物聯(lián)網(wǎng)及其軍事應(yīng)用

引言

目前，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用研究很多，但大多集中在民用領(lǐng)域, 針對軍事應(yīng)用的研究，特別是具體應(yīng)用研究還很少。為此，本 文側(cè)重于研究物聯(lián)網(wǎng)給軍事應(yīng)用所帶來的變革，并就我軍如何 應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給出了一些建議。

1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

簡而言之，物聯(lián)網(wǎng)是多種信息技術(shù)的融合與集成應(yīng)用， 可使人與物、物與物之間進行智慧對話，從而創(chuàng)造一個智慧的 世界。信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)界認為，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用是繼 計算機大發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)普遍應(yīng)用之后的第三次信息技術(shù)和信 息產(chǎn)業(yè)的革命，對于21世紀世界經(jīng)濟的振興和社會生產(chǎn)、生 活的各個方面具有決定性的意義和作用。當然，在軍事上，物 聯(lián)網(wǎng)也有非常重要的應(yīng)用價值。

物聯(lián)網(wǎng)大體上是一種三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具體包括感知層、 傳輸層和應(yīng)用層。圖1所示是物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，感知層由各種傳感器組成的傳感器網(wǎng)絡(luò)和無線射頻識別系統(tǒng)組 成，用于實現(xiàn)對物品的識別；傳輸層由互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)或者更 新的網(wǎng)絡(luò)組成，主要實現(xiàn)對物品數(shù)據(jù)信息的傳輸；應(yīng)用層是 應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，利用云計算對海量的物品信息進行快速處理，并 通過計算機、手機等輸入輸出終端，實現(xiàn)對物品的智能分析、 管理和使用，即用戶可根據(jù)需要獲取相應(yīng)的服務(wù)。

圖1物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖

1.1物聯(lián)網(wǎng)與M2M

在廣義物聯(lián)網(wǎng)中，不僅有機器對機器（即M2M），也包括 機器與人(M2P)、人與人(P2P)、人與機器(P2M)之間廣泛的 通信和信息交流。而在這個物聯(lián)網(wǎng)中的物，可以定義成可獲取 各類信息的終端，如手機、PC、攝像頭、電子望遠鏡、GPS 及人工智能終端等?？傊彩强梢愿兄饺祟愋枰母鞣N信 息的終端，都會被連接到物聯(lián)網(wǎng)。該網(wǎng)幾乎囊括了當代各種網(wǎng) 絡(luò)，如固網(wǎng)、無線移動網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)和各種其它專網(wǎng)。 靠這些網(wǎng)絡(luò)的整合，把各種終端和人聯(lián)系在一起，構(gòu)成一個任 何時間、任何地點可以取得任何服務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)。因此，物聯(lián)網(wǎng) 的概念要比M2M的概念更為廣泛。為了便于理解，圖2給出 了物聯(lián)網(wǎng)與其他網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系。

圖2物聯(lián)網(wǎng)與其他網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系

1.2物連網(wǎng)的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)在民用和軍事上都具有廣泛的用途。在民用上的 具體應(yīng)用領(lǐng)域包括工業(yè)監(jiān)控、智能家居、遠程醫(yī)療、城市管 理、政府辦公、動物保護等；而在軍事上可應(yīng)用于倉儲物流管 理、軍隊兵力與裝備和彈藥調(diào)配監(jiān)視、戰(zhàn)區(qū)監(jiān)控、敵情偵察、 目標追蹤以及戰(zhàn)損評估等。

2物聯(lián)網(wǎng)的軍事應(yīng)用

事實上，物聯(lián)網(wǎng)的三類主要功能——智能識別、智能監(jiān) 測、定位跟蹤，可應(yīng)用于戰(zhàn)場環(huán)境監(jiān)測、目標跟蹤定位、武器 裝備智能化、人員車輛監(jiān)測與控制以及后勤保障等各個方面。 物聯(lián)網(wǎng)的軍事應(yīng)用，最核心的問題是明確軍事需求，也就是如 何將其融入聯(lián)合作戰(zhàn)及其保障體系中，從而有效提升作戰(zhàn)能 力和保障效能。事實上，需求牽引通常都是各類新技術(shù)發(fā)展 的原動力。

2.1戰(zhàn)場感知的精確化和實時化

物聯(lián)網(wǎng)通過對各種傳感器的組網(wǎng)，特別是射頻識別技術(shù)的 開發(fā)和利用，能讓普通物品傳遞情報信息，因而能在戰(zhàn)場上以 十分低廉的成本進行大量部署，形成全方位、全頻譜、全時域 的多維偵察監(jiān)視體系，從而極大地增大戰(zhàn)場感知能力。即建立 戰(zhàn)場“從傳感器到射手”的自動感知一數(shù)據(jù)傳輸一指揮決策一 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(shè)施等環(huán)境勘察, 對己方陣地防護和部隊動態(tài)等戰(zhàn)場信息的實時感知，以及大型 武器平臺、各種兵力兵器聯(lián)合協(xié)同、批次使用等，實施全面、 精確、有效地控制。如美軍開發(fā)的“智能塵埃” (meta)傳感器 裝置，其體積只有沙粒般大小，卻包含信息收集、處理、傳遞 所必需的全部物件，如果植入到本方各類裝備、物資和人員身 體上，戰(zhàn)時大量拋撒在目標區(qū)域，就能全面了解和監(jiān)控戰(zhàn)場敵 我雙方人員、裝備及物資流動情況，從而完全實現(xiàn)戰(zhàn)場透明化。

2.2武器裝備的智能化和網(wǎng)絡(luò)化

物聯(lián)網(wǎng)能夠為武器火控和制導(dǎo)系統(tǒng)提供準確的目標定位 信息，在C4KISR系統(tǒng)基礎(chǔ)上嵌入目標獲取(Targeting，簡稱T) 功能。這樣，就可使指揮信息系統(tǒng)的指揮控制功能從C4KISR 系統(tǒng)進一步擴展為C4KISRT系統(tǒng)，使傳感器發(fā)現(xiàn)目標、定位 目標到指揮射手實施打擊的速度進一步得到提高，作戰(zhàn)流程 進一步縮短，真正實現(xiàn)“從傳感器到射手”的無縫鏈接。同時, 在物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)場上，也可以在地面大量部署各種傳感器，并 與配置在衛(wèi)星、飛機、艦艇上的傳感器相連接成網(wǎng)絡(luò)，通過 匯聚節(jié)點將數(shù)據(jù)送至指揮中心，最后融合成完整、精確的戰(zhàn) 場態(tài)勢圖，確保指揮員能快速、準確、高效地實施作戰(zhàn)指揮。 此外，由于物聯(lián)網(wǎng)是由密集的、低成本、隨機分布的節(jié)點構(gòu)成， 自組織性、高冗余和較強的容錯能力使其不會因為某些節(jié)點在 受到攻擊時損壞而導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。物聯(lián)網(wǎng)的這種魯棒性 強的特點使作戰(zhàn)指揮控制更加可靠，對于支撐基于信息系統(tǒng)的 體系作戰(zhàn)具有重要作用。

2.3綜合保障的靈敏化和可視化。

建立“從散兵坑到生產(chǎn)線”的保障需求、軍用物資籌劃 與生產(chǎn)感知控制，以及“從生產(chǎn)線到散兵坑”的物流配送感 知控制，可以有效地實施作戰(zhàn)保障力量適時適地適量的綜合 運用與智能感知動態(tài)管控。基于物聯(lián)網(wǎng)的保障可在軍事行動 的全過程，監(jiān)控所有裝備物資的動態(tài)信息，并在準確的時間、 準確的地點向部隊提供數(shù)量準確的補給，避免多余的物資涌 向作戰(zhàn)地域，使精確保障成為現(xiàn)實；還能根據(jù)戰(zhàn)場環(huán)境的變 化，自主協(xié)調(diào)、控制保障行動，實現(xiàn)自適應(yīng)保障；也能將保障 行動與整個數(shù)字化戰(zhàn)場融為一體，實現(xiàn)各種保障行動與作戰(zhàn) 行動的一體化，使保障指揮管理人員及時作出決策，極大地 增大綜合保障的靈活性。

2.4網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)由虛擬步入現(xiàn)實

開啟網(wǎng)絡(luò)硬殺傷的網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)新模式物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用后，可 使任何物品根據(jù)需要相互連接，進行通信，這無疑將使網(wǎng)絡(luò) 空間面臨更大的威脅。例如，接入物聯(lián)網(wǎng)的武器裝備和設(shè)施 等將成為網(wǎng)絡(luò)攻擊的重要對象。敵對雙方之間將形成“物聯(lián)網(wǎng) 戰(zhàn)線”，利用物聯(lián)網(wǎng)不但可以攻擊敵方的計算機與互聯(lián)網(wǎng)，包 括對敵方的指揮控制系統(tǒng)、通信樞紐、天基系統(tǒng)、武器平臺 以及基礎(chǔ)設(shè)施等關(guān)鍵裝備進行控制，使其拒絕執(zhí)行命令等, 而且可以直接入侵敵方的導(dǎo)彈發(fā)射平臺，植入發(fā)射參數(shù)及飛 行路線數(shù)據(jù)，啟動導(dǎo)彈發(fā)射，甚至可以改變機器人士兵智能芯 片中的程序，輸入操作指令及任務(wù)指令，令其在此戰(zhàn)線上“反 戈一擊”顯然，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)展開網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)的規(guī)模和強度都 將大于互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)。

3物聯(lián)網(wǎng)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用舉例

物聯(lián)網(wǎng)軍事需求的核心，重在圍繞戰(zhàn)場態(tài)勢感知、智能 分析、判斷和行動過程控制等因素，使系統(tǒng)實現(xiàn)全方位、全 時域、全頻譜的有效運行，從而破除“戰(zhàn)爭迷霧”，提高戰(zhàn)場 對己方的透明度，全面提升基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)能力。本 文首先介紹兩種美軍當前正在研制中的典型應(yīng)用系統(tǒng)。

3.1聯(lián)合藍軍態(tài)勢感知系統(tǒng)

“藍軍跟蹤系統(tǒng)” (Blue Force Tracking，BFT)是美陸軍 21世紀旅及旅以下部隊作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)(FBCB2)的一個子系統(tǒng)。 在伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍首次在其坦克、戰(zhàn)車和直升機上裝備了 “藍軍跟蹤系統(tǒng)” (FBCB2/BFT)，可以傳遞和顯示每個用戶的 位置信息，為旅及旅以下各戰(zhàn)術(shù)層提供近實時的指揮控制能 力，取得了顯著成效。“聯(lián)合藍軍態(tài)勢感知”(JBFSA)計劃是 美軍在BFT基礎(chǔ)上設(shè)計的未來發(fā)展計劃。按照聯(lián)合部隊司令 部(JFCOM)的定義，JBFSA是由各系統(tǒng)或跟蹤設(shè)備及數(shù)據(jù)傳 輸介質(zhì)提供數(shù)據(jù)搜集和綜合能力，其目的是獲取、報告和共 享藍軍身份、位置、狀態(tài)和意圖信息。

3.2聯(lián)合戰(zhàn)場信息感知系統(tǒng)

美軍開始研制的戰(zhàn)場感知與數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)是集戰(zhàn)場監(jiān)測、 預(yù)警探測、電子偵測和環(huán)境觀測于一體，能對指揮員關(guān)心的 有關(guān)政治、外交、經(jīng)濟、軍事、科技、宗教和文教衛(wèi)生等領(lǐng)域 的核心重要情報進行收集，并能對所關(guān)注區(qū)域海、陸、空、天 及水下目標實施連續(xù)偵察監(jiān)視，及時獲取戰(zhàn)場綜合態(tài)勢信息, 為作戰(zhàn)提供可靠的綜合情報保障的巨型系統(tǒng)。該計劃通過三 個階段的先期概念的技術(shù)演示，實現(xiàn)該系統(tǒng)與全球軍事指揮 控制系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，建成分布式全球信息管理系統(tǒng)，隨時為分 散在美國本土和世界各地的美軍提供不斷更新的陸、海、空 戰(zhàn)場綜合態(tài)勢圖。

4結(jié)語

目前的廣義物聯(lián)網(wǎng)還為時尚早，除技術(shù)瓶頸外，還存在 許多限制其發(fā)展的關(guān)鍵問題，如標準化、信息安全、政策法規(guī)、 資金成本等。但特殊用途的專用物聯(lián)網(wǎng)已在一定范圍內(nèi)得到應(yīng) 用，其廣闊的應(yīng)用前景是毋庸置疑的。特別是在軍事領(lǐng)域中， 應(yīng)搶先一步規(guī)劃設(shè)計，結(jié)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(wù)系統(tǒng)，盡快開展有關(guān)實質(zhì) 性技術(shù)研究與開發(fā)，以免進一步拉大我軍與美軍等發(fā)達國家 軍隊之間的差距。

最后，對于我國軍用物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)提出3點建議：

第一，針對軍事斗爭需求，結(jié)合國情軍情，正確認識物 聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)涵，科學設(shè)定物聯(lián)網(wǎng)在軍事領(lǐng)域的研發(fā)目標和內(nèi) 容，合理地部署科技研發(fā)資源，切不可片面地將時下討論的某 一個熱點，例如RFID、無線傳感網(wǎng)等概念誤認為就是即將為 人類社會帶來巨大變化的物聯(lián)網(wǎng)，從而誤導(dǎo)相關(guān)決策和有限 的科研資源分配。

第二，在統(tǒng)一認識的基礎(chǔ)上，在軍隊內(nèi)部全局規(guī)劃，結(jié) 合未來技術(shù)的發(fā)展，制定統(tǒng)一的標準。在實施路線上，應(yīng)首 先選擇重點研究方向，在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中，加強終端設(shè)備研發(fā), 引入智能處理等相關(guān)技術(shù)，尋找突破口，帶動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的軍 事應(yīng)用，提高軍隊的總體信息化水平。

第三，針對信息安全問題，制定嚴格面向各級指戰(zhàn)員的 信息安全控制技術(shù)規(guī)范，并設(shè)立軍隊內(nèi)部統(tǒng)一管理的安全認 證機構(gòu)，制定針對不同級別、不同裝備人員的、嚴密的安全認 證規(guī)范。對于研發(fā)應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，要進行嚴格的安全驗證, 防范由于技術(shù)研發(fā)或生產(chǎn)機構(gòu)急于求成而造成的危害，確保軍 隊物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的安全有效。

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