移動(dòng)通信技術(shù)對(duì)安全生產(chǎn)的影響
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摘要:為了深入揭示安全生產(chǎn)水平同移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的內(nèi)在聯(lián)系,提出安全生產(chǎn)信息技術(shù)能力的概念及其監(jiān)控管理連接、救援響應(yīng)監(jiān)測(cè)、定位導(dǎo)航追蹤3方面子能力的定義,進(jìn)而通過(guò)構(gòu)建3方面子能力同移動(dòng)通信主要性能指標(biāo)之間的關(guān)系模型(SPITC-MC),并對(duì)其進(jìn)行深入分析和研究。研究結(jié)果表明:SPITCMC模型可以準(zhǔn)確詮釋過(guò)去移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展對(duì)安全生產(chǎn)水平產(chǎn)生的影響,同時(shí)可用于預(yù)判未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展對(duì)安全生產(chǎn)可能產(chǎn)生的影響程度,從而為后續(xù)相關(guān)工作的開(kāi)展提供參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:安全生產(chǎn);信息技術(shù)能力;移動(dòng)通信;5G;6G;新基建
隨著社會(huì)進(jìn)步及其對(duì)生產(chǎn)能力水平要求不斷提升,安全生產(chǎn)形式愈發(fā)嚴(yán)峻。各類(lèi)生產(chǎn)安全事故時(shí)刻威脅著生產(chǎn)者生命健康安全。安全生產(chǎn)水平高低直接關(guān)系到社會(huì)發(fā)展穩(wěn)定大局和廣大人民群眾切身利益。影響安全生產(chǎn)的要素多且復(fù)雜,通常認(rèn)為可分為5個(gè)方面:安全文化、安全法制、安全責(zé)任、安全科技、安全投入[1]。其中安全科技水平直接決定了生產(chǎn)過(guò)程中的專業(yè)化、機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化程度,而通信技術(shù)尤其是移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展又對(duì)社會(huì)科技整體水平發(fā)展起著極大促進(jìn)作用。隨著5G、人工智能(ArtificialIntelligence,AI)、物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings,IOT)、區(qū)塊鏈、云計(jì)算等移動(dòng)通信及相關(guān)技術(shù)快速發(fā)展,安全生產(chǎn)能力水平及保障程度也得到持續(xù)提高和增強(qiáng)?!秶?guó)家安全監(jiān)管總局關(guān)于推動(dòng)安全生產(chǎn)科技創(chuàng)新的若干意見(jiàn)》以及國(guó)家應(yīng)急管理部征集的“十四五”應(yīng)急管理規(guī)劃重點(diǎn)課題研究方向中均明確指出要加強(qiáng)安全生產(chǎn)基礎(chǔ)理論創(chuàng)新研究,總結(jié)和推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等前沿信息技術(shù)在風(fēng)險(xiǎn)防控及安全生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)和成果。從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[2-3]在礦山以及電廠生產(chǎn)中的應(yīng)用、定位導(dǎo)航技術(shù)[4]在遠(yuǎn)洋運(yùn)輸領(lǐng)域中的應(yīng)用、無(wú)線通信技術(shù)在各種應(yīng)急救援領(lǐng)域的應(yīng)用[5]、疲勞檢測(cè)技術(shù)[6]在長(zhǎng)途駕駛領(lǐng)域中的應(yīng)用等諸多生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)例可以看出,移動(dòng)通信及相關(guān)技術(shù)已經(jīng)在安全生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)揮了重大作用。從現(xiàn)有研究成果的分布情況來(lái)看,目前主要集中在特定技術(shù)于特定領(lǐng)域的應(yīng)用開(kāi)發(fā)使用方面,對(duì)安全生產(chǎn)和移動(dòng)通信之間內(nèi)在關(guān)系從概念層級(jí)進(jìn)行全局性辨析、比較和研究的成果較少。深入揭示安全生產(chǎn)同移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展之間的內(nèi)在關(guān)系,全面了解和掌握如何更高效利用移動(dòng)通信技術(shù)促進(jìn)安全生產(chǎn)發(fā)展,對(duì)提高安全生產(chǎn)水平、合理統(tǒng)籌資源分配、優(yōu)化戰(zhàn)略布局規(guī)劃具有重大現(xiàn)實(shí)意義。
1移動(dòng)通信與安全生產(chǎn)
1.1移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展過(guò)程。移動(dòng)通信特指通信雙方至少有一方處于運(yùn)動(dòng)中的通信,包括海、陸、空范圍全覆蓋通信。移動(dòng)通信技術(shù)作為通信技術(shù)的重要組成部分,從其誕生到現(xiàn)在大致經(jīng)歷了如下幾個(gè)階段:1)第1代移動(dòng)通信技術(shù)(1G)階段:20世紀(jì)80年代初期—90年代初期,該階段通信媒介為模擬載波信號(hào),用戶終端類(lèi)型為體型較大的模擬終端機(jī)(大哥大),并且造價(jià)很高,只能提供有限質(zhì)量的語(yǔ)音通話服務(wù)。2)第2代移動(dòng)通信技術(shù)(2G)階段:20世紀(jì)90年代初期—90年代末期,該階段代表技術(shù)為GSM(GlobalSystemforMobileCommunications)和CDMA(CodeDivi-sionMultipleAccess)。由于采用了數(shù)字通信,無(wú)論從語(yǔ)音通話質(zhì)量還是終端成本方面,都較第1階段有了很大改進(jìn)。并且支持GPRS(GeneralPacketRadioService)上網(wǎng)和短消息服務(wù)。3)第3代移動(dòng)通信技術(shù)(3G)階段:21世紀(jì)初—2010年前后,該階段主要通信技術(shù)為T(mén)D-SCDMA,WC-DMA,CDMA2000。除了通話質(zhì)量有很大提高和網(wǎng)絡(luò)帶寬有明顯提升,還出現(xiàn)了視頻通話、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議等簡(jiǎn)單多媒體業(yè)務(wù)。4)第4代移動(dòng)通信技術(shù)(4G)階段:21世紀(jì)10年代初期———21世紀(jì)10年代末期,該階段通信技術(shù)以LTE(LongTermEvolution)和WiMAX技術(shù)為代表,相對(duì)前幾個(gè)階段最重要的特征為諸如微信、快手、抖音短視頻等各種形式的業(yè)務(wù)層出不窮。5)第5代移動(dòng)通信技術(shù)(5G)[7-8]階段:21世紀(jì)20年代初期開(kāi)始并且預(yù)計(jì)到21世紀(jì)30年代初期結(jié)束,該階段關(guān)鍵技術(shù)包括軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SoftwareDefinedNet-work,SDN)、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NetworkFunctionVirtual-ization,NFV)、網(wǎng)絡(luò)切片(NetworkSlicing)、移動(dòng)邊緣計(jì)算(MobileEdgeComputing,MEC)[9]等。5G技術(shù)主要體現(xiàn)在超高帶寬、超低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、超大容量網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)量。VR(VirtualReality)、AR(AugmentedReality)、自動(dòng)駕駛等新的業(yè)務(wù)將得到普及。6)預(yù)計(jì)第6階段(6G)[10]:21世紀(jì)30年代初期開(kāi)始,具體技術(shù)范疇和應(yīng)用場(chǎng)景定義剛剛啟動(dòng)。移動(dòng)通信技術(shù)以大約每10a為1個(gè)周期經(jīng)歷技術(shù)和設(shè)備更新。3G后期智能手機(jī)的出現(xiàn)以及4G時(shí)期移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用大爆發(fā)更是極大促進(jìn)了移動(dòng)通信技術(shù)同國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)之間的融合與溝通,移動(dòng)通信技術(shù)正以不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)深刻影響與改變著社會(huì)生產(chǎn)生活的方方面面。1.2安全生產(chǎn)相關(guān)要素。安全生產(chǎn)在廣義上特指在生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)者能夠保證人身安全、周邊環(huán)境安全和可持續(xù)發(fā)展。狹義上通常指生產(chǎn)過(guò)程中不發(fā)生各種事故,不直接或者間接產(chǎn)生有害物質(zhì)。生產(chǎn)過(guò)程涉及到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)領(lǐng)域。影響生產(chǎn)是否安全的要素很多,比如生產(chǎn)工具的機(jī)械化水平、自動(dòng)化水平、信息化水平等,而這些因素又同當(dāng)時(shí)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展水平密切相關(guān)。這里重點(diǎn)關(guān)注科技領(lǐng)域移動(dòng)通信技術(shù)對(duì)安全生產(chǎn)的影響。根據(jù)對(duì)安全生產(chǎn)要素分析[1]并且結(jié)合國(guó)內(nèi)外諸多關(guān)于信息生產(chǎn)力方面的研究成果[11-14],把影響安全生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化和數(shù)字化等安全科技水平的所有能力要素總和定義為安全生產(chǎn)信息技術(shù)能力(SafetyProductionInformationTechnologyCapability,SPITC),SPITC由監(jiān)控管理連接子能力、救援響應(yīng)檢測(cè)子能力、定位導(dǎo)航追蹤子能力3部分組成,如圖1所示。3個(gè)子能力各自側(cè)重點(diǎn)不同,監(jiān)控管理連接主要側(cè)重對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行和生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、命令下發(fā)及響應(yīng)、性能采集等方面內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)的是當(dāng)前可用帶寬及最大連接網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量。救援響應(yīng)檢測(cè)側(cè)重于對(duì)系統(tǒng)主動(dòng)發(fā)起報(bào)警請(qǐng)求的響應(yīng),監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀況,強(qiáng)調(diào)設(shè)備與管理者之間數(shù)據(jù)交互的反應(yīng)時(shí)延。定位導(dǎo)航追蹤側(cè)重于對(duì)目標(biāo)進(jìn)行位置記錄、跟蹤及搜索的能力,強(qiáng)調(diào)的是信號(hào)覆蓋范圍及強(qiáng)度。3方面子能力雖然各自側(cè)重點(diǎn)不同,但也不是毫無(wú)關(guān)聯(lián)。1種能力的提升和改變通常也伴隨著其他方面能力的變化。例如,帶寬的增加可提高對(duì)高清視頻傳輸?shù)谋WC,有利于監(jiān)控能力提升,同時(shí)也為被追蹤目標(biāo)傳輸更多位置相關(guān)信息從而更精確定位提供保障。系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)延的降低同時(shí)也有利于對(duì)被追蹤目標(biāo)在緊急狀況下實(shí)施救援。只有3方面子能力全方位、均衡的發(fā)展提高才能保證安全生產(chǎn)信息技術(shù)能力水平的整體提高。
2安全生產(chǎn)信息技術(shù)能力
2.1監(jiān)控管理連接。監(jiān)控管理連接是指對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)全方位監(jiān)督、發(fā)送指令、接收響應(yīng),涉及到眾多行業(yè)和領(lǐng)域,比如交通運(yùn)輸、采礦業(yè)、建筑、化工、環(huán)保、核工業(yè)等。從監(jiān)控角度講,超高的帶寬支持是高質(zhì)量監(jiān)控視頻傳輸?shù)那疤?。從管理和連接角度講,允許海量實(shí)體同時(shí)進(jìn)行連接是實(shí)現(xiàn)全方位覆蓋的保證。在20世紀(jì)90年代中后期傳感器技術(shù)逐漸成熟并且物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[15]被明確定義之前,可以說(shuō)并沒(méi)有嚴(yán)格意義上的管理和連接操作。直到21世紀(jì)初,隨著智能傳感器技術(shù)與AI、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度融合,僅井下就出現(xiàn)了風(fēng)速傳感器、甲烷傳感器、瓦斯傳感器、饋電傳感器、負(fù)壓傳感器、各種有害氣體傳感器等多種實(shí)時(shí)感知井下環(huán)境數(shù)據(jù)的傳感器。物聯(lián)網(wǎng)對(duì)安全生產(chǎn)的保障能力達(dá)到了前所未有的高度。以物聯(lián)網(wǎng)支持為主要特征的5G提供了eMBB(EnhancedMobileBroadband)和mMTC(MassiveMachineTypeofCommunication)2方面能力[7-8],不僅能夠保證進(jìn)行移動(dòng)狀態(tài)下4K/8K高清分辨率視頻傳輸,還支持對(duì)海量連接的處理能力,連接密度能夠達(dá)到1個(gè)/m2級(jí)別。相比之前的窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IOT(NarrowBandIOT)有了巨大進(jìn)步。同時(shí)5G物聯(lián)網(wǎng)同樣非常適用于電力、化工、鋼廠、造船等其他大型生產(chǎn)型行業(yè)的安全監(jiān)控管理領(lǐng)域。如果說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)完成了大容量連接功能的話,各種有線及無(wú)線通信技術(shù)則保證了監(jiān)控和管理功能。最初漏泄電纜通信、低頻透地通信、井下小靈通技術(shù)、大靈通技術(shù)(SCDMA)僅能夠?yàn)榫绿峁┵|(zhì)量有限的通話連接。隨著GPRS,3G(WCDMA,TD-SCDMA,CDMA2000)出現(xiàn),已經(jīng)可以為電梯、壓力容器、起重機(jī)械、客運(yùn)索道等特殊設(shè)備提供監(jiān)控服務(wù)。隨后出現(xiàn)的IMS(IPMultime-diaSubsystem)及軟交換技術(shù)在覆蓋距離、頻譜利用效率、帶寬容量等方面都有了長(zhǎng)足長(zhǎng)進(jìn),從而促使電力系統(tǒng)等行業(yè)的安全保障水平有了明顯提升。4G時(shí)代可以對(duì)液壓支架、采煤機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)行更好的實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)礦井集群調(diào)度,井下視頻監(jiān)控[16]、井下語(yǔ)音視頻通信等,在采礦業(yè)、船舶業(yè)等領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用。2019年世界機(jī)器人大會(huì)煤礦機(jī)器人的出現(xiàn)已經(jīng)預(yù)示著5G注定會(huì)與之前各個(gè)階段都不相同,必將為安全生產(chǎn)注入強(qiáng)大推進(jìn)力。2.2救援響應(yīng)檢測(cè)。救援響應(yīng)檢測(cè)是指對(duì)求救目標(biāo)的回應(yīng)能力、對(duì)告警目標(biāo)的響應(yīng)能力、對(duì)危險(xiǎn)目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)和處置能力。主要體現(xiàn)在諸如火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)救援、廣播報(bào)警通知、疲勞監(jiān)視監(jiān)測(cè)、自動(dòng)無(wú)人駕駛以及工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域。核心素質(zhì)要求系統(tǒng)具有超低反應(yīng)時(shí)延,超快應(yīng)急響應(yīng)及處置速度。受限于無(wú)線技術(shù)傳輸速度和信令時(shí)延,無(wú)線技術(shù)應(yīng)用并不是很多,目前用于煤礦瓦斯、火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等報(bào)警系統(tǒng)的技術(shù)大多以微波通信、Zigbee,GSM短信息甚至基于光纖有線以太網(wǎng)形式鋪設(shè)。不僅沒(méi)能充分挖掘利用移動(dòng)通信最新技術(shù)在超低時(shí)延、超高可靠性方面的潛力,甚至還引入很多無(wú)謂的設(shè)備投資。這種情況是亟待重視解決的。疲勞檢測(cè)、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域受限于現(xiàn)有技術(shù)條件、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不能大規(guī)模部署。目前5G重要特性之一URLLC[7-8](Ultra-reliableandLowLatencyCom-mun-ications)已經(jīng)可以提供毫秒級(jí)時(shí)延支持,同時(shí)隨著MEC、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的成熟以及移動(dòng)通信與人工智能的進(jìn)一步融合,自動(dòng)駕駛技術(shù)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、車(chē)載AD-HOC技術(shù)以及工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)將迎來(lái)難得的發(fā)展機(jī)遇。2.3定位導(dǎo)航追蹤。定位導(dǎo)航追蹤特指對(duì)靜止及移動(dòng)目標(biāo)位置進(jìn)行確定和對(duì)目的地進(jìn)行導(dǎo)航。涉及到導(dǎo)航追蹤、精確定位、生命搜索與探測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域。定位導(dǎo)航方面,起源于美國(guó)軍方的GPS(GlobalPo-sitioningSystem)由于衛(wèi)星信號(hào)覆蓋能力限制,隨后發(fā)展出基于GPS,GSM,GPRS等技術(shù)相結(jié)合的精確定位系統(tǒng)以及基于GPS,GIS(GeographicInformationSystem)技術(shù)的移動(dòng)危險(xiǎn)源監(jiān)控系統(tǒng)。大規(guī)模使用始于3G時(shí)代GPS同CDMA移動(dòng)終端的完美結(jié)合。北斗系統(tǒng)[17]是我國(guó)根據(jù)國(guó)家安全及經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要自主研發(fā)的定位通信系統(tǒng)。北斗同3G,4G相結(jié)合已經(jīng)在地址調(diào)查、遠(yuǎn)洋漁業(yè)、民用導(dǎo)航等行業(yè)領(lǐng)域中顯現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿蛢?yōu)勢(shì)。生命搜索追蹤方面多應(yīng)用于大型事故發(fā)生后對(duì)目標(biāo)信號(hào)的捕捉和搜索,例如井下定位搜索技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)外井下定位使用的技術(shù)主要有漏泄電纜、RFID定位技術(shù)、RSSI定位技術(shù)、ZigBee定位技術(shù)和GPS定位技術(shù)等。由于場(chǎng)景特殊,條件復(fù)雜多變,例如無(wú)線信號(hào)穿透巖石壁和金屬壁的傳輸特性由于信號(hào)衰減程度不同而有很大差異,使用單一技術(shù)不能有效解決定位和實(shí)時(shí)通信問(wèn)題,應(yīng)該針對(duì)不同井下環(huán)境設(shè)計(jì)不同定位通信系統(tǒng)。把低頻通信和高頻通信相結(jié)合,把有線和無(wú)線相結(jié)合,有源和無(wú)源相結(jié)合,針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景充分發(fā)揮不同技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是提升整體水平的關(guān)鍵。5G中的大規(guī)模天線技術(shù)(MassiveMIMO)[18]同北斗技術(shù)的結(jié)合,將會(huì)極大擴(kuò)展信號(hào)覆蓋范圍和強(qiáng)度,有效提升定位精度,是未來(lái)一段時(shí)期研究熱點(diǎn)。
3關(guān)系建模分析
3.1SPITCMC模型。從安全生產(chǎn)信息技術(shù)能力發(fā)展?fàn)顩r及其同移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展過(guò)程對(duì)比可知二者關(guān)系緊密,移動(dòng)通信技術(shù)各主要性能指標(biāo)(KeyPerformanceIndicator,KPI)對(duì)安全生產(chǎn)信息技術(shù)能力總體水平提升具有決定性影響,如表1所示。表1中每個(gè)子能力同移動(dòng)通信技術(shù)KPI相關(guān)選項(xiàng)已被標(biāo)出。這里進(jìn)一步定義并構(gòu)建二者關(guān)系模型為SPITCMC模型(SafetyProductionInformationTechnologyCapabilityandMobileCommunication),其關(guān)系表達(dá)式為:SPITC=xB+yL+zC+uCP+vCL。其中SPITC代表安全生產(chǎn)信息技術(shù)能力值,B(Bandwidth)代表帶寬變量,L(Latency)代表時(shí)延變量,C(Connection)代表連接能力變量,CP(CoverandPenetrate)代表覆蓋穿透能力變量,CL(ComputeandLearn)代表計(jì)算學(xué)習(xí)能力變量。x,y,z,u,v分別代表相應(yīng)的權(quán)重常量,后續(xù)特定需求場(chǎng)景下可根據(jù)因子分析法、熵值法[19]等理論進(jìn)一步確定各指標(biāo)權(quán)重參考值。此處僅根據(jù)移動(dòng)通信技術(shù)不同發(fā)展階段需求特點(diǎn),初步設(shè)置粗略參考值用于揭示各個(gè)階段技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r對(duì)安全生產(chǎn)的影響。比如5G最大移動(dòng)帶寬和最低可靠時(shí)延均比4G提升10倍左右,而計(jì)算學(xué)習(xí)能力是5G引入云計(jì)算和AI機(jī)器學(xué)習(xí)后才引入的。此模型以量化方式對(duì)安全生產(chǎn)能力水平同安全科技水平進(jìn)行建模,為解決安全生產(chǎn)中的風(fēng)險(xiǎn)分析以及如何高效、有針對(duì)性地進(jìn)行安全生產(chǎn)戰(zhàn)略布局等棘手問(wèn)題提供解決思路和理論依據(jù)。這里假定以4G為參考基準(zhǔn),不同階段具體參數(shù)值越大表明該階段相應(yīng)方面能力越強(qiáng),根據(jù)SPITCMC模型以及移動(dòng)通信各階段具體參數(shù)對(duì)比關(guān)系可得到移動(dòng)通信技術(shù)各個(gè)發(fā)展階段對(duì)應(yīng)的SPITC值,如圖2所示??梢钥吹?G較4G階段以及6G較5G階段SPITC值均有10倍級(jí)左右提升。從圖2可得各個(gè)階段SPITC值變化情況,從而為判斷安全生產(chǎn)水平高低以及進(jìn)行產(chǎn)業(yè)布局和規(guī)劃提供了有力參考和依據(jù)。3.25G應(yīng)用及6G愿景分析。5G由于引入AI,SDN/NFV、網(wǎng)絡(luò)切片、MEC、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)[20]等技術(shù)。在災(zāi)害預(yù)警救援、自動(dòng)駕駛檢測(cè)、礦山物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等帶寬需求較高、時(shí)延要求敏感、連接數(shù)量很大的領(lǐng)域?qū)?huì)迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。在2020年初疫情的緊急時(shí)刻,武漢火神山等醫(yī)院的AI自動(dòng)測(cè)溫系統(tǒng)和5G云端智能醫(yī)療機(jī)器人可以提供導(dǎo)診、清潔消毒、遞送化驗(yàn)單、送藥送飯等無(wú)接觸服務(wù)。警用巡邏機(jī)器人可以在防護(hù)重點(diǎn)地區(qū)24h不間斷自動(dòng)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)體溫檢測(cè),降低一線人員被交叉感染的幾率,加快現(xiàn)場(chǎng)的反應(yīng)速度,對(duì)疑似病例進(jìn)行及時(shí)攔截?;?G的大數(shù)據(jù)技術(shù)也對(duì)疫情防控和復(fù)工復(fù)產(chǎn)起到了不可替代的作用。突如其來(lái)的疫情加速了5G在安全生產(chǎn)中的應(yīng)用,引發(fā)了對(duì)如何運(yùn)用移動(dòng)通信技術(shù)提升生產(chǎn)安全水平的深刻思考。在安全生產(chǎn)頂層設(shè)計(jì)中可以考慮引入網(wǎng)絡(luò)切片[21]技術(shù)思想,針對(duì)不同行業(yè)企業(yè)在同一時(shí)刻提供包含3方面子能力程度的定制切片。這種切片化的安全生產(chǎn)信息技術(shù)能力服務(wù)適用性強(qiáng)、目標(biāo)精準(zhǔn),可以有效解決目前資源利用率低的問(wèn)題,成為移動(dòng)通信技術(shù)思想應(yīng)用于安全生產(chǎn)領(lǐng)域的標(biāo)桿示范案例。未來(lái)以5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為主要驅(qū)動(dòng)力的新基建發(fā)展必將極大提升安全生產(chǎn)水平。根據(jù)SPITCMC模型可知,6G將開(kāi)始于2030年前后,將引入衛(wèi)星通信等技術(shù),使得沙漠、高山、草原、海洋甚至水下等區(qū)域的無(wú)線信號(hào)覆蓋問(wèn)題得到解決,覆蓋穿透能力及計(jì)算學(xué)習(xí)能力將會(huì)較5G有質(zhì)的提升。屆時(shí)將為每個(gè)使用者創(chuàng)建AI助理,采集、存儲(chǔ)、交互用戶的所說(shuō)、所見(jiàn)和所思,提供了第四維元素—“靈”(Genie)[22],完成用戶意圖的獲取和決策的制定在虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中由AI助理完成虛擬交互。例如,在基于數(shù)字孿生技術(shù)的煤礦生產(chǎn)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中,可以在井下創(chuàng)建AI助理“靈”,使其直接同井下進(jìn)行采煤挖掘作業(yè)的機(jī)器設(shè)備進(jìn)行控制指令的交互操作,從而極大提升井下作業(yè)的安全保障水平。由圖2可知,基于意念驅(qū)動(dòng)的6G全新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)從真實(shí)世界體系到虛擬世界體系的延拓,其與各個(gè)生產(chǎn)行業(yè)的深度結(jié)合必將把生產(chǎn)中的安全級(jí)別提升到前所未有的高度。
4結(jié)論
1)定義和構(gòu)建安全生產(chǎn)信息技術(shù)能力以及SPITC-MC模型詮釋移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展各個(gè)階段對(duì)安全生產(chǎn)產(chǎn)生的相對(duì)影響,對(duì)5G階段及未來(lái)的6G階段可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行預(yù)判分析。2)提出安全生產(chǎn)行業(yè)重視對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展跟蹤推進(jìn)的重要性,保持行業(yè)及企業(yè)發(fā)展方向同移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)步有良好的契合度,最大程度保障安全生產(chǎn)水平。
作者:劉海鵬 周淑秋 單位:中國(guó)勞動(dòng)關(guān)系學(xué)院
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