【摘要】：近年來,地震災(zāi)害、山體滑坡、火災(zāi)事故等各類自然災(zāi)害或突發(fā)事件在全世界范圍內(nèi)屢見不鮮,這些意外的發(fā)生往往可能會導(dǎo)致正常通訊的中斷。眾所周知,只有保持通訊的暢通才能在第一時間針對事故提供救援來減少損失,可見應(yīng)急救援通信系統(tǒng)的重要性。本文設(shè)計了一種基于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急救援通信系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠為固定站(指揮中心)與單兵終端之間快速組網(wǎng),在所建立的網(wǎng)絡(luò)上可實現(xiàn)語音對講、視頻共享、文字命令、電子地圖等功能。本文的主要工作集中在以下方面:(1)對整個應(yīng)急救援通信系統(tǒng)的功能、性能需求進行了分析,完成了基于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急救援通信系統(tǒng)的整體方案設(shè)計,其中硬件平臺采用移動通信設(shè)備搭建一個無線Mesh網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)軟件包含指揮調(diào)度軟件和手持終端軟件;(2)選用無線Mesh網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對硬件平臺進行了搭建。系統(tǒng)的手持終端軟件利用已有的WebRTC SDK來構(gòu)建WebRTC Android應(yīng)用程序;指揮調(diào)度軟件利用Node.js開發(fā)平臺,采用Express為Web開發(fā)框架,系統(tǒng)的渲染環(huán)境選用EJS模板引擎;兩個軟件之間通過WebSocket信令服務(wù)器所轉(zhuǎn)發(fā)的信令來建立持久的對等連接,利用新開源的WebRTC技術(shù)實現(xiàn)了語音對講、視頻共享、文字命令、電子地圖等功能;(3)對基于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急救援通信系統(tǒng)測試,分別從系統(tǒng)功能和系統(tǒng)性能兩方面進行測試及分析。經(jīng)測試,本系統(tǒng)能安全穩(wěn)定、高效率的運行,音視頻畫面清晰流暢,滿足預(yù)期設(shè)計需求。本文所設(shè)計的基于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急救援通信系統(tǒng)研究內(nèi)容來源于中電科研究所的工程應(yīng)用項目,具有一定的應(yīng)用價值和廣泛的市場應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X928.04;TN92
【圖文】：

Google、Apple、Mozlilla、Opera 等企業(yè)的支持下，發(fā)展成為了 W3C 推薦標(biāo)準。通過此開源技術(shù)，Web 開發(fā)者能夠短時間通過已經(jīng)封裝好的 JavaScript API 和網(wǎng)頁技術(shù)在瀏覽器端構(gòu)建高質(zhì)量的實時音視頻交互平臺[24]。隨著 Web 技術(shù)、移動通信技術(shù)的發(fā)展，WebRTC 技術(shù)也被拓展到了移動設(shè)備上，在后來 Google 發(fā)布的 Google WebRTC 項目中實現(xiàn)了 Android、IOS 等移動設(shè)備上的WebRTC 應(yīng)用。通過統(tǒng)一的開發(fā)接口，可以輕松調(diào)用移動設(shè)備的麥克風(fēng)、攝像頭、揚聲器等，并實現(xiàn)移動通信設(shè)備間，移動通信設(shè)備和 PC 之間的音視頻 P2P 傳輸，極大地降低了開發(fā)難度。據(jù)統(tǒng)計結(jié)果顯示，WebRTC 的瀏覽器兼容性如圖 1 所示[24,25]，截至 2018 年 12 月，國內(nèi)支持 WebRTC 的瀏覽器覆蓋率達 56%，全球覆蓋率已高達 83.38%，目前支持的瀏覽器有 Chrome、Firefox、Safari、Edge 等。不僅 PC 端能支持 WebRTC 標(biāo)準，就連微信、QQ、Line、Facebook、Messenger 之類的移動端主流軟件也采用或基于 WebRTC實現(xiàn)音視頻會話。

西北大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文用的接口都很統(tǒng)一，無需反復(fù)開發(fā)；（2）P2P 結(jié)構(gòu)，對等連接建立以后，即使與信令服務(wù)器斷開連接也不會影且安全性高；（3）該技術(shù)完全免費，而且該技術(shù)集合了目前最佳的音頻、視頻引擎；（4）強大的打洞能力，WebRTC 技術(shù)集成了 STUN、ICE、TURN、RTP-over-種關(guān)鍵 NAT 和防火墻穿透技術(shù)，并支持代理。1 WebRTC 系統(tǒng)架構(gòu)WebRTC 通過把音頻、視頻引擎，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸引擎及會話管理功能集成到eb 瀏覽器中，繼而開發(fā)高質(zhì)量多媒體應(yīng)用。WebRTC 系統(tǒng)架構(gòu)如圖 2 所示[2

編解碼器）、iLBC（窄帶音頻編解碼器）、NetEQ 算法抵消）、Noise Reduction（NR，噪聲抑制）等音頻處理技極具價值的技術(shù)之一。o Engine：視頻引擎，其中包含一系列視頻多媒體處編解碼器）、Video jitter buffer（視頻抖動緩沖器）、Ima）等視頻處理技術(shù)。rowser 虛線部分：主要包含 Audio Capture/Reader（音（視頻捕獲）、網(wǎng)絡(luò) I/O 這三個模塊，該部分是留給部會話建立視頻的開發(fā)者，WebRTC 的會話建立需要以下 5 個主連接的過程[29]：

【參考文獻】

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本文編號：2795822