軍事物聯網現狀研究

宋鈺濤　陳蓉

摘要：隨著人們對物聯網需求的不斷變化，物聯網已不局限于民用領域，在軍用領域也不斷的擴展。本文就軍事物聯網的概念、體系架構、核心技術進行闡述，并從軍事物聯網的幾個典型應用進行了詳細的介紹，最后分析了發展軍用物聯網面臨的挑戰。

關鍵詞：物聯網；軍事應用；無線網絡

中圖分類號：TP391.44；TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）04-0064-03

2012年，科技研究公司Gartner分析師就提出IoT（Internet of Things）會演化為IoE（萬物聯網，Internet of Everything），所有的物品都會在互聯網發生碰撞，相互連接組成網絡。 2016年，工信部發布《物聯網發展規劃（2016-2020）》，對我國在物聯網領域的成就并對未來的發展原則、方向和目標進行了詳細的闡述。表明我國的物聯網技術已在智能工業、農業、物流、環保、安防、醫療等領域得到了廣泛的推廣和應用[1]。

1 軍事物聯網

1.1 軍事物聯網概念

軍事物聯網就是將軍事設施、戰斗裝備、武器裝備、戰斗人員與軍用網絡結合，從而實現物與物、人與物、人與人互聯的智能化、信息化網絡。從概念上說，網絡中的每個要素（如武器裝備、單兵、指揮員、后勤物資等）都是網絡節點，所有要素通過物聯網技術融合在軍事信息網中，將軍事行動轉為由信息輔助決策，再由決策指揮行動。軍事物聯網將物聯網的物聯深化發展為物控，這是物聯網應用在軍事領域的必然方向，符合軍事信息化建設實際需要[2]。

1.2 軍事物聯網體系架構

物聯網在軍事上的應用，要求充實和深化物聯網的內涵。結合物聯網的體系結構以及軍事應用特點[3]。軍事物聯網體系架構如圖1所示。

物理層由傳感器、電子標簽、網關、智能終端等組成，利用智能裝備收集信息、識別物體，并將信息傳輸至網絡層。網絡層通過有線和無線的網絡技術傳輸和處理從物理層得到的信息，依托軍網為基礎，融合民用網絡，并在云計算平臺的強大支撐下，形成了一個快速、便捷、穩定、可靠的軍用物聯傳感網絡脈絡。在軍事物聯網應用層提出了非常全面和詳細的軍事應用解決方案，如態勢感知、醫療救助和軍事物流等。依托物聯網可以將所有的設施、武器裝備、現場指揮員、作戰部隊、后勤保障部隊、指揮中心整合為一個互聯互通、高度網絡化信息化的有機整體。

1.3 軍事物聯網核心技術

物聯網涉及感知、控制、網絡通信、微電子、計算機、嵌入式系統等領域。下面就每層的關鍵技術展開進行詳細描述。物聯網核心技術架構圖如圖2所示。

1.3.1 應用層核心技術

信息處理技術：結合軍事物聯網特點，對該技術進行概要介紹：

（1）數據存儲。該模塊可用來存儲軍用裝備、戰備數據和資料詳情、使用情況、倉儲情況、物流信息、使用損耗、戰場態勢數據等等。具體分類如圖3所示。

（2）數據挖掘/分析。結合軍事物聯網應用場景的特殊性，該模塊主要圍繞數據安全、數據實時性、數據可靠性、數據容錯性等性能參數展開。首先，通過大規模的布設傳感器、無線接入點、衛星傳輸、RFID技術等無線手段將獲得大量的數據。其次，對數據的“真偽”進行判斷。

1.3.2 網絡層核心技術

目前，異構網絡技術的升級，可以無縫的將無線傳感網于已存在的軍綜網、無線電、衛星網絡、數據鏈網絡、互聯網等相互銜接，實現異構網絡的穩定、快捷的發展。主要表現在網絡的傳輸速率，及時、準確、網絡抗干擾/抗毀性及網絡的自救性。

1.3.3 感知層關鍵技術

通過利用RFID和智能傳感器等器件，結合芯片、天線、微納制造、導航軟件等技術，構成一張強大而完整的物體感知網。不僅能實時掌握自然環境一系列變化，也可對目標進行地位、跟蹤。

2 軍事物聯網的典型應用

2.1 戰場態勢感知

戰場態勢感知是指對戰場空間內敵、我、友各方的兵力部署、武器配備和戰場環境（如地形、氣象水文、電磁干擾強度）等信息的實時掌控[4]。除了傳統意義上的偵查、跟蹤、監視外，戰場態勢感知最大的特點在于信息資源的公開性。雙方在平等獲取環境信息的情況下，其信息獲取技術水平至關重要。物聯網戰場態勢架構如圖4所示。

經由戰場態勢感知的除了我方態勢外，還有友方態勢和敵方態勢，將態勢傳輸給決策系統后，決策系統將根據兩方的態勢情況，生成當前的綜合態勢圖，并預測未來的態勢。戰場態勢感知較廣泛的應用是單兵態勢，通過單兵負載無線通信設備，相比傳統的車載、機載和星載的方式，增加了靈活性，擴展了探測范圍并降低了成本。如圖5所示為單兵戰場示意圖，單兵攜帶無線通信設備潛入戰場后，通過無線設備自組網絡互相通信，同時將戰地信息數據發送至匯聚節點，經由匯聚節點進行數據融合和數據分析后，將戰場態勢發送給戰地指揮所，或者經由光纖/衛星將態勢同步至指揮員大廳。同時，匯聚節點可以將不同戰地區域的單兵上傳的信息互相轉發，使得各區域協同作戰。[5]

2.2 軍事物流

軍事物流的定義：軍事物資經由采購、運輸、儲存、包裝、維護保養、配送等環節，最終抵達用戶，從而實現其空間轉移的全過程[6]。

和民用物流相比，軍事物流有著它的特征性[7]：

（1）多樣性。隨著生產力發展，軍用物資的種類日新月異，同時隨著作戰規模的擴大、作戰地域的擴展及作戰力量的增強，軍事物流呈現種類多、數量大、運輸范圍廣、儲存條件復雜、管理人員技術要求高等特點。

（2）軍事性。為軍事服務，屬于軍事活動的范疇，這也是它區別于民用物流的重要特征。

（3）突發性。在日常訓練情況下，部隊的物資運輸供給量相對穩定，但是在自然災害、大型軍事演習等情況下，局部范圍內的軍事物流運輸便具有突發性特點。

利用物聯網，首先可以保證物資在庫管理階段的信息透明，利用電子標簽，可以實時地掌握庫存和使用情況，機動的進行補貨和維修，并對有限期限的物品進行監控管理。其次，在物資的運輸管理階段，實時地對物資的運輸狀態和物理環境進行監控，實現資源動態保障。還可利用定位功能，根據實時路況優化運輸路線，保證物資以最短時間運輸到目的地。最后，在入庫管理階段，利用電子標簽和通信網絡完成物資的驗收、信息錄入和數據傳輸[8]。圖6所示即為軍事物流的流程圖，其中庫存量部分只有在運輸部門可掌握。[9]

3 軍事物聯網的挑戰

一是安全問題。當所有設備都智能化、網絡化，邊界概念將會被進一步削弱。如何保證軍事物聯網在應用時的安全問題，是一個亟待突破的障礙。[10]針對這個問題，首先利用指紋、聲控、視網膜、密碼等物理安全手段；其次通過安全路由、密鑰管理、加解密算法、端到端認證等手段，并且針對跨網架構的網絡要確立安全的銜接機制[11]。

二是標準化問題。目前各種傳感識別種類多樣，僅RFID就有250多種，各類協議標準的統一將是一個漫長而艱巨的過程。在2010年，“中國物聯網標準聯合工作組”成立，對于加快物聯網的標準化、深化物聯網的應用，具有非常重要的意義。

三是數據處理技術。物聯網的基礎是巨大的感知傳感網絡，將獲取的數據進行聚合，最后為決策系統提供依據。這些都需要數據融合技術、數據挖掘技術、云計算、數據壓縮技術、人工智能理論及智能信號處理技術等作為支撐。

4 結語

物聯網體系是一個龐大、復雜、精細的系統，涉及嵌入式系統、網絡技術、安全算法、軟件開發、數控技術等多領域，將它和軍事應用結合起來可以實現海、陸、空、天多維空間的信息互聯，形成“智能化戰場”，從而將以“武器平臺”為核心轉為以“網絡平臺”為中心的新型信息化戰爭模式。

參考文獻

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[11]《物聯網“十二五”發展規劃》發布[Z].中國新通信，2011，（24）：4.