海能达多模智能对讲机宽窄融合解决方案深度解析

--PttCn对讲机测评实验室

宽窄融合、公专互补是专业无线通信发展的趋势。在公共安全领域,中国自主的 PDT 标准得到了广泛应用。PDT 网络有效保障了公安人员的关键语音通信,提高了公安人员的执法效率。随着公安信息化建设的逐步开展,数据、图像、多媒体消息、高清视频等业务的需求越来越大。在国内再建设一张公安无线宽带专网的呼声越来越高,但目前还处于标准完善阶段,而且无线宽带专网建设的投资巨大,短期内无法实现。

基于这一现状,另一种经济、务实的方案也逐渐在各地公安落地实施,并取得了令人惊喜的成绩。那就是基于公网运营商的 LTE 无线宽带网与公安 PDT 无线窄带网,实现宽窄融合、公专互通的融合解决方案。

一、现有公安通信手段的需求痛点

  1. 投资高,网络覆盖范围受限。PDT窄带网覆盖范围有限,受限于投资,目前只实现了主城区和部分郊区的地面覆盖,并未大规模建设室内覆盖。一线干警在执勤时,一旦离开 PDT 网络覆盖区域,便会出现无法通联的尴尬场景,严重影响突发事件的处理效率。
  2. 带宽限制,无法满足多媒体业务需求。由于带宽较小,PDT 窄带网只能实现语音、定位、短消息等小数据量业务,没有实现图像和视频的多媒体业务能力。
  3. 设备繁琐,影响一线人员执勤效率。一线干警为实现语音、图像、视频、数据的业务能力,通常需要携带三台终端:保障关键语音的 PDT 手台、保障图像和视频录制及回传的执法仪、实现与公安信息网接入的警务通。
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图 单警装备

、主流厂家解决方案现状

近些年国内主流厂家推出了不少宽窄融合概念的终端,大体思路是:专网窄带模块+公网 4G 模块+安卓大屏智能手机。

  1. 窄带模块实现窄带语音;
  2. 4G 公网实现 PoC 集群;
  3. 安卓大屏实现各种应用软件的适配,从而实现警务通、执法仪等相关功能。

这类终端体积较笨重,虽然集成了公安三大应用场景功能,但各类应用实际上仍然是独立存在的。比如窄带语音和公网 PoC,实际是两个独立集群对讲系统,使用时需要自行切换模式。一线干警装备使用后,反响一般。

三、海能达多模智能对讲机宽窄融合解决方案深度体验

海能达多模智能对讲机宽窄融合解决方案深度解析

图:PDC680/PDC760合影

笔者最近拿到了海能达多模智能对讲机 PDC/PTC680、PDC/PTC760,细细把玩。总体一句话:被惊艳到了!设备完善的功能、优秀的工业设计、宽窄融合能力在前两期发布的评测报告中已经有了详细的说明。读者可以阅读前两期的文章:

海能达多模智能对讲机PDC/PTC680测评简报

“真融合”海能达多模智能对讲机PDC/PTC760测评简报

本期小编想和读者朋友们深度介绍下海能达多模智能对讲机在宽窄融合方面所做的独特设计。

海能达多模智能对讲机可基于运营商的无线宽带网实现 PDT窄带网的覆盖延伸,当对讲机离开PDT 窄带网覆盖区域时,基于运营商网络,依然可以实现语音、定位、消息等常规业务,且可与接入 PDT 窄带网内的手台实现互通。

1、语音融合

窄带网络差时,按下 PTT 键,多模智能对讲机自动通过宽带网络接入窄带集群系统,实现与窄带用户的通信。相对于传统厂家宽窄带模式的手动切换,海能达的这两款多模智能对讲机实现了两大创新:

  • 网络接入自动切换。当窄带网络较差时,多模智能对讲机根据智能算法,自动将语音通道切换到宽带网络,用户发起呼叫,可自动从宽带网接入窄带集群系统。宽窄带网络切换时,如果处于网络边缘,有可能出现设备在宽窄网络交界区域来回移动场景,导致乒乓切换,在这种状况下,会对业务数据传输的准确性产生影响。海能达在这个问题上,通过终端检测窄带基站场强信息强度,设置一定的门限值,再配合海能达独立设计的智能算法,可确保在宽窄带网络交界区域,终端接入网络稳定,从而保障业务的流畅性。
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图:宽带网络中的终端呼叫窄带网络中的终端

  • 设备采用宽窄界面一体化设计,统一UI、统一账号。用户在使用终端时,无需关注网络环境的变化。终端不论是从窄带接入,还是宽带接入,用户都无感知,显著提升了用户操作体验。
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图:宽窄融合解决方案系统架构

  • 多模智能对讲机支持两张 SD 卡插槽,分别用于语音加密和数据加密或扩展宽窄带存储容量:宽窄带采用相同语音编码格式,可通过语音加密的SD卡,同时支持宽窄带的语音加密,且支持加密宽带接入与加密窄带接入之间语音互通,彻底打消了公安用户对宽窄融合语音通信是否安全的顾虑;当终端接入警务通专有网络并执行警务通的相关应用时,还可通过第二张SD卡实现数据加密。
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图:双 SD卡插槽

2、定位融合

  • 室内定位

窄带终端普遍采用 GPS 定位,然而一旦进入室内或者地下室,无 GPS 信号,窄带终端定位功能失效。针对这一问题,目前常用的解决方案是集成其他专业室内定位方案(如:蓝牙定位),不过这类方案需要提前在室内部署蓝牙信标,此外终端需要集成蓝牙信号采集模块,系统侧则需要部署室内定位服务器。方案成本高,且只能在固定场景部署,对于公安常规执勤并不适用。

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图:蓝牙室内定位解决方案

海能达另辟蹊径,基于 PDC680/PDC760 的智能宽带平台,在室内采用网络定位方式获取位置信息,并通过窄带网或宽带网将位置信息传到系统,从而实现手台在室内的定位能力。

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图:室内与室外定位流程示意图

  • 窄带信道繁忙,宽带自动补充
  • 在公安业务场景中,定位和语音是使用量最大的两个业务,在信道资源紧张的情况下必须要优先保障语音业务。常规窄带系统,在大话务量场景中,一般会抢占定位的信道资源,从而导致终端无法上报定位数据。

    海能达多模智能对讲机 PDC680/PDC760的定位数据可通过宽带通道进行上报,从而完美的解决了这个问题。

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    图:信道空闲和繁忙场景,位置上报通道示意图

    其他业务,如:倒地告警、紧急呼叫、遥晕遥毙复活。均可在窄带信道繁忙或者无信号场景下,自动切换到宽带网络实现业务流程。

    3、视频业务

    在公安实战中,视频通信逐渐成为指挥员获取现场实时信息的重要手段,是指挥调度、研判决策的重要依据。窄带由于带宽限制,无法实现视频业务。海能达针对公安实际需求,推出融视频解决方案。多模智能对讲机PDC680/PDC760 基于运营商广泛覆盖的 LTE 无线网络,实现视频对讲、视频上拉等视频业务。

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    图:窄带语音、宽带视频业务流程

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    图:融合视频业务

    4、智能语音

    PDC680/PDC760 具备智能语音协助功能。借助第三方语音引擎,其语音播报功能可实时提醒用户终端新事件(如:短信、来电、信道切换),以便用户及时获知最新动态。此外配合 Pico TTS 可实现文字转语音,彻底解放用户双手。

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    图:语音播报和文字转 TTS 输出的设置界面

    5、智能管控

    窄带对讲机的设置通常需要通过写频的方式来实现。在重大安保的场景下,需要临时征调大量终端用于安保,这时就需要对这些终端进行重新编组写频。一次重大安保的终端量数以千计,如果用传统串口线方式一个一个写频,费时费力,工作量巨大,对于负责终端维护的干警来说,苦不堪言。

    针对这个问题,海能达推出 Smart MDM 智能管控解决方案,支持远程批量写频、终端升级、指令下发、功能和应用权限管控、密钥推送、设备健康管理、数据备份与恢复等多种功能。Smart MDM 空口编程 OTAP:利用多模智能对讲机与 Smart MDM 之间高速、可靠的消息通道,可随时配置终端的 GPS/BT/WLAN/NFC/摄像头等多个功能。相比传统的通过模板写频配置,OTAP 更简便、更快速。

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    图:Smart MDM 智能管控基于宽带网络的业务流程示意图

    由于窄带网络的带宽限制,对于大量终端同时批量写频,会占用现网信道资源,容易造成信道拥塞。海能达 Smart MDM 方案中,写频的数据通道可选用宽带网路来实现,大大改善了写频的性能和传输的稳定性。这个方案尤其适用于大量终端批量写频场景,传统有线写频100台终端需要1.8h,现在无线写频100台只需要5分钟,效率提升95%。

    Smart MDM智能管控平台的引入,大大降低了一线写频和升级难度。一线人员只需在下班时,确保手台处于充电联网状态;后台管理人员可远程下发升级和写频指令,实现远程维护,无需回收手台。第二天,一线人员可正常使用手台。

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    图 模板写频

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    图 定位参数配置

    6、一体化融合调度台

    在指挥调度领域,窄带数字集群、宽带数字集群、公网数字集群、视频监控是常用的解决方案。各种调度手段制式不同,形成一个个独立的信息孤岛。通过一个平台、一张图解决各种制式通信手段的融合解决方案,越来越成为公共安全领域的迫切需求。海能达推出 SmartOne Dispatch解决方案,通过统一通信平台实现与窄带通信系统、专网 LTE 宽带集群系统、视频监控系统、公网对讲系统的对接,提供端到端的语音、数据、图像等综合业务应用。

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    图 一体化融合调度台

    • 融合语音调度

    融合调度台可在一个平台上对通过各种制式接入的终端进行语音通信,包括:PDT、DMR、MPT、XPT、Tetra、LTE、PoC、有线电话。

    由于PDC680/PDC760多模智能对讲机是宽窄同号,在融合调度台中,无须关心用户是宽带链路还是窄带链路接入,只要对该用户号码发起呼叫,系统会自动选择合适链路进行通信,真正做到了宽窄语音的融合调度。

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    图:语音调度能力

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    图:宽带、窄带融合语音调度

  • 融合定位调度
  • 多模智能对讲机PDC680/PDC760通过窄带或者宽带上报的位置,均可在融合调度台实时显示。终端不会像传统窄带对讲机那样,因为进入地下或者室内而无法上报信息,也不会因为离开PDT窄带网覆盖区域无法上报GPS点,导致在地图上不能呈现。融合调度台配合多模智能对讲机,真正实现了终端在任意情况下均能上报当前实时位置,从而为指挥员在人员调度上提供最准确的位置信息。对于数据保密单位,融合调度台也支持专属网络部署,通过APN连接内部网络保障数据安全性。

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    图 融合定位

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    图 丰富的GIS业务能力

  • 融合视频调度
  • PDC680/PDC760 接入宽带网络时,可基于公网 LTE 的大带宽,实现视频业务。在 SmartOne 上可实现可视单呼、视频组呼、视频上拉、视频转发、视频推送、视频监控、视频会议等专业视频业务。

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    图 全双工视频

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    图 视频监控

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    图 视频上拉与转发

    四、小结

    海能达多模智能对讲机配合融合调度台实现了宽窄集群系统的深度融合,有效实现了PDT数字集群系统基于公网的覆盖延伸、融合视频等多媒体业务的增强、基于宽带网络实现了窄带业务的智能化。独创的宽窄互补盲策略,使专业集群核心业务功能在宽窄带自动平滑切换,有效保障了业务的持续稳定运行,为公共安全提供有效可靠的保障能力。

    基于宽带网络的SmartMDM智能管控平台,彻底解决了大量终端维护、升级、管控的难题,无需回收设备及人工值守,提升工作效率和降低维护成本,将多模智能对讲机的运维管理手段提升了一个时代。

    整体上海能达多模智能对讲机PDC680/PDC760的推出,使得基于公网的宽窄融合解决方案步入了新的高度,产品更加完善、实用,相信在公共安全领域,会有宽广的应用空间。


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