吳雙江 海麗 趙文婧
摘 要:作為第三次信息技術革命的代表,物聯網為人們提供了感知世界的能力,為技術創新和社會發展提供了一個前所未有的機遇。本文介紹了物聯網的技術體系,并對物聯網在軍事領域的應用進行了探討。
關鍵詞:物聯網;軍事;應用
隨著信息技術的不斷發展,以物聯網為代表的第三次信息技術革命浪潮為軍事變革深入快速發展孕育了新的契機。依托物聯網強大的數據采集、存儲和處理能力,軍隊可以實時感知人員、裝備、物資、設施狀態,準確分析軍事需求,及時傳達指令,采取精確方式進行軍事活動,大大提高效率和效益。
一、物聯網技術體系
物聯網是在互聯網、移動通信網基礎上,利用各種感知設備或手段自動獲取物理世界各種物體的屬性及狀態信息,將所有能夠獨立尋址的物理對象互聯起來,實現全面感知、可靠傳輸、智能處理,構建人與物、物與物互聯的智能信息服務體系。
物聯網由下到上可分為感知層、網絡層、應用層。感知層技術主要包括條碼技術、RFID技術、傳感器與傳感器網絡技術、導航定位技術等,用于采集物體標識、狀態、位置等信息。網絡層技術主要包括有線網絡技術、無線網絡技術和網絡接入技術,通過對有線網和無線網的綜合利用,來對感知層采集的大量數據信息進行遠距離、無縫、安全的傳輸。應用層技術主要包括數據庫技術、中間件技術、云計算技術、數據挖掘技術等,它們對傳輸來的各類信息進行綜合處理,得到用戶所需要的信息服務和解決方案。
二、物聯網在軍事領域的應用初探
(一)戰場環境感知
物聯網技術是戰場情況實時獲取、準確獲取、大量獲取的關鍵和基礎。戰場環境感知主要以無線傳感器網絡技術為基礎。戰時,通過飛機拋撒、人工部署等多種方式,可將大量感知聲、光、電磁、震動、速度、壓力、溫濕度等信息的微型傳感器節點散布在戰場的廣闊地域,可形成密集型的無線傳感器網絡。對于地形地域環境,傳感器能獲得諸如地面堅硬度、干濕度,空間三維、亮度、氣象等信息;對于生物、機械等物體,當它們經過時,傳感器會迅速獲得各種聲音、振動、電磁信號等信息。這些信息經過初步的數據融合處理后,通過中繼節點發送給指揮所信息系統進行進一步的處理,從而形成作戰區域地形、敵我軍部署、裝備特性及部隊活動行蹤、動向等態勢信息,結合空間地理、多媒體等技術,給相關人員提供統一的戰場態勢圖,從而實現目標地域戰場環境的全面感知。這種形式的戰場環境感知,具有以往技術難以達到的優勢。一是隱蔽性好,不易發現;二是即使部分節點遭受攻擊破壞,其它節點仍會重新自組網絡,從而防止整個網絡癱瘓;三是,可以隨機部署,靈活機動。因此,無線傳感器網絡非常適合于惡劣的戰場環境。除了可以用于偵察敵方兵力部署、人裝物動向等信息,還能夠承擔探測核污染、生物與化學攻擊等任務。
(二)作戰指揮控制
物聯網的RFID、無線傳感器網絡、衛星定位導航等技術,為作戰指揮控制提供了實時、細致的情報信息,為指揮員、指揮機關宏觀上掌握全局,微觀上實施指揮提供基礎。未來大規模大兵團作戰可能性較小,但小規模對抗可能為常態,需要指揮控制系統有能力指揮到單兵單裝,以最小的代價獲取最大的效果。其中,物聯網的多種網絡通信技術的有機融合,構建了指揮機關與部隊、武器平臺、單兵之間可靠、不斷的數據通信鏈路,指揮流在作戰元素之間有序流動,從而確保指揮的暢通。物聯網的數據庫、云計算和數據挖掘等技術,能夠快速對獲取的海量數據進行智能化分析處理,為指揮員提供更有價值的信息資料,制定更為具體、詳細的作戰行動計劃、方案。物聯網的感知技術,不僅為指揮控制系統提供信息,也可以在指揮控制信息的作用下,實施對作戰單元、作戰元素的自動化控制,使得樹型指揮體系向扁平化、網絡化體系發展。
(三)智能武器裝備
基于物聯網技術的智能武器裝備最具代表性的就是數字化單兵裝備和智能機器人兩大領域。
數字化單兵裝備是指運用先進的傳感器、通信設備、計算機、有效殺傷和生存保護等技術,使士兵集作戰、通信、防護、生活保障于一體的單兵作戰系統。利用物聯網技術可以實現數字化單兵裝備的互聯互通,以及全方位感知和實時傳輸功能,為指揮控制下的精確打擊提供充分的技術支撐,進一步提升士兵的作戰效能。裝備該系統的士兵將不再是傳統意義上的獨立個體,而是整個信息化作戰系統的一個重要環節。因此,世界上各個主要國家都積極研制數字化單兵系統,以適應未來信息化戰爭的需要。
智能機器人是指裝備有高精度傳感器、智能控制系統,具有一定自主判斷和行動能力的武器裝備。它相較人類戰士具有很多優勢,比如通過傳感器即時采集和處理各類作戰信息,來提高作戰打擊的速度和精確度;裝備數字化的智能武器系統,提高作戰能力;協助或替代人類,完成人類難以涉足的最危險、最艱苦的戰斗任務。近年來,智能機器人在軍事領域得到了大力發展,其數量呈幾何級數增長。目前,軍用智能機器人在陸空海三個方面都有非常典型的應用和發展。
(四)軍事模擬訓練
將物聯網技術應用于軍事模擬訓練,能夠實時掌握訓練信息,有效控制訓練進程,科學評估訓練效果。通過在模擬訓練環境中鋪設大量的傳感器,在參訓人員、裝備、設施、物資等安裝數字智能終端或嵌入數字芯片,利用RFID、M2M等技術構建訓練信息傳輸網絡,訓練導調中心就可以及時、準確地獲取相關模擬訓練信息,如參訓人員的生理、心理信息,武器裝備的狀態信息,物資器材的消耗信息,以及模擬訓練進程信息。一方面,導調中心可以把獲得的各類信息在大屏幕上以綜合態勢的形式展現出來,供訓練組織者及時掌握全局情況,根據需要調整模擬訓練科目內容、改變模擬訓練進程,使訓練始終不偏離原有的目標;另一方面,可以改變以往參訓人員、裝備物資之間的信息交流方式,利用訓練環境網絡系統,參訓人員之間可以相互交流、互相配合,保證訓練之間有效協同,提高模擬訓練的層次水平。
參考文獻:
[1] 王晟.物聯網技術的現狀及其應用[J].科技展望,2015(16):22.
作者簡介:
吳雙江(1984-),男,漢族,江蘇徐州人,研究生,空軍勤務學院飛行保障指揮系助教,研究方向:后勤信息化。