一、天通衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

（一）天通衛(wèi)星發(fā)展歷程

汶川地震后，國(guó)家提出建設(shè)自己的移動(dòng)通信衛(wèi)星，以確保在嚴(yán)重自然災(zāi)害時(shí)的應(yīng)急通信需求。2011年國(guó)家立項(xiàng)研制建設(shè)單獨(dú)自主的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。2016年天通一號(hào)01星在我國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，標(biāo)志著中國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)始發(fā)星的成功部署。隨后，天通一號(hào)02星和03星也相繼發(fā)射成功，形成了一個(gè)完整的衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。預(yù)計(jì)之后還會(huì)通過(guò)增加衛(wèi)星數(shù)量來(lái)擴(kuò)大覆蓋范圍，為用戶提供更加較好的通信服務(wù)。

（二）天通衛(wèi)星應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

天通衛(wèi)星系統(tǒng)具有廣域覆蓋、全天候、安全可靠等明顯優(yōu)勢(shì)，已實(shí)現(xiàn)對(duì)我國(guó)領(lǐng)土、領(lǐng)海的多方面覆蓋，能夠在地面通信系統(tǒng)無(wú)法覆蓋或遭受破壞的情況下，提供可靠的通信保障。在物聯(lián)網(wǎng)通信領(lǐng)域，天通一號(hào)衛(wèi)星是國(guó)內(nèi)應(yīng)用較好廣的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，具備較好的數(shù)據(jù)傳輸能力。其衛(wèi)星終端能夠?qū)崿F(xiàn)高速、穩(wěn)定的雙向數(shù)據(jù)傳輸，不僅支持?jǐn)?shù)據(jù)和短報(bào)文的發(fā)送，還能高效處理并傳輸多媒體數(shù)據(jù)。為公務(wù)應(yīng)急、海上作業(yè)、航空通信等領(lǐng)域的客戶提供便捷安全的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)通信服務(wù)。

天通一號(hào)系統(tǒng)功能

磐鈷智能深耕衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)多年，利用自研的漸進(jìn)式圖片壓縮算法，通過(guò)天通衛(wèi)星9.6kbps/條的傳輸通道成功實(shí)現(xiàn)了窄帶衛(wèi)星的圖片傳輸應(yīng)用，創(chuàng)新地在無(wú)信號(hào)區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的同時(shí)，還支持圖片傳輸功能，做到一圖勝萬(wàn)言。天通哨兵PS02是國(guó)內(nèi)始發(fā)能夠通過(guò)天通衛(wèi)星傳輸圖片的設(shè)備。

二、無(wú)信號(hào)區(qū)域圖傳監(jiān)測(cè)的“智能之眼”

（一）無(wú)信號(hào)區(qū)域監(jiān)測(cè)難點(diǎn)

1.網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足

在偏遠(yuǎn)或地形復(fù)雜的地區(qū)，地面通信基礎(chǔ)設(shè)施可能不完善，導(dǎo)致通信中斷，影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。

2.寬帶衛(wèi)星價(jià)格昂貴成本高

寬帶衛(wèi)星通信雖然能夠提供遠(yuǎn)距離的通信服務(wù)，但高額的衛(wèi)星使用費(fèi)以及維護(hù)成本，使得寬帶衛(wèi)星通信難以在預(yù)算有限的項(xiàng)目中廣應(yīng)用。

3.監(jiān)測(cè)范圍有限

傳統(tǒng)的衛(wèi)星監(jiān)測(cè)方案主要集中于數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，不能傳輸高分辨率圖像，無(wú)法直觀地掌握現(xiàn)場(chǎng)的詳細(xì)情況。

4.帶寬限制

圖像傳輸通常需要較高的帶寬，但在帶寬受限的情況下，如使用某些ISM頻段時(shí)，可能無(wú)法滿足高清圖傳的帶寬需求，導(dǎo)致傳輸質(zhì)量下降。

（二）解決方案

以天通一號(hào)物聯(lián)網(wǎng)通信為基礎(chǔ)，結(jié)合高倍率圖片壓縮、邊緣計(jì)算處理和云平臺(tái)處理構(gòu)建了戶外數(shù)據(jù)的監(jiān)控指揮系統(tǒng)。該系統(tǒng)能在一些環(huán)境惡劣的地點(diǎn)滿足各種不同的通信需求，將現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)、抓拍圖片、預(yù)警信息、違法事件等及時(shí)傳到指揮中心，彌補(bǔ)現(xiàn)有通信手段的局限性，使緊急情況下的通信覆蓋能力得到加強(qiáng)，在任何地點(diǎn)都能有效地進(jìn)行監(jiān)控指揮。

（三）產(chǎn)品概述

天通野外攝像機(jī)（天通哨兵）PS02是一款專為野外環(huán)境設(shè)計(jì)的無(wú)信號(hào)地域野外監(jiān)測(cè)的衛(wèi)星圖傳設(shè)備，也是國(guó)內(nèi)始發(fā)支持通過(guò)天通衛(wèi)星傳輸圖片的終端設(shè)備。利用天通一號(hào)物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，結(jié)合磐鈷自研的漸進(jìn)式圖片壓縮算法和邊緣計(jì)算處理，天通哨兵能夠有效壓縮圖片并在有限帶寬條件下高效傳輸至指揮中心，在無(wú)信號(hào)或弱信號(hào)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控和實(shí)時(shí)回傳。

（四）產(chǎn)品亮點(diǎn)

天通衛(wèi)星回傳

攝像頭拍到變化畫(huà)面后，通過(guò)天通衛(wèi)星回傳到后端，即使在無(wú)信號(hào)或弱信號(hào)區(qū)域也能穩(wěn)定工作。

高效圖傳

內(nèi)置漸進(jìn)式圖片壓縮算法可有效壓縮相片傳輸?shù)胶笈_(tái)后高質(zhì)量還原，丟包自動(dòng)補(bǔ)傳。支持高達(dá)1000倍的壓縮比，有效減少圖像數(shù)據(jù)量，節(jié)省衛(wèi)星流量，降低通信成本。

AI智能識(shí)別

攝像頭可以分辨人形、動(dòng)物等，也可以定時(shí)拍照回傳，可按用戶使用需求制定回傳策略。

一體化設(shè)計(jì)

天線、模塊、電池等組件高度集成，結(jié)構(gòu)緊湊，易于安裝和維護(hù)。采用防水、防塵、防震設(shè)計(jì)，適應(yīng)各種惡劣的戶外環(huán)境。

（五）重要功能

（六）重要算法

天通野外攝像機(jī)（天通哨兵）PS02實(shí)現(xiàn)野外圖傳監(jiān)測(cè)功能的關(guān)鍵在于其內(nèi)置的漸進(jìn)式圖像壓縮算法。該算法創(chuàng)新性提出并實(shí)現(xiàn)了分包傳輸情況下圖像漸進(jìn)式顯示技術(shù)，較好利用有限的信道帶寬，實(shí)現(xiàn)在窄帶環(huán)境下抗誤碼、高壓縮比的圖像傳輸。此外，算法還支持高達(dá)1000倍的圖片壓縮，同時(shí)采用漸進(jìn)式傳輸方式，使得接收到的數(shù)據(jù)包越多，圖像顯示越清晰，即使丟包，對(duì)圖像質(zhì)量影響不大。在500倍壓縮率下，圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)PSNR不低于20dB，確保了圖像的高清晰度和細(xì)節(jié)保留，提高了用戶體驗(yàn)和通信效率。

天通哨兵PS02天通圖傳示意圖

（七）應(yīng)用案例

河南洛陽(yáng)某水庫(kù)大壩圖傳監(jiān)測(cè)項(xiàng)目利用天通野外攝像機(jī)（天通哨兵）PS02在水庫(kù)大壩進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和衛(wèi)星圖傳，實(shí)現(xiàn)測(cè)量和監(jiān)測(cè)需要的各個(gè)參數(shù)回傳和無(wú)信號(hào)弱信號(hào)區(qū)域回傳照片的功能，以在傳感器數(shù)據(jù)異常時(shí)作輔助判斷，通過(guò)平臺(tái)智能預(yù)警，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患，保證水庫(kù)大壩安全穩(wěn)定運(yùn)行。

天通哨兵采用太陽(yáng)能供電，低功耗運(yùn)行，無(wú)人值守，即可長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，減少了現(xiàn)場(chǎng)巡查的次數(shù)，降低了人力成本和運(yùn)維成本，提升了管理水平。現(xiàn)場(chǎng)的圖片數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)高倍率壓縮還可以節(jié)約衛(wèi)星流量，高效回傳。

（八）平臺(tái)管理

磐鈷智能自研B/S架構(gòu)的釩星物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)，多方面考慮行業(yè)用戶在信息業(yè)務(wù)處理上的多樣化需求，為行業(yè)用戶提供多方面的智能管理解決方案。該平臺(tái)支持GIS地理信息系統(tǒng)可視化顯示，實(shí)時(shí)顯示各通信終端的位置信息和狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)操作簡(jiǎn)易便捷、實(shí)時(shí)安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息化、智能化和可視化服務(wù)平臺(tái)。天通哨兵PS02將抓拍圖片、狀態(tài)信息等數(shù)據(jù)傳輸至釩星物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控戶外現(xiàn)場(chǎng)。當(dāng)檢測(cè)到異常情況時(shí)，平臺(tái)根據(jù)情況及時(shí)進(jìn)行響應(yīng)。依托釩星物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)，指揮中心實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)終端的日常管理與實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效提升應(yīng)急響應(yīng)速度與數(shù)字化管理水平。

三、緊急情況下的“救命柱”

（一）野外應(yīng)急通信難點(diǎn)

基礎(chǔ)設(shè)施易損毀

在自然災(zāi)害等緊急情況下，常規(guī)的通信基礎(chǔ)設(shè)施可能會(huì)遭到嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致通信中斷。

通信距離限制

傳統(tǒng)的移動(dòng)通信技術(shù)，其通信距離受到基站覆蓋范圍的限制。在偏遠(yuǎn)地區(qū)，可能沒(méi)有基站覆蓋，或者基站受損，導(dǎo)致通信距離受限。

實(shí)時(shí)性不足

在需要快速響應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景，如電力巡檢或?qū)崟r(shí)指揮調(diào)度，應(yīng)急通信系統(tǒng)需要保證足夠的實(shí)時(shí)性，低延遲是關(guān)鍵技術(shù)要求。

操作復(fù)雜

傳統(tǒng)應(yīng)急設(shè)備操作繁瑣，在緊急情況下，用戶沒(méi)有時(shí)間進(jìn)行復(fù)雜的報(bào)警操作，因此應(yīng)急通訊設(shè)備需要具備簡(jiǎn)便直接的特點(diǎn)。

（二）解決方案

利用天通一號(hào)衛(wèi)星的通信服務(wù)優(yōu)勢(shì)，打造一個(gè)不受地理和氣候限制、覆蓋范圍廣、無(wú)信號(hào)盲區(qū)的應(yīng)急通信系統(tǒng)。這一系統(tǒng)將為應(yīng)急信息傳遞提供一個(gè)穩(wěn)定、可靠、安全的通信手段，無(wú)論是在偏遠(yuǎn)山區(qū)、戈壁荒漠，還是在通信基礎(chǔ)設(shè)施遭受破壞的災(zāi)區(qū)，都能夠保障關(guān)鍵信息的即時(shí)傳遞。

（三）產(chǎn)品概述

天通報(bào)警呼叫柱PS03是一款具有創(chuàng)新性和高可靠性的通信設(shè)備，以先進(jìn)的天通衛(wèi)星技術(shù)為重要，實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離通信，不依賴于地面基站。其獨(dú)特設(shè)計(jì)確保了在常規(guī)通信手段失效的情況下，依然能夠提供可靠的通信服務(wù)。該產(chǎn)品具備強(qiáng)大的信號(hào)接收和發(fā)射能力，能夠快速建立與衛(wèi)星的連接，保障清晰流暢的語(yǔ)音通話，為用戶提供了即時(shí)通訊途徑，配備聲光報(bào)警裝置，增強(qiáng)警示效果，是一款在緊急情況和重點(diǎn)區(qū)域都不可或缺的通信工具。

（四）產(chǎn)品亮點(diǎn)

一鍵撥打天通衛(wèi)星電話

快速連接天通衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，一鍵撥打衛(wèi)星電話，簡(jiǎn)化操作流程，實(shí)現(xiàn)緊急情況下的快速通信。

一鍵發(fā)送求救信息

在緊急情況下，用戶可以迅速發(fā)送求救信息，縮短救援時(shí)間，提升救援效率。

一鍵報(bào)平安

在用戶脫離危險(xiǎn)情況后，可以快速向指揮中心發(fā)送平安信息，及時(shí)反饋現(xiàn)場(chǎng)情況。

聲光報(bào)警

結(jié)合聲音和視覺(jué)信號(hào)，增強(qiáng)警示效果，強(qiáng)化目標(biāo)識(shí)別，確保在不同環(huán)境下都能引起注意并及時(shí)響應(yīng)。

多種供電方式

根據(jù)不同環(huán)境，選用太陽(yáng)能供電或干電池供電方式，保障設(shè)備在野外環(huán)境中的持續(xù)運(yùn)行。

（五）重要功能

（六）應(yīng)用案例

四川宜賓某村汛期應(yīng)急通信項(xiàng)目四川省宜賓市某村當(dāng)?shù)厥軓?qiáng)降雨天氣、洪峰過(guò)境等影響，北部低洼地區(qū)易形成與外界隔離的江心孤島，極端天氣情況下，可能導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)居民通信、道路中斷，錯(cuò)失搶險(xiǎn)救災(zāi)的黃金期。天通報(bào)警呼叫柱在不依賴地面基站的情況下，提供衛(wèi)星一鍵呼叫報(bào)警、快速應(yīng)答等功能，具備太陽(yáng)能+鋰電池的供電能力，可在“三斷”情況下仍然保持10天的正常工作。設(shè)備安裝后有效保障了應(yīng)急信息報(bào)送的及時(shí)傳遞，為搶險(xiǎn)救災(zāi)工作提供了強(qiáng)有力的支持。

在自然災(zāi)害頻發(fā)的當(dāng)下，應(yīng)對(duì)緊急事件的處理與響應(yīng)能力至關(guān)重要。天通哨兵PS02和天通報(bào)警呼叫柱PS03為無(wú)信號(hào)區(qū)域的通信和監(jiān)測(cè)提供了可靠的解決方案。這兩款產(chǎn)品以其較好的技術(shù)性能，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)通信手段在無(wú)信號(hào)區(qū)域的不足，確保了在緊急情況下能夠及時(shí)傳遞關(guān)鍵信息，鑄就安全、可靠、高效的野外通信和監(jiān)測(cè)保障。