无界BOUNDLESS—开创民生保障通联新纪元

近年来，地震、洪水等自然灾害在全球范围内频繁发生。在我国，提升国家防灾减灾及抢险救援能力已经列入“十四五”规划重大工程项目。其中，提升应急通讯保障能力成为工程的核心内容，而相关的应急通信装备市场尚存较大空白。

目前，应急通讯设备主要包括手持对讲机和卫星电话。手持对讲机因其较大的体积和重量以及半双工的通信方式影响了其使用效率；卫星电话以单点通信为主，延时较高，并且极易受到恶劣天气的影响。因此，迫切需要一种体积小巧、便携且能在复杂网络环境下实现远距离、高效实时对话的新型通讯设备。

本作品是一款可穿戴式的个人组网通信设备，提供了一种无中心、动态感知的实时无线通讯方案。利用无中心自组网模式，有效扩展通信范围，并能适应复杂网络环境实现远距离全双工的实时语音通讯。此外，设备在设计时兼顾多种救援场景的需求，确保其防水、防尘、抗震及极端温度的耐受性。考虑到团队通信的特殊网络拓扑和动态变化模式，本项目从信息组网、编解码两个层面进行了有针对性的技术创新。

（1）在信息组网方面，引入了实际过程中的拓扑变化范式、电池使用时间与通讯质量约束，制定了一套无中心、拓扑感知的优化组网方案。该方案综合考虑节点网络的抗毁性、并发性和可靠性进行传输路径选择与转发，保证团队通讯畅通且实现可持续工作时间高于同类型设备50%。

（2）在信息编解码方面，首创适用于不确定组网环境的自适应编解码算法。采用低比特率模式窄带通信，以保证通信稳定不中断；音频流媒体技术保证音频数据分割以20字节小包压缩传输，通讯实时性强，即便在网络和信道环境较差、组网节点跳跃次数多的情况下仍能保证平均传输时延在50-100ms。

本作品属于业内首创，当前已完成了工程样机和整机功能测试。测试表明，作品能够实现在16节点的组队规模且快速移动时，对方接收音频信号清晰、时延低。利用循环冗余校验和误码检测仪等仪器与方式对算法进行检验，结果表明原理样机最大丢包率小于1%，数据传输成功率大于97%，误码率围绕10-6 ——10-7，相较于现有通讯产品误码率降低一个数量级以上。

目前，本作品已经在应急救援、大型赛事、军工等多领域试用并签署合作订单，包括：陕西省消防救援总队在救援行动及演习中使用；广东和西安多项马拉松、越野赛中被场务工作者使用；为西安君晖航空科技有限公司提供通讯方案应用于某型单兵智能巡飞通用化平台。