杜建辉 王淑萍
摘 要:“两大战争迷雾”一直是困扰军事后勤物资保障的难题, 物联网技术有利于实现军事物流的精确保障,对现代军事物流带来巨大影响,文章分析了外军军事物流物联网技术的发展现状,探讨了基于物联网的军事物流信息系统技术架构,及物联网在智能化仓储管理、车辆动态管理、战场物资动态监控等方面的典型应用,并就当前需关注的几个问题进行了探讨。
关键词:军事物流;物联网技术;RFID;军事应用
兵马未动,粮草先行,军事物流系统是信息化战争后勤保障的重要内容,世界各国军队都在大力发展军事物流系统,力求实现军事物流的“精确保障”。军委后勤保障部赵克石部长指出:“要把军事物流系统建成平战一体物资保障大系统”“要着重提高物资状态感知能力,实现保障需求实时感知、资源可视掌控、配送精确定向、行动全程调控”。要实现这一目标离不开物联网技术。
物联网(The Internet of Things)是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网是继计算机、互联网之后的第三次信息产业浪潮,在军事领域,更被许多军事专家称为“一个未探明储量的金矿”,必将触发军事变革的一次重新启动。
物联网似乎是专为军队后勤“量身打造”的一项完美技术,物联网技术应用于军事物流,可以实现军用物资的在储、在运、在用状态的自动感知和智能控制,实现军事物流的可视化、精准化、智能化和协同化管理,实现重要物资的可追踪管理,对于提高军事物流、军用物资保障的管理水平,具有革命性划时代的意义。
1 物联网技术对军事物流的影响
物联网技术对军事物流的影响主要体现在3个方面:
一是可以提高军事物流保障过程的精确化水平。在人类战争史上,“两大战争迷雾”一直是困扰后勤物资保障的难题,一是后方资源迷雾,即后方搞不清楚手里有什么、有多少、在哪里;二是前方需求迷雾,就是后方搞不清楚作战部队需要什么、需要多少。这不仅造成极大的物资浪费,而且影响了军事物流保障的快速性、有效性和精确性。1991年海湾战争期间,美军在海湾地区运送了约4万个集装箱,由于标识不清,造成大量物资在港口堆积如山,美军不得不打开其中的2.5万个集装箱,重新清点登记并再次投入运输,直到战争结束,还有8000多个集装箱未加以使用,据估计造成直接经济损失约20亿美元。
物联网似乎是专为驱散这战争“迷雾”而量身打造的,通过物联网技术,可以把物流的运输主体、运输对象、运输物资、物流设施等连接起来,能够实现对后勤物资状态、军事物流过程的精确掌握、实时感知,为作战部队在准确的时间和地点输送更加准确的人员和物资,使后勤保障更加精确高效。美军在海湾战争后作了深刻检讨,2003年伊拉克战争中,美军采用射频识别技术构建的“全资产可视化系统”,对发往海湾的约4万个集装箱进行跟踪,保障效率大为增强,与海湾战争相比,海运量减少了87%,空运量减少了88.6%,战略支援装备动员量减少了89%,战役装备储备减少了75%。
二是提高军事物流的智能化管理水平。物联网采用云计算、数据挖掘等技术,可以实现各个物流要素间信息的相互共享,使部队需求、物资管理和运输控制保持同步,有利于动态调控军事物资的生产、仓储、运输等保障节点,建立自适应的军事物流运输体系;运用自动控制、人工智能等技术,可以实现物流运输过程的智能化调度,预测交通状况,提供最佳路线信息,为军事物流提供智能化的决策支持。
三是提高军事物流控制的实时化水平。战时状态下,战场瞬息多变,军事物资供应和物流保障也必须及时反应、快速机动。物联网利用电子标签,建立物资在储、在运和在用状态的自动感知、快速定位,实现物资的快速调配和动态监控,提高了军事物流控制的实时化、可视化水平。
2 外军物流物联网技术应用现状
国外广泛研究和应用的物联网RFID技术,主要有无源射频识别技术和有源射频识别技术两种。相比较而言,有源射频识别技术具有结构简单、体积小、成本低、功耗低、识读距离远等特点。
最早将RFID技术应用于军事物流的是美国国防部军需供应局,根据海湾战争的教训,美军从1992年启动联合资产可视化系统建设,对部分重要后勤物资的包装采用了条形码、激光卡等设备进行定位,大大缩短了后勤物资生产和包装时间;1999年,美军开始采用“货运激光卡”、“后勤检测无线终端”等一系列新技术手段,对进入战区的物资贴上RFID标签,自动获取在储、在途、在用的军用物资信息,后勤物资全程追踪,到2008年美国国防部后勤仓库中96%以上的货物都贴上了RFID标签,实现了后勤资源的透明化。另外,美军还通过实施“陆地勇士”未来士兵系统,将RFID技术在单兵电子病历、生理状态监测等方面广泛应用。
当前,美国“智慧地球”计划得到奥巴马政府的积极回应和支持,在军事领域美军也更加重视物联网技术的应用。美军物联网技术的发展方向主要在以下几个方面:一是大力发展后勤传感装置。美军正在重点研发三个项目:后勤装备系统预知预告、个人信息预知预告、战场保障环境预知预告。二是打造后勤自动识别系统。美军重点开发的项目包括:光储卡及其判读器、条形码及其判读器、微机电射频识别(MEMS-RFID)等。三是推广并行网络计算技术。美军正在加快研究云计算等新兴物联网技术,抓好RFID与传感器海量信息的获取利用。四是研发智能决策支持系统。主要采取对海量数据的分析优化、数据挖掘、人工智能等技术,为军事保障提供快速、灵活的决策方案。
3 基于物联网的军事物流应用研究
3.1 军事物流物联网信息系统总体架构
通过物联网技术将军事物流的各个要素、设施设备、信息平台等整合在一起,构建一体化军事物流信息系统,可将军事物流物联网系统划分为4层:(1)信息采集层,将分布在军事物流环节各处的条码、RFID、GPS、传感器、视频监控等信息采集设备有机连接,输入端实时、自动感知和采集各类物资状态信息,输出端以规范数据标准向信息处理平台传输数据。(2)通信网络层,主要依托军事综合信息网、310指挥网、战术互联网、军用卫星通信网等军用通信网络,将各级后勤保障部门和保障实体、保障对象和运输节点连接起来,为信息处理平台提供可靠、高速的网络环境,实现信息资源传递共享。通过有效物理隔离和信息加密,也可以依托民用互联网进行数据传输。(3)管理服务层,依托各级后勤信息数据中心,对整个系统的数据信息进行管理、整合与利用,并提供跨节点、跨平台、跨系统的数据交换和信息服务。采用的主要技术有:云计算、数据海量存储、数据挖掘、人工智能等技术。(4)综合应用层,主要为各级军事物流指挥管理部门及人员提供业务数据信息服务、检索查询、物资采购、运输调度、物流管理、军事物流决策支持等各种相关业务服务。
3.2 军事物流物联网技术的典型应用
3.2.1 智能化仓储管理
我军目前仓储管理的智能化水平普遍不高,大部分还是依托人工管理,费时费力效率低,出错概率大,借助物联网RFID技术能大大地提高仓储管理的自动化和智能化水平。主要原理是使用专用的RFID读写器与其自身配对的RFID标签,在仓库管理的每件物资上都粘贴RFID标签,RFID标签内包含产品名称、规格、序列号等信息,当物资出入库时,通过固定的RFID识读器便可自动地批量采集物资信息,通过网络将数据传输到后台管理信息系统可实现对物资信息的准确自动录入和操作处理。在这个过程中不需要保管员手持扫描器逐一扫描,使得仓储管理的效率更高、适应性更强。物联网RFID技术能够实现仓库到货检验、入库、出库、盘点、调拨、配送等各个作业环节的自动化数据采集,实现订货管理、仓储管理、配送管理的动态监控。
3.2.2 车辆信息动态管理系统
目前营区车辆管理主要依靠人工派遣,出入营区登记需要人员指挥、手工登记,管理效率低、安全漏洞多。利用物联网技术开发营区车辆动态管理系统,结合车辆上安装的射频标签、车场和营门的射频识读器,进行车辆动态信息的采集获取,能够实现车辆的自动识别、授权通行,通过网络管理平台还可以对车辆实行网络派遣、集中管理等功能,提高车辆管理的智能化水平。
3.2.3 战场物资动态监控系统
战场后勤保障中,准确掌握运输物资的位置和状态,解决“最后一公里”问题是至关重要的。利用物联网RFID技术可以实现战场物资的全程追踪,动态监控。当贴有电子标签的军用物资经过重要路口和存储区域时,沿途设置的物联网RFID识读器可以从移动的电子标签上自动读取物资信息,通过互联网络,各级指挥员就能够实时地掌握运输物资的数量、位置、状态等动态信息,实现对战场物资的全程跟踪。
3.2.4 物联网枪械管理
利用物联网RFID技术,可以实现对军队枪械以及武器装备的自动识别和信息化管理。当枪械出入库房时,通过RFID能够准确地对其信息进行自动识别、采集、记录、上传,通过网络管理平台可以对枪械状态信息进行快速查询和准确统计,从而实现对军队枪械发放、出入库和使用维护的有效监控和智能管理,进一步提高军队枪械的管理效益。
4 需关注的几个问题
4.1 物联网标准化问题
目前全球物联网的发展缺乏一个合适的管理机构,缺乏物联网标准和与其它网络互联互通标准,我军物联网建设一定要借鉴外军物联网发展的经验和教训,首先要搞好顶层设计和路线规划,建立合理的物联网标准体系和技术规范,避免各自为战而出现烟囱林立,标准缺失而无法实现互联互通问题。
4.2 核心技术的突破和自主知识产权的掌握
目前我国物联网技术的发展还处于起步阶段,传感器芯片、射频识别模块等核心部件主要依靠进口,核心技术仍受制于人,国内自主知识产权和技术专利仍十分匮乏。军事物联网的发展必须以具有自主知识产权的核心技术作为根本驱动力,否则就会在未来的信息作战中受制于人。因此,我军应该加大物联网核心技术研究的投入,加强与科研机构的合作,着力突破传感器、射频识别、网络通信、数据挖掘、信息安全等物联网关键技术,抓紧形成一批物联网关键技术专利,努力保持物联网核心技术领先优势。
4.3 信息安全问题
在军事物联网中,每件军事物资和装备都处在相互连通的开放网络中,军事信息将更加“透明”,一旦信息泄露,对于军队来说,将是致命的打击,在这种环境中如何确保军事信息安全,防止军事信息被敌方窃取利用,将是物联网在军事领域推进过程中有待突破的重大障碍之一[3]。当前,我军在发展、应用物联网时,必须首先解决好信息及系统的安全防护问题,一是在数据加密、访问控制、通信安全等重点领域,加强技术研发和投入;二是要加强相关法规制度建设,确保军事物联网安全健康发展。
[参考文献]
[1]吴德本.物联网综述[J].有线电视技术,2010(1):107-109.
[2]吴功宜.智慧的物联网[M].北京:机械工业出版社,2010.
[3]郎为民,杨德鹏,王逢东.对我军物联网建设的认识和思考[J].电信快报,2011(6):3-13.
[4]聂强,田广东,仇大勇,等.物联网技术在军事物流中的应用研究[J].重大电子工程职业学院学报,2010(6):23-25.
[5]高成斌.借鉴美军物联网建设做法加强我军物联网建设[J].军事经济研究,2012(3):75-77.
[6]贾春杰,韩兵.物联网:助推军事变革的新引擎[N].中国国防报,2010-03-25.
[7]郭石军,罗挺,卿太平.物联网技术在一体化军事物流信息系统中的应用[J].军事物流,2012(2):99-101.
[8]郭佳.物联网驱散战场“需求迷雾[N].解放军报,2010-12-30.
The Internet of Things Technology Application in Military Logistics
Du Jianhui, Wang Shuping
(Nanjing Military Region Lianqinbu Logistics Information Center, Nanjing 210036, China)
Abstract: "Two big the fog of war" has always been a problem in military logistics material support, Internet of things technology to achieve precise of military logistics guarantee, huge influence on the modern military logistics, this paper analyzes the foreign military logistics iot technology development present situation, discussed the military logistics information system based on Internet of things technology architecture, and the Internet of things in intelligent dynamic management, warehouse management, vehicle supplies typical application of dynamic monitoring, etc, and the current need to pay attention to several problems are discussed in this paper.
Key words: military logistics; the Internet of things technology; RFID; military applications