摘要：為了適應信息化戰(zhàn)爭的要求，全面提升信息化戰(zhàn)爭的保障能力，從戰(zhàn)略的高度重視并推進軍事物聯網事業(yè)的發(fā)展，許多國家都在通過軍事物聯網來實現保障資源的系統(tǒng)化、合理化利用，為構建現代化軍事物流體系而努力。文章介紹了構建軍事物聯網的必要性，給出了軍事物聯網的構建方案，并對關鍵模塊和業(yè)務流程進行了說明。
關鍵詞：RFID；軍事物聯網；終端；電子標簽
0 引言
伴隨著對物流流程、物流裝備的革新，世界各主要國家都紛紛通過物流信息化來應對現代戰(zhàn)爭對物流的挑戰(zhàn)，對各種軍事物資的各個環(huán)節(jié)進行全程管控，以期形成閉合快捷的物資供應保障信息鏈，也就是構建軍事物聯網。構建軍事物聯網，首先是要建立暢通的通信網絡，保證物流信息與其他作戰(zhàn)通信暢通無阻，堅固可靠；其次，是要實現物流作業(yè)電子化，利用計算機的超強計算能力，大大縮短人工信息處理所占用的巨大人力、物力；再次，通過視頻識別、條碼技術、GPS等自動識別技術來消除人工跟蹤監(jiān)控所造成的效率瓶頸。綜合以上各種技術，發(fā)達國家的軍事物流已基本實現了實時可視化的目標。
1 現代戰(zhàn)爭與物流信息化
1．1 現代戰(zhàn)爭的物流特點
當前，信息技術在軍事領域已經廣泛應用，正推動戰(zhàn)爭形態(tài)向信息化加速深化?，F代軍事物聯網是軍事物流與信息技術相結合的產物，與新時期軍事斗爭準備緊密相關，是現代軍事和國防事業(yè)建設的重要組成部分。要適應信息化戰(zhàn)爭要求，就必須全面提升信息化保障能力，從戰(zhàn)略高度重視并推進軍事物聯網事業(yè)的發(fā)展。目前許多國家都在通過軍事物聯網來保障資源的系統(tǒng)化、合理化利用，為構建現代化軍事物流體系而努力。信息化戰(zhàn)爭是諸軍兵種一體化作戰(zhàn)，戰(zhàn)場空間廣闊，作戰(zhàn)手段多樣，情況復雜多變，物資消耗巨大，保障范圍擴大，因而需要有現代軍事物聯網來提供強有力的支撐。
近期發(fā)生的數次戰(zhàn)爭中，都表現出戰(zhàn)斗節(jié)奏加快，部隊機動范圍廣，需要物資裝備的數量、種類都在急劇膨脹。相應的，為了減少后勤保障的巨大經濟負擔，各國軍隊的供應理念都在發(fā)生巨大的變革，他們都在尋求從超額庫存保障轉變到按需供應，從層次籌措供應向承包商轉包托運，從軍種獨立供應到跨軍種、甚至聯軍間跨國別供應的特點。
在新的戰(zhàn)爭形式下，部隊更加迫切地面臨著物流信息透明化、實時化的壓力，必須在第一時間洞悉整個供應鏈上物資、裝備的分布情況，及時對現狀作出快速反應和動態(tài)調整。
1．2 外軍全程物流信息系統(tǒng)
在1991年的海灣戰(zhàn)爭中，美國向中東運送了約4萬個集裝箱，但由于標識不清，其中2萬多個集裝箱不得不重新打開、登記、封裝并再次投入運輸系統(tǒng)。戰(zhàn)爭結束后，還有8 000多個打開的集裝箱未能加以利用。如果具有強有力的物流規(guī)劃及跟蹤系統(tǒng)，將可能為美國國防部節(jié)省大約20億美元的支出。海灣戰(zhàn)爭后，美軍為解決物資在請領、運輸、分發(fā)等環(huán)節(jié)中存在的嚴重現實問題，給作戰(zhàn)部隊提供快速、準確的后勤保障，提出了全資產可視性計劃，要實現后勤保障中資產的高度透明化。在此后的10年間，美軍全面進行了這項計劃的開發(fā)與部署。
在第二次海灣戰(zhàn)爭中，美軍依托綜合性的物流信息網絡、RFID、GPS技術，最優(yōu)規(guī)劃了分布在數個國家的物聯網供應鏈，實現對“人員流”、“裝備流”和“物資流”的全程跟蹤，并指揮和控制其接收、分發(fā)和調換，有效地克服了第一次海灣戰(zhàn)爭中常見的無謂開箱、反復發(fā)貨、運送地點錯誤以及物資無人認領的現象。美軍實現了由儲備式后勤到配送式后勤的轉變。與第一次海灣戰(zhàn)爭相比，海運量減少了87％，空運量減少了88．6％，戰(zhàn)略支援裝備動員量減少89％，戰(zhàn)役物資儲備量減少了75％。這種新的動作模式，為美國國防部節(jié)省了幾十億美元的開支。
2 動態(tài)軍事物聯網解決方案的總體結構
動態(tài)軍事物聯網解決方案集成了多種信息技術，致力于提升軍隊物流信息化水平，以通訊與信息技術為軍用物資儲備、戰(zhàn)場物資保障提供精確化、實時化、透明化的一種飛躍型新手段。圖1所示是一種動態(tài)軍事物聯網總體解決方案圖。
動態(tài)軍事物聯網總體解決方案包括物聯網業(yè)務終端、物聯網業(yè)務平臺、RFID網絡服務、RFID／GPS現場傳感系統(tǒng)、現場終端等。
解決方案的總體思路是依托軍用有線、無線數據網絡，建立集中的物聯網業(yè)務平臺，實現物聯網業(yè)務邏輯自動化、信息流動實時化。物聯網業(yè)務平臺通過電子數據交換等手段，連接分布在各地的既有倉庫管理系統(tǒng)，以將分布的倉庫集成為一個巨大的、扁平的、跨建制的虛擬倉庫。將傳統(tǒng)的逐級配送線路轉變?yōu)樾畔惩ǖ谋馄轿锫摼W網絡，并在強大的計算能力的支持下，使供應人員能夠從宏觀到微觀，對物資流通進行感知、控制和優(yōu)化。
解決方案依托計算機的運算能力，幫助物聯網決策人員指定最優(yōu)物聯網決策。通過優(yōu)化算法引擎，以滿足多點需求，降低物資超額儲備，提高物聯網資源利用率，壓縮物聯網決策時間為目標，可為規(guī)劃人員提供最佳并行運輸、裝箱拆并、動態(tài)調撥、分布存儲等方面的最佳方案。同時，本解決方案還可以通過可配置的工作流來實現軍隊物聯網制度與命令體系。
解決方案依據作戰(zhàn)部署動態(tài)地構建RFID傳感網絡，完成物聯網規(guī)劃的后續(xù)跟蹤。系統(tǒng)用RFID傳感網絡實時感知抵達各地的車輛、物資和裝備，并瞬間反饋到物聯網業(yè)務系統(tǒng)；釋放跟蹤物聯網所需要的人力，壓縮人工作業(yè)時間；在RFID傳感網絡的幫助下，后勤部門可以做到對整個供應鏈的透明、實時、精確把握，并實施閉環(huán)跟蹤控制。通過給軍用物資貼上電子標簽，并在沿途設置射頻信息讀取點，同時安裝RFID
感知設備，與整個軍事物聯網信息平臺聯網。當物資通過這些信息讀取點時，系統(tǒng)就會以固定的RFID信息讀取器從電子標簽自動取得數據，實時傳人在途物資管理系統(tǒng)的數據庫，實現信息共享。各級指揮員可以實時地取得正確的保障信息，并追蹤、記錄及定位物資在整個供應鏈中的移動。
3 方案的具體構成
3．1 業(yè)務呈現終端
供應鏈各個指揮、調度、作業(yè)人員所執(zhí)行的物聯網作業(yè)的交互界面是各種基于Web頁面瀏覽器的業(yè)務呈現層。依據不同的身份及角色，物聯網作業(yè)人員通過各個業(yè)務終端提供的視圖執(zhí)行位于物聯網業(yè)務平臺的各種業(yè)務邏輯，其中包括場地規(guī)劃、載具規(guī)劃、運輸線路規(guī)劃、現場作業(yè)以及其他命令。
場地規(guī)劃就是向物聯網人員呈現各個物資場地的容量與狀態(tài)，物資堆放種類與數量匯總，運輸線路連接。規(guī)劃人員應執(zhí)行多點物資同步調撥與分配，執(zhí)行機動物資場地布設與變更。
載具規(guī)劃是向規(guī)劃人員呈現各種載具的狀態(tài)，包括位置、生命周期、質量、任務占用、可調撥依據等。規(guī)劃人員應執(zhí)行任務指派、調撥指令，觸發(fā)業(yè)務流。
運輸線路規(guī)劃是向規(guī)劃人員呈現運輸路徑拓撲和路徑狀態(tài)。規(guī)劃人員執(zhí)行最優(yōu)路徑選擇、多路徑并行同步控制。
現場作業(yè)就是執(zhí)行現場作業(yè)工作流；主要指快速物資清點作業(yè)、物資定位、物資配送核對與放行手續(xù)、快速儲位優(yōu)化調整等。
另外還包括物資采購、物資托運、堆場管理、物資及物聯網資源搜索等。
3．2 物聯網業(yè)務平臺
物聯網業(yè)務平臺用于接收并執(zhí)行物聯網管理指令，并向業(yè)務終端返回執(zhí)行結果。平臺由容器式集中網絡應用服務器和運行于其中的各種業(yè)務應用組件組成。應用組件主要包括各種規(guī)劃與跟蹤邏輯、優(yōu)化邏輯、決策支持等。
物聯網業(yè)務平臺可通過電子數據轉換(EDI)等機制，從部隊各個既有倉庫管理軟件取數、存數，并可與制造商、承運商等外部機構的供應鏈管理系統(tǒng)進行通信。
物聯網業(yè)務平臺可將物資、載具的調度與跟蹤意圖傳達給底層的RFID傳感網絡服務，接受RFID傳感網絡服務跟蹤的結果事件，根據正?；虍惓r間事件觸發(fā)對應的業(yè)務流，并將物資、載具、時間、地點狀態(tài)解釋為供物聯網人員解讀的物聯網業(yè)務狀態(tài)，使其順利產生物聯網執(zhí)行決策。
物聯網人員通過物聯網業(yè)務平臺的閉環(huán)規(guī)劃和跟蹤機制，及時識別各個物聯網節(jié)點、地域上的資源空置或資源緊缺情況，優(yōu)化供應鏈資源，及時緩和和糾正物資錯配、錯送、延時到達等物聯網異常。通過實時通訊與精確計算來降低各個物資節(jié)點的超額儲備壓力，保障作訓及作戰(zhàn)行動順利進行。
平臺中集成了數據倉庫與數據挖掘系統(tǒng)，利用業(yè)務組件和RFID網絡自動持續(xù)收集的海量數據，提取統(tǒng)計規(guī)律與趨勢預測，向決策人員提供宏觀的多維圖表，為優(yōu)化物資流動與存儲、場地、載具、線路等資源的規(guī)劃提供依據?；鞠臅r的傳統(tǒng)人工統(tǒng)計加工對作訓和作戰(zhàn)決策的延誤。
3．3 RFID網絡服務
RFID網絡服務是將業(yè)務系統(tǒng)的物資、載具跟蹤意圖落實為分布在各地的RFID感知規(guī)則。根據物資、指揮各處RFID感應機構按照一定的時間、規(guī)律，捕捉和匯報感應結果。RFID網絡服務按照一定的規(guī)律匯聚RFID事件，識別物聯網在地點和時間上的吻合與偏差，向物聯網業(yè)務平臺反饋正?；虍惓Ｊ录?。
3．4 現場感知系統(tǒng)
RFID傳感網絡由分布在各地的現場感知系統(tǒng)組成?，F場感知系統(tǒng)是物聯網感應網絡的神經末梢，可以通過固定或者車載的方式，布放在物聯網節(jié)點和關鍵路口處，落實單一地點的物聯網跟蹤任務，感知到達附近的物資、載具的身份、到達時間和地點等。感知系統(tǒng)配備長距離天線，可以在瞬間準確識別數米范圍內高速通過的數百件物品。
現場感知系統(tǒng)讀取RFID標簽并向網絡服務報告。感知系統(tǒng)適配各種廠商與型號的RFID感知終端、GPS終端、補充的條碼設備，使RFID網絡服務避免理解具體的底層報文。按照指定的規(guī)則對感應結果進行過濾，挑選加工成符合業(yè)務要求的RFID數據，并以XML協議進行傳遞，減少原始RFID流量對網絡的沖擊。
分布在供應鏈路徑上的現場感知系統(tǒng)可將物資從發(fā)出地點到抵達地點之間的信息盲區(qū)大大縮小，也使物聯網甚至作戰(zhàn)決策從事后修正轉變?yōu)樵谶^程中修正。
3．5 移動現場終端
移動現場終端是包含RFID傳感器、網絡通訊接口的微型手持式計算機，供物聯網一線作業(yè)人員在開闊或機動場地實施流動作業(yè)，包括貨物交接清點、查找、配送核對等。移動現場終端同時具備業(yè)務終端及RFID現場感知功能，可在瞬間識別作業(yè)人面前1 m范圍的數十件物品，并進行自動任務單據核對。終端在通用嵌入式操作系統(tǒng)的基礎上配備標準RFID程序接口，主要以Web應用界面來執(zhí)行位于業(yè)務平臺的業(yè)務邏輯和人機交互。移動現場終端一般通過WLAN等無線接口實現在線作業(yè)，因此，即使在無網絡條件時，也可通過文件方式與整體系統(tǒng)互通，從而實現離線業(yè)務邏輯。
3．6 計算與通訊設施
計算與通訊基礎設施包括高性能、低成本的服務器，WLAN、CDMA或其他無線、有線數據網絡接入手段，手持終端、網絡信息安全設備等。
4 結語
動態(tài)軍事物聯網解決方案可幫助軍事物流體系迎接現代化戰(zhàn)爭的挑戰(zhàn)。本文的解決方案主要依托計算技術、通訊技術、傳感技術，可使軍事物流全面實現信息化、實時化、精確化，提升后勤指揮員及作業(yè)人員的作業(yè)效能，保證后勤系統(tǒng)以最小的耗費、最短的時間、最小的誤差將物資投放到正確的目的地。
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