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随着2006年1月8日国务院发布的《国家突发公共事件总体应急预案》的出台和2007年11月1日《中华人民共和国突发事件应对法》的生效,突发公共事件及其应急指挥有了系统的定义和明确的内涵。同时,一系列应急指挥相关法律法规的制定发布为进一步完善突发事件应急指挥系统的建设指明了方向。应急指挥多针对影响深度和广度较大的公共安全事件。一般来讲,突发公共安全事件分为四类:自然灾害事件、事故灾难事件、公共卫生事件和社会安全事件。
一、应急指挥需求及发展趋势
(一)公共安全突发事件防范对于应急指挥的要求
应急指挥一词主要是指,在突发事件应急处置活动中,上级领导及机关,对所属下级的应急活动和应对突发事件进行的特殊的组织领导活动。相应的应急指挥系统是指政府及其他公共机构在突发事件的事前预防、事发应对、事中处置和善后管理过程中,通过建立必要的应对机制,采取一系列必要措施,保障公众生命财产安全,促进社会和谐健康发展的有关活动和相关软硬件设施。应急指挥最重要作用是在紧急情况下,运用正确的指挥而充分发挥有限的应急力量控制事态发展,体现出应急指挥在突发情况下减少损失、保护生命财产安全的效率。依据《国家突发公共事件总体应急预案》的要求,针对公共安全突发事件的防范和处置的基本原则是:
1.以人为本、依法处置,切实履行政府的社会管理和公共服务职能,把保障公众健康和生命财产安全作为首要任务,依据有关法律和行政法规合理开展指挥处置工作,最大程度地减少突发公共事件及其造成的人员伤亡和危害。
2.加强管理、预防为主。加强应急管理,规范化、制度化、法制化。增强防范意识,坚持预防与应急相结合,常态与非常态相结合,做好应对突发公共事件的各项准备工作。
3.统一领导、分级负责,建立健全分类管理、分级负责,条块结合、属地管理为主的应急管理体制,实行行政领导责任制,充分发挥专业应急指挥机构的作用。
4.快速反应、协同应对,加强以属地管理为主的应急处置队伍建设,建立联动协调制度,充分动员和发挥各个部门,单位和社会团体的作用,依靠公众力量,形成统一指挥、反应灵敏、信息完备、功能齐全、协调有序、运转高效的应急管理机制。
5.依靠科技、提高素质,加强公共安全科学研究和技术开发,采用先进的监测、预测、预警、预防和应急处置技术及设施,充分发挥专家队伍和专业人员的作用,提高应对突发公共事件的科技水平和指挥能力。
由以上原则可以看出应急指挥贯穿着公共安全事件防范与处置的全部过程,起着至关重要的作用。由于大多数公共安全事件具有突发性、公共性、危害严重、处置复杂、信息量大等特征,因此在进行应急指挥系统的建设时,首先需要重点考虑上述公共安全事件的共性特点,另外,具体到不同的突发公共安全事件,其应急指挥还应具有不同的特点。
(二)我国应急指挥体系的应用现状与发展趋势
我国是一个自然环境复杂、自然灾害多发的国家,同时随着改革开放的深入,我国社会处于社会转型期,各种复杂社会矛盾凸显。近期,我国的突发公共安全事件不断发生,相应的应急指挥任务十分繁重。我国的应急指挥体系建设既有很强的重要性和紧迫性,又有相当的艰巨性和长期性。目前我国已经构建起了应急指挥的“一案三制”核心体系框架。“一案”是指应急指挥体系中的预案建设,“三制”分别是指体制建设、机制建设和法制建设。但是相比软性体系的建设,应急指挥信息系统的发展却比较滞后,随着我国现代社会突发公共事件呈现复合化、叠加化、连锁化的趋势,必须建立结构化、网络化和平面化的应急指挥信息系统才能有效处置应对。
1.结构化趋势
目前,我国大多数城市还没有建立长期的应急指挥机构,应急响应过程一般都存在几个指挥中心,如公安“110”指挥中心、消防“119”指挥中心、“120”救护中心等,基于全过程的应急管理通常包括4个阶段:事故预防、应急准备、应急响应和事故恢复。从4个阶段出发并结合应急管理的发展趋势,建立应急管理组织机构职能结构。应急指挥中心的结构化主要目的是实现应急资源和管理的有机整合。在应急指挥中心的建立过程中,确立自上而下的应急决策、应急指挥和处置力量组成的应急指挥体系,理顺信息上下沟通的渠道。
2.智能化趋势
应急管理的技术支撑体系是应急管理者作出决策的依据来源,同时也是能够顺利实现应急响应联动的保障。目前我国尚未建立独立、完善的应急管理技术支撑体系。根据应急管理所需发挥的职能,应急管理的技术支撑体系的发展趋势主要包括:信息化的应急联动响应系统、物联网化的应急事态监测系统、事故后果智能预测与模拟系统和应急响应专家系统等。
3.网络化趋势
应急指挥运作机制的建立与完善,从范围上涵盖事故预防预警、应急准备、应急响应和事故恢复4个逻辑环节;各个组织通过稳定的信息交流和系统间的互操作组成一个有机的网络体系,确保在准确反映突发公共事件状况的前提下,保障各项权力的顺利执行;提高应急指挥决策的科学性和准确性。
(三)典型的应急指挥系统方案
1.国家突发公共卫生应急指挥中心系统
国家突发公共卫生事件应急指挥中心建设的主要目标是形成一个医疗卫生和疾病预防控制的信息化应急处理系统,实现突发公共卫生事件信息的采集、传输、存储、处理、分析及预案编制。其主要功能包括:应急指挥功能,通讯功能,信息采集分析功能等。国家突发公共卫生应急指挥系统主要由三个系统平台和相关政策法规体系、标准体系组成。三个平台分别是基础信息平台,专业应用平台,综合决策平台。其具体实现包括基础数据库系统、地理信息系统、遥感动态监测系统、专家知识与专业模型、虚拟现实系统、决策支持系统和综合查询系统等七个子系统。国家突发公共卫生应急指挥系统的建设实现了以下几个方面的功能:
一是针对特定卫生事件的对全国范围内医药卫生资源实时调度方案的辅助制定,合理配置有关资源和及时控制疾病传播;
二是实现对全国范围内突发公共卫生事件的实时监测,及时发现疫情;
三是生成针对不同卫生事件的多种处理预案;
四是实现虚拟环境下的疾病演化模型,并对处理方案的预期效果进行模拟;
五是实现医疗卫生资源管理业务和信息管理的统一性和一致性,并实现网络化远程调度管理。
2.上海市防震减灾应急决策信息系统
上海市防震减灾应急决策信息系统主要目的是建立市级地震应急指挥中心信息系统,实现地震局、相关行政管理和公共媒体等部门的信息传递和处理。为城市防灾减灾应急指挥提供地震应急所需的各种信息和决策支持。信息系统主要由地震地质基本信息、地震灾害快速评估系统、地震应急决策信息系统、信息查询系统、系统维护管理等系统组成,可以动态地提供在各种可能地震状况下城市建筑物和生命线工程破坏的预测,有效地进行地震发生后的即时震害快速评估并根据震害快速评估情况,提供地震应急决策所需的有关辅助信息等。
二、物联网技术在应急指挥中的应用
物联网(Internet of Things IoT)是一种将各种有线和无线网络与互联网融合,综合应用海量的传感器节点、智能终端等设备和相关技术,通过将所有物品与网络的连接,实现物与物、人与人之间互联互通,从而方便地进行识别、管理和控制的网络。物联网代表了未来计算与通信技术发展的方向,被认为是继计算机、Internet之后,信息产业领域的第三次发展浪潮。最初,物联网是指基于Internet利用射频标签RFID(Radio Frequency Identification)技术、电子产品编码EPC(Electronic Product Code)标准在全球范围内实现的一种网络化物品实时信息共享系统。后来,物联网逐渐演化成为一种融合了传统网络、传感器、自组织无线通信网络、普适计算等的信息通信ICT(Information and Communications Technology)技术,并正在形成一种新的信息产业,其应用领域也从最初的智能物流和环境监测逐步渗透到智能交通管理、智能电网、公共安全、应急指挥、智能家居、工业监测、智能医疗等现实生活和社会生产中的各个角落。
随着物联网在社会生活中的不断应用,物联网技术也推动着突发公共事件应急指挥的发展变革。将物联网技术应用于应急指挥系统,至少可以在应急资源调配、应急信息感知与传输、应急通信等应急指挥的关键环节发挥其他技术所无法替代的重要作用。
(一)RFID技术在应急资源调配中的应用
应急资源调配是应急指挥系统中关键的一环,关系到整个突发事件处理的成败。大规模的突发公共事件除了具有突发性、不确定性、衍生性等特征外,还具有受灾面积大、应急物资需求量大、应急需求点多等特征,这些特点决定了大规模突发事件应急资源调配的复杂性远远超出一般意义上的资源调度,不仅需要考虑单供应点到多需求点的调度,还需要考虑多供应点到多需求点的调度,并应在不同的应急阶段考虑调度不同种类的应急物资,这些需求都超出了传统物流技术的能力范围。随着物联网技术的发展,应急指挥的资源调配的方式和形式也发生深刻变化。
RFID技术是一项利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递,达到识别目的的物联网技术,通常由电子标签和阅读器组成,阅读器与电子标签可按约定的通信协议互传信息。基于RFID的智能物流系统广泛地应用于现代物流行业,并带来了显著的效益。一方面,基于RFID的智能物流系统实现了对货物的识别和跟踪,大大提高了物流管理系统的信息化和自动化程度;另一方面,使用基于RFID的智能物流系统提高了仓库的作业能力,简化了物流流程,实现了对物流各环节信息的实时监控与跟踪,在降低了成本的同时还提高了效率。应急资源调配从本质上讲也属于物流的范畴,在应急资源调配中引入基于RFID的智能物流系统同样可以起到提高执行效率、减少调配时间和降低物流成本的效果。基于RFID的智能物流系统关键技术和典型系统如下:
1.条码及RFID卡技术
在物流行业,条码及RFID卡主要用来标识与管理各种物质资源,可以直接引入应急资源调配管理系统。其中,条码是将特定的几何图形按照一定的编码规则组合起来的符号,可分为一维条码和二维条码。一维条码按照应用分为商品条码和物流条码。商品条码包括EAN码和UPC码,物流条码包括128码、ITF码、39码等。二维条码是将特定的几何图形按一定的规律在平面进行排列组合可分为行排式二维条码和矩阵式二维条码,相比一维条码,二维条码在信息量以及安全性上都有较大的提高,条码技术的出现对于物品的识别起到了功不可没的作用,但同时也存在一定的局限性:(1)条码采用了可视传播的技术,用户必须在可视距离内将扫描仪对准条码才有效;(2)如果条码被撕裂、污损或脱落,就无法扫描;(3)没有真正实现“一物一码”,管理不到位;(4)没有分类和属性信息。因此,条码技术虽然适用于物流领域,但是不能透明地跟踪物品和贯穿整个物流过程。RFID卡即前文提到的电子标签,与条码类似,RFID卡也是标签信息的载体,只是需要使用专门的RFID读卡器利用无线频率信号读取。但与条码技术相比较,RFID卡在信息容量、单次读取数量、读取距离、反复读写能力、读写方便性和环境适应性等方面都大大优于条码,更能够满足复杂情况下对资源调配的高效性需求。目前RFID的产品很多,从分类上讲,可选择的成熟产品有主动式和被动式RFID卡,低频、中频和高频RFID卡等多种类型。
2.EPC技术
EPC(Electronic Product Code,电子产品码)是由EPCglobal定义并积极推广的产品标识系统,其目标是提高物流供应链管理水平和降低成本而发展起来的物联网技术。EPC可以实现对所有实体对象(包括物资、集装箱、包裹等)的唯一有效标识和统一的信息交换格式,从而构建起物流系统中的“互联网地址系统”。从本质上讲,EPC技术是基于互联网技术和RFID技术而发展起来的复杂、全面而综合的物联网系统。采用EPC之后,所有的设备或产品可以在任何地点可以由任何人读取其标识信息。在应急资源调配领域应用EPC系统,不仅可以解决物资的识别与管理问题,还可以有效地解决在跨地区甚至跨国物资调配中的物资统一标识与信息交换问题。
3.物资可视化系统
物资可视化系统最初是美军在海湾战争期间提出的,其思路是通过对物资的智能识别和在运物资的实时精确定位,解决物资的追踪和管理问题。根据美国国防部及其供应商的报告,美国已经完成了以RFID技术为基础的“联合资产可视化系统”(Joint Total Asset Visibility,JTAV)在全球的部署,通过该系统,美军指挥部可以在40多个国家的400多个地点实时读取在运物资的RFID信息,并可以通过卫星实时定位运输物资的船只,最终实现对后勤物资的有效追踪和高效管理。物资可视化系统实际上提供了针对物资的集识别、定位和管理于一体的一整套解决方案,将物资可视化系统应用于应急资源调配,可以较准确地定位物资的位置、保证应急物资能够按件、及时地送到事件发生地,避免重复供应和浪费,提高应急物资供应的效率和精度,并可以辅助相关部门进行应急决策,准确把握突发事件应急救援的进展态势。
(二)无线传感器网络在应急信息感知与传输中的应用
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是由部署在监测区域内的大量传感器节点组成,能够协作地感知、采集和处理感知对象的信息并通过无线通信方式发送给观察者的一个多跳的、自组织的物联网系统。不同于普通网络,无线传感器网络技术成功地解决了节点在野外和恶劣条件下无人值守工作的三个有限(电源能量有限、通信能力有限、计算和存储能力有限)的情境下大规模动态自组织成网的难题。也就是说,低成本的传感器节点可以在电池供电的状况下,大量随机散布于监测区域,不需人的干预自组织成网,并自动将采集到的信息通过多跳传输给观察者。无人干预下的自组组网、信息感知与无线传输是无线传感器网络的核心特点,利用这些特点,无线传感器网络可以在任何时间、任何地点部署于可能没有公共通信网络覆盖的、对人身健康存在危害的或者人无法到达的突发事件发生地,并实时感知和传送布设现场的各个方面的信息。无线传感器网络对于应急指挥的重要意义体现在通过对突发事件现场相关信息的全面而实时的采集与传输,可以达到事前预警和事后信息支撑的作用。典型的应用场景如下:
1.无线传感器网络在煤矿安全信息感知中的应用
目前我国的煤矿生产主要采用井工开采的方式,开采环境极其复杂和恶劣,安全事故频发。目前已经出现了许多基于无线传感器网络的煤矿安全信息感知系统,如基于无线传感器网络的矿井气体和坍塌检测系统、基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统、基于无线传感器网络的煤矿安全综合监控系统等,这些系统在实际生产中发挥了十分明显的效果。与其他感知与通信技术相比,无线传感器网络主要解决了以下几个问题:(1)实现了对瓦斯、透水、火灾、顶板坍塌等常见事故因素的实时精确感知;(2)解决了坑道环境下的节点定位问题;(3)解决了井下巷道内线状网形态下的节点间通信和路由问题。这些问题的解决对于提升煤矿安全监控能力和水平有着重大的现实意义。
2.无线传感器网络在自然灾害信息感知中的应用
自然灾害预警是无线传感器网络的经典应用之一,也是研究最为深入的无线传感器网络领域之一,无线传感器网络实现了对于具有自然灾害隐患区域的全方位、多角度、全天候、无人值守的实时监控和预警。在国外,2004年麻省理工学院的科研人员使用无线传感器网络技术在洪都拉斯北部阿关河流域部署了一套洪灾安全预警系统,该系统在阿关河不同的位置放置了雨量、气温和水压三种传感器节点,通过节点配置的通信半径可达25km的通信模块以自组组网的方式进行通信,由该系统获取的信息,结合洪灾预报的经验模型,可以为阿关河流域提供洪灾预警功能。在国内,为解决太湖蓝藻水华不定期爆发所造成的供水危机,中国科学院的研究人员2011年在太湖部署了一套基于无线传感器网络技术的太湖水质与蓝藻监测系统。该系统通过在蓝藻频发区域建立多个实时采样传感器节点,采集并实时监测对藻类生长影响显著的常规指标,然后将采样数据通过多跳的无线采样网络上报到监控中心,最后在监控中心进行数据融合、分析和发布。除此之外,将无线传感器网络用于工业区的环境监测,还可以起到对于重大污染事件的预警和违法排污行为的取证等。
3.无线传感器网络在突发事件应急医疗中的应用
远程医疗监护是指对监护对象的健康状况和生理医学信息进行感知,并将感知信息通过通信网络传送到远端的监护中心进行分析,并给出诊断意见的一种技术手段。远程医疗在突发事件应急管理中的应用主要体现在两个方面:一方面是用于赈灾救护。在突发事件现场,由于受地理环境和医疗条件的限制,受灾伤员很难得到及时的救治,基于无线传感器网络技术的远程医疗监护系统能够在事发现场将受灾伤员的现场状况和生命体征参数远程发往医疗服务中心和各级医护人员并提供反向辅助救治和指导的手段,可以大大降低伤残率和死亡率。另一方面是用于个人健康监护与管理。个人健康突发事件也可看作是突发事件的一种,虽然其造成的危害远不及公共突发事件和自然灾害,但是对当事者的影响却是巨大的。面向个人健康监护的远程医疗技术不仅能够在患者病情突发恶化或者使用者的身体状况遭遇危机时报警,还可以发现疾病的早期症状,达到预警目的。医护人员则可以在远端的监护中心观察状况并提供实时的诊断和建议,从而极大地方便了广大病患者和弱势群体。
除了上述无线传感器网络在应急指挥领域的三种典型应用之外,无线传感器网络在安全救援、大型建筑物健康状况预警、工业危险区域安全信息采集、工业毒气排放监测等领域也具有广泛的应用。
(三)移动自组织通信网络技术在应急通信中的应用
移动自组织通信网络,即MANET(Mobile Ad Hoc Network),是一种无需基础设施支持、自主组网、自动配置的对等式网络,网络中的移动终端不仅具备通信功能,还具备中继功能和路由功能,通过多跳传输的方式,远距离通信可以经过中间节点的转发来完成,而整个网络也能够根据实际情况自适应地形成任意的网络拓扑。另外,移动自组织网络可以独立工作,也可以接入Internet或蜂窝无线网络,从而大大扩展了网络的传输范围。与常规的通信系统相比,自组织通信网络的特点是无线自组织、无需固定中心、动态拓扑和多跳通信,具有组网灵活、抗毁能力强、可快速组网等优势。在常规通信设施失效的情况下,采用移动自组织网络可以确保通信网络的自动、快速部署,确保视频等高带宽数据(含话音)的业务需求,并能与灵活的卫星回传链路相结合。使用移动自组织网络,工作人员可以在任意地点、任意时间、不依赖任何现有基础设施进行通信,从而在突发事件现场实现大范围通信网络的快速部署。将本地自组织通信网络与远程指挥相结合,保证了救援工作的顺利进行,因此其巨大的政治、经济和社会价值是必然的,必将有助于大幅度提高我国在抢险抗灾方面的指挥能力和工作效率。
在产业化方面,目前国内市场上也出现了许多基于自组织网络技术的通信产品,如用于应急指挥的应急多方即时语音系统、用于边疆和偏远地区等无移动信号覆盖区域的Ad Hoc系统以及基于OFDM和自组织网络的WiMesh系统等。但总的来讲,我国在移动自组织网络方面的研究还处于理论阶段,成熟的产品较少,并且由于移动自组织网络的应用主要局限于小范围,难以促进产业链各环节的参与和开发商投入积极研发的热情,庞大的行业和广阔的应用需求还没有被激发出来,这使得该产业的发展受到一定程度的抑制,有待进一步的改善。
三、应急指挥物联网系统的发展思路和发展重点
(一)发展思路
1.提高应急指挥信息化建设意识,统一规划和逐步推进
目前整个物联网行业发展总体处于条块分割的无序状态,没有形成优势互补、协调发展的态势,应急指挥物联网应用体系框架和发展路线尚不够明晰,对应急指挥中物联网的需求分析不够深入甚至比较简单,难以形成有代表性的、可大范围推广的系统解决方案。为摆脱这一局面,首先必须正确认识信息化,逐步克服“信息孤岛化”和“信息碎片化”现象,在应急指挥工作中进一步增强信息意识,以物联网技术促进应急指挥系统信息化建设的开展。其次,应急指挥体系是综合多种因素的系统工程,不能忽视其中任何一方面因素。最后,必须认识到信息化建设的长期性和艰巨性,制订长远发展规划并落实长效工作措施,物联网建设是渐进的发展过程,不能急于求成。
2.重视标准的制定
我国正处于物联网行业的发展初期,物联网标准极其缺失,这也是所有行业在发展初期面临的普遍问题,我们必须认识到,技术的研发和物联网标准的制定同样重要。制定标准与技术研发必须双管齐下,二者互相交替。一方面,要投入专业的研发人员参与标准制定,因为只有研发人员知道哪些技术需要标准的统一,才能制定出对技术有推动作用的标准;另一方面,必须重视政策在标准制定过程中的重要引导作用,政府要引导核心技术研发和推进标准制定,加强顶层设计。
3.重视对已有系统的整合与衔接
国内大型的应急指挥信息化系统的建设非常少见,但也存在许多一些为集中解决某一问题而建设的系统,如上海市防灾减灾指挥的综合协调和指挥中心系统、用于调度指挥的多方音视频通信系统以及分布广泛的视频监控系统等,必须重视应急指挥物联网系统与现有系统的整合与对接,一方面是功能上的整合与对接,实现优势互补的效果;另一方面是技术上的整合与对接,达到信息共享、功能互用的理想局面。首先,忽视已有系统重新建设造成了重复投资和资源浪费,也会遭到相关部门的抵制;其次,物联网本身就是一种包容的网络,有能力也有必要借助已有的资源;再次,每种技术都有自身的长处和缺陷,多种技术的融合可以取长补短、最大程度地发挥各自的优势;最后,通过对已有系统的整合和对接也可以大大降低系统建设的成本,有助于系统的推广。
4.重视各种新兴技术的引入与吸纳
物联网是一种与时俱进的网络,从物联网的发展历史不难看出,每一种新技术的出现,都为物联网带来了生机与活力。可以认为,物联网并不是一种技术,而是一种思想,任何一种符合物联网思想的技术都可以引入到物联网中,RFID、M2M、无线传感器网络、云计算、大数据等技术都不是作为物联网而产生的,但这些技术产生后都成为了物联网技术的一份子。因此,发展应急指挥物联网系统也应重视对各种新兴技术的引入与吸纳。
5.重视系统层面的建设
通过自上而下的进行规划与实施,使用中间件、协议和格式转换等方式将不同部门、不同功能的系统进行统一管理、统一调度和实现信息共享,最终形成互联互通、功能全面、智能高效的整体化应急指挥物联网系统。
(二)发展重点
1.视频结构化描述
作为突发事件现场信息的最主要感知手段之一,视频监控系统正面临着缺乏深度应用的模式、监控网的智慧化程度不高、系统建设的投入产出比低等突出问题。而在实际应用中比较成熟的智能视频分析技术也仅是针对单点进行分析,分析的结果无法与整体信息充分融合,从而造成了无数的数据孤岛,也无法形成高效的检索手段。在应急指挥领域的视频监控技术的发展中,视频信息高效提取、各信息系统之间的标准数据交换、不同子系统之间的互联互通及不同格式视频信息之间的语义互操作成为当前亟待解决的问题。为此,使视频监控系统智慧化、语义化和情报化的视频结构化描述技术应运而生。视频结构化描述技术对应急指挥系统的提升作用主要体现在三个方面:一方面,将视频数据转化为机器可理解的文本信息,实现在海量视频信息中准确快速查找及高效预警;另一方面,通过对视频进行前端分析与筛选,减少视频传输的盲目性,用于视频传输的网络带宽得到了大幅度的节省,不但保证视频数据调阅共享的实现,而且也保证了其他业务带宽不被影响。最后,以文本为载体的描述数据,为实现视频监控信息与其他信息系统之间的互操作提供了基础。
2.物联网安全技术
系统安全和数据安全对于突发事件应急指挥具有十分重要的意义。一方面,公共突发事件的现场数据常常具有保密性质,不能轻易向外界透漏;另一方面,重、特大的公共突发事件往往威胁国家安危,必须防止不法分子针对应急系统的恶意干扰和破坏。因此,必须在应急指挥物联网系统中增加安全支撑技术,主要包括物联网终端安全、接入安全、数据链路安全和后台安全等关键技术与组件。其中,终端安全是指软硬件安全和信息存储安全;接入安全是指接入终端身份可认证、终端行为可监控;数据链路安全主要针对机密数据传输过程中的安全;后台安全是指保护应急指挥和决策中心不受攻击或者受到攻击后仍能正常工作。国内针对物联网的研究大都针对技术层面和应用层面,物联网安全的研究基础相对薄弱,物联网的特有属性又使得物联网具备传统网络所没有的安全威胁,因此,针对物联网安全技术的研究成为物联网研究不得不面对的课题,必须引起科研人员的重视。
3.高精度移动定位与导航技术
在应急指挥过程中,对于人员、车辆和物资的精确定位是必不可少的。目前世界上应用最为广泛、技术最为成熟的室外定位技术是美国“全球定位系统”(GPS),但是这一技术在应用过程中存在定位精确度不够高的缺陷。北斗卫星导航系统是中国独立研发、具有自主知识产权的定位系统,目前已经开始为中国和周边地区提供定位、导航和事件校正服务。鉴于应急指挥应用领域的敏感性,有必要在应急指挥物联网系统中全面采用北斗卫星导航系统,并基于北斗卫星导航系统研究和开发高精度快速定位技术(亚米级)、基于海量矢量/卫星地图数据存储和绘制技术等。我国的北斗卫星定位导航系统已经在汶川大地震、绵阳地震等应急救灾事件中发挥了重大作用。除了室外定位以外,建筑物内部定位、坑道内定位等室内定位技术对于大型建筑物消防、矿难等突发事件的应急指挥也具有十分重要的意义,目前具备应用潜力的室内定位技术有Zigbee定位、WiFi定位、智能视频定位、无线定位等,需要结合应急指挥的实际需求进行进一步的研究与系统集成。
4.云计算与云存储
云计算技术是分布式计算的一种,其基本的概念是通过网络将庞大的计算和数据处理自动分拆成无数相对轻量级的子集,再交给大量的计算机进行计算、处理和分析,最后将计算和处理结果提供给用户。云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念,是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。将云计算和云存储应用于应急指挥系统,可以低成本的方式大大提高数据处理的速度和存储能力,从而解决了大系统中面临的数据丰富却不可用、数据充足却无空间存储问题。
(供稿:巩思亮)