杜建輝 王淑萍
摘 要:“兩大戰爭迷霧”一直是困擾軍事后勤物資保障的難題, 物聯網技術有利于實現軍事物流的精確保障,對現代軍事物流帶來巨大影響,文章分析了外軍軍事物流物聯網技術的發展現狀,探討了基于物聯網的軍事物流信息系統技術架構,及物聯網在智能化倉儲管理、車輛動態管理、戰場物資動態監控等方面的典型應用,并就當前需關注的幾個問題進行了探討。
關鍵詞:軍事物流;物聯網技術;RFID;軍事應用
兵馬未動,糧草先行,軍事物流系統是信息化戰爭后勤保障的重要內容,世界各國軍隊都在大力發展軍事物流系統,力求實現軍事物流的“精確保障”。軍委后勤保障部趙克石部長指出:“要把軍事物流系統建成平戰一體物資保障大系統”“要著重提高物資狀態感知能力,實現保障需求實時感知、資源可視掌控、配送精確定向、行動全程調控”。要實現這一目標離不開物聯網技術。
物聯網(The Internet of Things)是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,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。物聯網是繼計算機、互聯網之后的第三次信息產業浪潮,在軍事領域,更被許多軍事專家稱為“一個未探明儲量的金礦”,必將觸發軍事變革的一次重新啟動。
物聯網似乎是專為軍隊后勤“量身打造”的一項完美技術,物聯網技術應用于軍事物流,可以實現軍用物資的在儲、在運、在用狀態的自動感知和智能控制,實現軍事物流的可視化、精準化、智能化和協同化管理,實現重要物資的可追蹤管理,對于提高軍事物流、軍用物資保障的管理水平,具有革命性劃時代的意義。
1 物聯網技術對軍事物流的影響
物聯網技術對軍事物流的影響主要體現在3個方面:
一是可以提高軍事物流保障過程的精確化水平。在人類戰爭史上,“兩大戰爭迷霧”一直是困擾后勤物資保障的難題,一是后方資源迷霧,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部隊需要什么、需要多少。這不僅造成極大的物資浪費,而且影響了軍事物流保障的快速性、有效性和精確性。1991年海灣戰爭期間,美軍在海灣地區運送了約4萬個集裝箱,由于標識不清,造成大量物資在港口堆積如山,美軍不得不打開其中的2.5萬個集裝箱,重新清點登記并再次投入運輸,直到戰爭結束,還有8000多個集裝箱未加以使用,據估計造成直接經濟損失約20億美元。
物聯網似乎是專為驅散這戰爭“迷霧”而量身打造的,通過物聯網技術,可以把物流的運輸主體、運輸對象、運輸物資、物流設施等連接起來,能夠實現對后勤物資狀態、軍事物流過程的精確掌握、實時感知,為作戰部隊在準確的時間和地點輸送更加準確的人員和物資,使后勤保障更加精確高效。美軍在海灣戰爭后作了深刻檢討,2003年伊拉克戰爭中,美軍采用射頻識別技術構建的“全資產可視化系統”,對發往海灣的約4萬個集裝箱進行跟蹤,保障效率大為增強,與海灣戰爭相比,海運量減少了87%,空運量減少了88.6%,戰略支援裝備動員量減少了89%,戰役裝備儲備減少了75%。
二是提高軍事物流的智能化管理水平。物聯網采用云計算、數據挖掘等技術,可以實現各個物流要素間信息的相互共享,使部隊需求、物資管理和運輸控制保持同步,有利于動態調控軍事物資的生產、倉儲、運輸等保障節點,建立自適應的軍事物流運輸體系;運用自動控制、人工智能等技術,可以實現物流運輸過程的智能化調度,預測交通狀況,提供最佳路線信息,為軍事物流提供智能化的決策支持。
三是提高軍事物流控制的實時化水平。戰時狀態下,戰場瞬息多變,軍事物資供應和物流保障也必須及時反應、快速機動。物聯網利用電子標簽,建立物資在儲、在運和在用狀態的自動感知、快速定位,實現物資的快速調配和動態監控,提高了軍事物流控制的實時化、可視化水平。
2 外軍物流物聯網技術應用現狀
國外廣泛研究和應用的物聯網RFID技術,主要有無源射頻識別技術和有源射頻識別技術兩種。相比較而言,有源射頻識別技術具有結構簡單、體積小、成本低、功耗低、識讀距離遠等特點。
最早將RFID技術應用于軍事物流的是美國國防部軍需供應局,根據海灣戰爭的教訓,美軍從1992年啟動聯合資產可視化系統建設,對部分重要后勤物資的包裝采用了條形碼、激光卡等設備進行定位,大大縮短了后勤物資生產和包裝時間;1999年,美軍開始采用“貨運激光卡”、“后勤檢測無線終端”等一系列新技術手段,對進入戰區的物資貼上RFID標簽,自動獲取在儲、在途、在用的軍用物資信息,后勤物資全程追蹤,到2008年美國國防部后勤倉庫中96%以上的貨物都貼上了RFID標簽,實現了后勤資源的透明化。另外,美軍還通過實施“陸地勇士”未來士兵系統,將RFID技術在單兵電子病歷、生理狀態監測等方面廣泛應用。
當前,美國“智慧地球”計劃得到奧巴馬政府的積極回應和支持,在軍事領域美軍也更加重視物聯網技術的應用。美軍物聯網技術的發展方向主要在以下幾個方面:一是大力發展后勤傳感裝置。美軍正在重點研發三個項目:后勤裝備系統預知預告、個人信息預知預告、戰場保障環境預知預告。二是打造后勤自動識別系統。美軍重點開發的項目包括:光儲卡及其判讀器、條形碼及其判讀器、微機電射頻識別(MEMS-RFID)等。三是推廣并行網絡計算技術。美軍正在加快研究云計算等新興物聯網技術,抓好RFID與傳感器海量信息的獲取利用。四是研發智能決策支持系統。主要采取對海量數據的分析優化、數據挖掘、人工智能等技術,為軍事保障提供快速、靈活的決策方案。
3 基于物聯網的軍事物流應用研究
3.1 軍事物流物聯網信息系統總體架構
通過物聯網技術將軍事物流的各個要素、設施設備、信息平臺等整合在一起,構建一體化軍事物流信息系統,可將軍事物流物聯網系統劃分為4層:(1)信息采集層,將分布在軍事物流環節各處的條碼、RFID、GPS、傳感器、視頻監控等信息采集設備有機連接,輸入端實時、自動感知和采集各類物資狀態信息,輸出端以規范數據標準向信息處理平臺傳輸數據。(2)通信網絡層,主要依托軍事綜合信息網、310指揮網、戰術互聯網、軍用衛星通信網等軍用通信網絡,將各級后勤保障部門和保障實體、保障對象和運輸節點連接起來,為信息處理平臺提供可靠、高速的網絡環境,實現信息資源傳遞共享。通過有效物理隔離和信息加密,也可以依托民用互聯網進行數據傳輸。(3)管理服務層,依托各級后勤信息數據中心,對整個系統的數據信息進行管理、整合與利用,并提供跨節點、跨平臺、跨系統的數據交換和信息服務。采用的主要技術有:云計算、數據海量存儲、數據挖掘、人工智能等技術。(4)綜合應用層,主要為各級軍事物流指揮管理部門及人員提供業務數據信息服務、檢索查詢、物資采購、運輸調度、物流管理、軍事物流決策支持等各種相關業務服務。
3.2 軍事物流物聯網技術的典型應用
3.2.1 智能化倉儲管理
我軍目前倉儲管理的智能化水平普遍不高,大部分還是依托人工管理,費時費力效率低,出錯概率大,借助物聯網RFID技術能大大地提高倉儲管理的自動化和智能化水平。主要原理是使用專用的RFID讀寫器與其自身配對的RFID標簽,在倉庫管理的每件物資上都粘貼RFID標簽,RFID標簽內包含產品名稱、規格、序列號等信息,當物資出入庫時,通過固定的RFID識讀器便可自動地批量采集物資信息,通過網絡將數據傳輸到后臺管理信息系統可實現對物資信息的準確自動錄入和操作處理。在這個過程中不需要保管員手持掃描器逐一掃描,使得倉儲管理的效率更高、適應性更強。物聯網RFID技術能夠實現倉庫到貨檢驗、入庫、出庫、盤點、調撥、配送等各個作業環節的自動化數據采集,實現訂貨管理、倉儲管理、配送管理的動態監控。
3.2.2 車輛信息動態管理系統
目前營區車輛管理主要依靠人工派遣,出入營區登記需要人員指揮、手工登記,管理效率低、安全漏洞多。利用物聯網技術開發營區車輛動態管理系統,結合車輛上安裝的射頻標簽、車場和營門的射頻識讀器,進行車輛動態信息的采集獲取,能夠實現車輛的自動識別、授權通行,通過網絡管理平臺還可以對車輛實行網絡派遣、集中管理等功能,提高車輛管理的智能化水平。
3.2.3 戰場物資動態監控系統
戰場后勤保障中,準確掌握運輸物資的位置和狀態,解決“最后一公里”問題是至關重要的。利用物聯網RFID技術可以實現戰場物資的全程追蹤,動態監控。當貼有電子標簽的軍用物資經過重要路口和存儲區域時,沿途設置的物聯網RFID識讀器可以從移動的電子標簽上自動讀取物資信息,通過互聯網絡,各級指揮員就能夠實時地掌握運輸物資的數量、位置、狀態等動態信息,實現對戰場物資的全程跟蹤。
3.2.4 物聯網槍械管理
利用物聯網RFID技術,可以實現對軍隊槍械以及武器裝備的自動識別和信息化管理。當槍械出入庫房時,通過RFID能夠準確地對其信息進行自動識別、采集、記錄、上傳,通過網絡管理平臺可以對槍械狀態信息進行快速查詢和準確統計,從而實現對軍隊槍械發放、出入庫和使用維護的有效監控和智能管理,進一步提高軍隊槍械的管理效益。
4 需關注的幾個問題
4.1 物聯網標準化問題
目前全球物聯網的發展缺乏一個合適的管理機構,缺乏物聯網標準和與其它網絡互聯互通標準,我軍物聯網建設一定要借鑒外軍物聯網發展的經驗和教訓,首先要搞好頂層設計和路線規劃,建立合理的物聯網標準體系和技術規范,避免各自為戰而出現煙囪林立,標準缺失而無法實現互聯互通問題。
4.2 核心技術的突破和自主知識產權的掌握
目前我國物聯網技術的發展還處于起步階段,傳感器芯片、射頻識別模塊等核心部件主要依靠進口,核心技術仍受制于人,國內自主知識產權和技術專利仍十分匱乏。軍事物聯網的發展必須以具有自主知識產權的核心技術作為根本驅動力,否則就會在未來的信息作戰中受制于人。因此,我軍應該加大物聯網核心技術研究的投入,加強與科研機構的合作,著力突破傳感器、射頻識別、網絡通信、數據挖掘、信息安全等物聯網關鍵技術,抓緊形成一批物聯網關鍵技術專利,努力保持物聯網核心技術領先優勢。
4.3 信息安全問題
在軍事物聯網中,每件軍事物資和裝備都處在相互連通的開放網絡中,軍事信息將更加“透明”,一旦信息泄露,對于軍隊來說,將是致命的打擊,在這種環境中如何確保軍事信息安全,防止軍事信息被敵方竊取利用,將是物聯網在軍事領域推進過程中有待突破的重大障礙之一[3]。當前,我軍在發展、應用物聯網時,必須首先解決好信息及系統的安全防護問題,一是在數據加密、訪問控制、通信安全等重點領域,加強技術研發和投入;二是要加強相關法規制度建設,確保軍事物聯網安全健康發展。
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The Internet of Things Technology Application in Military Logistics
Du Jianhui, Wang Shuping
(Nanjing Military Region Lianqinbu Logistics Information Center, Nanjing 210036, China)
Abstract: "Two big the fog of war" has always been a problem in military logistics material support, Internet of things technology to achieve precise of military logistics guarantee, huge influence on the modern military logistics, this paper analyzes the foreign military logistics iot technology development present situation, discussed the military logistics information system based on Internet of things technology architecture, and the Internet of things in intelligent dynamic management, warehouse management, vehicle supplies typical application of dynamic monitoring, etc, and the current need to pay attention to several problems are discussed in this paper.
Key words: military logistics; the Internet of things technology; RFID; military applications