一、天通衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)應用

（一）天通衛(wèi)星發(fā)展歷程

汶川地震后，國家提出建設(shè)自己的移動通信衛(wèi)星，以確保在嚴重自然災害時的應急通信需求。2011年國家立項研制建設(shè)單獨自主的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)。2016年天通一號01星在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，標志著中國衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)始發(fā)星的成功部署。隨后，天通一號02星和03星也相繼發(fā)射成功，形成了一個完整的衛(wèi)星移動通信網(wǎng)絡。預計之后還會通過增加衛(wèi)星數(shù)量來擴大覆蓋范圍，為用戶提供更加較好的通信服務。

（二）天通衛(wèi)星應用優(yōu)勢

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，已實現(xiàn)對我國領(lǐng)土、領(lǐng)海的多方面覆蓋，能夠在地面通信系統(tǒng)無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，天通一號衛(wèi)星是國內(nèi)應用較好廣的衛(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，不僅支持數(shù)據(jù)和短報文的發(fā)送，還能高效處理并傳輸多媒體數(shù)據(jù)。為公務應急、海上作業(yè)、航空通信等領(lǐng)域的客戶提供便捷安全的語音、數(shù)據(jù)通信服務。

天通一號系統(tǒng)功能

磐鈷智能深耕衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)多年，利用自研的漸進式圖片壓縮算法，通過天通衛(wèi)星9.6kbps/條的傳輸通道成功實現(xiàn)了窄帶衛(wèi)星的圖片傳輸應用，創(chuàng)新地在無信號區(qū)域進行數(shù)據(jù)監(jiān)測的同時，還支持圖片傳輸功能，做到一圖勝萬言。天通哨兵PS02是國內(nèi)始發(fā)能夠通過天通衛(wèi)星傳輸圖片的設(shè)備。

二、無信號區(qū)域圖傳監(jiān)測的“智能之眼”

（一）無信號區(qū)域監(jiān)測難點

1.網(wǎng)絡覆蓋不足

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

2.寬帶衛(wèi)星價格昂貴成本高

寬帶衛(wèi)星通信雖然能夠提供遠距離的通信服務，但高額的衛(wèi)星使用費以及維護成本，使得寬帶衛(wèi)星通信難以在預算有限的項目中廣應用。

3.監(jiān)測范圍有限

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

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，可能無法滿足高清圖傳的帶寬需求，導致傳輸質(zhì)量下降。

（二）解決方案

以天通一號物聯(lián)網(wǎng)通信為基礎(chǔ)，結(jié)合高倍率圖片壓縮、邊緣計算處理和云平臺處理構(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)境惡劣的地點滿足各種不同的通信需求，將現(xiàn)場的狀態(tài)數(shù)據(jù)、抓拍圖片、預警信息、違法事件等及時傳到指揮中心，彌補現(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，在任何地點都能有效地進行監(jiān)控指揮。

（三）產(chǎn)品概述

天通野外攝像機（天通哨兵）PS02是一款專為野外環(huán)境設(shè)計的無信號地域野外監(jiān)測的衛(wèi)星圖傳設(shè)備，也是國內(nèi)始發(fā)支持通過天通衛(wèi)星傳輸圖片的終端設(shè)備。利用天通一號物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，結(jié)合磐鈷自研的漸進式圖片壓縮算法和邊緣計算處理，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，在無信號或弱信號區(qū)域?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控和實時回傳。

（四）產(chǎn)品亮點

天通衛(wèi)星回傳

攝像頭拍到變化畫面后，通過天通衛(wèi)星回傳到后端，即使在無信號或弱信號區(qū)域也能穩(wěn)定工作。

高效圖傳

內(nèi)置漸進式圖片壓縮算法可有效壓縮相片傳輸?shù)胶笈_后高質(zhì)量還原，丟包自動補傳。支持高達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智能識別

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

一體化設(shè)計

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。采用防水、防塵、防震設(shè)計，適應各種惡劣的戶外環(huán)境。

（五）重要功能

（六）重要算法

天通野外攝像機（天通哨兵）PS02實現(xiàn)野外圖傳監(jiān)測功能的關(guān)鍵在于其內(nèi)置的漸進式圖像壓縮算法。該算法創(chuàng)新性提出并實現(xiàn)了分包傳輸情況下圖像漸進式顯示技術(shù)，較好利用有限的信道帶寬，實現(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1000倍的圖片壓縮，同時采用漸進式傳輸方式，使得接收到的數(shù)據(jù)包越多，圖像顯示越清晰，即使丟包，對圖像質(zhì)量影響不大。在500倍壓縮率下，圖像質(zhì)量評價指標PSNR不低于20dB，確保了圖像的高清晰度和細節(jié)保留，提高了用戶體驗和通信效率。

天通哨兵PS02天通圖傳示意圖

（七）應用案例

河南洛陽某水庫大壩圖傳監(jiān)測項目利用天通野外攝像機（天通哨兵）PS02在水庫大壩進行實時監(jiān)控和衛(wèi)星圖傳，實現(xiàn)測量和監(jiān)測需要的各個參數(shù)回傳和無信號弱信號區(qū)域回傳照片的功能，以在傳感器數(shù)據(jù)異常時作輔助判斷，通過平臺智能預警，可以及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患，保證水庫大壩安全穩(wěn)定運行。

天通哨兵采用太陽能供電，低功耗運行，無人值守，即可長時間運行，減少了現(xiàn)場巡查的次數(shù)，降低了人力成本和運維成本，提升了管理水平。現(xiàn)場的圖片數(shù)據(jù)經(jīng)過高倍率壓縮還可以節(jié)約衛(wèi)星流量，高效回傳。

（八）平臺管理

磐鈷智能自研B/S架構(gòu)的釩星物聯(lián)網(wǎng)管理平臺，多方面考慮行業(yè)用戶在信息業(yè)務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。該平臺支持GIS地理信息系統(tǒng)可視化顯示，實時顯示各通信終端的位置信息和狀態(tài)信息，實現(xiàn)平臺操作簡易便捷、實時安全監(jiān)測數(shù)據(jù)信息化、智能化和可視化服務平臺。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，實現(xiàn)實時監(jiān)控戶外現(xiàn)場。當檢測到異常情況時，平臺根據(jù)情況及時進行響應。依托釩星物聯(lián)網(wǎng)管理平臺，指揮中心實現(xiàn)了對現(xiàn)場終端的日常管理與實時監(jiān)控，有效提升應急響應速度與數(shù)字化管理水平。

三、緊急情況下的“救命柱”

（一）野外應急通信難點

基礎(chǔ)設(shè)施易損毀

在自然災害等緊急情況下，常規(guī)的通信基礎(chǔ)設(shè)施可能會遭到嚴重破壞，導致通信中斷。

通信距離限制

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

實時性不足

在需要快速響應的應用場景，如電力巡檢或?qū)崟r指揮調(diào)度，應急通信系統(tǒng)需要保證足夠的實時性，低延遲是關(guān)鍵技術(shù)要求。

操作復雜

傳統(tǒng)應急設(shè)備操作繁瑣，在緊急情況下，用戶沒有時間進行復雜的報警操作，因此應急通訊設(shè)備需要具備簡便直接的特點。

（二）解決方案

利用天通一號衛(wèi)星的通信服務優(yōu)勢，打造一個不受地理和氣候限制、覆蓋范圍廣、無信號盲區(qū)的應急通信系統(tǒng)。這一系統(tǒng)將為應急信息傳遞提供一個穩(wěn)定、可靠、安全的通信手段，無論是在偏遠山區(qū)、戈壁荒漠，還是在通信基礎(chǔ)設(shè)施遭受破壞的災區(qū)，都能夠保障關(guān)鍵信息的即時傳遞。

（三）產(chǎn)品概述

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

（四）產(chǎn)品亮點

一鍵撥打天通衛(wèi)星電話

快速連接天通衛(wèi)星網(wǎng)絡，一鍵撥打衛(wèi)星電話，簡化操作流程，實現(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，縮短救援時間，提升救援效率。

一鍵報平安

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

聲光報警

結(jié)合聲音和視覺信號，增強警示效果，強化目標識別，確保在不同環(huán)境下都能引起注意并及時響應。

多種供電方式

根據(jù)不同環(huán)境，選用太陽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)運行。

（五）重要功能

（六）應用案例

四川宜賓某村汛期應急通信項目四川省宜賓市某村當?shù)厥軓娊涤晏鞖?、洪峰過境等影響，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，可能導致區(qū)域內(nèi)居民通信、道路中斷，錯失搶險救災的黃金期。天通報警呼叫柱在不依賴地面基站的情況下，提供衛(wèi)星一鍵呼叫報警、快速應答等功能，具備太陽能+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急信息報送的及時傳遞，為搶險救災工作提供了強有力的支持。

在自然災害頻發(fā)的當下，應對緊急事件的處理與響應能力至關(guān)重要。天通哨兵PS02和天通報警呼叫柱PS03為無信號區(qū)域的通信和監(jiān)測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，彌補了傳統(tǒng)通信手段在無信號區(qū)域的不足，確保了在緊急情況下能夠及時傳遞關(guān)鍵信息，鑄就安全、可靠、高效的野外通信和監(jiān)測保障。