田雪冰 樂亮 高浩鵬
摘要:隨著智慧軍營建設的不斷興起,物聯網、云計算、北斗系統、通信網絡、高性能信息處理、智能數據挖掘等技術[1]的多維度信息系統在部隊戰備工作、試驗訓練、后裝保障、日常辦公、營區安全、文化宣傳等領域逐步得到廣泛應用。立足部隊建設實際,通過開展智慧軍營建設探索,研究將“物聯網+”思維融入當今社會最新、較成熟的信息應用技術中,結合部隊一體化建設頂層框架進行智慧軍營建設的必要性、可行性研究,內容包括建設原則、框架、內容、特點,形成較為科學、完善的建設方案,為智慧軍營建設決策提供支撐。
關鍵詞:智慧軍營;建設方案;管理系統;大數據分析
中圖分類號:Ell
文獻標識碼:A
DOI: 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.08.008
1 引言
智慧軍營是在營區日常業務管理系統有機集成的信息化(數字化)軍營基礎上,立足聯合作戰、科學管理保障需求,利用新一代互聯系統、云計算大數據、人工智能、高性能計算以及多視角數字化展示技術[2],深度挖掘、融合和智能管理各類信息資源,提供營區智慧決策、保障、訓練、防御、應急指揮等的新一代綜合管控平臺,高效保障新形式下信息化聯合作戰、科學管理。
2 智慧軍營的分類和建設現狀
智慧軍營的技術核心為大數據分析及智能輔助決策,業務核心為智慧保障、智慧訓練、智慧管控、智慧辦公等,本質目標為提升業務管理效率,高效提升作戰及保障能力。
2.1 智慧軍營的分類
根據系統智能化程度,可將智慧軍營建設分為三個層次,即初級智慧、中級智慧和高級智慧。
初級智慧即數字化軍營,基于軍營數據電子化,可以對少量數據、信息資源進行總結、分析和利用,達到營區信息化全覆蓋,營區各種要素一體化、協同化;通過數據運用實現裝備管控、業務保障精準化,實現人員管理自動化和辦公處理自動化,各業務系統運行數據無縫接人、有機集成,綜合管理數據統一采集、存儲、分析及處理;通過數據挖掘算法實現基于知識輔助決策建議推送、營區態勢深度展示、統一視圖完成營區的要素分布和狀態數據多維展示,達到全域感知。
中級智慧即信息化軍營,將人的智慧與信息化手段結合,可以利用信息化手段對大量數據、信息進行匯總、分析、利用,優化流程和輔助決策。形成“積累應用反饋”自我循環的營區生態體系,貫穿作業全生命周期的知識動態推送,實現知識驅動管理精益化、流程自優化。
高級智慧即智慧軍營,是軍隊信息化的較高階段[3]。平臺具備部分人的智慧,可以對海量數據、信息進行分析、利用,并形成知識,甚至具備超出人腦的能力,例如快速解算復雜問題的能力;實現營區生態體系自我整合、自我反饋、自我學習;以作戰需求為牽引的裝備研制、試驗訓練、后裝保障的動態自適應;未來試訓需求智能預測;圍繞任務的人、裝、物的動態優化配置。
2.2 智慧軍營建設現狀
傳統意義上的智慧軍營建設側重于各類獨立不成體系的“點狀”系統建設,例如視頻監控、門禁系統、視頻會議、大屏系統等,這類系統往往各自獨立,沒有互聯互通,無法達到最高利用效率,同時建設偏重硬件,而忽略軟件,無法使部隊營區日常管理業務融入到信息化平臺中。目前智慧軍營建設普遍處于信息化階段,即只是依賴感知設備實現對營區內人車物的管控,實現部分功能替代人工。軍營安防保密、管理等方面,國內也有相應的研究和整體解決方案[4]。
2.3 部隊智慧軍營定位和建設目標
結合部隊軍事需求與特色特點,智慧軍營建設的總體目標定位為:構建以大數據為基礎的一體化綜合管理平臺,將多種數字化技術手段與部隊相關業務、生活、管理和服務結合,提高效率,降低能耗,解放人力。智慧軍營最終以一體化平臺呈現,按需訂制大數據分析功能,借鑒基于物聯網技術的數字社區構建方案進行建設[5],系統規劃建設應遵循實用性、可靠性、先進性、開放性、易維護性、安全性等原則。
2.4 智慧軍營建設原則
智慧軍營一體化平臺規劃設計以部隊需求為導向,以計算機應用技術為手段,綜合運用“物聯網+”手段進行設計規劃,結合數字社區的實際應用及物聯網的技術特點,借鑒基于物聯網技術的數字社區構建方案進行建設[5],設計以國家、行業標準作為基本依據,充分考慮信息系統的統一性和可靠性。系統的規劃建設應遵循實用性、可靠性、先進性、開放性、易維護性、安全性等原則。
3 智慧軍營建設思路
智慧軍營以市場成熟信息應用技術為基礎,結合部隊發展實際、部隊一體化建設頂層框架、信息標準規范、體編制情況、經費投建等情況,圍繞信息化構成要素,綜合運用信息網絡、自動控制和智能識別等技術,實現營區要素數字化、設施設備智能化、信息資源網絡化和日常管理可視化,有效實現營區“可感、可知、可視、可控”。建設的重點在于各業務系統的有效融合、數據的開發應用以及應用平臺的開放性、安全性工作。具體按照“全面規劃、分步實施、預留擴展、逐步完善”的總體建設思路,搭建營區一體化綜合管理平臺,依托現有設施,采用改造和新建結合的方式,對各功能模塊進行升級改造整合,無縫集成部隊已建和今后新建的業務應用系統,并預留擴展空間。
3.1 系統總體架構
智慧軍營系統借助于網絡化帶來的開放性、擴展性和可管理性,以“網絡化、平臺化、智能化”為重點,實現系統全網絡化管理、信息自動采集和綜合監控,并與相關業務辦公管理系統進行融合,為實現業務可視化提供保障支持,達到管理便捷、信息直觀、系統智能的目的。系統總體邏輯架構由“七橫三縱”構成,“七橫”是指自下而上的終端設備層、網絡傳輸層、基礎設施層、數據資源層、應用支撐層、應用系統層、展現層七個層次,“三縱”是指信息安全、標準規范、運維管理三大保障體系。
終端設備層包括人員定位設備、車輛北斗定位器、周界電子圍欄、RFID設備、攝像頭,槍械定位器、LED公告牌等多元智能傳感設備,實現人員定位、車輛定位、槍械定位、周界報警、物資監管等信息采集,通過有線、無線等通訊方式實時發送和接收數據。網絡傳輸層是整個系統的通訊平臺,是承載數據傳輸、交換的基礎條件。網絡層為數據資源層、業務應用層等在網絡傳輸方面提供支撐服務,依托專網、內網、移動網絡等形成數據交換體系傳輸鏈路。基礎設施層包括各類網絡設備、服務器、存儲設備、數據庫系統、操作系統,構建計算、存儲和網絡資源池,滿足信息化資源靈活調度、合理分配的需要。數據資源層通過數據抽取、數據清洗、數據加載等操作匯集系統內各個應用系統的各種動、靜態信息資源,建立與業務協同部門的數據交換接口。應用支撐層為實現信息共享、應用系統通用功能、業務協同工作提供技術支撐,是構建核心應用系統的基礎。應用層包括安防監控、辦公管理等系統。展現層是應用系統與用戶之間信息交互的渠道,是應用系統的展現平臺。
三大保障體系中,運行管理體系通過制訂一套科學的長效運行管理規章制度,保障系統的長期、穩定運行與可持續發展。安全保障體系提供安全支撐,實現對系統各個層面的安全保護。標準規范體系主要指工程建設中各個層面應遵守的相關技術標準,研究和制訂智慧軍營信息化相關標準和規范,保障平臺安全可靠運行。
3.2 系統組成
系統由1套專題數據庫、3個支撐平臺、6個應用系統組成。
專題數據庫是在涵蓋人員、車輛、槍械、裝備器材、訓練計劃、政工培訓、地理信息數據等的基礎上,針對部隊日常管理、安監、訓練、執勤、政工、保障等方面,深度挖掘、整合而成的一套專題數據庫。
統一管理平臺采用服務總線式設計,具有統一身份認證、統一組織架構、統一用戶管理、統一權限管理、統一信息發布等功能。地理信息平臺可支持地圖數據的動態加載和顯示,多元化信息無縫采集、融合顯示、監控等。數據交換平臺將分散的各個應用信息系統進行整合,提高信息資源的利用率,構造統一的數據處理和交換。
安防監控系統針對部隊“人、車、槍械、保密、重點目標”的安全管理重點而構建。辦公管理系統可滿足部隊日常辦公中出現的個人事務管理、工作流程審批、公文管理、無紙化會議的業務需求。政工教育系統采用現代化的技術手段,依托新媒體技術,在手機上開展移動政治教育工作,達到政治教育全覆蓋目的。后勤物資系統以部隊物資器材為管理核心,以器材倉庫為管理重點,實現庫區庫房的人員進出、庫房日常管理、器材賬目等系統管理功能。信息發布系統可向前端LED顯示屏發布宣傳文字信息。基層服務系統服務于部隊基層管理工作,包含基層綜合管理信息系統、查鋪查哨系統、智能手機通信業務監控管理系統等方面。
3.3 系統特點
3.3.1 技術融合
針對營區不同的場景和應用需求,系統前端感知層整合運用行為分析技術、識別技術、北斗定位、超窄脈沖無線高精度定位、RFID等業界先進技術來滿足前端感知的高清化、智能化需求;后端中心服務層上則采用數據融合、分布式解算、智能分析檢索、地理信息平臺展示等一系列先進技術打造出滿足部隊需求的一體化解決平臺。
3.3.2 業務融合
系統在統一管理平臺的基礎上,實現安全監控、日常管理、協同辦公、政工教育以及后裝保障等方面的統一整合應用,實現各信息子系統之間的數據互通、信息共享,通過技術手段達到智慧軍營“安監、管理、辦公、學習.保障”為有機一體的目的。
3.3.3 系統融合
系統接人視頻監控、周界保障、人員定位、車輛定位等多個子系統,通過平臺強大的系統整合和管理能力,將多種主題應用進行深度融合,大幅提高了日常營區的管理、辦公、安防、監控等服務能力。
3.3.4 運維能力提升
系統提供智能化的運維手段,實現各設備運行狀態實時監測、錄像情況集中監控,做到設備故障事件第一時間主動告知,同時通過運維考核管理,實現運維管理效率和服務管理質量的同步提升。
4 結束語
智慧軍營是新型的大型綜合系統,產生于大數據、物聯網等技術高速發展的時代[6]。通過建設智慧軍營,融合基礎信息網路和多維感知系統,打造通用信息平臺及綜合支撐環境,實現部隊信息共享、智能應用,從而服務作戰、試驗、訓練,為工作生活提供保障,惠及全體官兵。
參考文獻:
[1]胡婷.智慧軍營系統構建及應用研究[J].科技創新導報,2017(4).
[2]李沛甲.智慧軍營安防一體化平臺軟件設計與實現[J]電子科學與技術,2017 (5).
[3]許勁松.信息化在“智慧軍營”建設中的應用[J].科技創新與應用,2014 (2).
[4]張海龍.智慧軍營:安防保密與內務管理整體解決方案[J].消費導刊,2017( 23).
[5]李甲.基于物聯網的數字社區構建方案[J].計算機工程,2011, 37( 13).
[6]戴宗友.智慧軍營建設效果評價方法研究[J].艦船電子工程,2017,37 (3).