物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在綜合保障基地中的應(yīng)用研究

引 言

物聯(lián)網(wǎng)全面感知、可靠傳輸、智能處理的特點(diǎn)能夠很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)各種作戰(zhàn)力量和物資裝備的實(shí)時(shí)指揮與控制，滿足信息化戰(zhàn)爭(zhēng) 快 、 準(zhǔn) 、 精 的要求，在軍事領(lǐng)域已得到大力推廣，帶來(lái)了新一輪軍事變革。綜合保障基地是為適應(yīng)未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)保障需求而建設(shè)的大型綜合性保障實(shí)體，人員、裝備、物資眾多，面積十分廣闊，對(duì)于信息獲取、傳輸和處理的要求較高，而現(xiàn)有的信息系統(tǒng)無(wú)法與人員、裝備、物資連通，無(wú)法滿足綜合保障基地管理需求，亟需通過(guò)引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打通 最后一公里 ，實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)收集傳輸及智能處理，提升綜合保障基地的綜合保障能力。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在綜合保障基地中的應(yīng)用

1.1 實(shí)時(shí)全維的態(tài)勢(shì)監(jiān)控

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)將一層一層地?fù)荛_(kāi) 戰(zhàn)爭(zhēng)迷霧 ，呈現(xiàn)出一個(gè)無(wú)盲區(qū)的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì) [1]。通過(guò)在綜合保障基地大量建設(shè)和廣泛布置各種傳感器件，形成覆蓋基地的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，可以收集基地中各人員、裝備和物資的多元化數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)基地環(huán)境、保障力量和保障進(jìn)程的感知，形成對(duì)基地實(shí)時(shí)全維的態(tài)勢(shì)監(jiān)控。通過(guò)統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，利用數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)融合等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)迅速的信息處理，將過(guò)去基地中需要長(zhǎng)時(shí)間才能完成收集、傳送和處理的保障信息近乎同步地傳輸至信息中心，并結(jié)合信息分發(fā)機(jī)制將恰當(dāng)?shù)男畔⒃诤线m的時(shí)機(jī)發(fā)送給相應(yīng)的人員和裝備。將基地的保障信息進(jìn)行可視化處理，使保障人員能夠更好地了解保障態(tài)勢(shì)，便于提前做好保障準(zhǔn)備 [2]。

1.2 準(zhǔn)確可視的倉(cāng)儲(chǔ)物流

物聯(lián)網(wǎng)是倉(cāng)儲(chǔ)物流實(shí)現(xiàn)需求感知實(shí)時(shí)化、保障資源可視化、物流系統(tǒng)智能化和過(guò)程控制精確化的必由之路。在綜合保障基地中，由于物資倉(cāng)庫(kù)規(guī)模較大，需要進(jìn)行物資集散，僅僅依靠人工管理有一定難度。在倉(cāng)庫(kù)中放置各類傳感器節(jié)點(diǎn)， 實(shí)時(shí)采集庫(kù)內(nèi)溫度、濕度及煙霧等信息傳送至匯聚節(jié)點(diǎn)，再通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整和危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)環(huán)境的準(zhǔn)確調(diào)控及安全預(yù)警 [3]。在貨物、貨架、搬運(yùn)器械及倉(cāng)庫(kù)出入口安裝識(shí)讀裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化出入庫(kù)及貨物清點(diǎn)工作，及物資庫(kù)存的可視化、透明化管理，不僅節(jié)省了大量人力、物力， 還大大降低了時(shí)間成本。在物資及運(yùn)輸車(chē)輛上貼放智能標(biāo)簽， 通過(guò)射頻識(shí)別、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物資車(chē)輛的定位和狀態(tài)監(jiān)控，對(duì)物資從倉(cāng)庫(kù)運(yùn)送至保障一線全過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，即時(shí)掌握物流活動(dòng)狀態(tài)，以實(shí)時(shí)響應(yīng)， 智能應(yīng)對(duì)。

1.3 科學(xué)精細(xì)的裝備管理

信息化戰(zhàn)爭(zhēng)要求保障裝備管理能夠科學(xué)精細(xì)，提供實(shí)時(shí)可靠的數(shù)據(jù)。綜合保障基地的各類裝備數(shù)量眾多、種類繁雜、新舊不一，傳統(tǒng)的管理手段很難做到科學(xué)管理每一臺(tái)裝備， 導(dǎo)致管理人員難以準(zhǔn)確掌握基地裝備的現(xiàn)狀。基地裝備管理粗放導(dǎo)致裝備利用率低、壽命下降等一系列問(wèn)題出現(xiàn)，極大地影響了基地保障工作的開(kāi)展。利用各種內(nèi)嵌或外聯(lián)的傳感器， 實(shí)時(shí)監(jiān)控裝備工作狀況、性能水平，全過(guò)程、全壽命地跟蹤與監(jiān)控裝備的使用、故障、維修、保養(yǎng)和報(bào)廢等情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備科學(xué)的精細(xì)管理。同時(shí)還可以利用收集到的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)裝備的故障時(shí)間和故障部位，在裝備出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)分析故障原因，一旦故障無(wú)法排除，可以利用高效的網(wǎng)絡(luò)向后方工廠、技術(shù)機(jī)構(gòu)、專家尋求幫助[4]。

1.4 扁平高效的組織指揮

目前，綜合保障基地的指揮信息系統(tǒng)主要解決了指揮員與保障單元之間通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程信息溝通的問(wèn)題， 而基于物聯(lián)網(wǎng)的指揮信息系統(tǒng)能讓指揮員直接指揮到具體的人員、裝備。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，指揮員可隨時(shí)獲取所需的保障動(dòng)態(tài)，并通過(guò)指揮信息系統(tǒng)，將指揮員的指揮觸角、指揮意圖、指揮命令延伸或直接傳遞至保障單元，使指揮范圍覆蓋基地的每一個(gè)角落，突破最后一公里限制，實(shí)現(xiàn)單兵單裝的指揮控制，達(dá)到扁平化的指揮效果，為基地保障的組織指揮工作帶來(lái)重大變革?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建指揮信息系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)相比，由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)增多、恢復(fù)速度快、無(wú)等級(jí)結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)[5]，抗毀能力進(jìn)一步增強(qiáng)，確保了基地指揮的順暢高效。

1.5 安全快捷的云端服務(wù)

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將綜合保障基地的人員、裝備、物資等海量數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至統(tǒng)一的云服務(wù)器中，歸類形成基地?cái)?shù)據(jù)池，利用云服務(wù)器強(qiáng)大的計(jì)算能力快速挖掘所需信息并進(jìn)行準(zhǔn)確的融合、分析、處理，迅速生成保障態(tài)勢(shì)，得出裝備使用規(guī)律、物資消耗水平等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)，為指揮員提供前瞻可靠的輔助決策信息，進(jìn)而將信息優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為決策優(yōu)勢(shì)。云計(jì)算利用虛擬技術(shù)、系統(tǒng)冗余配置、調(diào)度優(yōu)化等措施[6]， 降低了對(duì)單個(gè)硬件系統(tǒng)的依賴，進(jìn)而提高了整個(gè)計(jì)算環(huán)境的可靠性和靈活性，在基地網(wǎng)絡(luò)遭受破壞時(shí)能夠智能選擇合適的路徑繼續(xù)運(yùn)行，極大地提升了系統(tǒng)的生存能力。云計(jì)算中心利用強(qiáng)大的中心計(jì)算機(jī)群對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行實(shí)時(shí)管理和控制，在整體控制中按需部署，智能、合理地配置資源，使整個(gè)基地可以享受安全快捷的云端服務(wù)。

2 綜合保障基地中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題

2.1 軍用物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題

物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系的建立是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，各國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)工作組都在積極推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定。2012 年，國(guó)際電信聯(lián)盟審議通過(guò)了中國(guó)提交的 物聯(lián)網(wǎng)概述 標(biāo)準(zhǔn)草案，成為國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的重要參考依據(jù)，中國(guó)也成為國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國(guó)[7]。但在軍用物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)卻遲遲沒(méi)有出臺(tái)，極大地限制了物聯(lián)網(wǎng)在軍事領(lǐng)域的推廣使用。現(xiàn)階段，綜合保障基地應(yīng)嚴(yán)格遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，以便更好地與作戰(zhàn)對(duì)接、與地方對(duì)接，實(shí)現(xiàn)真正的全程全維、全時(shí)全態(tài)、全員全裝的互聯(lián)互通。

2.2 信息安全問(wèn)題

物聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍廣、應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜且獲取的信息極為敏感，面臨著嚴(yán)峻的信息安全挑戰(zhàn)。在感知層，RFID 標(biāo)簽本身沒(méi)有安全驗(yàn)證機(jī)制，任何人都能通過(guò)相應(yīng)的識(shí)讀裝置讀取標(biāo)簽信息，獲取綜合保障基地裝備物資的相關(guān)信息，輕易被追蹤定位 [8]。而在傳輸層，基地不僅面臨著傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)所面臨的威脅，還有來(lái)自無(wú)處不在的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)和暴露在無(wú)人監(jiān)控處的各種傳感器節(jié)點(diǎn)的安全威脅。在處理層，海量信息真假難辨，龐大的處理服務(wù)器也成為敵軍攻擊的重點(diǎn)，一旦遭受破壞將導(dǎo)致大量有價(jià)值的信息流失。因此，必須解決好信息安全的難題，才能確保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在基地應(yīng)用中的安全性。

2.3 基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備建設(shè)問(wèn)題

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在綜合保障基地的推廣應(yīng)用涉及眾多傳感器、無(wú)線通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心、軟件與系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，需要投入大量人力、物力和財(cái)力，在各項(xiàng)成本一時(shí)還無(wú)法大幅降低的背景下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在基地的推廣速度將受到一定限制。同時(shí)，各種基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備的建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程，需要充分利用現(xiàn)有條件，在現(xiàn)有設(shè)施設(shè)備不斷改造升級(jí)的基礎(chǔ)上，一步步完善，最終實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在基地的全面應(yīng)用。

2.4 人員素質(zhì)問(wèn)題

隨著物聯(lián)網(wǎng)在綜合保障基地的推廣應(yīng)用，將不可避免地引入眾多新技術(shù)、新設(shè)備，現(xiàn)有裝備也會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的信息化改造，這就需要指揮員和保障人員不斷充實(shí)新知識(shí)、新理論、新技能，應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)的挑戰(zhàn)。只有不斷提升基地人員素質(zhì)，轉(zhuǎn)變?nèi)藛T的保障觀念，才能更好地推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在基地大力應(yīng)用，使其發(fā)揮最大效能，真正提高基地的綜合保障水平。

3 結(jié) 語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在綜合保障基地中的應(yīng)用關(guān)鍵在于 感知 和處理 兩個(gè)環(huán)節(jié)。其中感知主要是識(shí)別物體、采集信息并通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信技術(shù)和傳感網(wǎng)絡(luò)接入主干網(wǎng)；處理主要是信息處理和智能分析，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)中心是其基礎(chǔ)，存儲(chǔ)和管理物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)流，并具有數(shù)據(jù)查詢、分析、挖掘能力。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在綜合保障基地中的應(yīng)用是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，通過(guò)借鑒地方的成熟技術(shù)和外軍的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，依托現(xiàn)有設(shè)施設(shè)備不斷進(jìn)行擴(kuò)充改造，逐步將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于基地不同領(lǐng)域的保障活動(dòng)中，實(shí)現(xiàn)保障末端至信息中心的聯(lián)通，極大地提升了保障效能。