軍事物聯網研究設計及推進策略研究

劉 進，賀興華，楊 震，陽 洋

（1.軍委后勤保障部原通信團 信息中心，北京 100166；2.軍委后勤保障部 信息中心，北京 100000；3.中國電子科技集團公司第三十研究所，成都 610041）

軍事物聯網[1]是一個以現有軍事通信網絡為承載平臺的軍事信息系統，它包含了對軍事活動中人、裝、物、環境等信息的采集、傳輸、處理、存儲、呈現等信息全生命周期的基本要素，提供統一的物體信息結構和開放的信息服務接口，可為現有的軍事應用系統提供兼容的信息服務，同時也可支持軍事物聯網創新應用的快速開發與部署。

通過軍事物聯網建設將各類感知終端延伸至戰場環境、武器裝備以及后勤保障應用末端，實現各作戰指揮、武器裝備和保障要素的泛在聯接，支撐各類智能化應用。

1 軍事物聯網建設應用能力分析

軍事物聯網建設應用可以擴大未來作戰的時域、空域和頻域，將對軍事指揮、戰場監測、武器裝備和后勤保障各領域能力提升產生深遠影響：

1.1 綜合信息感知能力

戰場信息感知能力。支持戰場敵方重點目標地域信息的感知能力，為敵方目標定位、戰力評估提供支持，有效彌補衛星、雷達等遠程偵察設備的不足。

人員信息感知能力。支持指戰員的位置、行動軌跡、體征狀態等信息的采集，平時為營區人員管理、部隊訓練提供支持；戰時，能夠實現與衛勤信息系統互通，支持傷員定位搜救以及人員傷情的遠程回送，實現衛勤力量和資源的精確調度。

武器裝備信息感知能力。支持武器平臺、武器裝備、信息化裝備、軍事設施等信息采集能力，為武器、裝備、軍事設施的管理提供有效支撐。

物資信息感知能力。支持各類軍需物資，在儲、在運和在用狀態信息的采集與處理，實現對物資從生產線、倉庫、集散地、保障對象的全過程的跟蹤和監控，支持物資定位、查找、管理和高效作業。

1.2 智能設施控制能力

系統具備對軍用智能化設施的遠程監視和控制能力。軍用智能化設施包括無人操控的智能機械、無人機、自動化控制系統等等，系統能夠通過智能設施配置的傳感器系統對智能設施運行狀態實時遠程監視，同時，通過向智能設施的執行器發出控制指令或編程，實現對智能設施自動化作業的遠程控制。

1.3 信息融合與分析能力

多級信息融合能力。系統能夠通過多源傳感器信息融合模型，對針對同一目標對象的多種類型傳感器產生的信息進行融合分析，為判定監測目標的類型、狀態提供證據支持。

綜合信息統計分析能力。支持戰場敵我雙方戰力分析統計與評估，支持戰場作戰人員傷亡情況統計，支持戰場武器裝備、設施的戰損、故障等情況統計分析，支持作戰軍需物資需求、消耗等情況統計分析等。

1.4 環境綜合管理能力

基礎設施管理能力。支持接入網關、承載網絡、服務平臺、應用系統等軍事物聯網基礎設施的管理和運行維護。

信息數據管理能力。支持傳感器采集數據的統一管理和維護，支持分析處理后的數據產品的分類管理與維護。

感知對象管理能力。支持感知對象及與感知對象相關的傳感器、執行器的統一管理和維護，支持傳感器、執行器的遠程監控。

1.5 運行及安全保密能力

一體化安全防護能力。提供安全、通信與業務一體化的安全防護能力，支持系統內從感知、網絡、平臺、應用的全方位安全防護，同時實現與其它軍用信息系統的安全互聯。

低功耗高效安全防護能力。面向大規模、低功耗的物聯網感知層，提供低功耗、高效的安全防護能力，以支持海量的傳感器及末梢傳感網的安全接入和信息的安全交互。

軍地互聯的安全防護能力。支持與地方行業信息系統的安全互聯，其中包括對金融、交通、運輸、能源、醫療、制造等行業相關信息的獲取和信息交互的保護。

2 軍事物聯網系統架構構建研究

當前對物聯網架構的研究比較多，但是結合軍隊網絡等基礎設施以及實際應用的軍事物聯網架構研究較少[2]。為此，整合我軍指揮、裝備和后勤領域的物聯網建設資源，建立一個與軍隊現有網絡基礎及實際應用相結合的軍事物聯網體系結構，是開展我軍裝備領域物聯網技術研究和應用的基礎。

2.1 軍事物聯網頂層架構

軍事物聯網由戰場感知物聯網應用系統、武器裝備物聯網應用系統、綜合軍事物聯網應用系統，以及全軍物聯網共用基礎設施四部分組成。

2.2 軍事物聯網分層模型

按照經典的物聯網分層模型，結合我軍實際需求和應用環境，軍事物聯網可分為感知層、網絡層、平臺層和應用層四個層次。感知層主要完成軍事物聯網應用的末梢感知功能，負責信息的采集和前端處理；網絡層主要完成軍事物聯網應用的信息承載與傳輸功能，負責信息的上傳和下達；平臺層主要完成軍事物聯網應用的信息后端處理、系統運維功能，負責信息融合與分析、物聯網設施管理、網絡管理、安全運維等；應用層主要完成信息運用與呈現等功能，負責具體物聯網業務的實現。

2.3 軍事物理網裝備體系

軍事物聯網裝備體系包括感知層裝備、網絡層裝備、平臺層裝備和應用層裝備。

3 軍事物聯網建設應用關鍵技術研究

隨著軍事物聯網不斷地吸納新的技術[3]，如智能技術、網絡安全技術、衛星通信技術、數據鏈技術、標示與識別和定位技術等。新技術拓展新的應用，其關鍵技術也會不斷地發展和豐富，其關鍵技術如下所述：

3.1 物品標識與物資編目技術

軍用物資編目是通過對物資進行合理的分類，建立相應的數據模型，統一賦予每一個軍用物品唯一的標識碼，統一注冊和管理軍用物資屬性數據，統一構建包含基本標識數據、屬性數據、供應商數據、產品數據的信息資源庫，為軍用物資在加工生產、計劃采購、運輸存儲、配送使用等各環節的自動識別、數據檢索與交換提供支撐和服務。

3.2 跟蹤和定位服務相關技術

無線傳感器網絡常用來監測目標區域中各種環境特性、各種性能指標、進行目標跟蹤等，多數情況下傳感器節點所收集的信息數據必須與位置信息捆綁才有實際應用價值；另外，位置信息也是無線傳感器網絡中地理路由、節點部署、拓撲關系等的重要基礎，是目標識別、監控、跟蹤等眾多應用的前提。因此，如何確定無線傳感器網絡中節點的物理或邏輯位置，是網絡部署后面臨的首要問題，也是無線傳感器網絡中最具研究價值的熱點問題之一。

3.3 感知層無線組網相關技術

無線傳感器組網主要通過傳感器節點、路由節點和網關節點之間維護路由信息、轉發信息實現，期間要利用GPS或無線信號RSSI來確定位置以建立路由轉發信息。由傳感器節點功耗限制，GPS不能用于普通傳感器節點的位置定位，因此，無線傳感器組網主要研究如何利用RSSI確定節點位置，從而建立節點路由轉發信息。

3.4 物聯網服務平臺相關技術

軍事物聯網需要處理海量的物聯網感知層設施的接入和采集的數據，必須將海量數據的處理、計算、感知層設備的接入等公共能力統一以平臺的方式構建，從而減少系統重復性建設，提高軍事物聯網系統的靈活性、可擴展性。

3.5 安全防護技術

軍事物聯網感知層末端節點可能處于無人值守的環境中，其安全問題相較于有人操控的終端安全問題更加突出，需要采取更加適用于無人環境下的安全防護手段。需要針對軍事物聯網感知層末端節點數量巨大、計算資源和能力有限等特點，設計更加符合軍事應用的、輕量化、高效的安全防護機制。安全機制的輕量化，必然會導致軍事物聯網與軍隊其它網絡安全機制的差異性，必須要求輕量化安全機制不得低于現有網絡安全防護強度，避免出現安全薄弱環節。

3.6 運維管理技術

物聯網運維管理技術主要用于軍事物聯網基礎設施的運行管理。該技術通過對綜合運用狀態偵測、流量分析、配置管理、故障診斷等工具，對軍事物聯網的傳感器節點、網關節點、服務器、終端、服務以及應用系統進行監測、控制、管理和調度，同時可以參考ITIL標準規范，對軍事物聯網應用和服務進行管控，從而為軍事物聯網基礎設施高效、安全運行提供全面保障。

4 軍事物聯網建設應用推進策略

為了適應信息戰爭的要求[4]，全面提升信息化戰爭的保障能力，從戰略的高度重視并推進軍事物聯網事業的發展，通過軍事物聯網來實現保障資源的系統化、合理化利用[5]。軍事物聯網今后的建設思路如下所述：

（1）立足現有網絡設施和技術體制，統籌現實與長遠建設需要。

（2）瞄準信息技術發展前沿，平衡把握先進技術采用和現實可行關系。

（3）全面貫徹軍民融合發展戰略，建立軍地網絡信息互通長效機制。