數據鏈技術對物聯網技術發展的借鑒與啟示

王蘇樂 吳道龍

摘 要：本文首先對數據鏈技術進行了簡述，然后結合數據鏈與物聯網的技術共性，淺析了軍事領域中數據鏈技術對民用物聯網技術發展的借鑒與啟示。

關鍵詞：數據鏈；物聯網；軍民融合

隨著軍民融合的國家發展戰略的牽引，眾多軍用技術與民用技術相互融合、相互借鑒、相互轉化。其中，信息技術的通用性使得其軍民之間的界限越來越模糊，從而促使其成為軍民融合技術創新的重心之一。

1 數據鏈技術概述

由于數據鏈技術目前主要用于軍事領域，所以還不廣為人知。20世紀中后期，美國軍方為了軍事應用的迫切需求，研究并發明了互聯網（Internet）、全球衛星定位系統（GPS）和數據鏈（Date Link），并將它們視為信息化戰爭的三大基石。由于互聯網技術和全球衛星定位系統的廣泛適用性，很快在民用領域發揮了巨大的作用，成為了驅動當代全球經濟的引擎，而數據鏈技術僅僅在民用航空領域有所應用。

數據鏈是從數據采集到信息共享、指揮和戰術動作控制的數據處理、傳輸與控制網絡化信息系統，它是信息化武器系統的“生命線”，是聯合作戰的關鍵信息系統裝備，數據鏈將戰場上的C4KISTAR系統（指揮Command、控制Control、通信Communications、計算機Computer、殺傷Kill、情報Intelligence、監視Surveillance、目標捕獲Target Acquisition、偵察Reconnaissance）與武器平臺鏈接成一個有機整體，形成戰場統一態勢，共享各類信息資源，有效實施精確打擊，將ISTAR整合到“打擊鏈”的各個環節，將傳感器信息在網內共享時間從數小時縮短到數分鐘，成為作戰能力的倍增器。在最近幾次局部戰爭中，數據鏈都發揮了十分重要的作用，而信息化戰爭的基本特征也通過數據鏈從以作戰平臺為中心向以網絡為中心轉變。

2 數據鏈與物聯網的技術共性

物聯網是在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡，是通過信息傳感設備，按照約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監視、控制和管理的一種網絡。長遠來看，物聯網并非僅僅是互聯網的延伸，而是可以提供全面感知、可靠傳遞、智能處理等服務，最終實現萬物互聯。

與物聯網技術實現的物物相連以形成各種應用場景相類似，數據鏈技術是將不同的作戰平臺和武器作戰單元“武武相連”以形成特定的軍事能力的信息化技術，其依靠消息標準、數據元素字典、傳輸與組網技術不僅實現了高效的傳輸和低開銷的網絡，還實現了真正意義上的機器對機器通信。因此，數據鏈可以看作是在軍事領域應用的物聯網技術。

● 連接對象方面：物聯網實現物物相連，數據鏈實現作戰要素交鏈。

● 信息來源方面：物聯網和數據鏈的信息來源都是信息傳感設備，物聯網傳感器技術主要有射頻識別（RFID）、紅外傳感、全球定位系統、激光掃描等等，而數據鏈用于信息獲取的傳感器有雷達、光電＼紅外傳感器、陀螺儀、油量傳感器等等。

● 標準協議方面：物聯網和數據鏈都需要通過約定的協議實現信息交互和互操作，典型的物聯網通信協議有NB-IoT 、LTE-M、Sigfox、LoRa、Wi-Fi、藍牙、ZigBee、Z-Wave等等，不同數據鏈如Link 16、Link 22、TTNT、NTCDL等也約定了相應的消息標準和數據元素字典。

● 信息共享方面：物聯網將任何物品與互聯網連接起來并實現信息交互與共享，數據鏈將作戰要素連接起來并實現戰場態勢信息的共享。

● 身份識別方面：與物聯網中采用的電子標簽進行的身份識別相似，數據鏈通過平臺編識號進行身份識別。

● 應用服務方面：物聯網實現識別、定位、跟蹤、監視、控制和管理等功能服務，而數據鏈需要實現偵察識別、定位導航、跟蹤監視、指揮控制、精確打擊等作戰能力服務。

3 對物聯網技術發展的借鑒與啟示

數據鏈是面向作戰應用的技術，面對復雜的戰場環境和作戰需求，具有比物聯網更高的技術需求，如：

● 高可靠性：作戰應用背景下的數據鏈具有較高的可靠性要求，必須保證信息實時可達，并且具備抗干擾、抗截獲能力。

● 廣域覆蓋：數據鏈需要覆蓋數百公里的作戰半徑，涉及陸、海、空、天、電的跨域協同。

● 高移動性：數據鏈所連接作戰單元大多為高移動性的平臺，尤其是戰斗機等具有超高的移動性的節點。

● 高精度時空統一：各系統成員要能在共同的坐標系中確定自己的精確位置，并連續地實時地將此位置數據報告給其他戰術單位，并且擁有統一的時間基準，以便完成協同作戰任務。

● 低時延網絡去中心化：要在整個戰場上提供上述能力而盡量不受人為的地理邊界或通信管理功能的限制。

隨著廣泛的技術進步和物聯網應用需求的提高，物聯網也可能會面對這些數據鏈技術研究和突破的技術難點。數據鏈技術從20世紀50年代發展至今，經歷了長足的發展和改進，對照這“軍事物聯網”的發展過程，對物聯網技術有著深刻的借鑒和啟示意義，物聯網架構的發展必將經歷從獨立封閉向開放的、松耦合的結構演變；物聯網標準化的進程也將從多家標準組織相對割裂的規范到統一，從以技術標準化為主向應用和服務標準化為主發展；物聯網通信技術發展也將從以發展基礎技術為主轉變為以滿足服務需求的智能網絡技術為重心；最終物聯網將成為泛在的、模塊化、接口標準化的獨立于具體應用的基礎網絡，可以按需自動配置網絡資源和數據資源，提供更廣闊的按需定制的服務。

4 結語

在軍民融合的大背景下，數據鏈和物聯網兩者間的技術轉化具有重要意義，而物聯網的開放架構思想、廣泛應用場景以及相關技術群也必然有助于數據鏈技術的發展。

參考文獻：

[1]周翔，王兆偉，李曉波，張海斌.數據鏈中消息標準的標準化研究[J].中國電子科學研究院學報，2017（02）.

[2]周鵬.美軍數據鏈發展研究[J].物聯網技術，2015（6）：38-39.

[3]米標.探究物聯網技術應用及創新發展策略[J].科技展望，2017（21）.

[4]李正煊，李芳芳，韓建偉.當代物聯網技術發展的瓶頸和處理簡析[J].電子制作，2015（18）.

作者簡介：王蘇樂（1990-），男，漢族，陜西西安人，碩士，工程師，中國電子科技集團公司第二十研究所電子與信息網絡實驗室，工程師，研究方向為無線通信、數據鏈及物聯網技術。