基于自主移动通信技术的军事物联网应用系统研究

丁峰 赵民召 方勇

摘 要 结合国内外情况，分析了物联网融合发展的优势。基于军用TD通信网络，结合战场态势生成、敌情侦测、后勤管理、军事训练等应用，给出了军事物联网系统架构，对系统各组成部分的功能、信息流程、接口关系等进行了描述，并对基于TD军事物联网在推广使用中需要重点关注的问题进行了分析。

关键词 TD-LTE；物联网；军队信息化建设

中图分类号 TN91 文獻标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）214-0088-02

随着信息技术的不断发展，网络已经成为军事斗争中信息传输的重要手段。作为信息技术革命的第三次浪潮，物联网在现有网络基础上，将用户端延伸和扩展到物品端，进行物与物之间的信息交换和通信。将物联网技术应用于军事信息化建设，可有效互联包括传感器、作战平台、指挥系统等在内的各战场要素，完成战场信息传输的自动收集、整理、上报、分发，减少“传感器到射手”的人为干预，提高快速反应能力，在更高层次上实现战场感知的精确化、系统化和智能化。

1 物联网的发展状况

2005年国际电信联盟ITU的《互联网系列报告：物联网》中强调了物联网是对互联网和移动网络的进一步拓展，并在报告中提出：信息与通信技术的目标已经从任何时间、任何地点连接任何人，发展到连接任何物体的阶段，形成了万物互联。由于融合了网络、通信、计算机、传感器、半导体等多种技术，物联网已成为电子信息产业下一轮发展中新的制高点，物联网发展已成为世界各国关注的重点。

1.1 国外物联网发展

进入21世纪以来，日本制定u-Japan战略，计划实现从有线到无线、从网络到终端、包括认证、数据交换在内的无缝链接泛在网络环境，利用高速或超高速网络；韩国提出U-Korea战略，构建物联网基础设施，通过有线或无线的方式远程控制家电设备，享受高质量的双向与互动多媒体服务。美国提出以物联网应用为核心，全面反映感知、互联、智能的“智慧地球”构想，并将其提升至国家级发展战略。欧盟制定并公布了包括标准化、研究项目、管理机制和国际对话在内的14点行动计划，物联网发展是其重要内容之一。当前，世界军事强国纷纷制定标准、研发技术和推广应用，以期在新一轮军事变革中占据有利位置。基于“战场感知与数据分发”系统，通过大规模节点部署，达到对战场区域侦察的无缝覆盖，为指挥决策和火力打击提供实时、精确的目标定位信息。通过与全球军事指挥控制系统联网，可建成分布式全球信息管理系统，为诸多军种提供不断更新的陆、海、空战场综合态 势图。

1.2 国内物联网发展

自2009年以来，以无锡设立中国传感网创新示范区为标志，物联网得到了国家的重点关注，2010年9月《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中明确将物联网作为国家战略产业。

物联网先后得到自然科学基金、863计划、973计划、《国家中长期科技发展规划纲要（2006—2020年）》等国家级计划的支持，也得到地方政府在资金、园区和政策配套等方面的支持，北京、上海、广州等省市相继推出物联网试点工程。国家专门设立物联网发展专项资金，明确提出将重点支持技术研发类、产业化类、应用示范与推广类和标准研制与公共服务类项目。目前市场培育逐步成熟，市场规模大步增长，物联网当前已进入实质性推进新阶段。据CMIC（中国市场情报中心）预测，2020年将超过5万亿元。物联网将成为推动我国未来经济发展的焦点之一。

2 TD和物联网融合的优势

物联网的发展离不开信息传输网络尤其是无线传输网络的支撑。TD-LTE作为“中国创造”的旗帜，其与物联网的融合发展，“既是自主创新和民族产业发展的需要，也是国家安全战略的需要。”

1）TD网络发展为物联网应用构建通信网络基础。其是我国自主创新的成果，为物联网应用提供了广覆盖的网络基础。

2）TD产业链的成熟为物联网的加速发展提供保证。在产业联盟的共同推动下，网络建设和优化、终端产品、业务开发及应用、后续技术演进和TD与物联网结合等各方面均产生了诸多创新成果，并快速得到广泛应用。

3）TD的持续演进能力为物联网发展提供长久的支持。从TD-SCDMA到TD-LTE，以及5G移动通信标准，为物联网应用的持续发展提供大容量、安全可靠的数据传输手段。

4）TD与物联网融合发展可确保我国物联网的战略安全。TD及其演进技术具有完全自主的知识产权，已经实现标准、技术、关键设备等的完全自主化，同时，实现多层次多种方式的安全加密机制，提供系统级安全加密解决方案，充分保障系统的安全性，确保国家物联网的战略安全。

3 基于TD的军事物联网应用系统

信息化战争中，能否夺取信息优势将直接影响战争的成败。充分利用万物互联技术，将其应用于战场态势感知、敌情侦测、军事训练、后勤管理等方面，可进一步提升我军训练、作战的信息化水平。

3.1 系统架构

基于TD的军事物联网系统由感知层、网络层和应用层组成，系统架构如图1所示。在三层架构以外，针对军用信息传输的特殊性，需要各层协调处理，采用跨层技术来实现系统安全、网络抗毁性、QoS保障等功能。

3.2 需关注的问题

在推进基于TD物联网在军事应用的过程中，将面临很多问题需要加以解决，其中最主要的有以下3点：

1）标准制定。物联网涵盖传感器、通信、计算机、互联网和软件等大量技术，且应用需求各有特点，因此所涉及标准众多，规范不一，大大影响物联网发展和广泛应用。当前军队、政府和企业应在统一认识的前提下，以民用标准为基础，面向军队全局进行规划，并针对实际应用特点，在接口、链路、消息格式等方面开展标准化工作，确保系统在设计之初就满足我军各物联网系统之间的互联互通，为开展联合作战提供保障。

2）网络传输技术。网络层所涉及的典型技术有TD移动通信技术、无线自组网和TCP/IP技术等，目前民用该层技术成熟度较高，TD采用时分的双工方式，对于上下行资源分配灵活，适用于物联网上下行资源分配不对称的特点；采用OFDM和MIMO技术可在提高系统容量的同时，保证无线信号传输质量；Ad-Hoc网络具有拓扑变化快、移动性强等特点，适合战场、抢险救灾等特殊场地应用。

3）系统安全。基于TD的物联网系统，其传输网络主要依托无线传输方式实现信息的传输。由于无线通信的开放性，其无线链路、服务网络和移动终端比较容易受到攻击，安全威胁较大；并且大量装备无人值守，使敌对势力入侵机会增多；同时，物联网作为智能互联的重要平台，规模庞大，一旦遭到破坏，可能引发连锁反应，造成整个系统瘫痪，甚至反为敌用，危及国家安全，后果不堪设想。虽然，基于TD的物联网可通过鉴权、信源加密、信道加密、身份认证，加密密钥分发等多种技术，解决相关安全问题，但是由于其涉及领域广、技术多、规模大，保密安全系统复杂，因此，必须进一步从管理、运行机制和技术等多方面进行深入研究，确保信息安全，才能真正服务于我军信息化建设。

参考文献

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