蒋 杰

（作者单位：遵义市广播电视台）

1 应急广播系统和物联网概述

应急广播系统是指当发生重大自然灾害、突发事件、公共卫生与社会安全等突发公共危机时，能够提供一种迅速、快捷的讯息传输通道[1]。目前，应急广播系统的特点是单向传输、被动接收上级应急信息、应急信息的处理结果不能反馈；未能形成从国家、省、市、县、乡、村到住户六级结构的双向通信体系；渠道单一，传统应急广播播发渠道为应急终端（收扩机），无法覆盖电视、广播、户外大屏等更多的发布渠道；内容单一，没有专业的内容制作系统，只能转发省级应急消息、融媒体中心成品和本地文件。

物联网就是物体与物体之间通过网络的形式进行相连接，将人、机、物在不同的时间、空间、地点实现互联互通。如果将物联网结合在应急广播里面将形成一套新型的系统，在当下具有重大的意义，这也是我国高度重视的项目。国家预警信息发布中心提出，要加快应急广播体系的建设，实现从中央到省、市、县、镇、村的全面覆盖，为各部门应急单位发布应急信息提供重要的依据。

2 智慧物联网的具体应用

物联网架构可以接入一切具有采集、播发属性的设备，所以可以应用到应急广播系统中，将接入的各种设备功能进行整合，根据业务提供应用层服务，并能根据设备采集的数据，形成大数据分析和人工智能处理，建立数据服务中心。物联网的实现方式是通过感知层来识别物体并采集信息，网络层进行信息、数据的传递，应用层实现计算、存储和管理等。物联网架构比互联网架构多了感知识别层，互联网基本上是根据超文本传输协议（Hyper Text Transfer Protocol，HTTP）或超文本传输安全协议（Hyper Text Transfer Protocol over SecureSocket Layer，HTTPS）提供通信服务，而物联网除了拥有互联网的通信协议外，还有蓝牙、串口通信、射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）、消息队列遥测传输（Message Queuing Telemetry Transport，MQTT）等协议提供通信服务[2]，如图1所示。

图1 物联网的应用架构

2.1 数据采集

物联网架构的感知层支持广泛的终端设备，如摄像头、音频采集设备、室内外显示屏、智能音箱、智能手机、电视、收音机、电脑等，通过各类终端设备可以对视频、音频、图片、用户行为、用户输入等数据进行采集。

2.2 数据分析

物联网架构应用层的数据服务中心可以统一汇聚各路应急广播数据，形成中央到省、市、县、乡、村的多级的应急广播大数据，从而对数据进行清洗、自动去重、分类等，并形成可查询检索、可视化展示、快速处理的数据。感知层中的人工智能可以实现智能画面识别、人物识别、光学字符（Optical Character Recognition，OCR）识别、语音提取、语音合成等功能[3]。

2.3 智能控制

物联网架构中应用层的数据服务中心经过数据分析后，可以将各设备按功能进行划分，数据服务可由单独设备或联动多个设备来完成。数据服务中心根据分析数据的结果，匹配对应业务策略，启动对应服务来控制响应的设备。

2.4 设备协同

设备支持采集数据和播发信息，并接受应用层的控制。比如，A设备所采集的数据经过数据服务中心分析后，成为B设备的控制输入，然后驱动B设备输出运行；而B设备的输出结果经数据服务中心分析后，成为其他设备的控制输入，使得各设备之间形成智能协同，组成智慧网络。

3 物联网架构的应急广播平台介绍

3.1 物联网架构的应急广播平台总体架构

应急广播系统纵向由国家、省、市、县多级平台构建而成，乡镇、村、街道成立应急广播站，最终形成由国家、省、市、区县、乡镇、村（街道）的六级结构。各应急广播平台和广播站之间是自上而下的统一监管，并支持下级向上级上报、反馈的双向传输链路，如图2所示。

图2 物联网架构的应急广播平台总体架构图

物联网架构的应急广播平台系统包含应急广播管理平台、应急广播前端台站、传输覆盖网和应急终端等。

中央应急广播平台对接了省、市、县应急广播平台，内部平台包括调度控制、制作播出系统，保证应急广播系统的汇入、生产、审核、发布流程。应急信息通过传输覆盖网络被发布到市级平台、县级平台的各类终端，而且多级平台之间和内部覆盖信息安全系统采用国密算法SM2、SM3加密，并对系统设备进行数字证书验证、管理，保证应急系统和信息的安全[4]。

各个对接的系统通过卫星网络、专网或互联网接入应急平台，通过防火墙保证数据的接入和输出的安全隔离。内部网络划分为服务器区域、安全管理区域、办公区域（调度、指挥、生产、发布）。

3.2 各级应急广播平台的应急业务

各级应急广播平台的应急流程是应急信息、播发指令从国家、省、市、县自上而下的发布流程。中央下达到省应急广播平台，省级平台接收应急消息、指令后，首先分发给省广播电视传输中心，然后再往下转发。市级平台接收省级平台应急信息和播发指令后，直接向市所管控的应急终端播发应急消息，并根据应急信息的类型、等级适配播发策略，决定是否将其往县级转发。同时，市应急广播平台同样可以接收市级部门的应急消息并对其进行处理。县级平台接收应急消息和播发指令后，在县、乡、村所有终端对其进行直接播发。

4 应急广播系统建设组成

应急广播系统包括视频交互管理系统、指挥调度系统、安全系统，以及总控台、适配器、应急终端等其他设备。

视频交互管理系统主要负责完成应急信息的接入、生产、审核、发布，具有设备终端管理、媒体库、大屏可视化、监测、运维管理、数据分析、统计报表等功能。设备包括视频编码器、视频中控服务器、大屏幕服务器、数字光处理（Digital Light Processing，DLP）、展示大屏、多媒体终端机、摄像头等[5]。涉及的软件有播出软件、字幕软件、终端应用操作软件、采集软件、数据库软件、后台服务软件等。

指挥调度系统主要负责在应急灾害情况下，从国家到省市县各级联动的音视频会议调度指挥，主要是通过各地灾情现场摄像头或传感器将信号传输到视频交互管理中心，由软件将相应的图像解码输出到显示大屏，指挥人员可在大屏上直观了解现场一切情况，并制定相应的应急预案。每个检测点的实时数据显示结果可呈多样化展示，并提供预警、报警提醒和后台大数据。

安全系统包括安全防火墙、入侵防护、日志审计、数据库审计、漏洞扫描等设备，主要负责系统的安全问题。其他组成设备有总控台、适配器、应急终端、交换机等通用设备。

5 物联网架构的应急广播系统的优势

笔者将从播发内容、覆盖率、通信网络、效率、服务五方面来阐述物联网架构的应急广播系统的优势。

5.1 播发内容丰富

应急广播的展示终端支持手机、电脑、户外大屏、电视、电台等，内容播发格式支持语音广播、图文广播、字幕广播、视频广播、短信通知、网站文章等，政策方面支持便民信息、政策宣传、疫情防控等内容播报。

5.2 覆盖率较高

传统的应急广播的覆盖范围十分有限，当用户不在广播的范围内就不能接收消息，而基于物联网架构的应急广播系统播发终端更广泛，其可应用于移动设备、个人电脑、公交地铁显示屏、户外大屏、家庭电视、收音机、小区街道喇叭等，覆盖用户生活中的方方面面。

在较偏远的山区，有线、无线网络是难以完全覆盖的，但是可以通过射频、卫星等方式实现应急广播的全覆盖。

5.3 断网情况下能向外界发送应急信息

在自然灾害面前，人们可能面临着断网危机，当应急广播系统面临所有网络不可使用的情况，物联网架构可支持卫星模块的接入，使用卫星短报文模式向上级、平级平台发送应急信息，或上级、平级平台给灾区提供援助服务。

5.4 提升应急广播传输效率

传统应急广播系统只能被动等待上级下发通知，层层下发；而且缺乏上报消息的渠道，只能采取电话等方式层层上报，在上传、下发消息时，不能实现及时处理。但是，通过物联网架构的应急广播系统支持用户使用智能终端上报灾情，并将其传入系统；而且还可以通过采集终端第一时间实时采集现场的具体画面，实时监控河水水位、山体移动、公路交通等状况，发现情况立刻告警[6]。

各终端采集的大量数据经大数据技术分析处理后，可以直观、分类呈现，方便用户查询和检索，帮助指挥调度人员快速反应、作出判断，当数据分析判断某项数据超过阈值时，会自动提醒工作人员，方便工作人员处理。

系统支持对实时监控画面进行分析，通过画面识别发现水位上升至警戒线、山林着火、山体滑坡等情况，会第一时间发出告警信息，支持对用户上传的信息进行分析，预判信息的真实性；当上传信息数量超过阈值后，就会第一时间通知相关人员进行处理，如此可以提升信息播发效率。

系统通过数据分析和人工智能处理的结果可以预判应急情况的发生时间，根据配置的播发流程会自动播发紧急情况，支持一键播发物联网架构下的所有设备终端，应急消息播发达到全覆盖[7]。

5.5 应急广播服务

应急广播提倡平战结合的服务方式，为广大老百姓提供便民、宣传服务，而在紧急灾害情况下则是重要的救援通道。

在灾情未发生前，基于物联网的应急广播系统可以根据灾害发生的概率，提醒广大人员做好灾情防备；在灾情已发生后，会对有危险的区域进行判断，紧急提醒广大人员避灾、避险，提供救灾、救援服务。当发生灾害时，应急广播系统会上报灾情情况，相关部门在第一时间接到信息后，会给各级指挥中心迅速下达指令，将应急措施或救援方案将及时下达到相应地点。另外，老百姓也可以在交互终端上报灾情，以请求救援。

6 结语

应急广播可以增强对突发事件的可控性，为政府开展救援工作提供重要的线索。而且，应急广播系统还可以在应急显示系统上提供天气情况、温度信息、温馨提示等，为政府的宣传提供强有力的支持。