消防通信指揮中5G通信技術(shù)的應(yīng)用分析

摘要：伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)的通信水平也出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。在經(jīng)過3G和4G通信技術(shù)的發(fā)展之后，5G通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，因此我國(guó)已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用5G通信技術(shù)，并且獲得了良好的應(yīng)用成效。在我國(guó)，消防部門肩負(fù)著防范與化解重大安全風(fēng)險(xiǎn)、應(yīng)對(duì)并且處置各種災(zāi)害情況的重要責(zé)任，必須利用先進(jìn)的通信技術(shù)，為消防指揮各項(xiàng)工作提供強(qiáng)有力支撐。基于此，本文以消防領(lǐng)域之中的通信指揮工作為切入點(diǎn)，深入分析了在消防救援指揮過程中，科學(xué)應(yīng)用5G通信技術(shù)的策略。關(guān)鍵詞：消防通信；通信指揮；5G通信技術(shù)；應(yīng)用策略現(xiàn)如今，我國(guó)社會(huì)的整體發(fā)展獲得巨大進(jìn)步，且依舊處于高速發(fā)展過程中，這使得各種災(zāi)害事故的類型、規(guī)模出現(xiàn)顯著變化，增加了消防救援活動(dòng)的開展難度。在這樣的情況下，我國(guó)相關(guān)部門關(guān)注消防工作之中的通信指揮過程，并且積極引入當(dāng)前最先進(jìn)的通信技術(shù)。5G通信技術(shù)在正式誕生以后，已經(jīng)與我國(guó)多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了有機(jī)融合，發(fā)揮出巨大作用，而且5G通信技術(shù)擁有高于4G的諸多優(yōu)勢(shì)，因此在開展消防通信指揮的過程中，必須做到對(duì)5G通信技術(shù)的合理應(yīng)用。一、5G通信技術(shù)的內(nèi)涵以及優(yōu)勢(shì)（一）5G通信技術(shù)相關(guān)內(nèi)涵5G的全稱就是“第五代移動(dòng)通信技術(shù)”，在4G（LTE-A、WiMax）系統(tǒng)的基礎(chǔ)上獲得更多的進(jìn)步。5G能使數(shù)據(jù)的傳輸速率提升，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)延遲問題，加大整個(gè)通信系統(tǒng)的容量，節(jié)省通信過程中耗費(fèi)的能源，進(jìn)而在降低成本付出的前提下，使設(shè)備可以大規(guī)模進(jìn)行連接。在未來(lái)的發(fā)展過程中，5G通信技術(shù)將持續(xù)提升其容量，增加規(guī)模更大的設(shè)備接入數(shù)量，讓不同的設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙互聯(lián)互通。由于5G通信技術(shù)具備先進(jìn)性能，所以該技術(shù)現(xiàn)階段已經(jīng)與我國(guó)多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域相融合，發(fā)揮出不可忽視的關(guān)鍵作用，極大地推動(dòng)了行業(yè)領(lǐng)域的智能化轉(zhuǎn)型[1]。（二）5G通信技術(shù)具備的優(yōu)勢(shì)1.容量更大。5G通信技術(shù)可以帶來(lái)較大的網(wǎng)絡(luò)容量，使更多的設(shè)備可以與網(wǎng)絡(luò)連接，并且做到對(duì)傳感器的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部通信目標(biāo)。5G通信網(wǎng)絡(luò)包括城市內(nèi)部的各類設(shè)施、人們的生產(chǎn)與生活、交易狀態(tài)與物流狀態(tài)等，從而使物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品能夠在社會(huì)內(nèi)部迅速普及，便于對(duì)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行智能化管理以及控制。2.延時(shí)更低。通過5G而產(chǎn)生的LTE網(wǎng)絡(luò)，使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延可以超過100ms，對(duì)幀結(jié)構(gòu)也更加完善，能夠支撐對(duì)實(shí)時(shí)性要求更高的活動(dòng)，例如網(wǎng)絡(luò)游戲、數(shù)據(jù)電話、視頻直播等。5G通信網(wǎng)絡(luò)的延遲不超過1毫秒，可以最大限度地實(shí)現(xiàn)同步通信，保證對(duì)時(shí)延要求較高軟件的順利運(yùn)行和發(fā)展。3.傳輸速度更高。利用5G通信技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，其速度顯著高于傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，5G網(wǎng)絡(luò)傳輸速度最高可達(dá)10Gbit/s，速度超過了當(dāng)前運(yùn)用的有線互聯(lián)網(wǎng)。與以往運(yùn)用的4G通信相比，5G的數(shù)據(jù)傳輸量更大，其網(wǎng)絡(luò)傳輸速度為4G網(wǎng)絡(luò)的100倍，而且具備顯著的移動(dòng)化特征。4.頻段更高。當(dāng)前被普遍運(yùn)用的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)用的頻段相對(duì)較低，這使得網(wǎng)絡(luò)的傳播性得到提升，過去4G的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商只需要建設(shè)數(shù)量較少的基站，就可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的全覆蓋。但是低頻段的連續(xù)頻率資源更為寶貴，由于被高頻段的傳播性能所限制，導(dǎo)致大量高頻段沒有被充分利用。而5G的一個(gè)重要特征就是高頻段，可以高效運(yùn)用以往被忽視的高頻段資源[2]。二、當(dāng)前消防通信指揮存在的主要問題（一）部分消防應(yīng)急隊(duì)伍的指揮能力有限常言道“水火無(wú)情”，火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)疑存在大量安全隱患，消防員在前往火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)開展救援活動(dòng)時(shí)，如有不慎就會(huì)遭受傷害，因此必須發(fā)揮消防指揮中心的作用，指導(dǎo)消防員進(jìn)入事故現(xiàn)場(chǎng)，科學(xué)合理地開展消防作業(yè)，為消防員的生命安全提供保障。但是我國(guó)部分消防團(tuán)隊(duì)在開展救援活動(dòng)之后，往往很難與應(yīng)急指揮中心進(jìn)行及時(shí)溝通，指揮中心也無(wú)法第一時(shí)間獲得救援現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部的真實(shí)情況，使得指揮中心無(wú)法實(shí)時(shí)進(jìn)行救援指揮。不僅如此，還有部分地區(qū)的救援指揮部門通信建設(shè)較為薄弱，負(fù)責(zé)指揮的人員難以科學(xué)分析火災(zāi)發(fā)生的具體位置、火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的變化、消防設(shè)備的位置、實(shí)時(shí)救援計(jì)劃等關(guān)鍵內(nèi)容，甚至出現(xiàn)消防通信指揮工作陷入一片混亂的問題。（二）通信設(shè)備缺乏應(yīng)有的兼容性在出現(xiàn)緊急情況、需要消防隊(duì)伍進(jìn)行救援時(shí)，消防團(tuán)隊(duì)會(huì)攜帶對(duì)講機(jī)、衛(wèi)星電話以及短波收音機(jī)。但是部分救援現(xiàn)場(chǎng)情況特殊，便攜式衛(wèi)星站無(wú)法運(yùn)輸，地面通信活動(dòng)開展嚴(yán)重受限，例如如果救援區(qū)域內(nèi)部樹木密集，那么衛(wèi)星通信以及定位將無(wú)法保證準(zhǔn)確性，甚至無(wú)法順利傳輸信息數(shù)據(jù)。而且不同的通信技術(shù)有著不同的缺陷，如GPS定位系統(tǒng)、LBS基站定位、NB-IoT、RFID射頻識(shí)別、藍(lán)牙、Wifi等，如果沒有注意其中存在的缺陷，那么在投入使用之后，其傳遞信息的準(zhǔn)確性難以得到保證。盡管為數(shù)不少的消防部門為了應(yīng)對(duì)救援之中的特殊情況，已經(jīng)配置了多種類型的通信設(shè)備，但是此類設(shè)備有著不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及通信協(xié)議，在投入使用之后可能會(huì)出現(xiàn)通信設(shè)備不兼容問題，無(wú)法完成消防通信指揮之中的拓展任務(wù)。不僅如此，按照當(dāng)前出臺(tái)的消防信息化要求，消防部門的救援指揮中心需要對(duì)消防救援之中的所有功能進(jìn)行有機(jī)整合，保證通信設(shè)備擁有較高的使用功能，但是消防部門可能會(huì)依舊沿用傳統(tǒng)的通信技術(shù)，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)通信開展面臨較大障礙[3]。（三）5G相關(guān)通信技術(shù)并未真正完善以往消防員運(yùn)用的無(wú)線對(duì)講系統(tǒng)屬于一種通過無(wú)線電進(jìn)行通信的技術(shù)，而且無(wú)線對(duì)講系統(tǒng)的功率存在一定的差異，其傳輸距離最小為3km，最大為10km，可以在地下建筑、山地、受到輻射的區(qū)域之中使用。但如果在其他區(qū)域內(nèi)部使用無(wú)線對(duì)講系統(tǒng)，無(wú)論是通信距離還是信號(hào)強(qiáng)度都會(huì)被削弱，進(jìn)而對(duì)消防員開展救援工作產(chǎn)生阻礙。現(xiàn)階段，我國(guó)絕大部分消防救援隊(duì)伍都已經(jīng)將無(wú)線對(duì)講系統(tǒng)淘汰，選擇運(yùn)用數(shù)字集群對(duì)講系統(tǒng)，大大提升了通信質(zhì)量以及距離，但是該通信技術(shù)存在一個(gè)缺陷，那就是救援區(qū)域中必須有較好的CDMA信號(hào)，如果消防員進(jìn)入CDMA網(wǎng)絡(luò)信號(hào)差區(qū)域，其通信活動(dòng)將難以順利進(jìn)行。三、5G通信技術(shù)應(yīng)用于消防通信指揮的策略（一）規(guī)范消防指揮中心的運(yùn)行過程要想解決消防救援指揮過程中的混亂問題，就必須將先進(jìn)的5G通信技術(shù)作為基礎(chǔ)，在精確識(shí)別救援區(qū)域之后完成定位，從而精準(zhǔn)派遣消防隊(duì)伍完成救援，高效開展可視化的指揮活動(dòng)。消防部門應(yīng)當(dāng)運(yùn)用無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控、單兵圖傳畫面、3D建模、繪制火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)圖等技術(shù)，第一時(shí)間掌握救援現(xiàn)場(chǎng)信息，從而科學(xué)地做出救援決策。在建設(shè)消防救援相關(guān)通信指揮系統(tǒng)的過程中，必須關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)通信、發(fā)送控制指令、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接等各種綜合功能，做到與社會(huì)內(nèi)部相關(guān)應(yīng)急部門聯(lián)網(wǎng)，實(shí)時(shí)完成信息分享，同時(shí)做到對(duì)救援力量的集結(jié)和調(diào)度，在真正提升消防通信指揮活動(dòng)效率的同時(shí)，建設(shè)能夠研判、調(diào)度、決策、處置、傳遞的5G通信指揮體系，使消防部門的救援通信變得更加專業(yè)化[4]。（二）建設(shè)專門的5G通信標(biāo)準(zhǔn)體系消防救援往往需要遠(yuǎn)距離開展，移動(dòng)設(shè)備在接入5G通信網(wǎng)絡(luò)之后，也需要在不同的信號(hào)頻段、不同的網(wǎng)絡(luò)基站之中切換，所以需要在我國(guó)境內(nèi)建設(shè)全覆蓋的5G通信體系，利用5G通信技術(shù)圓滿完成消防救援指揮目標(biāo)。我國(guó)各個(gè)級(jí)別消防部門的通信體系必須得到統(tǒng)一，為消防救援指揮設(shè)備在移動(dòng)之后的使用提供統(tǒng)一化的支持，避免出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)、低質(zhì)量建設(shè)問題。在這一過程中，必須先從頂層設(shè)計(jì)入手，在做好5G通信基礎(chǔ)建設(shè)準(zhǔn)備以后，再分層次地開展各級(jí)別消防部門的信息化建設(shè)工作，最終使5G通信的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)順利完成。除此之外，消防部門需要與地方政府之間構(gòu)建出良好的協(xié)同合作機(jī)制，同時(shí)完善相關(guān)配套設(shè)備，例如衛(wèi)星通信設(shè)備等。（三）促進(jìn)5G公網(wǎng)集群在區(qū)域內(nèi)全覆蓋5G公網(wǎng)集群的基礎(chǔ)就是5G通信技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)全覆蓋之后，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)350MHz通信信號(hào)之中的缺陷，保證消防救援中心全體指揮人員第一時(shí)間完成關(guān)鍵信息的傳遞，將不同級(jí)別的聯(lián)動(dòng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，進(jìn)而提高消防救援工作效率。具體操作如下：（1）高效部署所有消防車輛，5G通信技術(shù)在與北斗定位系統(tǒng)結(jié)合以后，可以對(duì)所有消防車輛進(jìn)行準(zhǔn)確定位，同時(shí)掌握區(qū)域內(nèi)部的水源位置，進(jìn)而做到對(duì)消防力量的合理安排，在出現(xiàn)事故之后，消防車輛也能夠第一時(shí)間到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)參與救援；（2）5G通信技術(shù)可以與夜視、耐高溫、耐腐蝕等技術(shù)相結(jié)合，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)救援地點(diǎn)的傷員情況、事故現(xiàn)場(chǎng)的有毒氣體濃度、火情是否會(huì)持續(xù)蔓延等，從而使指揮中心的人員及時(shí)明確救援現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)，進(jìn)而在遭遇突發(fā)危險(xiǎn)情況之后妥善應(yīng)對(duì)并且解決危機(jī)[5]。（四）保證5G通信技術(shù)相關(guān)設(shè)備的兼容性在5G相關(guān)技術(shù)得到充分運(yùn)用的大背景下，各級(jí)消防部門必須配置與5G通信技術(shù)相匹配的設(shè)備，同時(shí)在必要的情況下，完成相關(guān)通信設(shè)備的研發(fā)工作。各級(jí)消防部門的通信指揮中心需要配置當(dāng)前最先進(jìn)的操作平臺(tái)、衛(wèi)星地面站、通信指揮車、各類圖傳設(shè)備等，做到與5G消防通信體系建設(shè)同時(shí)完成普及，所有參與消防救援活動(dòng)的人員都可以及時(shí)獲得并且運(yùn)用新的通信設(shè)備，高效完成消防救援通信指揮以及調(diào)度工作。（五）打造5G通信相關(guān)高水平人才隊(duì)伍任何工作都需要投入足夠的人才，因此5G通信技術(shù)的運(yùn)用也離不開優(yōu)秀人才的支持，消防部門必須根據(jù)5G通信技術(shù)的運(yùn)用需求，建設(shè)專門的、具備較高專業(yè)水平的人才隊(duì)伍。消防部門需要對(duì)內(nèi)部人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容以5G通信技術(shù)為主，同時(shí)加入5G通信相關(guān)設(shè)備的運(yùn)用方法，在每次定期培訓(xùn)活動(dòng)結(jié)束之后，對(duì)所有人員進(jìn)行能力考核。必要情況下，消防部門可以適當(dāng)引入高水平專門人才，為通信人才隊(duì)伍加入新鮮血液，在日常工作中對(duì)內(nèi)部所有人員進(jìn)行引導(dǎo)，使其主動(dòng)了解和學(xué)習(xí)5G相關(guān)技術(shù)，并在工作中不斷取得進(jìn)步[6]。四、5G通信技術(shù)應(yīng)用于消防通信指揮的未來(lái)展望在進(jìn)入新的發(fā)展階段以后，消防救援工作已經(jīng)廣泛地運(yùn)用5G通信技術(shù)，而且5G相關(guān)技術(shù)的價(jià)值已經(jīng)得到充分體現(xiàn)，所以未來(lái)在運(yùn)用5G技術(shù)時(shí)，消防部門應(yīng)當(dāng)重視數(shù)字化的消防隊(duì)伍管理工作，建設(shè)數(shù)字化的消防營(yíng)區(qū)，同時(shí)利用數(shù)字化技術(shù)檢測(cè)營(yíng)區(qū)內(nèi)部環(huán)境，這樣做不僅可以使消防員獲得生活和工作的便利，還可以在出現(xiàn)問題之后，第一時(shí)間進(jìn)行預(yù)警。5G相關(guān)通信技術(shù)還可以運(yùn)用于營(yíng)區(qū)門禁，所有進(jìn)出營(yíng)區(qū)人員以及車輛都會(huì)在得到記錄之后，將數(shù)據(jù)傳遞至5G信息系統(tǒng)內(nèi)部，統(tǒng)籌開展數(shù)字化營(yíng)區(qū)管理工作[7]。在各種物質(zhì)的分揀以及管理方面，可以使用先進(jìn)的RFID射頻識(shí)別技術(shù)，為不同物資設(shè)置不同的電子標(biāo)簽，高效監(jiān)測(cè)消防部門的物資貨運(yùn)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)所有物資以及全程監(jiān)測(cè)運(yùn)送物資的車輛，提升物資調(diào)度成效，而且5G通信技術(shù)能夠支持智能化操作，在很大程度上減輕管理人員的工作壓力。不僅如此，通過5G信息技術(shù)可以打造出不同級(jí)別的聯(lián)動(dòng)通信指揮體系，完成前期數(shù)