任 杰,王 強, 翟俊偉 (軍事交通學院,天津 300161)
物聯網技術在軍事物流中的應用研究
任 杰,王 強, 翟俊偉 (軍事交通學院,天津 300161)
在世界新軍事革命的時代背景下,把物聯網理念與技術應用于軍事物流,有利于提升我軍后勤保障能力,也必將是未來軍事物流的發展趨勢。作者簡要介紹了物聯網技術在軍事物流體系中的應用,并對目前應用中存在的問題進行了總結,最后提出了解決的措施與方法。
物聯網技術;軍事物流;應用
物聯網 (Internet of Things,IOT)指的是將射頻識別 (RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統 (GPS)、激光掃描器等各種信息傳感設備與互聯網結合起來,將生活中各種 “物品”都納入這個網絡,按約定的協議完成任何物品在任何時間、任何地點的連接,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡,它隨著無線通訊技術和網絡技術的發展,得到了高速發展[1]。
其實質是通過計算機互聯網實現物品的自動識別和信息的互聯共享,它具有兩層含義: (1)物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡; (2)其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通訊。
物聯網被公認為有4個層次,從下至上依次為感知層、傳送層、運營層和應用層[2]。如果拿人來比喻的話,感知層就像皮膚和五官,主要用來識別物體,采集相關信息;傳送層又似人的神經系統,將信息傳遞到運營層——“大腦”來進行處理;大腦對這些信息做出反應進而做出各種復雜的事情,這就是各種不同的應用,體現了應用層的作用。
物聯網的高速發展為當今世界網絡化變革做出了巨大貢獻,提升了物流體系運轉效率,將該理念與技術運用于軍事物流體系中,將極大提高后勤物資補給的快速化和精確化水平,實現 “精確后勤”、 “透明后勤”的戰略目標。目前,廣泛使用的物聯網技術主要有:GIS(地理信息系統)、RFID(射頻技術)、GPS(全球定位系統)、交通誘導出行系統、運載工具操作輔助系統等。
GIS是利用準確的地理空間數據實施計算以模擬事件運行的軟件系統平臺,可依托此系統進行二次開發,滿足用戶不同功能需求。GIS憑借其強大的數據處理、地理模擬和空間分析能力,可快速、精確、綜合地對復雜的地形系統進行空間定位和動態分析,具有采集、處理、分析和輸出多種地理空間信息的能力。MGIS是GIS技術在軍事領域的應用,是指在計算機軟硬件的支持下,對軍事地形、資源與環境等空間信息進行采集、存儲、檢索、分析、顯示和輸出的技術系統。其主要功能涵蓋:基礎地理信息、航海、航空管理、地形分析、任務規劃 (戰略層次)、戰爭管理 (戰術層次)、基礎作業支持、邊界控制、情報等。在軍事物流指揮與管理過程中,涉及的信息不但量大,而且點多、線長、面廣,兼具動態特點。因此,采用GIS技術研究軍事物流領域的相關問題,可充分依托地理信息直觀、精確的特點,實現軍事物資倉儲、運輸的圖上顯示、運輸計劃的快速擬制、運行方案的迅即調整。近年來,我軍在GIS領域發展迅速,基于各種平臺的GIS軟件數量眾多、質量不一,但缺乏統一的數據規范和接口標準,導致推廣使用困難,重復開發較多,資源浪費嚴重。
RFID是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象,并獲取目標中的相關數據。由于RFID技術具有鮮明的技術優勢和較為廉價的成本,在物資可視化系統中有著廣闊的應用前景。作為一種快速、實時、準確地采集與處理信息的高新技術,RFID被列為本世紀十大重要技術之一,是物聯網管理信息系統的核心關鍵技術[3]。在軍事供應鏈中,RFID技術與EPC(電子產品編碼)系統的結合為軍事物資的管理提供了完善的解決方案,以EPC軟硬件技術構建的物聯網,使產品的生產、倉儲、采購、運輸、分發及消耗的全壽命管理發生根本性的變化[4]。美軍RFID技術應用廣泛,在人員管理上使用智能卡,在資產唯一識別上使用DataMatrix碼,在集裝箱和托盤上使用有源射頻標簽,在運輸包裝箱和貴重物品上使用無源射頻識別技術。依靠信息讀寫裝置可隨時更新數據庫系統,并支持譬如運輸、接收、庫存管理等多種后勤業務處理過程。在按規定程序使用完畢后還可再次使用,極大地提升了后勤保障效能。目前,我軍已在車輛進出場、物資集裝化等領域試用射頻識別技術,取得了良好效果。
GPS是以衛星為基礎的無線電導航系統,其主要特點是全球無縫連續覆蓋、精度高、實時定位速度快、抗干擾性能好、保密性強。GPS具備實時跟蹤車輛、物資和補給的能力,可以向駕駛員提供數字通訊。一個完整的GPS系統一般需要5個組件,包括無線電收發機、衛星、衛星地面站、供應商網絡控制中心和接受數據的后勤自動化信息系統。在整個系統中,每個終端—軍用車輛上安裝了GPS接收機,它能夠從衛星系統獲得實時地面定位信息。汽車部 (分)隊的指揮通信裝備能把整個車隊及裝載的物資信息和車隊地面定位信息,以加密的形式發往軍事物流網絡信息系統的指揮中心。指揮中心根據這些信息,再結合地理信息系統,就會在電子地圖上顯示此時物資、載具狀態。指揮中心依據前線客戶的需求,實時調整物資、車輛、目的地信息,保證所需物資定時、定量送達指定位置,滿足戰時需要,極大節省了物流成本,提高了物資補給效率。目前,國外GPS、GLONASS、GALILEO等系統起步較早,部署進度快,衛星技術先進,系統發展思路明確,值得我國學習和借鑒。我國研制的“北斗”導航定位系統近年來進展迅速,計劃于2012年覆蓋我國及周邊地區區域的導航服務,2020年要完成全球部署。
物聯網技術應用于軍事物流領域,在提高軍隊后勤保障水平的同時,又對國家信息安全問題提出了嚴峻挑戰。物聯網的基礎是互聯網,目的是讓世界上的萬事萬物都 “互聯互通”,涵蓋的領域既包括民用物資,又包括軍用物資的運輸與儲藏、部隊編制實力、軍事單位駐地等涉及國家機密的敏感信息。對于一個國家而言,敏感信息的泄露,也就意味著沒有任何家底可以隱藏。在網絡時代,網絡中的不法分子和網絡病毒嚴重威脅著我國網絡安全,外軍也已組建專門實施 “網絡信息戰”的指揮機構及作戰力量。一旦網絡被癱瘓或攻擊,危及國家防御安全,甚至造成更大的破壞力。只有以安全的網絡環境做為保障,才能實施相應的軍事物聯網計劃,否則反而會適得其反,功虧一簣。
標準是行業內的統一規范,如果沒有統一的標準,就會使整個產業資源分配混亂、效能低下。從互聯網的發展歷程來看,統一的技術標準和一體化的協調機制是導致現代互聯網遍布全球的重要原因。物聯網是一個多設備、多網絡、多應用、互聯互通、互相融合的一個大網,這里面既有傳感器、計算機,又有通信網絡,需要把所有這些系統都聯在一起,因此物聯網的標準化是其發展的關鍵要素。物聯網所涉及的接口、通信協議等都需要有一個既定的標準來指引。當前應盡快明確一個統一合理的標準,同時,盡快著手制定物聯網相關標準體系,并盡快著手研究和制定我國軍事物聯網標準,統一技術和接口標準。
目前,物聯網的觸手已伸及各行各業。一方面,我們注意到物聯網產業鏈正在健康發展。另一方面,要盡量避免 “一哄而起”和 “炒作”,急需國家作出發展規劃統一協調,努力引導物聯網的發展和應用,要清楚地看到我國發展物聯網還要克服不少問題才能健康發展,例如:技術產業能力不強、規模經濟不夠大、行業間存在壁壘等。第三,要充分借鑒國外物聯網發展的先進思想, “取其精華,去其糟粕”,采用與實際條件相結合的理念與技術,單純 “搭車”思想不可取。此外,國家、軍隊層面一開始就要注意物聯網的安全、可信、隱私等重大問題,如此才能保障物聯網的可持續健康發展。
一要采用先進科技手段,提高防范安全措施。運用高科技手段進行文件加密,對于關鍵核心技術,加大自主研發的力度,從信息源頭上提高裝備技術的防范能力。二要提高官兵信息安全防范意識。官兵思想麻痹,是當前部隊引發失泄密事件最大的隱患。因此,要深入開展以明確標準為重點的法規教育。部隊要運用各種形式組織信息安全保密法律、法規教育,使廣大官兵養成按保密法規辦事的習慣。同時,要加強普及科技知識的常識教育,讓官兵對敵對勢力的高科技竊密手段做到心中有數。
物聯網,誰掌握標準誰主動。物聯網技術的優點就在于將物品信息統一在一個局域網中,因此,制訂出統一的標準是關鍵所在。在制訂軍用物聯網標準的過程中,應根據我軍現行物流管理體制和后勤保障對象的實際情況,在廣泛調研的基礎上,借鑒外軍的成功經驗,積極采用國外的先進標準,特別是美國軍事物流標準,制訂適合我國國情、軍情的標準體系。通過采取上述的措施方法,可以提高我軍物聯網標準體系建設的研究起點,避免低水平重復研究,從而縮短標準研究和制訂周期。在消化吸收外軍先進標準的過程中,我們還可以及時了解國外軍事物流運輸發展的最新動態,進而瞄準世界先進水平,提高我軍新技術的應用與創新能力,使我軍軍事物流實現跳躍式發展,縮小與發達國家軍隊之間的差距。
美國政府大力提倡并支持民用物聯網計劃——“智慧地球”,旨在全球物聯網規劃與建設中獨占鰲頭,而國防部開展的 “智能微塵”計劃,則是在軍事、民用兩大方面對物聯網進行全面控制。眾所周知,物流具有良好的軍民通用性,部分后勤物資屬于軍民兩用,運輸力量在戰時迅速動員和征用,經過較短時間培訓或演練,可以很好地彌補軍事力量的不足。2007年12月,中央軍委頒發了 《全面建設現代后勤綱要》,具體提出了要構建 “軍民結合的軍事物流體系”。我軍物流建設的總體發展水平還很低,且發展不平衡,基礎設施比較薄弱,管理水平還較落后,特別是信息化建設方面有很大的差距,在軍事物流領域采用軍民結合式的發展思路勢在必行。為此,在編制和修訂物聯網標準、進行物聯網設施配套建設時,應充分考慮軍事的特殊需要,使之能夠最大限度地滿足軍民通用的要求,以減少不必要的重復研制的投入。
物聯網技術發展迅猛,涉及國內各行各業,特別是在軍事物流體系中應用前景廣闊,能極大提升后勤保障效能。但由于信息安全制度不健全、行業標準不規范、健康發展理念不深入等一系列問題的存在,制約了物聯網技術在我國和軍隊的發展。我們應當借鑒國外先進的管理理念,采取適應我國、我軍特點的方法和手段,寓軍于民,軍民融合,才能使物聯網技術在我軍軍事物流體系建設中發揮其長處。
[1]馮杰,郗家貞.對物聯網組網架構的探究[J].信息與電腦,2010(8):60-62.
[2]張金旭,張金社.物聯網中的RFID技術[J].技術應用,2010(10):52-54.
[3]羅五明.美軍供應鏈中應用的自動識別技術綜述[J].物流技術,2010(10):131-133.
[4]焦亞冰.基于RFID/EPC技術的物聯網MIS構建[J].包裝工程,2010(12):116-119.
Study on the Application of the Technology of IOT in Military Logistics
REN Jie,WANG Qiang,ZHAI Jun-wei(Military Transportation University,Tianjin 300161,China)
On the background of the new military revolution in the world,we should use the idea and the technology of IOT in the military logistics.It can be in favor of stepping up the ensuring power of our army sustainment,and it must be the trend of our army logistics in the future.This paper introduces the application of the technology of IOT in the military logistics,and summarizes the problems in the application,gives some suggestions and solutions in the end.
the technology of IOT;military logistics;application
E233
A
1002-3100(2011)11-0090-03
2011-09-07
任 杰(1985-),男,山東東營人,軍事交通學院汽車指揮系運輸勤務教研室教師,研究方向:運輸勤務、交通運輸規劃與管理;王 強(1987-),男,河南洛陽人,軍事交通學院研究生管理大隊碩士研究生,研究方向:交通運輸規劃與管理;翟俊偉(1977-),男,安徽安慶人,軍事交通學院汽車指揮系運輸勤務教研室,講師,研究方向:運輸勤務,交通運輸規劃與管理。