应急通信技术发展历史

更新时间:2023-03-25
应急是一种要求立即釆取行动(超出了一般工作程序范围)的状态,以避免事故的发 生或减轻事故的后果。应急可以定义为启动应急响应计划的任何状态。预案是为进行危机管理提前制定的操作计划。
应急通信技术
应急通信指在通信网设施遭受破坏、性能降级、异常高话务量或特殊通信保障任务 情况下,国际、国家、地区或本地间的临时紧急通信。按照通信方式与技术手段的不同,可以把应急通信分为以下几个历史阶段。

古代原始时期的应急通信

古代由于生产力水平不高,科技水平比较低,人们主要依靠自身的听觉和视觉来传 递紧急信息,比较典型的应急通信方式有烽火通信和击鼓传声通信。
烽火作为一种原始的声光通信手段,服务于古代军事战争,始于商周,延至明清, 延续几千年之久,其中汉代的烽火组织规模最大。这种通信方式是在边防军事要塞或交 通要冲的高处,每隔一定距离修筑一架高台,俗称烽火台,亦称烽燧、墩垠、烟墩等。 高台上有驻军守候,发现敌人入侵,白天燃烧柴草以“燔烟”报警,夜间燃烧薪柴以“举 烽”(火光)报警。一台燃起烽烟,邻台见之也相继举火,逐台传递,须臾千里,以达到 报告敌情、调兵遣将、求得援兵、克敌制胜的目的。著名的“周幽王烽火戏诸侯”的故 事就说明了这种应急通信方式的重要性和普及程度。

击鼓是古代传递紧急警报的另一种方法。在公元前16世纪至公元前11世纪殷商时 期,就有了击鼓传声的记载,它是声光通信中较早的一种。《周礼》中就有鼓人负责用击 鼓传递信号的规定。各诸侯国在国内都设有大鼓,并规定了击鼓信号,鼓旁有通信兵守 候,遇有敌情,乃击鼓传声报告。战国末期散文《韩非子•外储说》就记载了楚厉王设 警鼓与百姓约定击鼓报信的故事。

除了烽火台和击鼓,还有一些特殊的应急通信工具,如现在每到特定季节天空中飞 翔的五颜六色、形状各异的风筝,方向感很强的信鸽、大雁,信号枪,手电筒,闪光灯 等都曾被古人用来传递过紧急信息和军事情报。
烽火台通信
中国古代四大发明之一的火药也给人们提供了一种独特的应急通信方式——火箭。 火药典型的应用是在早期的火箭上。从火箭的原理来说,中国是最早发明火箭的国家。 据史籍记载,早在三国时期就出现了火箭这一名词。这种火箭是在箭或弩上绑上易燃物, 用人力发射,用于在夜晚向人们报信或发出指令。直到唐末宋初才出现使用火药作为动 力的火箭。火箭由于发射地点灵活多变,特别是在夜空中发出的火光在很远的地方都能 看到,常被古人用来作为危急时刻的报信手段⑴。
伴随着文字及印刷术的出现,人们也有用不同的文书来传达不同紧急程度信息的应 急通信方式,如古时候的八百里加急军报等就属于这一类应急通信。由此可见古代在应 急通信方面已经有了很多例子。在现代社会中,交通警察的指挥手语、航海中的旗语等 不过是古老通信方式进一步发展的结果。现在还有一些国家的个别原始部落,仍然保留 着如击鼓鸣号这样古老的应急通信方式。

电气时代的应急通信

19世纪中叶以后,许多重要的科学技术发明使人类通信领域产生了根本性的巨大变 革。1837年,美国人塞缪乐•莫尔斯(Samuel Morse)成功地研制出世界上第一台电磁式 电报机,利用金属导线发出了人类历史上第一份长途电报。1876年,苏格兰青年亚历山 大•贝尔(A.G.Bell)发明了世界上第一台电话机。1878年在相距340公里的波士顿和纽 约之间进行了首次长途电话实验,并获得了成功,人类的声音首次传到了很远的地方, 使神话中的“顺风耳”变成了现实。从此,人类的信息传递可以脱离常规的视听觉方式, 用电信号作为新的载体。1888年,电磁波的发现对通信领域产生了巨大影响。不到六年 的时间,俄国的波波夫、意大利的马可尼分别发明了无线电报,实现了信息的无线电传 播,其他无线电技术也如雨后春笋般涌现出来。常规通信的发展使应急通信技术也有了 巨大的发展。人们开始用电报、电话来传递紧急信息。例如,战场上架设的用于指挥作 战的专用电话线路等都是新的应急通信方式。用电磁波传输信息,早期是以中、短波通 信为主,20世纪40年代后,雷达、微波技术的迅猛发展使得通信技术进一步发展,出 现了无线电话、对讲机等通信工具,它们都在紧急情况下发挥过很大的作用,特别是卫 星通信的出现使得“通信不受时空限制”的愿望成为现实。无线通信由于其高机动性、 超强的抗毁能力、快速组网等优点,逐渐成为应急通信的有效手段。

信息时代的应急通信

随着现代科学技术和社会经济的发展,社会对信息的传递、存储和处理要求越来越 高,信源的种类越来越多,要传递的不仅有语言,还包括图像、数据和文本等。电磁波 的发现也促使图像传播技术迅速发展起来。1922年16岁的美国中学生费罗•法恩斯沃 斯设计出第一幅电视传真原理图,使图像的传播成为可能。1946年美国宾夕法尼亚大学 的埃克特和莫希里研制出世界上第一台电子计算机,加上后来晶体管的发明和电路集成 技术的出现使得信息的存储容量与处理速度迅速提高。
进入20世纪90年代,由于光通信技术的日益成熟及微电子技术的迅速发展,通信 技术有了突飞猛进的发展,出现了移动应急通信、互联网应急通信等新的应急通信方式。

互联网时代的应急通信

近几年,随着无线、宽带、安全、融合、泛在的互联网技术的飞速发展,建设一个 信息共享、互联互通、统一指挥、协调应急的应急通信平台成为可能。面向“互联网+” 的应用,综合运用地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、北斗卫星导航系统(BDS)、 互联网、物联网(The Internet of Things)、大数据(Big Data)、云计算(Cloud Computing)、 多媒体通信、移动通信、卫星通信、人工智能(Artificial Intelligence) >专家系统(Expert System)、虚拟现实技术(Virtual Reality, VR)、三维立体显示(Three-Dimensional Display)、 高清显示(HDTV)等先进技术,岀现了 “空天地井” 一体化应急通信方式。
未来,随着高新技术的不断涌现,量子通信、中微子通信、引力波通信等用于应急 救援成为可能。

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