本文来源于《广播与电视技术》杂志

作者：刘骏1，曹志1，代明1，常江1，高杨1，张龙慧2（国家新闻出版广电总局广播电视规划院1）（安徽省广播电视科研所2）

应急广播体系是国家突发公共事件应急体系的重要组成部分，承担着应急信息预警、发布的重要职责。物联网技术发展迅速，逐步引起各行各业的重视。本文分析了两套技术体系各自的优势和特点，创新性的提出了将应急广播体系与广域物联网进行有效融合和互相推动的思路，探索新的“智慧广电”技术新生态和业务新模式。

随着经济的快速发展，工业化、城镇化进程的加快，公共卫生安全、企业生产安全、道路交通安全等面临的压力增大。尤其是目前正处在经济发展、社会转型的关键时期，各种传统的和非传统的、自然的和社会的、国际的和国内的风险矛盾交织并存，社会安全面临的形势日趋复杂。应急广播在面临突发事件时，通过广播向公众提供动员指挥、协调救援、信息服务、灾备预防等信息的发布。国家应急广播体系是围绕应急广播而构建的、在突发公共事件发生时由国家决策机构统一指挥的广播应对体系，是国家突发公共事件应急体系的重要组成部分。党中央、国务院高度重视应对突发公共事件的应急广播工作，国家应急广播体系建设被纳入《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》文化事业重点工程，列入《国家“十三五”时期文化改革发展规划纲要》中的传播体系建设工程，党中央、国务院明确提出要“建立统一联动、安全可靠的国家应急广播体系”。

推动应急广播体系的建设，应严格按照党中央、国务院的决策部署以及全面建成小康社会的总体要求，坚持以人为本、安全发展，坚持预防与处置并重、常态与非常态结合，针对自然灾害、事故灾难、公共卫生和社会安全等各类突发事件的不同特点，建设统一联动、安全可靠、快速高效、平战结合的各级应急广播系统，确保覆盖全面、启动及时、接收迅速、到达准确，实现应急广播分类型、分级别、分区域、分人群的有效传播。在各级应急广播体系建设的过程中，应深入思考，力求实现应急广播技术创新和功能完善，不断为应急广播体系赋予更丰富的角色，更多样的功能，更高的价值，奠定和稳固广电在国家应急体系中的核心角色。

物联网技术近些年发展迅速，在多个领域均引起了广泛重视。随着芯片等硬件价格的不断下降，传感器类型的不断丰富，通信网络、云计算和智能处理技术的革新和进步，物联网技术引领的新的浪潮将进入大家的视线。自年中国、美国、欧盟等纷纷提出物联网发展政策，传统设备企业和互联网巨头纷纷提前布局物联网，物联网正加速向制造业、零售业、服务业、公共事业等多个领域渗透，物联网正处于大规模爆发式增长的前夜。

目前为止，整个广播电视行业对物联网并未真正浸入其中，期待物联网技术能够给广电行业带来新的技术生态、业务模式和发展前景。技术的革新与变革，离不开一个合适的契机，应急广播体系建设在全国铺开，将为物联网业务在广电行业内布局提供了绝佳的并行推进、快速部署的契机。本文创新性的提出将物联网技术融合到应急广播体系中，在应急广播建设的同时实现物联网覆盖网络的同步部署。

必要性

在发生突发事件的时候，地震、气象等部门的相关应急信息可以通过广播电视播出和传输系统，进行发布、处理和反馈，在第一时间迅速将信息传递到所有的接收终端，包括大喇叭、收音机、电视机以及诸多移动终端等。就目前应急广播体系的实际来看，其功能多数还是定位于“事后发布”，而在“事前预警”层面上较为欠缺，缺乏获取有用信息和数据的通道和手段。因而，物联网与应急广播体系的并行推动，即加快了物联网建设和发展的脚步，同时也极大丰富了应急广播体系的角色，扩充了应急广播体系的功能，“事前预警”和“事后发布”紧密结合，互相支撑，让整个应急广播变的更加健全、高效和稳定。

应急广播与物联网共同建设的重要性和必要性主要表现在以下几点：首先，积极响应中央《国家突发公共事件总体应急预案》、《“十三五”期间国家突发公共事件应急体系建设规划》等的要求；其次，可以极大满足公众的知情需求，人民群众最想及时知道事件的准确信息，了解政府的处置安排和社会各界的救助情况；再次，有效的健全和丰富政府各部门的执政和管理手段，极大扩充了政府各部门的一手数据获取来源，可以依据物联网采集上来的数据分析将应急广播体系从被动的“事后发布”的角色逐步转变成主动的“事前预警”的角色，在突发事件发生时可以起到传达政令、发布信息、舆论引导、稳定人心、协助救灾的重要作用；最后，可以借机进一步完善物联网应用体系，促进诸多物联网技术的提升、产品和设备的成熟，推动城市物联网相关标准的完善。

物联网技术简介

物联网是将各种信息的传感器设备进行联网，以最终接入互联网而形成一张巨大的网络系统。本质是设备通过通信技术与网络连接，实现人与物以及物与物的智能连接。根据传输距离，可以分为短距离通信技术和广域网通信技术两大类。短距离通信技术主要应用于智能家居等场景的Bluetooth、WiFi、ZigBee等通信技术。广域网通信技术骨干物联专网则可以分为两个主要方向，分别是基于蜂窝的窄带物联网和基于专用频谱的广域物联专网。

2.1基于蜂窝的窄带物联网

基于蜂窝的窄带物联网（NB-IoT）主要是基于现有的移动通信网络（2G/3G/4G）架构，利用电信运营商的频谱资源、站址资源、传输网络和核心网络设施建设的专门网络。该技术现阶段国际上主要由3GPP主导，主要推动力量为华为、诺基亚、爱立信等传统电信设备制造商以及Intel等芯片商，相关系统标准已趋于成熟，国内中国移动等运营商正积极跟踪，并进行了小范围的试验。

2.1.1NB-IoT优势简介

NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约kHz的频段，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IOT聚焦于低功耗广覆盖（LPWA）物联网（IoT）市场，是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗少、架构优等特点。NB-IoT使用授权频段，可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式，与现有网络共存。

NB-IoT具备四大优势和特点：

一是覆盖范围优势，现阶段主流4G网络虽然在一定程度上满足了移动网络信息数据交互的客观要求，便利了用户对于网络资源的获取，但是从物联网的角度来看，4G环境下其网络覆盖范围以及信息数据的传输能力难以真正实现数据的有效传输。同时蓝牙以及ZigBee等技术尽管能够实现数据的高效传输，但是由于其传输覆盖范围有效，无形之中增加了物联网通信技术的开发成本，因此其实用性大大折扣。NBIoT以蜂窝网络作为主要结构，因此使得其支持M2M体系下海量数据连接与更新，加之移动蜂窝连接的便捷性，这就在一定程度上增加了网络自身的覆盖面积，满足物联网环境下通信流程与环节的各项需求。在同样的带宽频段下，NB-IoT网络增益超过20dB，覆盖面积扩大倍，使得使得物联网的通信能力得到大大增强，实用性切实得到保障。

二是功耗优势，借助于低速率窄宽物联网通信技术的功耗优势，使得其模块成本控制难度较低，NB-IoT拥有良好的功耗控制和较长的待机时间。

三是数据链接能力，NB-IoT蜂窝结构的特殊性，使其与传统的通信技术相比有着良好的连接能力，可满足海量用户信息获取需求。例如目前NB-IoT一个扇区最多可以支持同时10万用户端的在线连接，即便是在满负荷的情况下，也可保持较低的延时率，提升用户的满意度。

四是模块成本优势，企业预期的单个接连模块成本不超过5美元，并且在未来随着产业的成熟和技术的发展，可进一步降低。

2.1.2NB-IoT关键技术

1.主要技术特点

NB-IoT是在LTE技术基础上发展而来，主要采用了LTE的相关技术，并结合自身特点进行了相应修改。NB-IoT的物理层，射频带宽为kHz，下行采用正交相移键控（QPSK）调制解调器，且采用正交频分多址（OFDMA）技术，子载波间隔15kHz，传输速率在－kb/s；上行采用二进制相移键控（BPSK）或QPSK调制解调器，且采用单载波频分多址（SC-FDMA）技术，包含单子载波和多子载波两种。单子载波技术的子载波间隔为3.75kHz和15kHz两种，传输速率在－kb/s。可以适应超低速率和超低功耗的IoT终端。多子载波技术的子载波间隔为15kHz，可以提供更高的速率需求。NB-IoT的高层协议（物理层以上）是基于LTE标准制订的，对多连接、低功耗和少数据的特性进行了部分修改。物理层以上层均基于LTE协议，核心网基于S1接口进行连接。

2.NB-IoT的频谱资源

IoT是未来通信服务市场的核心增量用户群，各电信运营商对NB-IoT的发展都很支持，各自都划分了NB-IoT的频谱资源，具体如表1所示。其中联通已经开通了NB-IoT的商用网络。

3.NB-IoT的部署

NB-IoT支持3种部署场景：

独立部署：即stand-alone模式，利用独立的频带，与LTE中的频带不重叠；

保护带部署：即Guard-band模式，利用LTE频带中边缘频带；

带内部署：即In-band模式，利用LTE频带进行部署。

2.2基于专用频谱的广域物联网

基于专用频谱的广域物联专网主要是依托免许可频谱，利用专有协议组建广域网络。该领域目前呈现百花齐放的格局，主流分为SigFox和LoRa两大阵营。SigFox既是物联网运营商也是技术名称，它采用超窄带技术建设物联基站构建系统管理平台，目前已在法国、葡萄牙、西班牙、荷兰和英国等建成了具有一定规模的骨干物联专网，在城市安防、照明、抄表、烟感、人员监控、土壤和空气感应、贵重物品追踪、邮政物流等得到了广泛应用，连接数已近千万。同时，SigFox已经在美国旧金山部署相关网络，并完成了相关融资，计划在年建成覆盖全美的物联专网。

2.2.1LoRa优势简介

LoRa是由Cisco、IBM、Semtech及Microchip等企业发起成立的联盟，致力于推广LoRaWAN和M2M的融合，在芯片、模块、终端设备、软件、系统方案等产业链方面更加丰富，也已经在欧美得到了广泛应用。如荷兰皇家电信（KPN）、比利时电信（Proximus）、俄罗斯电信（LACE）、法国ORANGE电信和布伊格电信（BouyguesTele







































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