)和管理等。物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)比互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)多了感知識(shí)別層，互聯(lián)網(wǎng)基本上是根據(jù)超文本傳輸協(xié)議（Hyper Text Transfer Protocol，HTTP）或超文本傳輸安全協(xié)議（Hyper Text Transfer Protocol over SecureSocket Layer，HTTPS）提供通信服務(wù)，而物聯(lián)網(wǎng)除了擁有互聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議外，還有藍(lán)牙、串口通信、射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，RFID）、消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸（Message Queuing Telemetry Transport，MQTT）等協(xié)議提供通信服務(wù)[2]，如圖1所示。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用架構(gòu)

2.1 數(shù)據(jù)采集

物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的感知層支持廣泛的終端設(shè)備，如攝像頭、音頻采集設(shè)備、室內(nèi)外顯示屏、智能音箱、智能手機(jī)、電視、收音機(jī)、電腦等，通過各類終端設(shè)備可以對(duì)視頻、音頻、圖片、用戶行為、用戶輸入等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。

2.2 數(shù)據(jù)分析

物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)應(yīng)用層的數(shù)據(jù)服務(wù)中心可以統(tǒng)一匯聚各路應(yīng)急廣播數(shù)據(jù)，形成中央到省、市、縣、鄉(xiāng)、村的多級(jí)的應(yīng)急廣播大數(shù)據(jù)，從而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、自動(dòng)去重、分類等，并形成可查詢檢索、可視化展示、快速處理的數(shù)據(jù)。感知層中的人工智能可以實(shí)現(xiàn)智能畫面識(shí)別、人物識(shí)別、光學(xué)字符（Optical Character Recognition，OCR）識(shí)別、語(yǔ)音提取、語(yǔ)音合成等功能[3]。

2.3 智能控制

物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中應(yīng)用層的數(shù)據(jù)服務(wù)中心經(jīng)過數(shù)據(jù)分析后，可以將各設(shè)備按功能進(jìn)行劃分，數(shù)據(jù)服務(wù)可由單獨(dú)設(shè)備或聯(lián)動(dòng)多個(gè)設(shè)備來完成。數(shù)據(jù)服務(wù)中心根據(jù)分析數(shù)據(jù)的結(jié)果，匹配對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)策略，啟動(dòng)對(duì)應(yīng)服務(wù)來控制響應(yīng)的設(shè)備。

2.4 設(shè)備協(xié)同

設(shè)備支持采集數(shù)據(jù)和播發(fā)信息，并接受應(yīng)用層的控制。比如，A設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)服務(wù)中心分析后，成為B設(shè)備的控制輸入，然后驅(qū)動(dòng)B設(shè)備輸出運(yùn)行；而B設(shè)備的輸出結(jié)果經(jīng)數(shù)據(jù)服務(wù)中心分析后，成為其他設(shè)備的控制輸入，使得各設(shè)備之間形成智能協(xié)同，組成智慧網(wǎng)絡(luò)。

3 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的應(yīng)急廣播平臺(tái)介紹

3.1 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的應(yīng)急廣播平臺(tái)總體架構(gòu)

應(yīng)急廣播系統(tǒng)縱向由國(guó)家、省、市、縣多級(jí)平臺(tái)構(gòu)建而成，鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村、街道成立應(yīng)急廣播站，最終形成由國(guó)家、省、市、區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村（街道）的六級(jí)結(jié)構(gòu)。各應(yīng)急廣播平臺(tái)和廣播站之間是自上而下的統(tǒng)一監(jiān)管，并支持下級(jí)向上級(jí)上報(bào)、反饋的雙向傳輸鏈路，如圖2所示。

圖2 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的應(yīng)急廣播平臺(tái)總體架構(gòu)圖

物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的應(yīng)急廣播平臺(tái)系統(tǒng)包含應(yīng)急廣播管理平臺(tái)、應(yīng)急廣播前端臺(tái)站、傳輸覆蓋網(wǎng)和應(yīng)急終端等。

中央應(yīng)急廣播平臺(tái)對(duì)接了省、市、縣應(yīng)急廣播平臺(tái)，內(nèi)部平臺(tái)包括調(diào)度控制、制作播出系統(tǒng)，保證應(yīng)急廣播系統(tǒng)的匯入、生產(chǎn)、審核、發(fā)布流程。應(yīng)急信息通過傳輸覆蓋網(wǎng)絡(luò)被發(fā)布到市級(jí)平臺(tái)、縣級(jí)平臺(tái)的各類終端，而且多級(jí)平臺(tái)之間和內(nèi)部覆蓋信息安全系統(tǒng)采用國(guó)密算法SM2、SM3加密，并對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行數(shù)字證書驗(yàn)證、管理，保證應(yīng)急系統(tǒng)和信息的安全[4]。

各個(gè)對(duì)接的系統(tǒng)通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、專網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)接入應(yīng)急平臺(tái)，通過防火墻保證數(shù)據(jù)的接入和輸出的安全隔離。內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)劃分為服務(wù)器區(qū)域、安全管理區(qū)域、辦公區(qū)域（調(diào)度、指揮、生產(chǎn)、發(fā)布）。

3.2 各級(jí)應(yīng)急廣播平臺(tái)的應(yīng)急業(yè)務(wù)

各級(jí)應(yīng)急廣播平臺(tái)的應(yīng)急流程是應(yīng)急信息、播發(fā)指令從國(guó)家、省、市、縣自上而下的發(fā)布流程。中央下達(dá)到省應(yīng)急廣播平臺(tái)，省級(jí)平臺(tái)接收應(yīng)急消息、指令后，首先分發(fā)給省廣播電視傳輸中心，然后再往下轉(zhuǎn)發(fā)。市級(jí)平臺(tái)接收省級(jí)平臺(tái)應(yīng)急信息和播發(fā)指令后，直接向市所管控的應(yīng)急終端播發(fā)應(yīng)急消息，并根據(jù)應(yīng)急信息的類型、等級(jí)適配播發(fā)策略，決定是否將其往縣級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)。同時(shí)，市應(yīng)急廣播平臺(tái)同樣可以接收市級(jí)部門的應(yīng)急消息并對(duì)其進(jìn)行處理?？h級(jí)平臺(tái)接收應(yīng)急消息和播發(fā)指令后，在縣、鄉(xiāng)、村所有終端對(duì)其進(jìn)行直接播發(fā)。

4 應(yīng)急廣播系統(tǒng)建設(shè)組成

應(yīng)急廣播系統(tǒng)包括視頻交互管理系統(tǒng)、指揮調(diào)度系統(tǒng)、安全系統(tǒng)，以及總控臺(tái)、適配器、應(yīng)急終端等其他設(shè)備。

視頻交互管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)完成應(yīng)急信息的接入、生產(chǎn)、審核、發(fā)布，具有設(shè)備終端管理、媒體庫(kù)、大屏可視化、監(jiān)測(cè)、運(yùn)維管理、數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。設(shè)備包括視頻編碼器、視頻中控服務(wù)器、大屏幕服務(wù)器、數(shù)字光處理（Digital Light Processing，DLP）、展示大屏、多媒體終端機(jī)、攝像頭等[5]。涉及的軟件有播出軟件、字幕軟件、終端應(yīng)用操作軟件、采集軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、后臺(tái)服務(wù)軟件等。

指揮調(diào)度系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)在應(yīng)急災(zāi)害情況下，從國(guó)家到省市縣各級(jí)聯(lián)動(dòng)的音視頻會(huì)議調(diào)度指揮，主要是通過各地災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)攝像頭或傳感器將信號(hào)傳輸?shù)揭曨l交互管理中心，由軟件將相應(yīng)的圖像解碼輸出到顯示大屏，指揮人員可在大屏上直觀了解現(xiàn)場(chǎng)一切情況，并制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示結(jié)果可呈多樣化展示，并提供預(yù)警、報(bào)警提醒和后臺(tái)大數(shù)據(jù)。

安全系統(tǒng)包括安全防火墻、入侵防護(hù)、日志審計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)審計(jì)、漏洞掃描等設(shè)備，主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的安全問題。其他組成設(shè)備有總控臺(tái)、適配器、應(yīng)急終端、交換機(jī)等通用設(shè)備。

5 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的應(yīng)急廣播系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

筆者將從播發(fā)內(nèi)容、覆蓋率、通信網(wǎng)絡(luò)、效率、服務(wù)五方面來闡述物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的應(yīng)急廣播系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。

5.1 播發(fā)內(nèi)容豐富

應(yīng)急廣播的展示終端支持手機(jī)、電腦、戶外大屏、電視、電臺(tái)等，內(nèi)容播發(fā)格式支持語(yǔ)音廣播、圖文廣播、字幕廣播、視頻廣播、短信通知、網(wǎng)站文章等，政策方面支持便民信息、政策宣傳、疫情防控等內(nèi)容播報(bào)。

5.2 覆蓋率較高

傳統(tǒng)的應(yīng)急廣播的覆蓋范圍十分有限，當(dāng)用戶不在廣播的范圍內(nèi)就不能接收消息，而基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的應(yīng)急廣播系統(tǒng)播發(fā)終端更廣泛，其可應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備、個(gè)人電腦、公交地鐵顯示屏、戶外大屏、家庭電視、收音機(jī)、小區(qū)街道喇叭等，覆蓋用戶生活中的方方面面。

在較偏遠(yuǎn)的山區(qū)，有線、無線網(wǎng)絡(luò)是難以完全覆蓋的，但是可以通過射頻、衛(wèi)星等方式實(shí)現(xiàn)應(yīng)急廣播的全覆蓋。

5.3 斷網(wǎng)情況下能向外界發(fā)送應(yīng)急信息

在自然災(zāi)害面前，人們可能面臨著斷網(wǎng)危機(jī)，當(dāng)應(yīng)急廣播系統(tǒng)面臨所有網(wǎng)絡(luò)不可使用的情況，物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)可支持衛(wèi)星模塊的接入，使用衛(wèi)星短報(bào)文模式向上級(jí)、平級(jí)平臺(tái)發(fā)送應(yīng)急信息，或上級(jí)、平級(jí)平臺(tái)給災(zāi)區(qū)提供援助服務(wù)。

5.4 提升應(yīng)急廣播傳輸效率

傳統(tǒng)應(yīng)急廣播系統(tǒng)只能被動(dòng)等待上級(jí)下發(fā)通知，層層下發(fā)；而且缺乏上報(bào)消息的渠道，只能采取電話等方式層層上報(bào)，在上傳、下發(fā)消息時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)及時(shí)處理。但是，通過物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的應(yīng)急廣播系統(tǒng)支持用戶使用智能終端上報(bào)災(zāi)情，并將其傳入系統(tǒng)；而且還可以通過采集終端第一時(shí)間實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)的具體畫面，實(shí)時(shí)監(jiān)控河水水位、山體移動(dòng)、公路交通等狀況，發(fā)現(xiàn)情況立刻告警[6]。

各終端采集的大量數(shù)據(jù)經(jīng)大數(shù)據(jù)技術(shù)分析處理后，可以直觀、分類呈現(xiàn)，方便用戶查詢和檢索，幫助指揮調(diào)度人員快速反應(yīng)、作出判斷，當(dāng)數(shù)據(jù)分析判斷某項(xiàng)數(shù)據(jù)超過閾值時(shí)，會(huì)自動(dòng)提醒工作人員，方便工作人員處理。

系統(tǒng)支持對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面進(jìn)行分析，通過畫面識(shí)別發(fā)現(xiàn)水位上升至警戒線、山林著火、山體滑坡等情況，會(huì)第一時(shí)間發(fā)出告警信息，支持對(duì)用戶上傳的信息進(jìn)行分析，預(yù)判信息的真實(shí)性；當(dāng)上傳信息數(shù)量超過閾值后，就會(huì)第一時(shí)間通知相關(guān)人員進(jìn)行處理，如此可以提升信息播發(fā)效率。

系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)分析和人工智能處理的結(jié)果可以預(yù)判應(yīng)急情況的發(fā)生時(shí)間，根據(jù)配置的播發(fā)流程會(huì)自動(dòng)播發(fā)緊急情況，支持一鍵播發(fā)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下的所有設(shè)備終端，應(yīng)急消息播發(fā)達(dá)到全覆蓋[7]。

5.5 應(yīng)急廣播服務(wù)

應(yīng)急廣播提倡平戰(zhàn)結(jié)合的服務(wù)方式，為廣大老百姓提供便民、宣傳服務(wù)，而在緊急災(zāi)害情況下則是重要的救援通道。

在災(zāi)情未發(fā)生前，基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)急廣播系統(tǒng)可以根據(jù)災(zāi)害發(fā)生的概率，提醒廣大人員做好災(zāi)情防備；在災(zāi)情已發(fā)生后，會(huì)對(duì)有危險(xiǎn)的區(qū)域進(jìn)行判斷，緊急提醒廣大人員避災(zāi)、避險(xiǎn)，提供救災(zāi)、救援服務(wù)。當(dāng)發(fā)生災(zāi)害時(shí)，應(yīng)急廣播系統(tǒng)會(huì)上報(bào)災(zāi)情情況，相關(guān)部門在第一時(shí)間接到信息后，會(huì)給各級(jí)指揮中心迅速下達(dá)指令，將應(yīng)急措施或救援方案將及時(shí)下達(dá)到相應(yīng)地點(diǎn)。另外，老百姓也可以在交互終端上報(bào)災(zāi)情，以請(qǐng)求救援。

6 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)急廣播可以增強(qiáng)對(duì)突發(fā)事件的可控性，為政府開展救援工作提供重要的線索。而且，應(yīng)急廣播系統(tǒng)還可以在應(yīng)急顯示系統(tǒng)上提供天氣情況、溫度信息、溫馨提示等，為政府的宣傳提供強(qiáng)有力的支持。