气象预警短信“技术观”

作者：记者 甘晓

发布时间：2012年08月06日  来源：中国科学报  

　　进入汛期以来，能否及时收到气象预警信息，是目前公众普遍关心的问题。但一条预警信息从相关部门发出后，能否经由不同渠道最终传送达至个人手中，目前仍然存在各种各样的障碍。

　　与此同时，电信运营商称其在防灾、抗灾、救灾通信技术保障方面从来没有“做不到”这个词，这也说明要消除预警信息覆盖的盲点，技术问题并非唯一瓶颈。

　　7月以来，全国各地都进入了暴雨、台风频发的时期。由此，能否及时接收到包括电视、广播、手机短信等手段发布的气象预警信息，成为公众当下迫切关心的安全问题。不过就实际情况来看，预警信息从相关部门发出，途经不同搭载平台，到最终送达至个人，其中仍有不少阻碍，特别是从平台到个人终端之间“最后一公里”的问题依然突出。

　　尤以直接而便捷的手机短信为例，并不是每次信息发布都能及时传递到个人手机上。在灾害发生时，这种无法全覆盖的情况往往会导致不可预想的结果。

　　长期从事通信技术工作的中国移动浙江公司网络部技术人员吴雪霁告诉《中国科学报》记者，气象预警短信成功、及时发送需要运营商和气象部门通力合作，其中涉及审核确定内容、生成气象短信、匹配和打散号码等多个环节，并非易事。

　　短消息中心总负责

　　8月1日上午10点，随着台风“苏拉”的靠近，气象部门发布了台风橙色预警。随后，福建网友相继在微博上晒出自己收到的台风预警短信。

　　下午2点20分，移动用户收到10086发来的短信：“接福建省防汛办通知，第9号台风‘苏拉’将严重影响我省，有明显风雨天气，请您注意安全。”傍晚5点半，联通用户陆续收到来自号码为10655121的短信提示。

　　7月30日凌晨3点多，有不少济南市民在睡梦中被手机短信吵醒。

　　移动用户收到10086发送的短信：“30日早晨将有大到暴雨。”据报道，当天，济南防汛办通过三大运营商共发出845.7万条短信，只要号段为济南地区的手机，无论在何处都能收到市城防办发出的这条暴雨预警信息。尽管这场暴雨并没有如期而至，但及时短信预警的做法却得到市民的交口称赞。

　　和济南一样，7月25日，在发送暴雨蓝色预警短信后，北京也遭遇了一场“爽约”。

　　表面上看，针对极端天气的预警短信有时来、有时不来，有时及时、有时不及时。实际上，预警短信的种种表现，都应由“短消息中心”来负责。吴雪霁说：“从技术上说，和其他类型的短消息一样，预警短信也是由短消息中心负责收发的。”

　　短消息中心（SMCC）是电信运营商网络中的一类网元，由多个机框组成，主要用于处理短信的收发、存储、转发和状态报告等。目前，华为、中兴、大唐等多个厂商都在开发短消息中心产品，各厂家也都遵循国际电信联盟的标准制造，在基本原理和流程上保持一致。

　　“无论是点对点短信，还是代理服务商下发的短信，也就是我们俗称的‘SP’短信，都是由短消息中心进行处理的。”吴雪霁强调。

　　也就是说，短消息中心和每一个手机用户都息息相关。用户发送短信时，短信先发送至运营商的短消息中心，然后通过其再发送，才能到达指定号码上。一般而言，和基站不一样，短信中心的设置一般以地市为单位。吴雪霁称：“还需根据业务量大小而定，一个地市可以设多个短消息中心，多个地市也可以共用一个中心。”

　　每个短消息中心都有一个固定号码，如北京移动为+8613800100500，北京联通为+8613800100500。手机用户只有在手机里正确设置归属地，短消息中心号码才能正常发送短信。

　　在吴雪霁看来，短消息中心的处理能力极大地影响了气象预警短信的发送，而制约其短信处理能力的因素则有很多。一种被称为“MAP接口”的协议便是其中之一。以华为生产的短消息中心为例，其具有2~6个MAP接口，每个接口支持150~300个连接，每个连接则支持每秒40条的短信流量。吴雪霁估计：“短信中心下发能力应该能达到每秒1~2万条。”

　　针对此前报道每秒仅能发400条短信的数据，吴雪霁的同事、中国移动浙江公司市场经营部葛长伟这样解释：“手机发送短信速度最慢，每秒只有2~3条，依靠代理服务商端口发送的商业短信每秒能发送300~400条，最快的则是运营商通过短信中心直接发送。”他认为，用于应急的公益短信应直接通过短消息中心发送。

　　据悉，在中国移动浙江公司经常进行的实测中，1000万条气象短信从收到信源到生成短信共需30分钟。这样的速度被用于每天的早晚天气预报下发，以及每年夏天沿海地区的台风预警中。

　　也正因如此，中国电信客户服务部总经理张明天在微博上公开表态：中国电信、中国联通、中国移动在防灾、抗灾、救灾通信技术保障方面从来没有“做不到”这个词。

　　技术细节决定效率

　　遇到灾害性天气时，人们都希望在最短时间内收到预警短信，以最大程度减少损失。那么，作为预警短信提供方的气象部门和运营商则必须以最快的速度将短信发给最多的手机用户。

　　在这个过程中，气象局负责采编、审核、测试信源信息，并通过接口将经过审核的信源提供给运营商的气象平台。这一过程往往需要耗费气象部门不少时间。

　　7月30日凌晨，据济南气象局值班室预报员预测，根据最新卫星云图的数据，降雨云层已到达济南东北部滨州上空，离济南市区已经不远。于是，气象部门预测，这场大雨将在早晨降下，随即花了8个多小时时间制作预警信息并发送。

　　其实在预警信息发布之前，济南城防办也很纠结。“预警提示短信不能随便发。”济南市城防办相关人士说，要是发了短信又不下雨怎么办？发短信需要一定的成本，晚上发短信也可能会打扰市民休息。经过多次会商，济南市城防办与气象部门终于决定给市民发短信。

　　而短信内容也让气象部门伤透了脑筋。据介绍，为了保证短信发送速度，在清楚说明情况的前提下，预警提示短信不超过69个字。“如何让公众充分理解气象术语也是编写预警短信内容的重点。”中国气象局应急减灾与公共服务司司长、新闻发言人陈振林在一次新闻发布会上对《中国科学报》记者说。

　　通过审核的短信并不是由气象局的工作人员直接发到短信中心，而是发到省一级气象局事先与运营商合作的气象平台上。该平台能接收天气预报内容，并通过内容、地区、用户号码匹配生成气象短信，并打散号码后下发至短信中心。

　　吴雪霁指出，在简单的步骤中，需要考虑大量细节。首先必须进行用户号码匹配。这是由于，在我国大部分省份中，多个地市的用户不需要同时发送气象短信。“在北京这样的直辖市也许不需要，但比如对于杭州和宁波两个地市，杭州的用户肯定不需要接收宁波的气象短信，除非他要去宁波。”吴雪霁说。那么，用户号码匹配则是要将杭州的天气预报内容发送给杭州的手机用户。

　　其次，打散号码也是保证短信快速发出的措施。一般而言，国内用户号段以地域为单位分配，如果短消息中心在短时间内给一个较小地域的用户同时发送短信，将可能使这一地区的网络迅速瘫痪。“打散号码让短信随机下发，就能避免集中下发导致网络瘫痪的现象。”吴雪霁解释。

　　关于外地用户的通知，也是技术人员关注的焦点，目前，大都通过用户所处地理位置来识别。比如，外地手机用户在进入某一省份时，会收到该省份运营商发来的欢迎短信。

　　除了做到这些常规的技术细节外，技术人员普遍认为，提高气象预警级别也是预警信息快速、准确到达的重要因素。

　　据了解，在济南7月31日的短信预警中，如果气象部门发布暴雨橙色预警，则不需要经过城防办，气象部门可以直接与运营商对接，运营商便可通过速度最快的短消息中心发送短信。否则，在级别不够的情况下，就只能通过城防办或气象局的代理服务商端口，走商业短信（每秒三四百条的速度）的途径。

　　选择短消息中心直接发布后，增加连接数便能加大短信下发的速度。吴雪霁打了一个比方：“这如同体育场的大门，平时就开个小门，有比赛时人流量加大，就需要打开大门了。”据估计，以浙江省为例，在普通级别下，向全网用户发送一条预警信息大约需要四五个小时。高预警级别时，运营商将采用增加连接数、停止重发及暂停其他短信等手段，2小时便足以覆盖全网用户。

　　纯公益服务走向成熟

　　针对近日来北京气象预警短信延迟的现象，中国联通信息导航业务中心总经理杨勇向《中国科学报》记者分析称：“对于运营商而言，北京市人口达2000万，用户量非常大，预警短信不可能瞬间到达，存在时间延迟是比较正常的现象。”

　　吴雪霁也认为，和语音业务不一样，短信本身不是一个实时性业务，具有延迟的特点。同时，也有可能存在下发过程中通道连接数不够的情况。“这有可能与气象局和运营商之间的协商有关。”他说。

　　无疑，庞大短信数量的发送会产生巨大的成本。由此，气象预警信息是公益信息还是商业信息引发了公众热议。

　　对此，陈振林明确表示，我国的气象信息发布以公益性为基础，预警信息发布属于公益性质，今后也将坚持预警信息发布的公益性。“说白了就是过去不收费、现在不收费，今后永远也不会收费。”他说。

　　他解释，建立“绿色通道”需要管理部门、电信运营商和各级气象部门一起推动，这项工作近年来取得了很大的进展。“合作、共赢是履行政府和社会责任的措施。”陈振林说。

　　在陈振林看来，我国历来重视气象灾害预警信息的传播。我国《气象法》中就有对气象灾害预警信息传播与发布的明确规定：“预警信息的发布与传播是综合防灾减灾的重要一环，对于防灾、减灾具有重要意义。”

　　2011年7月，国务院出台的《关于加强气象灾害监测预警及信息发布工作的意见》提出，到“十二五”末，天气预警信息提前15~30分钟以上发出，到2020年建成功能齐全、科学高效、覆盖城乡和沿海的气象灾害监测预警及信息发布系统，基本消除预警信息发布“盲区”。《意见》还明确要求，基础电信运营企业要根据应急需求，建立“绿色通道”，及时、准确、无偿播发或刊载气象灾害预警信息，提高预警信息发送率。

　　落实到技术上，这便是技术人员普遍关心的“增加短消息中心连接数”的问题。只有气象部门与运营商通力合作，才能从根本上解决这个问题。

　　2011年11月，中国气象局又与中国联通签署了《共同推进气象信息服务战略合作框架协议》。根据协议，双方重点在三个方面开展合作：一是联合开展气象灾害预警信息传播，实现重大气象灾害预警信息手机全网发布；二是联合开展气象信息增值服务；三是加强气象信息传输的数据专线、互联网网络资源和网络安全等方面的合作。

　　中国气象局与中国电信的合作则早在2004年便开始。当时，双方结成战略合作伙伴关系，以携手提高信息服务水平为目标共同发展。今年6月，双方开始推动新的战略合作协议。

　　近年来，气象局与通信公司的合作也正在走向成熟。例如，此次台风“苏拉”来临之际，浙江省气象局、省应急办与移动、联通、电信等通信企业积极沟通协调，顺利开通短信发布“绿色通道”。从7月30日下午至8月1日13时，全省气象部门已累计通过短信向全省手机用户发送台风动态信息共3500万条，涵盖台风动态、消息、警报、风雨影响等内容。

　　暴雨预警信号分级

　　蓝色：12小时内降雨量将达或已达50毫米以上，且降雨可能持续。

　　黄色：6小时内降雨量将达或已达50毫米以上，且降雨可能持续。

　　橙色：3小时内降雨量将达或已达50毫米以上，且降雨可能持续。

　　红色：3小时内降雨量将达或已达100毫米以上，可能或已经造成严重影响且降雨可能持续。