Die Städte von heute müssen auf vielerlei Katastrophen wie Stürme, Brände, Pandemien, Terroranschläge, Unruhen und andere Krisen vorbereitet sein. Naturkatastrophen und auch vom Menschen verursachte Katastrophen haben eins gemeinsam: sie können dazu führen, dass die Kommunikation zusammenbricht, Dienstleistungen von Behörden nicht mehr optimal funktionieren oder komplett unterbrochen werden, Privateigentum zerstört und kritische Infrastrukturen beschädigt werden. Im schlimmsten Fall, kann ein Teil der Bevölkerung isoliert und Leben gefährdet werden. Erfahren Sie in diesem Artikel mehr über die Möglichkeiten und Herausforderungen moderner Krisenkommunikation.
Neben der weltweiten Pandemie, sind auch andere Krisen der letzten Jahre zu berücksichtigen. Um nur einige Beispiel zu nennen:
- Die atlantische Hurrikansaison 2021 war die drittaktivste in der aufgezeichneten Geschichte.
- Mehrere europäische Länder wurden 2021 von schweren Überschwemmungen heimgesucht, die zu Todesfällen, Evakuierungen und Stromausfällen führten.
- Während der Waldbrandsaison kam es auf mehreren Kontinenten zu Zwischenfällen.
- Der Klimawandel verschlimmerte noch die Intensität der Brände und die Schäden.
Leider können sich viele Ersthelfer nicht immer auf ihre alten Technologien - z. B. sprachzentrierte Schmalbandsysteme - verlassen, wenn diese nicht mit den Systemen anderer öffentlicher Sicherheitsbehörden und der Mitarbeiter vor Ort kompatibel sind oder wenn ältere Systeme nicht die von modernen mobilen Breitbandtechnologien angebotenen Dienste bieten. Gehen wir im weiteren auf die Möglichkeiten und Herausforderungen ein, die sich für intelligente Städte bei der Modernisierung einsatzkritischer Funktionen ergeben.
Ersthelfer stossen an die Grenzen veralteter Technologien
Um ihren Aufgaben gerecht zu werden, nutzen Ersthelfer oft nach wie vor schmalbandige, sprachzentrierte Kommunikationssysteme wie den Landmobilfunk (LMR) - ein drahtloses System mit begrenzten Datenfunktionen, das für eine flächendeckende Versorgung ausgelegt ist. Terrestrial Trunked Radio (TETRA) ist ein standardisiertes Schmalbandsystem zur Bereitstellung einsatzkritischer Kommunikationsdienste in Europa.
Im Allgemeinen vertrauen die Einsatzkräfte auf diese älteren Technologien, doch treten Probleme bei der Koordinierung von Notfalleinsätzen auf, wenn keine Interoperabilität zwischen den Behörden besteht, die unterschiedliche Frequenzen und Technologien verwenden. Viele Ersthelfer wie Polizisten und Feuerwehrleute tragen routinemäßig Mobiltelefone als Reserve mit sich, für den Fall, dass ihr öffentliches Sicherheitsnetz keine Abdeckung bietet.
Ein Beispiel aus Kalifornien, San Franciso:
Nach Angaben des San Francisco Department of Emergency Management (SFDEM) verwenden in der San Francisco Bay Area - einer Region, die für ihre Anfälligkeit für Naturkatastrophen bekannt ist - die meisten Ersthelfer die Landmobilfunktechnologie (auch Push-to-Talk-Funk genannt) als primären Modus für die Notfallkommunikation. In den fünf bevölkerungsreichsten Bezirken der Bay Area werden von der Feuerwehr, den Strafverfolgungsbehörden und dem Notfallmanagement regionsweite digitale Funksysteme verwendet. "Darüber hinaus nutzen die Ersthelfer Mobilfunknetze für die tägliche Kommunikation (d. h. SMS, Telefon und Internet) und weitere mobile Geräte im Verizon Frontline-Netz sowie im FirstNet-Netz von AT&T." Die Behörden von San Francisco räumen ein: "Es enstehen operative Herausforderungen, wenn Einsatzteams in Gebieten eingesetzt werden, in denen die Push-to-Talk-Technologie (z. B. aufgrund unterschiedlicher Frequenzen) nicht mit den von anderen Behörden verwendeten Funkgeräten kompatibel ist."
Aus den Kommentaren auf der Konferenz Critical Communications World (CCW) 2022 in Wien geht hervor, dass nur wenige Städte, wenn überhaupt, ihre Altsysteme abschalten - trotz der Einschränkungen durch Schmalbandtechnologien. Kylie De Courteney, Geschäftsführerin der NSW Telco Authority, sagte auf der Veranstaltung: "Ich bin entsetzt, dass ein 10-Jähriger mit einem Smartphone besseren Zugang zu Daten und Videostreaming hat als die Menschen, die wir bei der Polizei und den Rettungsdiensten unterstützen. Das ist nicht in Ordnung!"
Um die Interoperabilität der Kommunikation und die Effizienz der Ersthelfer zu verbessern, wollen die öffentlichen Sicherheitskräfte ihre Netze durch die Einführung mobiler Breitbandtechnologien modernisieren.
Der Weg zum Breitband in der Krisenkommunikation
Ein potenzielles Hindernis für die Einführung von Breitband, insbesondere in den USA, ist die Umstellung aller Behörden und Ersthelfer auf standardisierte Netze. In den USA gibt es mehr als 60.000 öffentliche Sicherheitsbehörden und mehr als 10.000 LMR-Netze. Nach groben Schätzungen von Critical Communications Today gibt es in den USA 750.000 bis 850.000 Polizeibeamte, mehr als 820.000 Rettungssanitäter und etwa 1,2 Millionen Berufs- und freiwillige Feuerwehrleute.
Während die Behörden der öffentlichen Sicherheit allmählich auf fortschrittliche Breitbandlösungen umsteigen, wenden sie sich Breitbanddatenanwendungen zu, um die Schmalbanddienste zu ergänzen. In den USA ist FirstNet ein nationales Netzwerk, das interoperable missionskritische Breitbandanwendungen für Ersthelfer und die öffentliche Sicherheit bereitstellt. Laut SFDEM hat die Polizei von San Francisco (SFPD) 2.000 FirstNet-Smartphones für ihre Beamten bereitgestellt. Der FirstNet-Dienst ist auch in den Streifenwagen der SFPD installiert, um drahtlose Verbindungen und den Empfang von Notrufen und wichtigen Informationen zu ermöglichen. Die SFPD profitiert von FirstNet, weil es die Kommunikation für Ersthelfer priorisiert. Bei Großveranstaltungen, wenn die kommerziellen Mobilfunknetze überlastet sind, können die Ersthelfer in San Francisco immer noch Textnachrichten senden, Videos hochladen und computergestützte Meldungen empfangen.
Quellen des SFDEM erläutern, dass "die meisten Organisationen der öffentlichen Sicherheit Breitband als ergänzenden oder Ersatzmodus für die Kommunikation nutzen, aber nicht als Hauptmodus. Push-to-Talk-Funknetze sind wegen ihrer Zuverlässigkeit und Benutzerfreundlichkeit weiterhin im Einsatz. Wenn wir mehr etablierte Push-to-Talk-Breitbandanwendungen und Verfahren für den Betrieb der Anwendungen haben - und wenn sich die Anwendungen als stabil erweisen - kann es einen Übergang zu Breitband als primärem Modus der Notfallkommunikation geben."
Weitere Beispiele für Initiativen, die sich mit interoperablen, missionskritischen Breitbanddiensten befassen, sind:
- BroadWay - ein europaweites Projekt mit dem Ziel, durch den Einsatz von Video, Satelliten, Drohnen und IoT-Technologien eine interoperable, grenzüberschreitende Kommunikation für einsatzkritische Notfälle bereitzustellen
- Public Safety Broadband Network (PSBN) Innovation Alliance - ein kanadischer Verband, der eine sichere, zuverlässige und interoperable Kommunikation für die Ersthelfer des Landes entwickelt (einschließlich 4G- und 5G-Mobilfunkinfrastruktur, Frequenzen und Benutzergeräte zur Bereitstellung einsatzkritischer Dienste)
- Emergency Services Mobile Communication Programme (ESMCP) - eine regierungsübergreifende Initiative im Vereinigten Königreich, die darauf abzielt, ein missionskritisches Emergency Services Network (ESN) zu schaffen, das es Ersthelfern und anderen Mitarbeitern an vorderster Front ermöglicht, Informationen und Fachwissen schnell und sicher auszutauschen
Die Zukunft von Missionskritischen Breitbanddiensten
Der lange Weg zu modernen Breitbanddiensten für Ersthelfer begann, als Vertreter der öffentlichen Sicherheit ihre Ideen zu missionskritischen Anforderungen beim Third Generation Partnership Program (3GPP) einreichten, einer globalen Initiative, die die Entwicklung von 5G-Standards anführt. Die Partnerschaft bringt nationale Organisationen für die Entwicklung von Standards (SDOs) aus der ganzen Welt zusammen, um an mehr als 100 technischen Sitzungen pro Jahr teilzunehmen, die vom ETSI (European Telecommunication Standards Institute) koordiniert werden.
In der Welt der Entwicklung von Mobilfunktechnologien verwaltet 3GPP einen Standardisierungsprozess durch ein System von technischen Veröffentlichungen. Jede 3GPP-Veröffentlichung besteht aus einem Bündel von Standards und bietet eine Plattform für die Implementierung neuer Funktionen in den weltweiten Mobilfunknetzen. 3GPP hat wichtige Standards für Mobilfunknetze und -geräte herausgegeben, beginnend mit der 2G-Technologie in den frühen 1990er Jahren, über 3G im ersten Jahrzehnt des neuen Jahrhunderts bis hin zu LTE (Long Term Evolution, auch bekannt als 4G), das in den letzten zehn Jahren den Markt für mobiles drahtloses Breitband dominiert hat.
Um das Angebot an mobilen Breitbanddiensten auf den kommerziellen Märkten zu verbessern, investierten die Mobilfunknetzbetreiber in den Aufbau von LTE-Netzen, um den Übergang von früheren Mobilfunkgenerationen zu vollziehen. Adrian Scrase, Chief Technical Officer von ETSI, sagte kürzlich in einem Interview: "Die Umstellung auf Breitband erreicht jetzt ihr zehnjähriges Jubiläum, und wenn wir auf das Jahr 2012 zurückblicken, ... war die Mobilfunkwelt dabei, ein System der vierten Generation zu entwickeln, das sich hauptsächlich an Verbraucher richtet. ... Wir mussten eine ganze Weile damit verbringen, die Bedürfnisse der maßgeschneiderten öffentlichen Sicherheit zu verstehen."
Mehrjährige Bemühungen und das Engagement von Experten für öffentliche Sicherheit und Standards führten zur Unterstützung von LTE-Breitband durch das 3GPP, und die Erweiterung der Landfunkdienste der öffentlichen Sicherheit. Um die Erwartungen an die LTE-Datengeschwindigkeiten und die erhöhte Kapazität zu erfüllen, ohne die von den Ersthelfern geforderte hohe Verfügbarkeit zu beeinträchtigen, hat die 3GPP-Gemeinschaft Standards für einsatzkritische Push-to-Talk-, Daten- und Videofunktionen geschaffen. "Als skalierbare Netzwerklösung bietet LTE einen Upgrade-Pfad zu 5G-Technologien", sagt Nick Koiza, Leiter des Sicherheitsgeschäfts von Plextek. "Anfängliche Investitionen in private LTE-Lösungen könnten dazu führen, dass man [im Bereich der öffentlichen Sicherheit] frühzeitig von den Vorteilen des mobilen Breitbands profitiert, ohne die Option zu verlieren, in Zukunft auf 5G umzusteigen."
Obwohl sich 5G-Netze noch in einem frühen Stadium befinden, ergab eine Umfrage von Ericsson, dass "71 % der Entscheidungsträger im Bereich der öffentlichen Sicherheit planen, in die 5G-Technologie zu investieren, weil sie die betriebliche Effizienz verbessern kann und den Vorteil eines erweiterten Internets der lebensrettenden Dinge (IoLST), einschließlich Wearables, Sensoren, Smartphones und Drohnen bietet".
Letztendlich werden Notfalldienste von 5G-Netzen durch nahtlosen Informationsaustausch und verbessertes Situationsbewusstsein (unterstützt durch Videoerkennungsfunktionen, künstliche Intelligenz und Datenanalyse) profitieren. Dies bietet leistungsfähigere Möglichkeiten zur Zuweisung von Ressourcen während einer Krise.
FAZIT
Verantwortliche Personen in Smart Cities können sich auf künftige Krisen und Katastrophen vorbereiten, indem sie mit Normungsgremien, nationalen und regionalen Behörden für öffentliche Sicherheit und führenden Unternehmen im Bereich unternehmenskritischer Technologien zusammenarbeiten. Das Ziel sind interoperable Breitbandnetze für Ersthelfer und andere Mitarbeiter an vorderster Front zu schaffen. Insbesondere die Verantwortlichen für smarte Städte und städtische Innovatoren können:
- Den Prozess der Einrichtung stabiler Push-to-Talk-Breitbandanwendungen erleichtern, um Breitband als primären Kommunikationsmodus für Ersthelfer zu ermöglichen,
- Die Umstellung der Notfallkommunikation auf moderne Breitbandnetze und -dienste unterstützen,
- Richtlinien zur mobilen Breitbandstrategie und zur Koordinierung von Ersthelfern zwischen den für die öffentliche Sicherheit zuständigen Stellen festlegen.
- Einsatzkritische Ökosysteme zur Unterstützung der öffentlichen Sicherheitsbehörden festlegen.
