文/鄭清芳 鄧凱
目前,大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)及5G等先進(jìn)科技越來越多地滲透到人們的生活中,而5G通訊技術(shù)也將應(yīng)急管理的速度提升到了新的水平。近年來,中興通訊在超高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、走失人員搜尋救援、5G視頻會議終端、5G融合指揮平臺的研發(fā)等方面也邁出了堅(jiān)實(shí)的步伐。
應(yīng)急管理,重在一個(gè)“急”字,“急”是對速度的要求,到達(dá)現(xiàn)場的速度,現(xiàn)場信息回傳的速度,溝通決策的速度,決策下發(fā)執(zhí)行的速度。
2018 年12 月28 日,全國工業(yè)和信息化工作會議部署提出,要加快5G 的商業(yè)部署。2019 年6 月6 日,工信部發(fā)放5G 商用牌照,中國正式進(jìn)入5G 商用元年。5G 通訊技術(shù)將應(yīng)急管理的速度提升到了新的水平:5G極高帶寬將現(xiàn)場信息快速呈現(xiàn)到指揮中心,5G 極低時(shí)延讓指揮人員能夠深入了解現(xiàn)場情況,5G 泛在智能部署使應(yīng)急管理更智能,5G 網(wǎng)絡(luò)能夠隨時(shí)隨地聯(lián)絡(luò)相關(guān)人員決策會商。
中興通訊股份有限公司(以下簡稱“中興通訊”)在應(yīng)急管理領(lǐng)域擁有豐富的建設(shè)經(jīng)驗(yàn),參與建設(shè)的銀川、武漢、長沙和西寧應(yīng)急指揮中心項(xiàng)目,在行業(yè)內(nèi)得到極大關(guān)注。
2020年2月,新冠肺炎疫情期間,中興通訊協(xié)助武漢市醫(yī)療機(jī)構(gòu)建設(shè)高清視頻會議系統(tǒng)
應(yīng)急處置,首要問題是需要了解現(xiàn)場的情況。視頻監(jiān)控的大規(guī)模普及,對于應(yīng)急事件現(xiàn)場情況的了解提供了有效的渠道,如果應(yīng)急事件現(xiàn)場附近有攝像機(jī)點(diǎn)位,可以通過攝像機(jī)直接將視頻傳送到指揮中心,指揮中心能夠得到一手的現(xiàn)場視頻信息。但固定點(diǎn)位的攝像機(jī)始終無法做到完整、多角度的現(xiàn)場信息采集,需要有可移動(dòng)和快速部署的攝像機(jī)前端進(jìn)行補(bǔ)充。5G 通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了極高帶寬和極低時(shí)延,5G 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可實(shí)現(xiàn)前端視頻的5G 無線傳輸,避免客戶挖溝埋纜,方便部署到無有線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地區(qū),進(jìn)行移動(dòng)無死角拍攝。同時(shí),節(jié)省客戶投資成本,降低運(yùn)維難度,真正實(shí)現(xiàn)視頻業(yè)務(wù)的泛在部署、泛在連接、泛在安全。
在緊急事件中,5G 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)能夠布設(shè)在應(yīng)急車輛上,快速到達(dá)現(xiàn)場,也可以通過三腳架或其他方式快速部署在現(xiàn)場位置,通過5G 網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)地將現(xiàn)場情況傳送到指揮中心,為應(yīng)急指揮提供及時(shí)的現(xiàn)場信息。
2019 年,中興通訊5G 超高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)摘得安博會“金鼎獎(jiǎng)”和第二十一屆高交會優(yōu)秀產(chǎn)品獎(jiǎng)雙料大獎(jiǎng)。中興通訊5G 超高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以通過5G 網(wǎng)絡(luò)輸出4K 視頻實(shí)時(shí)圖像,峰值速率超過600 Mbps,適用于各種室外視頻監(jiān)控環(huán)境;圖像傳感器采用了800 萬像素CMOS,最大可輸出800 萬像素(3840×2160)@30fps視頻畫面,圖像清晰而流暢。在視頻格式上,這款攝像機(jī)支持H.265/H.264智能編碼,可適應(yīng)多級別視頻質(zhì)量、編碼復(fù)雜度配置;在功能上,支持單攝像頭雙流輸出,可同時(shí)輸出全景和特寫信號,為安防和應(yīng)急應(yīng)用帶來更強(qiáng)實(shí)用性。
5G 通訊技術(shù)給應(yīng)急管理帶來了更大的想象空間,通過5G 通訊技術(shù)的加持,應(yīng)急救援人員能夠通過5G無人機(jī)、AR 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡以及相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備,更快、更清、更近地了解現(xiàn)場情況。在應(yīng)急事件中,要第一時(shí)間到達(dá)事件現(xiàn)場的難度很大,由于受制于自然環(huán)境以及城市擁堵的交通,到達(dá)現(xiàn)場都需要一番周折。在5G 通訊技術(shù)的加持下,“無人千尋”系統(tǒng)操作員佩戴AR 眼鏡,F(xiàn)PV(First Person View,即“第一人稱主視角”,是一種基于遙控航空模型或者車輛模型上加裝無線攝像頭回傳設(shè)備)身臨其境地控制5G 無人機(jī),5G 網(wǎng)絡(luò)的極低時(shí)延讓操作員能夠在遠(yuǎn)端實(shí)時(shí)感知無人機(jī)周圍的情況并控制行進(jìn)軌跡,同時(shí)無人機(jī)上5G 通訊模塊能夠?qū)崟r(shí)穩(wěn)定地回傳4K 甚至8K 的極清視頻,使控制中心能夠?qū)崟r(shí)、全面地了解現(xiàn)場情況。
中興通訊創(chuàng)新的“無人千尋”方案在雄安新區(qū)與中國電信5G 網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合應(yīng)用,進(jìn)行走失人員搜尋救援等應(yīng)急管理工作,極大提升了工作效率和反應(yīng)速度。
傳統(tǒng)應(yīng)急系統(tǒng)中的情況分析以及現(xiàn)場研判主要依賴人工判斷,隨著視頻分析技術(shù)的發(fā)展和成熟,視頻分析在應(yīng)急管理中的作用越來越凸顯。對于道路交通事故、火災(zāi)、地質(zhì)災(zāi)害等對人民和社會危害性較大的事故或?yàn)?zāi)難,視頻分析算法都能夠進(jìn)行準(zhǔn)確地檢測和預(yù)報(bào),將應(yīng)急管理從事后救援轉(zhuǎn)為事前預(yù)防,最大限度地降低人民及財(cái)產(chǎn)損失。這一切都需要應(yīng)急管理系統(tǒng)具備一顆強(qiáng)大智慧的“應(yīng)急大腦”,具備快速準(zhǔn)確地進(jìn)行視頻分析識別的能力。
5G 通訊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了泛在智能的部署,5G 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)完善了移動(dòng)邊緣計(jì)算架構(gòu)(Mobile Edge Computing, 簡稱MEC),移動(dòng)邊緣計(jì)算把無線網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效融合在一起,并在無線網(wǎng)絡(luò)側(cè)增加了計(jì)算、存儲、處理等功能,構(gòu)建了開放式平臺以植入應(yīng)用,對無線網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)進(jìn)行融合。應(yīng)急事件處置對網(wǎng)絡(luò)帶寬和時(shí)延提出了極高的挑戰(zhàn),移動(dòng)邊緣計(jì)算利用無線接入網(wǎng)絡(luò)就近提供云端視頻分析功能,創(chuàng)造出一個(gè)具備高性能、低延遲與高帶寬的電信級服務(wù)環(huán)境。在邊緣節(jié)點(diǎn)對現(xiàn)場視頻中的核心信息進(jìn)行分析抽取,提取視頻中的關(guān)鍵信息,用于應(yīng)急事件分析和決策支撐,有效強(qiáng)化了“應(yīng)急大腦”的速度和能力。5G 移動(dòng)邊緣計(jì)算能夠有效降低對于回傳帶寬和存儲資源的占用,對于應(yīng)急事件,移動(dòng)邊緣計(jì)算更靠近現(xiàn)場,能夠減少網(wǎng)絡(luò)和其他業(yè)務(wù)處理環(huán)節(jié)帶來的延遲,提升“應(yīng)急大腦”的響應(yīng)速度。
中興通訊視頻云邊緣智能服務(wù)器采用異構(gòu)計(jì)算架構(gòu),綜合運(yùn)用CPU 解碼、FPGA 目標(biāo)檢測和GPU視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù),使其在邊緣側(cè)具備強(qiáng)大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理能力,3 塊CPU 解碼卡、3 塊FPGA 加速卡和1 塊GPU 加速卡配合完成150 路視頻的結(jié)構(gòu)化實(shí)時(shí)分析,單臺服務(wù)器最高可提供200 路視頻并行分析能力。
相比GPU 方案,中興通訊視頻云邊緣智能服務(wù)器的成本和功耗降低超過50%。中興通訊視頻云邊緣智能服務(wù)器僅450 mm 的深度和3U 高度,寬溫度工作(-5℃~45℃)及高異構(gòu)加速擴(kuò)展能力,非常適合網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用場景。在2019 年MEC 技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會上,中興通訊視頻云邊緣智能服務(wù)器產(chǎn)品榮獲了“2018-2019 年度MEC 技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)”。
5G 網(wǎng)絡(luò)也給應(yīng)急管理的溝通決策帶來了更快的速度。5G 視頻會議系統(tǒng)覆蓋了指揮中心、會議室、應(yīng)急指揮車、手機(jī)、個(gè)人便攜終端等設(shè)備。無論何時(shí)何地,5G 視頻會議都能夠?qū)⑿畔⒓皶r(shí)傳遞給需要的人,并且無縫建立視頻溝通。身處現(xiàn)場的工作人員,也能夠通過AR 眼鏡等便攜終端設(shè)備參與決策會商,而現(xiàn)場的視頻監(jiān)控畫面,以及工作人員個(gè)人便攜設(shè)備拍攝的畫面都能夠傳送到視頻會議中作為重要的會商依據(jù)。
中興通訊5G 視頻會議終端ZXV10 XT802 內(nèi)置了中興自研的5G 模組,采用MEC vCND 邊緣計(jì)算關(guān)鍵技術(shù),對視頻內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、分發(fā),保證會議視頻畫面的高清無損。XT802 支持Sub6G 多頻段5G網(wǎng)絡(luò)接入,100 MHz 帶寬,下行峰值高達(dá)2.82 Gbps,結(jié)合行業(yè)領(lǐng)先的H.265 視頻編解碼技術(shù),能夠支持雙路高達(dá)4K 30fps 的視頻流,給用戶提供極致的超高清晰視頻體驗(yàn),是全球首款5G+4K 超清視訊終端。
視頻會議終端通過5G 通訊網(wǎng)絡(luò)的廣覆蓋和眾連接,使得視頻會商變得更加容易和快速,在應(yīng)急指揮應(yīng)用中,5G 超高清終端的部署和使用,可以在1 分鐘之內(nèi)完成,極大提升了應(yīng)急指揮決策的速度。
2019 年底,新型冠狀病毒(2019-nCoV)從湖北省武漢市開始蔓延,為了協(xié)助抗擊這一病毒引發(fā)的疫情,中興通訊協(xié)助武漢市應(yīng)急辦在全市重點(diǎn)病患醫(yī)療機(jī)構(gòu)包括26 處重點(diǎn)市直醫(yī)院、3 處重點(diǎn)區(qū)管方艙醫(yī)院緊急建設(shè)高清視頻會議系統(tǒng)。于2 月5 日22 時(shí)得到通知,中興通訊應(yīng)急視頻會議小組專家成員在1 小時(shí)內(nèi)完成組網(wǎng)方案確認(rèn)以及工程配置。2 月6 日8 時(shí),全市29 處重點(diǎn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)視頻會議設(shè)備配送及配置調(diào)試工作完成,5 處重點(diǎn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)視頻會議系統(tǒng)開通完成;10 小時(shí)之內(nèi)就完成了視頻會議系統(tǒng)的組網(wǎng)方案、發(fā)貨和安裝,中興通訊的技術(shù)實(shí)力和反應(yīng)速度為抗擊新冠肺炎疫情貢獻(xiàn)了力量。
5G 通訊網(wǎng)絡(luò)為應(yīng)急管理帶來了更多的可能性,同時(shí)也提升了整體系統(tǒng)的復(fù)雜程度,需要一套智慧應(yīng)急管理平臺對應(yīng)急管理中的各類事物進(jìn)行綜合管理、調(diào)度和指揮,包括人員、車輛,固定攝像機(jī),5G 布控球,無人機(jī)/機(jī)器人,相關(guān)部門機(jī)構(gòu)等。
中興通訊5G 融合調(diào)度指揮平臺基于GIS 可視化指揮調(diào)度系統(tǒng),能夠?qū)?G 無人機(jī)、5G 布控球取得的音視頻融合在GIS 地圖中,為應(yīng)急指揮救援/生產(chǎn)指揮調(diào)度提供GIS一張圖指揮,實(shí)現(xiàn)三維立體調(diào)度指揮。
中興通訊5G 融合指揮平臺集“數(shù)據(jù)整合平臺、數(shù)據(jù)展示平臺、統(tǒng)一協(xié)作平臺、統(tǒng)一指揮調(diào)度平臺”于一體,有效整合各部資源,最大化發(fā)揮在語音、視頻、應(yīng)急值守及指揮等方面的效能,從而提升城市管理和服務(wù)的質(zhì)量。平臺能夠靈活切換平時(shí)/應(yīng)急模式,平時(shí)作為城市運(yùn)行管理的信息展示和發(fā)布中心,應(yīng)急可轉(zhuǎn)變成為應(yīng)急指揮調(diào)度中心。
5G融合調(diào)度指揮平臺
以青海省西寧市城市應(yīng)急指揮中心系統(tǒng)為例。西寧市地處我國黃土高原與青藏高原過渡帶,特殊的自然地理環(huán)境,容易發(fā)生山體滑坡、崩塌、泥石流等自然災(zāi)害,是我國受地質(zhì)災(zāi)害威脅較嚴(yán)重的省會城市之一。2018 年,中興通訊為西寧市建設(shè)了城市應(yīng)急指揮中心系統(tǒng),采用人工智能視頻分析技術(shù),監(jiān)測可疑情況并實(shí)時(shí)通報(bào)應(yīng)急辦和相關(guān)部門,進(jìn)行隱患消除和人員疏導(dǎo),從事后救援轉(zhuǎn)為事前預(yù)防。融合調(diào)度指揮平臺實(shí)現(xiàn)了全場景、全連接、全融合的現(xiàn)場可視化,跨部門透明指揮,有效提升救援工作的效率。
5G 通訊技術(shù)為應(yīng)急管理的提升提供了強(qiáng)大的能力基礎(chǔ),應(yīng)急管理將在5G 通訊技術(shù)的基礎(chǔ)上,綜合應(yīng)急管理的應(yīng)用需求,融合智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)、移動(dòng)數(shù)據(jù)終端,提供接處警、地理信息、多媒體融合調(diào)度等融合指揮關(guān)鍵部件,打造開放融合的新一代指揮調(diào)度解決方案,一鍵調(diào)度應(yīng)急事件地點(diǎn)周圍所有資源,充分運(yùn)用已建設(shè)的資源,有效提升應(yīng)急管理的快速反應(yīng)、處置突發(fā)事件的能力。
下一步,中興通訊公司將基于多年的研發(fā)積累,結(jié)合前期的綜合實(shí)踐,大力投入構(gòu)建能夠支撐常態(tài)和非常態(tài)下應(yīng)急管理全流程的天地一體化應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),助力打造全域覆蓋的感知網(wǎng)絡(luò);開發(fā)統(tǒng)一的應(yīng)用管理應(yīng)用平臺,形成統(tǒng)分結(jié)合、集成共享的應(yīng)急管理業(yè)務(wù)應(yīng)用體系,為實(shí)現(xiàn)國家應(yīng)急信息化水平的持續(xù)提升貢獻(xiàn)卓越的產(chǎn)品和服務(wù)。