物聯(lián)網(wǎng)技術在軍事領域中的應用

引言

物聯(lián)網(wǎng)被許多軍事專家稱為“一個還未探明儲量的金礦”，它對現(xiàn)有軍事信息系統(tǒng)格局的影響絕不亞于互聯(lián)網(wǎng)，因而勢必觸發(fā)軍事變革的又一次啟動，將使軍隊信息化建設和作戰(zhàn)方式發(fā)生新的重大改變。當前，世界主要軍事強國都已經(jīng)嗅到了這股浪潮的氣息,紛紛制定標準、研發(fā)技術、推廣應用，以期在新一輪軍事變革中占據(jù)有利位置?？梢哉f，物聯(lián)網(wǎng)擴大了未來作戰(zhàn)的時域、空域和頻域，將對國防建設各個領域產(chǎn)生深遠影響，同時將引發(fā)一場劃時代的軍事技術革命和作戰(zhàn)方式的變革。

1  物聯(lián)網(wǎng)的概念

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IOT)的概念是在1999年提出來的，現(xiàn)在較為普遍的理解是物聯(lián)網(wǎng)是將各種信息傳感設備，如射頻識別(RadioFrequencyIdentification,RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡。通過裝置在各類物體上的電子標簽(RFID)、傳感器、二維碼等物體上的接口與無線網(wǎng)絡相連，從而給物體賦予智能,從而實現(xiàn)人與物體的溝通和對話，也可以實現(xiàn)物體與物體互相間的溝通和對話。業(yè)界普遍認為物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。

描述物聯(lián)網(wǎng)特征的三大關鍵詞為感知、傳輸、智能。所謂全面感知，就是利用RFID、傳感器、二維碼等能夠隨時隨地采集物體的動態(tài)信息;可靠傳輸就是通過網(wǎng)絡將感知的各種信息進行實時傳送;智能處理則是利用計算機技術，及時地對海量數(shù)據(jù)進行信息控制，真正達到了人與物的溝通、物與物的溝通。

物聯(lián)網(wǎng)的要素，首先是要把物體連接到網(wǎng)上;其次是要把這個物體的信息傳到互聯(lián)網(wǎng)上;物聯(lián)網(wǎng)的工作,實際上就是獲取信息、傳送信息、處理信息、存儲信息、顯示信息;物聯(lián)網(wǎng)的工作模式較多，但是，目前主要分為射頻識別(射頻標簽)RFID和ZigBee,因為國際標準化組織目前主要在這兩種應用中制定了一系列的標準;射頻識別是無線電頻率識別的簡稱，即通過無線電波進行識別。RFID系統(tǒng)中，識別信息被存放在電子數(shù)據(jù)載體中，電子數(shù)據(jù)載體稱為應答器應答器中存放的識別信息由閱讀器讀出。閱讀器不僅可以讀出存放的信息，而且可以對其進行寫入,讀寫過程是通過雙方之間的無線通信來實現(xiàn)的。射頻識別(射頻標簽)RFID主要應用讀卡器和應答器之間的信息傳輸來完成其工作。

ZigBee主要工作于網(wǎng)絡系統(tǒng)；ZigBee實際上就是網(wǎng)絡+傳感器+通信協(xié)議,這是一種無線個域網(wǎng)(LR-WPAN)；由于無線通信組網(wǎng)技術使用的設備種類繁多，各種設備的技術參數(shù)并不相同，所以，無線通信組網(wǎng)會經(jīng)常遇到麻煩。但是，由于ZigBee制定了相應的協(xié)議，所以可以化解這一困難。

2  物聯(lián)網(wǎng)在軍事上的應用

實際上，任何新的技術，都會優(yōu)先應用于軍事領域，物聯(lián)網(wǎng)技術也不例外。如果說第一代互聯(lián)網(wǎng)是人與物的交流,第二代是人與人的交流的話，那么第三代將是物與物的交流，通過現(xiàn)實空間物與物的智能互聯(lián)，就可以讓物品“開口說話”，實現(xiàn)感知世界。物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展為實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡化的未來信息化戰(zhàn)爭提供了技術支撐。

2.1  物聯(lián)網(wǎng)使戰(zhàn)場感知透明化

在21世紀,信息時代的現(xiàn)代戰(zhàn)爭可以用兩個詞來描述，那就是“感知”和“透明”。世界各國都非常重視戰(zhàn)場感知體系的研究。建立戰(zhàn)場感知體系的目的是及時發(fā)現(xiàn)、準確識別、精確定位、快速處置。戰(zhàn)場感知是隨著信息技術與現(xiàn)代戰(zhàn)爭，特別是戰(zhàn)場偵察手段相結合產(chǎn)生的概念，同時也是新軍事理論深化的必然結果?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭強調戰(zhàn)場情報的感知能力和殺傷能力?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭“感知者勝”的觀點已經(jīng)被很多戰(zhàn)例所證實。

利用無線傳感器網(wǎng)絡可以及時、準確地獲取整個戰(zhàn)場區(qū)域，以及人難以到達區(qū)域的地形、氣象、水文、敵我雙方的兵力部署、武器配備、人員調動情況,“透明”地洞察戰(zhàn)場情況,是現(xiàn)代信息時代戰(zhàn)爭的取勝法寶。

建立戰(zhàn)術偵察傳感信息網(wǎng),往往可以釆用無人飛機或火炮拋擲方式，向敵方重點目標地域布撒聲、光、電磁、震動、加速度等微型綜合傳感器，近距離偵察目標地區(qū)作戰(zhàn)地形、敵軍部署、裝備特性及部隊活動行蹤、動向等;并可與衛(wèi)星、飛機、艦艇上的各類傳感器有機融合，形成全方位、全頻譜、全時域的全維偵察監(jiān)視預警體系，從而提供準確的目標定位與效果評估,有效彌補衛(wèi)星、雷達等遠程偵察設備的不足，全面提升聯(lián)合戰(zhàn)場能力。

有人將信息化條件下作戰(zhàn)稱為“傳感器戰(zhàn)爭”，而物聯(lián)網(wǎng)堪稱信息化戰(zhàn)場的寵兒,可為戰(zhàn)場上帶來新的電子眼和電子耳。與當前美軍傳感器網(wǎng)相比,物聯(lián)網(wǎng)最大的優(yōu)勢在于其可以在更高層次上實現(xiàn)戰(zhàn)場感知的精確化、系統(tǒng)化和智能化?？梢园堰^去在戰(zhàn)場上需要幾小時乃至更長時間才能完成處理、傳送和利用的目標信息，壓縮到幾分鐘、幾秒鐘，甚至同步。它能夠實現(xiàn)戰(zhàn)場實時監(jiān)控、目標定位、戰(zhàn)場評估、核攻擊和生物化學攻擊的監(jiān)測和搜索等功能。

通過物聯(lián)網(wǎng)可以建立戰(zhàn)場“從傳感器到射手”的自動監(jiān)控一數(shù)據(jù)傳輸-指揮決策一火力控制的全要素、全過程綜合信息鏈。從而對敵方兵力部署、武器配置、運動狀態(tài)的偵察和作戰(zhàn)地形、防衛(wèi)設施等環(huán)境的勘察，對己方陣地防護和部隊動態(tài)等戰(zhàn)場信息的實時監(jiān)控，以及大型武器平臺、各種兵力兵器的聯(lián)合協(xié)同、批次使用等，從而實施全面、精確、有效地控制和打擊。

2.2  物聯(lián)網(wǎng)使武器裝備智能化

隨著信息技術的進一步發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術、納米技術的結合應用，未來戰(zhàn)場的作戰(zhàn)形式將發(fā)生巨大變化。新一代網(wǎng)絡協(xié)議，能夠讓每個物體都可以在互聯(lián)網(wǎng)上有自己的"名字”，嵌入式智能芯片技術可以讓目標物體擁有自己的“大腦”來運算和分析,納米技術和小型化技術還可以使目標對象越來越小。在不遠的將來，你不僅可以與身邊一切物體“交流”,而且物體與物體之間也可以“開口講話”。在這些技術支持下,具有一定信息獲取和信息處理能力的全自主智能作戰(zhàn)機器人和無人飛機將從科幻電影中步入現(xiàn)實，各種以物聯(lián)網(wǎng)為基礎的自動作戰(zhàn)武器將成為戰(zhàn)場主角。

在巷戰(zhàn)中，利用機器人和無人飛機配合，可以進行遠程投放，可代替作戰(zhàn)人員鉆洞穴、爬高墻、潛入作戰(zhàn)區(qū)，快速捕捉戰(zhàn)場上的目標，測定火力點的位置，探測隱藏在建筑物、坑道、街區(qū)的敵人，迅速測算射擊參數(shù),保證實施精確打擊。機器人和無人飛機小分隊還可以在非常危險的環(huán)境中進行協(xié)同作戰(zhàn)，它們具有智能決策、自我學習和機動偵察的能力，可以比人類士兵以更快的速度進行觀察、思考、反應和行動，遠離戰(zhàn)場前沿的指揮官和操作人員只須下達命令，而不需要任何同步控制，機器人和無人飛機小分隊就可以完成任務并自行返回指定地點。

2.3  物聯(lián)網(wǎng)使國防動員物資保障更迅速

國防動員是戰(zhàn)時最直接、最根本的任務，就是組織全社會人力、物力、財力為前方作戰(zhàn)提供源源不斷的動員支持。從這個意義上說，國防動員是協(xié)調前方需求與后方供應的中間機構。然而，在人類戰(zhàn)爭史上，“兩大戰(zhàn)爭迷霧”一直是困擾動員保障的難題。物聯(lián)網(wǎng)一是可以后方資源迷霧，即后方搞不清楚手里有什么、有多少、在哪里；二是前方需求迷霧，就是后方搞不清楚作戰(zhàn)部隊需要什么、需要多少。另外，前方更不知道自己需要的物資能不能到位、有多少、已運到什么地方等。這不僅造成極大的動員浪費，而且影響動員保障的快速性、有效性和精確性。

從這個意義上說，“物聯(lián)網(wǎng)”似乎是專為驅散這“兩大戰(zhàn)爭迷霧”而量身打造的。物聯(lián)網(wǎng)一是可以引發(fā)物資動員革命。“物聯(lián)網(wǎng)”可以通過EPC（電子物品編碼,ElectronicProductCode）給包括武器裝備在內的物品進行唯一性編碼，從而實現(xiàn)對物品的實時追蹤與信息共享。那么，在平時的動員準備過程中，國防動員潛力調査便可直接通過“物聯(lián)網(wǎng)”實施。同時,在動員物資儲備過程中，對于非直接消耗型物資（如運輸車輛、工程機械、維修保障器材等），可改變以往靜態(tài)倉庫存儲的傳統(tǒng)方式,而運用“物聯(lián)網(wǎng)”的實時追蹤功能，將動員物資投入到商品市場中實現(xiàn)動態(tài)存儲，更好地實現(xiàn)動員物資平時隨時査找。危機狀態(tài)時，國防動員機構又可根據(jù)前方作戰(zhàn)對后備人員數(shù)量及技術特長的需求情況，及時、就近征調最能滿足需求的后備人員實施戰(zhàn)爭支前，最大限度地實現(xiàn)前方需求與后方供給的“零偏差”對接，確保后備力量的快速、精確動員。因此，“物聯(lián)網(wǎng)"引發(fā)后備力量動員革命同樣是不可阻擋的。

物聯(lián)網(wǎng)技術將推動后勤保障模式從儲備式后勤向配送式后勤轉變。物聯(lián)網(wǎng)技術猶如在戰(zhàn)場上密布了“眼睛”“耳朵”和“神經(jīng)”，可以隨時知曉每一個集裝箱，甚至每一箱餅干、每一套軍服的具體位置和狀態(tài)。

2.4  物聯(lián)網(wǎng)使衛(wèi)勤保障實時化

在物聯(lián)網(wǎng)時代，為官兵配發(fā)的作戰(zhàn)服，由于使用了物聯(lián)網(wǎng)的傳感器技術安裝了控制芯片，故將具備溫控、定位、急救等功能。通過感溫加上心跳計量等高靈敏度的傳感裝置，遠在千里之外的后方衛(wèi)勤保障部門就可以通過網(wǎng)絡隨時掌握前方士兵的體溫變化和身體狀況。

由于大規(guī)模殺傷性武器的使用，戰(zhàn)爭中的傷亡現(xiàn)象將會越來越嚴重，這就要求受傷的傷病員能得到迅速及時的救治。未來戰(zhàn)場，通過物聯(lián)網(wǎng)可建立以單兵電子生命監(jiān)測系統(tǒng)為基礎的衛(wèi)勤保障信息鏈,這對于進行戰(zhàn)場及突發(fā)事件現(xiàn)場實施傷病員定位搜救與身份確認具有重要價值。通過電子信息傳感器可有效實現(xiàn)生命體征動態(tài)監(jiān)測和衛(wèi)勤伴隨保障，從而有針對性地做好應急救援準備,精確調度衛(wèi)勤力量與資源，全面提升衛(wèi)勤保障能力。

依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術建立的士兵電子傷情管理系統(tǒng)可以快速確定戰(zhàn)場傷員位置，完整記錄士兵的病例，全智能化地進行醫(yī)護場所資源協(xié)調，實現(xiàn)傷員運送過程的實時監(jiān)控，縮短傷員的治療時間，提高傷員的治愈率。

2.5  通過物聯(lián)網(wǎng)提高軍隊日常管理信息化水平

物聯(lián)網(wǎng)可通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議，把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理，利用物聯(lián)網(wǎng)的這一特性可建立一系列的人員和裝備管理信息系統(tǒng)，從而提高軍隊管理的信息化水平，其中加強重要軍事管區(qū)人員動態(tài)管控與防入侵智能管理系統(tǒng)建設是重中之重。

依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術的ZigBee無線智能槍械架，可對槍支出入實現(xiàn)自動化和信息化，該技術可實現(xiàn)以下功能:經(jīng)授權存取槍支和彈藥;實時掌握槍支狀況;減少人為失誤，提高工作效率;利用物聯(lián)網(wǎng)技術,其系統(tǒng)響應時間一般為3~5s,因而可為提高戰(zhàn)斗力提供保障;并可進行槍架大門開、關歷史記錄査詢等。

可研制和建立各類移動的車輛監(jiān)控網(wǎng)絡。若在各類軍用車輛加裝單項或綜合傳感器,便可構建起統(tǒng)一的“裝備卡”識別體系。從而對軍用車輛定位、分布與聚集地、運動狀態(tài)、使用壽命周期等實現(xiàn)狀態(tài)感應，也可對裝備完好率、保養(yǎng)情況等實現(xiàn)狀態(tài)感應。

依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術的軍隊人員智能管理系統(tǒng)可實現(xiàn)軍隊人員設備的智能巡檢管理，有效解決規(guī)范巡邏行為、管理巡邏人員信息、管理巡邏計劃等問題。士兵和涉密載體出入管理系統(tǒng)則能在對士兵和軍隊出入進行管理的同時,解決涉密載體的安全問題;通過智能軍隊崗哨執(zhí)勤管理系統(tǒng)中的固定式讀卡器，可在識別區(qū)域設定范圍內讀到士兵的標簽信息，出現(xiàn)異常則報警，以便實時、動態(tài)監(jiān)控哨兵的執(zhí)勤情況，防止槍支被盜、搶、丟失等案件的發(fā)生，提高部隊應對突發(fā)事件的機動能力。

3  結論

雖然物聯(lián)網(wǎng)的概念已經(jīng)引起全球關注，但許多核心技術還需攻克,其發(fā)展之路仍然十分漫長。發(fā)展軍事領域物聯(lián)網(wǎng)應用的目的主要是應對信息化戰(zhàn)爭形勢的變化,增強保衛(wèi)國家安全的實力。實際上，物聯(lián)網(wǎng)在軍事上的應用，目前尚處于起步階段，標準、技術、運行模式以及配套機制等還遠不成熟。

為了應對未來的新軍事變革，我們更應搶先一步規(guī)劃設計，結合我國的國情、軍情，以軍事需求為牽引，在單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)、聯(lián)合一體化作戰(zhàn)、戰(zhàn)場監(jiān)測等系統(tǒng)中選擇重點方向，引入物聯(lián)網(wǎng)信息服務系統(tǒng)，盡快開展有關實質性技術的研究與開發(fā)，以免拉大我軍與美軍等發(fā)達國家軍隊之間的差距。

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