物聯(lián)網(wǎng)及其在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用

引言

物聯(lián)網(wǎng)理念最早出現(xiàn)在比爾-蓋茨1995年《未來(lái)之路》一書(shū)中。1999年麻省理工大學(xué)提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念，是指依托射頻識(shí)別技術(shù)和設(shè)備，按約定的協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、監(jiān)控與管理。2005年,ITU發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出物聯(lián)網(wǎng)的概念并對(duì)其涵義進(jìn)行了拓展。而后，世界各國(guó)都將物聯(lián)網(wǎng)列入重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目投入大量人力、物力、財(cái)力進(jìn)行研究。現(xiàn)階段對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的概念普遍認(rèn)可的描述是通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感系統(tǒng)，按照約定的協(xié)議，把物與物、人與物進(jìn)行智能化連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。由此可見(jiàn)，物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)和核心還是互聯(lián)網(wǎng)，它是在互聯(lián)網(wǎng)之上延伸的一種網(wǎng)絡(luò)，只是將用戶(hù)端擴(kuò)展到了任何物品與物品之間。

1物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

自美國(guó)提出“智慧地球”概念后，世界發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛投入到物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究中，許多發(fā)達(dá)國(guó)家將發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)視為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。奧巴馬就任美國(guó)總統(tǒng)后，積極回應(yīng)IBM公司提出的“智慧地球”概念，將物聯(lián)網(wǎng)的計(jì)劃升為國(guó)家戰(zhàn)略，投入巨資深入研究物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)。

2006年3月，歐盟召開(kāi)會(huì)議對(duì)物聯(lián)網(wǎng)做了進(jìn)一步描述。2008年在法國(guó)召開(kāi)的歐洲物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)中的議題包括未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)、物聯(lián)網(wǎng)中的隱私權(quán)以及物聯(lián)網(wǎng)在主要工業(yè)部門(mén)中的影響等。歐盟把重點(diǎn)放在EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在經(jīng)濟(jì)、安全、隱私和管理等方面的問(wèn)題上，希望建立一套分布式管理的標(biāo)準(zhǔn)。

2004年5月，日本提出“u-Japan”國(guó)家信息化戰(zhàn)略，根據(jù)該戰(zhàn)略，日本將建成一個(gè)任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何人、任何物都可以上網(wǎng)的環(huán)境;2009年7月，日本政府推出“i-Japan"戰(zhàn)略，主要聚焦在智能政府管理、醫(yī)療服務(wù)和教育事業(yè)。

韓國(guó)“u-Korea"戰(zhàn)略是要建立由智能網(wǎng)絡(luò)、最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)以及其他領(lǐng)先的數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施武裝而成的技術(shù)社會(huì)形態(tài)。除發(fā)展泛在物流體系、泛在健康醫(yī)療等，也將完成泛在網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)建設(shè)，建立規(guī)范。

我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的啟動(dòng)和發(fā)展并不落后于國(guó)際上的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)早期被稱(chēng)為傳感網(wǎng)，中國(guó)傳感網(wǎng)起步較早，1999年就開(kāi)始了傳感網(wǎng)的研究。2005年，中國(guó)RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式宣布成立；2008年上半年，無(wú)錫市與中科院合作成立中科院無(wú)錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心；2009年6月10日，中國(guó)科學(xué)院發(fā)布了《創(chuàng)新2050:科學(xué)技術(shù)與中國(guó)的未來(lái)》系列報(bào)告，描繪了中國(guó)面向2050年信息科技發(fā)展路線圖和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路線圖。在溫總理關(guān)于“感知中國(guó)”的講話(huà)后，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用工作進(jìn)入了高潮。工業(yè)和信息化部都已經(jīng)將物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃納入到“十二五”的主題規(guī)劃，積極研究和推進(jìn)。

我國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方面具有五大優(yōu)勢(shì)：一、我國(guó)啟動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)核心傳感網(wǎng)技術(shù)研究的時(shí)間早，研發(fā)水平位于世界前列;

二、在世界傳感網(wǎng)領(lǐng)域，我國(guó)是標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)國(guó)之一，擁有專(zhuān)利多;

三、我國(guó)是目前能實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)家之一;四、我國(guó)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和寬帶覆蓋率高，為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)；五、我國(guó)有較為雄厚的經(jīng)濟(jì)支持。

2物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與特征

2.1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)可以劃分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。圖1所示是物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)圖。

感知層是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，它主要是通過(guò)傳感器、

RFID、GPS、二維條形碼等關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息采集、物體識(shí)別。它是物聯(lián)網(wǎng)的感覺(jué)器官，相當(dāng)于人的五官和皮膚等神經(jīng)末梢。

網(wǎng)絡(luò)層主要是通過(guò)各種有線、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的快速、可靠、安全傳輸和信息的處理。它是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)，相當(dāng)于人的神經(jīng)系統(tǒng)，即自下而上地傳輸感知信息,又自上而下地傳輸控制指令。

應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)重要的組成部分，主要是對(duì)采集后的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)集成、存儲(chǔ)、智能分析等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能應(yīng)用。應(yīng)用層分為應(yīng)用支撐子層和應(yīng)用服務(wù)子層:應(yīng)用支撐子層主要用于支撐跨行業(yè)、跨應(yīng)用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享和互通；應(yīng)用服務(wù)子層負(fù)責(zé)為用戶(hù)提供智能交通、智能物流、智能家居、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能電力等各種服務(wù)。

公共技術(shù)層與物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的三層都有關(guān)系，不屬于某一特定的層面，主要包括標(biāo)識(shí)解析、安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理和服務(wù)質(zhì)量管理。

2.2物聯(lián)網(wǎng)的特征

物聯(lián)網(wǎng)自身具備三個(gè)特征：全面感知、可靠傳輸和智能處理。

全面感知：即利用RFID、傳感器等隨時(shí)隨地獲取物體的信息。

可靠傳輸：通過(guò)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞給用戶(hù)。

智能處理：利用云計(jì)算、模糊識(shí)別等各種智能計(jì)算技術(shù)，對(duì)海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對(duì)物體實(shí)施智能化的控制。

在物聯(lián)網(wǎng)中存在難以計(jì)數(shù)的不同種類(lèi)的傳感器，每個(gè)傳感器都是一個(gè)信息源，每個(gè)信息源都有不同的信息格式，例如溫度傳感器、濕度傳感器、光傳感器等。感知到的信息內(nèi)容也是實(shí)時(shí)變化的，傳感器隨時(shí)感知環(huán)境信息，當(dāng)環(huán)境改變時(shí)傳感器就會(huì)采集到新的數(shù)據(jù)，保證信息的完整性。物聯(lián)網(wǎng)上的信息不斷積累，形成海量信息，對(duì)海量信息進(jìn)行過(guò)濾和分析,是有效使用這些信息的關(guān)鍵，面對(duì)不同的應(yīng)用需求要從不同的角度過(guò)濾。

3物聯(lián)網(wǎng)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的感擊。

未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)是以信息戰(zhàn)為主要作戰(zhàn)方式，是繼機(jī)動(dòng)戰(zhàn)、火力戰(zhàn)等之后出現(xiàn)的以?shī)Z取制信息權(quán)為主旨的新的作戰(zhàn)形式。在戰(zhàn)場(chǎng)上大量建設(shè)和廣泛布設(shè)各種傳感器件，形成覆蓋戰(zhàn)場(chǎng)的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，可以收集戰(zhàn)場(chǎng)上不分兵種種類(lèi)、不分專(zhuān)業(yè)、不計(jì)來(lái)源的多元化性信號(hào)來(lái)源，實(shí)現(xiàn)對(duì)作戰(zhàn)地形、防偽設(shè)施、周邊環(huán)境的勘察，對(duì)敵方兵力部署、武器配置、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情報(bào)偵查，對(duì)己方陣地防護(hù)、人員動(dòng)態(tài)、保障力量等各類(lèi)信息，融合形成對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)的感知，為作戰(zhàn)指揮、兵力調(diào)遣、進(jìn)攻防御、部署戰(zhàn)場(chǎng)提供強(qiáng)大的決策服務(wù)。將過(guò)去在戰(zhàn)場(chǎng)上需要長(zhǎng)時(shí)間才能完成處理、傳送和運(yùn)用的戰(zhàn)場(chǎng)信息壓縮到幾分鐘、幾秒鐘、甚至同步，通過(guò)多元信息實(shí)時(shí)處理和融合共享，將各種資源聯(lián)為一體，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、目標(biāo)搜索定位、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估等功能，構(gòu)建多維一體的戰(zhàn)場(chǎng)透明網(wǎng)絡(luò)，持續(xù)獲取戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖，達(dá)成對(duì)整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)的透明感知和實(shí)時(shí)掌握。

3.2提高指揮效能

為適應(yīng)信息化條件下的聯(lián)合作戰(zhàn)，軍事指揮由樹(shù)狀垂直指揮向橫向扁平化發(fā)展，作戰(zhàn)指揮機(jī)構(gòu)可直接指揮前線士兵。物聯(lián)網(wǎng)可以把一體化指揮平臺(tái)延伸到各戰(zhàn)略方向，聯(lián)通下屬部隊(duì)及陣前作戰(zhàn)單元要素，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入到現(xiàn)有武器裝備平臺(tái)提升改造中，有效融入指揮信息系統(tǒng)，以建立安全、靈活、高效的一體化信息作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)。當(dāng)前我軍建有指揮專(zhuān)網(wǎng)、戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)、軍事綜合信息網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、短波綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)等，將物聯(lián)網(wǎng)與諸多網(wǎng)絡(luò)連接，將形成信息多源融合、可靠傳遞、指揮順暢的扁平化體系，實(shí)現(xiàn)情報(bào)實(shí)時(shí)共享，策略?xún)?yōu)化決定,作戰(zhàn)行動(dòng)動(dòng)態(tài)管控，作戰(zhàn)效果精確評(píng)估。

3.3精確的保障后勤

軍隊(duì)后勤保障體系對(duì)物聯(lián)網(wǎng)有較大的需求，后勤保障能力在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中扮演重要的角色，將物聯(lián)網(wǎng)連接到軍隊(duì)保障體系中，就能夠建立“從散兵坑到生產(chǎn)線”的保障需求、軍用物資籌劃與生產(chǎn)感知控制，以及“從生產(chǎn)線到散兵坑”的物流配送感知控制。通過(guò)給裝備、物資嵌入射頻標(biāo)簽，可以監(jiān)控物資請(qǐng)領(lǐng)、運(yùn)輸?shù)浇邮?、?chǔ)存和發(fā)放的全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)物資的全程跟蹤管理；借助傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)單兵定位，及時(shí)獲取士兵的保障需求，根據(jù)需求及時(shí)分配物資，有效地實(shí)施作戰(zhàn)保障力量適時(shí)、適地、適量的綜合運(yùn)用與智能感知?jiǎng)討B(tài)管控。

3.4高效的火力打擊

未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的發(fā)展目標(biāo)是“發(fā)現(xiàn)即摧毀”。借助物聯(lián)網(wǎng)，指揮機(jī)構(gòu)就能夠根據(jù)傳感網(wǎng)絡(luò)傳送進(jìn)來(lái)的信息，經(jīng)過(guò)融合分析與智能決策，自動(dòng)連接到武器平臺(tái)，在導(dǎo)航和定位技術(shù)的支撐下，追蹤目標(biāo)，發(fā)射武器。對(duì)目標(biāo)進(jìn)行打擊時(shí)，還可根據(jù)傳感網(wǎng)絡(luò)，感知打擊效果，對(duì)下一步目標(biāo)打擊進(jìn)行決策。服務(wù)于軍事的物聯(lián)網(wǎng)，以更高的精度、概率、置信度得到所要打擊目標(biāo)的狀態(tài)、位置以及威脅，為指揮員提供決策需要的實(shí)時(shí)信息,使火力打擊的指揮程序得以精簡(jiǎn)?？衫镁_制導(dǎo)武器實(shí)施重點(diǎn)火力打擊和定點(diǎn)火力打擊，顯著提高火力打擊的準(zhǔn)確性和毀滅性。

物聯(lián)網(wǎng)還能夠滿(mǎn)足平時(shí)軍隊(duì)的需要，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)，可以建立智慧營(yíng)區(qū)、智能倉(cāng)庫(kù)、車(chē)輛管理等。

4結(jié)語(yǔ)

未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)是信息化、數(shù)字化的戰(zhàn)爭(zhēng)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用至軍事領(lǐng)域，它擴(kuò)大了戰(zhàn)爭(zhēng)的時(shí)域、空域、頻域和能域，遍及每一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)國(guó)防建設(shè)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。當(dāng)前，我軍物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)才剛剛開(kāi)始，許多問(wèn)題亟待解決，關(guān)鍵技術(shù)需要突破，所以我們要著眼聯(lián)合作戰(zhàn)，把握時(shí)機(jī)，加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)在軍事領(lǐng)域的發(fā)展建設(shè)。

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