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無(wú)線(xiàn)通信在救援指揮決策系統中的作用論文
1多種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)分析及比較
可在固定及移動(dòng)物體之間傳遞信號，信號覆蓋盲點(diǎn)少，尤其適用于山區和谷底等常規通信網(wǎng)絡(luò )無(wú)法到達的地區和區域。但通信時(shí)間延長(cháng)、費用較高，通常作為應急通信的備用手段。目前常用海事衛星系統和北斗衛星導航系統。北斗衛星導航系統是我國自主研發(fā)的衛星系統，既可以實(shí)現快速定位功能（精度約20m），又可以保證在應急時(shí)刻的短報文傳輸（120個(gè)漢字），可靠性高，但缺點(diǎn)是信息傳輸速率低。多種無(wú)線(xiàn)通信方式比較及分析。
2指揮決策系統通信需求
全程連續救治指揮決策系統需要實(shí)時(shí)或定時(shí)將全程救治鏈中各個(gè)救援單元（方艙醫院、后送手術(shù)救護車(chē)和衛生列車(chē)）中采集的傷病員、醫護人員、醫藥耗材等信息，以及運輸途中的音視頻信息數據傳輸至指揮中心用于決策指揮；同時(shí)，各醫療救援單元需通過(guò)北斗系統將實(shí)時(shí)位置信息上傳，以便指揮平臺實(shí)時(shí)掌握各個(gè)救援單元的位置信息。全程救治鏈通信鏈路示意圖如圖1所示�，F場(chǎng)傷病員在方艙醫院進(jìn)行簡(jiǎn)單包扎處理后，手術(shù)急救車(chē)以及衛生列車(chē)將部分重癥傷病員運往后方醫院。在整個(gè)過(guò)程中，依托移動(dòng)公網(wǎng)、海事衛星、北斗衛星通信方式，各救治單元需要與后方醫院專(zhuān)家組及指揮決策平臺保持持續暢通的音頻、視頻、文本通信鏈路。在全程救治鏈中，可靠實(shí)時(shí)的通信是保障指揮決策系統正常運行的基礎，主要包括：
�。�1）方艙醫院與指揮平臺通信。方艙醫院的位置是固定的，通信難度不大，可通過(guò)移動(dòng)公網(wǎng)傳輸傷病員、醫護人員、醫藥耗材等相關(guān)文本信息以及音視頻信息；在移動(dòng)公網(wǎng)不可用環(huán)境下，可通過(guò)衛星通信方式進(jìn)行緊急信息通信。
�。�2）手術(shù)救護車(chē)及衛生列車(chē)與指揮平臺通信。與方艙醫院類(lèi)似，需要與指揮平臺傳送接收文本、視頻及音頻信息。但是，車(chē)輛屬于高速運動(dòng)的通信對象，對通信鏈路的可靠性要求更高。
�。�3）方艙醫院、手術(shù)救護車(chē)及衛生列車(chē)的通信。鏈路穩定時(shí)，可通過(guò)指揮平臺進(jìn)行交互信息傳輸（文本、圖片、音視頻）；特殊情況下，采用離線(xiàn)方式在各救援單元之間傳遞簡(jiǎn)單的文本數據。
3多網(wǎng)絡(luò )無(wú)線(xiàn)通信保障策略
方艙醫院、手術(shù)救護車(chē)及衛生列車(chē)分布區域較廣，且屬異地動(dòng)、靜態(tài)通信對象，與指揮平臺只能采用無(wú)線(xiàn)通信的方式�，F有的移動(dòng)公網(wǎng)GSM/CDMA/GPRS、3G/4G可被選為主要的通信方式；在常規通信不可用的情況下，可采用衛星通信鏈路，以構成動(dòng)態(tài)可切換的星型網(wǎng)絡(luò )。因此，本文提出的多網(wǎng)絡(luò )無(wú)線(xiàn)通信保障策略。終端信號發(fā)射器會(huì )根據各無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )信號強度選擇使用移動(dòng)、聯(lián)通或電信網(wǎng)絡(luò )，如都無(wú)法滿(mǎn)足通信需求，終端將自動(dòng)選擇使用臨時(shí)中繼站或者衛星通信方式。通過(guò)以上策略，可以實(shí)現全程救治鏈中各環(huán)節的實(shí)時(shí)可靠的多網(wǎng)絡(luò )通信，其中多種通信方式的無(wú)縫切換起著(zhù)決定性的作用。對不同的數據類(lèi)型采用動(dòng)態(tài)切換不同通信鏈路的方式，可提高通信的有效性和可靠性。
�。�1）方艙醫院、手術(shù)救護車(chē)與指揮中心的通信。方艙醫院位置相對固定；救護車(chē)運行速度較低、信號屏蔽少，運行線(xiàn)路中信號覆蓋較好。二者均可采用常規狀態(tài)下，優(yōu)先選用移動(dòng)公網(wǎng)（GSM/CDMA/GPRS、3G/4G）。當此無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )不可用或信號較差時(shí)，可通過(guò)應急通信車(chē)中繼轉發(fā)信號；特殊地理環(huán)境下，應立即切換至衛星通信；若所有通信鏈路都不可用時(shí)，采用IC卡存儲相關(guān)信息進(jìn)行離線(xiàn)傳輸。
�。�2）衛生列車(chē)與指揮中心的通信。列車(chē)運行速度較快，行駛路線(xiàn)中可能有較多的山丘和隧洞，同時(shí)，列車(chē)車(chē)廂鐵殼會(huì )影響無(wú)線(xiàn)信號的接收與發(fā)送，試驗表明，常規的GSM/CDMA/GPRS或3G網(wǎng)絡(luò )傳輸數據效果較差。對于衛生列車(chē)，主要考慮采用鐵路GSM-R專(zhuān)用通信網(wǎng)絡(luò )與衛星通信結合的方式進(jìn)行信息發(fā)送與接收，通信方式切換流程。
�。�3）方艙醫院、手術(shù)救護車(chē)與衛生列車(chē)之間的通信。需保證不同單元在同一時(shí)刻使用同種無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )，如移動(dòng)公網(wǎng)信號強度無(wú)法同步，可選擇共同使用衛星通信方式。
4多網(wǎng)絡(luò )無(wú)線(xiàn)通信鏈路終端一體機的研制與應用
根據全程救治鏈中對可靠實(shí)時(shí)無(wú)線(xiàn)通信的迫切需求和以上保障策略，我們研制了多網(wǎng)絡(luò )無(wú)線(xiàn)通信鏈路終端一體機，可以滿(mǎn)足移動(dòng)公網(wǎng)鏈路、海事衛星通信鏈路以及北斗通信鏈路的聯(lián)通。其中，移動(dòng)公網(wǎng)鏈路包括中國移動(dòng)、中國聯(lián)通和中國電信各自的3G網(wǎng)絡(luò )；海事衛星通信鏈路指國際海事衛星通信系統；北斗通信鏈路是指北斗短報文通信方式。終端設計示意圖。根據不同終端連接的不同要求，此終端一體機對外表現為4個(gè)網(wǎng)口、1個(gè)串口以及5個(gè)信號指示燈。其中，4個(gè)網(wǎng)口分別代表中國移動(dòng)3G網(wǎng)絡(luò )、聯(lián)通3G網(wǎng)絡(luò )、電信3G網(wǎng)絡(luò )和海事衛星鏈路網(wǎng)絡(luò )；1個(gè)串口和北斗模塊相連保證北斗短報文通信；而5個(gè)信號指示燈分別代表移動(dòng)3G網(wǎng)絡(luò )、聯(lián)通3G網(wǎng)絡(luò )、電信3G網(wǎng)絡(luò )、海事衛星通信網(wǎng)絡(luò )以及北斗通信網(wǎng)絡(luò )信號強度，每個(gè)指示燈有3種顏色狀態(tài)分別為紅、黃、綠，紅色代表當前網(wǎng)絡(luò )信號強度最弱，黃色其次，綠色最強。指示燈熄滅代表此處沒(méi)有此網(wǎng)絡(luò )覆蓋，指示燈閃爍代表用戶(hù)正在使用此網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行數據傳輸。同時(shí)，終端另一側安裝5個(gè)網(wǎng)絡(luò )的5根天線(xiàn)來(lái)收發(fā)信號。通過(guò)一體機在衛生列車(chē)上的實(shí)際應用，研發(fā)的終端一體機能夠在各種環(huán)境中實(shí)現多種通信網(wǎng)絡(luò )的可靠實(shí)時(shí)無(wú)縫切換，大大地保障了全程救治鏈中各環(huán)節的通信需求。
5結語(yǔ)
穩定、可靠的通信鏈路是全程連續救治指揮決策系統高效運行的基本保障。該無(wú)線(xiàn)通信方案中多種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的集成與動(dòng)態(tài)切換、特殊環(huán)境下的數據傳輸策略應用，有利于各個(gè)醫學(xué)救援單元與指揮平臺間通信鏈路的持續暢通，促進(jìn)實(shí)現數據共享、信息交互、命令通暢、調度合理、指揮有序的目標，為充分發(fā)揮全程連續救治指揮決策系統在應急醫學(xué)救援中的功效奠定了堅實(shí)基礎。
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