基于5G技术的应急广播与媒体融合创新应用
张萌
【摘要】本文基于我市浚县城区实际情况，提出将应急广播系统与融媒体中心系统有效对接，信息互联互通，增大了消息覆盖范围。并且基于5G技术的大带宽、低时延、超可靠、边缘计算特点提出了整个项目的设计方案，增强了信息覆盖力和可靠性传输。最后创新多媒体应急广播终端形式，基于5G技术实现音视频一体化传输和呈现。
【关键词】应急广播系统;融媒体中心系统;5G;多媒体应急广播终端
中图分类号：G241 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.16.047
应急广播系统与融媒体中心系统作为市县区域信息传播的两大主要途径，其两者本应该相辅相成，深度融合，而目前的建设方案通常是将两者进行了单独部署，既造成了资源的浪费和建设成本的增加，又不利于信息的有效深度传播。我市浚县古城为国家级历史文物保护单位，既是城区也是景区，每年前来参观游玩的人络绎不绝，现有的应急广播终端大多为音柱、大喇叭等，其只等起到单一的提示预警，而不能对景区进行有效的宣传，在多媒体广泛应用的时代，已不能满足浚县城区的需求。
本文基于我市浚县城区实际情况，提出了基于5G技术的应急广播与媒体融合的创新应用，将应急广播系统与融媒体中心系统进行有效对接，使信息互联互通。融媒体中心的信息源可通过对接接口传输至应急广播系统，通过应急广播终端进行发布。应急广播系统的信息源也可传输至融媒体中心，通过云端发布。原有的应急广播终端通常采用4G传输方式，受限于无线数据通讯的带宽限制，本文还基于5G技术设计了多媒体应急广播终端，5G的高速率、低延时正好给多媒体信息发布系统的无线数据传输和在线直播提供了契机。
1. 项目整体设计
1.1 设计原则
结合我市浚县自然人文环境及本项目投资情况，以“有效覆盖，节约成本，平战结合，方式多样”为原则，以居民社区、公园、景区、交通枢纽等人员流动密集的重点区域，以及具备应急避难场所功能的公园广场等大型区域为试点目标选定覆盖区域。一般可通过增设适配器方式接入拟覆盖单位现有广播系统实现应急广播功能，在不具备接入条件的区域，可采用建设智能化应急广播音柱、多媒体应急广播终端等方式实现覆盖。
1.2 设计功能
1.1.1 应急广播平台
应急广播平台具备应急信息源和上级应急广播平台对接接口，实现应急信息和应急广播消息的接入和采集，具备解析处理、信息存储、制作传输、资源管理、调度控制、系统管理等功能;与融媒体中心系统联通，融媒体中心通过电视网络、广播、云上浚县新媒体等信息平台的发布的民生信息、政策新闻，预警信息等也可发送给应急广播系统，实现应急广播网的覆盖;应急广播系统中关键设备和具备回传功能的接收终端需将播发状态等信息回传至应急广播平台，用于对应急广播播发过程的监测和评估;浚县应急广播系统与鹤壁市、河南省应急广播系统有效衔接，统一联动，实现应急广播对有线电视终端、地面电视终端、收音机、户外终端等的统一覆盖。
1.1.2 多媒体应急广播终端
具备信息回传能力，能将设备工作状态、应急广播消息响应情况回传到县应急广播平台，也可通过4G/5G网络接收应急广播平台播发的应急广播信息;支持FM-RDS、DTMB、IP、5G/4G等各种接入方式，同时需支持串口输出数据，给LED电子信息屏，接收并播发应急广播文本消息;具备对设定频点的轮询功能;具备指令安全验签功能;具备频点、编码等参数远程设置功能;具备优先级判断、区域码匹配功能等。
1.3 设计方案
融媒体中心系统信息来源为传统节目生产制作、新媒体节目生产制作以及一些新业务。应急广播系统的信息来源为上级应急广播平台或同级应急信息来源单位。
融媒体中心技术系统的信息源进入融媒体中心系统后，可通过两种渠道发布，一是面向微信微博、短视频平台等新媒体终端和网站等进行播发，二是通过对接接口进入应急广播系统，面向大喇叭、音柱、公共广播、多媒体应急广播终端播发，由县级应急广播系统控制进行播发覆盖。应急广播系统的信息源进入应急广播系统后，可通过两种渠道发布，一是通过接口进入融媒体系统进行播发，二是面向应急广播多种终端进行播发。融媒体中心系统或应急广播系统向下播发消息基于5G/4G无线通讯或有线电视网络。有线通讯时，应急广播收发系统接收来自上级或其他应急部门的应急消息后，经过审核后发送给有线网络系统，有线网络系统自动识别预警信息对应的行政区域，只在对应的行政区域的机顶盒上进行推送。5G/4G无线通讯时，将文字、音视频数据打包，基于IP网络传输经过服务器、基站、云平台、网络交换机等，根据设备的物理地址在相应的应急广播终端解码接收。基本框图如图1所示：
2. 硬件层面设计方案
整个系统采用的硬件设备主要包括融媒体服务器、应急广播服务器、网络交换机/路由器、多种形式的终端等。
2.1 音视频终端一体化
现有落地项目的应急广播终端一般为大喇叭、音柱形式。在本项目中，创新终端形式，充分利用5G大带宽、低时延的特点，采用多媒体信息终端的形式，内部主要包括5G通讯模组、IP通讯模组、RJ45接口、终端集群控制器、温控风扇、音视频编解码器、LED单元板、扬声器和功率放大器、电源模组，可实现音频广播呼叫、视频图文信息发布、5G在线直播等。
2.2 精准定位技术
现有落地项目的应急广播终端一般为大喇叭、音柱形式，安装位置一旦固定，需要从软件平台界面手动添加并标注位置。在本项目中采用的多媒体信息终端，内置GPS/北斗定位模块，结合5G卡的基站定位技术可准確获取设备的位置信息，设备接入平台后可自动上报自己的位置信息，整个过程无需人员参与即可实现对设备的精准化管理。
2.3 多种通信方式
有线连接时，IP通信模组与上级平台的网络交换机有线相连，用于接收IP信号;无线连接时，5G/4G通信模组与上级平台的5G基站无线相连，用于接收5G/4G信号。在本项目中，广播终端支持多种移动通信制式，全球5G和LTE-A接入支持，支持NSA和SA模式，支持多星座组合接收。
3. 软件层面设计方案
3.1 系统互联互通
信息源一般基于光缆或IP网络传输至融媒体系统、应急广播系统，融媒体系统、应急广播系统基于有线网络或5G/4G无线网络向下播发，用户可通过手机下载云上浚县APP接收，通过有线网络电视接收，通过大喇叭、音柱、多媒体终端接收。
3.2 智能决策消息分发
通过无线网络下发时，软件平台可对5G/4G广播覆盖领域实施控制，系统平台识别日常新闻或应急预警消息对应的行政区域，根据应急广播终端的物理地址进行推送。通过有线网络下发时，系统自动识别预警信息对应的行政区域，只在对应的行政区域的机顶盒上进行推送，用户打开机顶盒可在电视屏幕上看到应急信息。
3.3 边缘计算系统集群
在特殊或节假日，考虑采用边缘计算的方式，增强覆盖力。具体过程为文字或音视频数据通过服务器传输至5G基站，利用分布于各个区域的5G微机房，依靠其计算、存储、网络服务能力，采用边缘计算技术对文字或音视频数据进行快速分析决策，向浚县古城区域内的应急广播终端或移动终端下发多媒体数据，移动端通过相关APP可观看文字、视频，应急广播终端解码通过多媒体信息屏展示，通过扩音器听到声音。
4. 结论
本项目实现应急广播系统和融媒体中心系统的互联互通，有效扩大信息覆盖人群，基于5G技术创新了应急广播终端形式。目前已在浚县城区内的公园、古城景区、主要街道部署100多个点位，安装地址基于点位附近的雪亮工程监控、智慧合杆等等，省去立杆布线的困难。这100多套应急广播终端，包括音柱、大喇叭、多媒体应急广播终端多种形式，对这些设备登记物理地址，区域码、SIM卡、经纬度信息等，在平台上统一管理。
覆盖城区100多个点位的应急广播终端满足了各单位日常广播或应急广播的需求，满足了人们快速接收日常新闻或应急消息的需求，受众人群约100多万人。
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