災難通訊

最近又有人在談極端情境下的通訊整備,但通訊這件事情複雜萬分,絕非一兩條「解決方案」的路徑能滿足需求。過度吹噓功效者,可能跟賣藥並無二致。我們就針對這個話題來進一步討論。

重要的 4W1H 原則

緊急的通訊解決方案還是要抓個 4W1H 原則。

  • What(什麼)
  • Who(誰)
  • Where(何地)
  • Why(為何)
  • How(如何)

套用上述原則,例如個人使用 “Meshtastic”  作為「戰時通訊」的備援,那很多佈署時遇到的挑戰狀況就更為清晰。「什麼」的部份選擇 Meshtastic,「誰」限定於家人,「何地」有如前例舉的「松山」和「樹林」,「為何」是確保生命安全,「如何」則是透過 Meshtastic 的 controlled flooding 機制來完成。

極端災難的考量

但在災難時刻我們要再加上幾點考量,例如:

(1) 安全:你是在「友善(friendly)」還是「滿滿敵意(hostile)」的環境進行佈署和通訊?

(2) 確保:以 Meshtastic 為例,透過 controlled flooding 機制,設定 “Medium Fast” 模式,4W1H 條件不變,那麼訊息互相成功接收成功的機率為多少?

前一陣子有國內媒體採訪影片說烏克蘭最好的通訊備援方式是「市話」和「光纖」,這在2022年就有不同的西方媒體做專題報導,盛讚這些電信工程師的偉大功勞。市話和光纖的技術相當成熟,以烏克蘭的狀況而言,就算前線遭遇無人機襲擾,這「傳統」的通訊管道還是能支撐民生和商業的通訊運作。對台灣朋友來說,這些聽起來可能不「炫泡」也不太「科技」,但真正能在災難支持較大規模通訊的主要和備援管道,絕大多數還是傳統的方式為主。

這些傳統的管道,有一般民眾僅能作為「使用者」等,例如市話、電視等。除此之外,也有很傳統但一般積極的民眾可以持有者,例如免執照的對講機(能收也能發)。後者取得方便,使用方便。當然對於重度使用者(power user)而言,免執照的功率還是有很多限制,但其取得成本和後續維護甚為便宜,做為特定場景下的災難通訊備援,還是可以慎重考慮的。

回到 Meshtastic 套上 4W1H 來看,如果我們的 “Why” 是要有 1/1000 的人使用,那就是要有 23,000 個節點。23,000 節點的威力不僅限於 23,000 人使用,因為一個節點原則上是一支手機透過 BLE 連線控制,但這支手機可以服務周遭的一些人。有了這個目標,再來談災難備援的通訊管道。災難備援的通訊管道如果涉及「生命安全」而不是單純「互通訊息有無」,那麼「可用度(availability)」就會至為關鍵。

任何涉及生命安全的機制,即使是備援,也要有夠高的可用度,這是很基本的原則。

還有哪些通訊方式

我們把這個討論再往前帶,就會看到各種可用但傳輸型態和監管密度完全不同的通訊方式。為了未來討論方便,我先把這些方式做成一張表格。

https://schee.github.io/popular-comm.html

這張表格有點龐大,但卻是一個相對完整,審視民用通訊有什麼管道的敲門磚。這張表格的目的在於列出台灣各類通訊管道在不同使用族群的普及狀況,主要有以下重點:

表格結構

  • 橫軸:10個使用族群(從幼童到跨國企業)
  • 縱軸:各種通訊管道(電視、電話、網路、無線電、衛星等)
  • 顏色標示:紅色=禁止/困難、黃色=極少使用、綠色=普遍使用

普及度最高的管道

  • 市話、行動電話、固網、行網:幾乎所有族群都能使用
  • WiFi:全面普及
  • 廣播收聽(AM/FM/SW/MW):所有人都能收聽,但只有專業單位能發送

特殊和有限制

  • 電視、廣播發送:一般民眾完全不能發送(法規限制)
  • VHF/UHF 無線電

專業/小眾應用

  • 傳真:年輕族群不使用,企業和專業系統仍在用
  • LoRa (ISM):新興團體和業餘玩家可玩 Mesh 網路(再次強調,不是只有 Meshtastic)
  • 衛星通訊(LEO/MEO/GEO)
  • HF 短波:業餘無線電玩家「除軍方外最強」
  • 5G 專網、路纜光纖:只有特殊產業的大企業才會部署

當然,這個表格要挑出毛病也不是很難,但有此做為基礎,我們要討論極端狀態下的災難通訊,選擇發展路徑,或是要做法規調適,才能有效的往前再走一步。


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