军事物联网现状研究

宋钰涛　陈蓉

摘要：随着人们对物联网需求的不断变化，物联网已不局限于民用领域，在军用领域也不断的扩展。本文就军事物联网的概念、体系架构、核心技术进行阐述，并从军事物联网的几个典型应用进行了详细的介绍，最后分析了发展军用物联网面临的挑战。

关键词：物联网；军事应用；无线网络

中图分类号：TP391.44；TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）04-0064-03

2012年，科技研究公司Gartner分析师就提出IoT（Internet of Things）会演化为IoE（万物联网，Internet of Everything），所有的物品都会在互联网发生碰撞，相互连接组成网络。 2016年，工信部发布《物联网发展规划（2016-2020）》，对我国在物联网领域的成就并对未来的发展原则、方向和目标进行了详细的阐述。表明我国的物联网技术已在智能工业、农业、物流、环保、安防、医疗等领域得到了广泛的推广和应用[1]。

1 军事物联网

1.1 军事物联网概念

军事物联网就是将军事设施、战斗装备、武器装备、战斗人员与军用网络结合，从而实现物与物、人与物、人与人互联的智能化、信息化网络。从概念上说，网络中的每个要素（如武器装备、单兵、指挥员、后勤物资等）都是网络节点，所有要素通过物联网技术融合在军事信息网中，将军事行动转为由信息辅助决策，再由决策指挥行动。军事物联网将物联网的物联深化发展为物控，这是物联网应用在军事领域的必然方向，符合军事信息化建设实际需要[2]。

1.2 军事物联网体系架构

物联网在军事上的应用，要求充实和深化物联网的内涵。结合物联网的体系结构以及军事应用特点[3]。军事物联网体系架构如图1所示。

物理层由传感器、电子标签、网关、智能终端等组成，利用智能装备收集信息、识别物体，并将信息传输至网络层。网络层通过有线和无线的网络技术传输和处理从物理层得到的信息，依托军网为基础，融合民用网络，并在云计算平台的强大支撑下，形成了一个快速、便捷、稳定、可靠的军用物联传感网络脉络。在军事物联网应用层提出了非常全面和详细的军事应用解决方案，如态势感知、医疗救助和军事物流等。依托物联网可以将所有的设施、武器装备、现场指挥员、作战部队、后勤保障部队、指挥中心整合为一个互联互通、高度网络化信息化的有机整体。

1.3 军事物联网核心技术

物联网涉及感知、控制、网络通信、微电子、计算机、嵌入式系统等领域。下面就每层的关键技术展开进行详细描述。物联网核心技术架构图如图2所示。

1.3.1 应用层核心技术

信息处理技术：结合军事物联网特点，对该技术进行概要介绍：

（1）数据存储。该模块可用来存储军用装备、战备数据和资料详情、使用情况、仓储情况、物流信息、使用损耗、战场态势数据等等。具体分类如图3所示。

（2）数据挖掘/分析。结合军事物联网应用场景的特殊性，该模块主要围绕数据安全、数据实时性、数据可靠性、数据容错性等性能参数展开。首先，通过大规模的布设传感器、无线接入点、卫星传输、RFID技术等无线手段将获得大量的数据。其次，对数据的“真伪”进行判断。

1.3.2 网络层核心技术

目前，异构网络技术的升级，可以无缝的将无线传感网于已存在的军综网、无线电、卫星网络、数据链网络、互联网等相互衔接，实现异构网络的稳定、快捷的发展。主要表现在网络的传输速率，及时、准确、网络抗干扰/抗毁性及网络的自救性。

1.3.3 感知层关键技术

通过利用RFID和智能传感器等器件，结合芯片、天线、微纳制造、导航软件等技术，构成一张强大而完整的物体感知网。不仅能实时掌握自然环境一系列变化，也可对目标进行地位、跟踪。

2 军事物联网的典型应用

2.1 战场态势感知

战场态势感知是指对战场空间内敌、我、友各方的兵力部署、武器配备和战场环境（如地形、气象水文、电磁干扰强度）等信息的实时掌控[4]。除了传统意义上的侦查、跟踪、监视外，战场态势感知最大的特点在于信息资源的公开性。双方在平等获取环境信息的情況下，其信息获取技术水平至关重要。物联网战场态势架构如图4所示。

经由战场态势感知的除了我方态势外，还有友方态势和敌方态势，将态势传输给决策系统后，决策系统将根据两方的态势情况，生成当前的综合态势图，并预测未来的态势。战场态势感知较广泛的应用是单兵态势，通过单兵负载无线通信设备，相比传统的车载、机载和星载的方式，增加了灵活性，扩展了探测范围并降低了成本。如图5所示为单兵战场示意图，单兵携带无线通信设备潜入战场后，通过无线设备自组网络互相通信，同时将战地信息数据发送至汇聚节点，经由汇聚节点进行数据融合和数据分析后，将战场态势发送给战地指挥所，或者经由光纤/卫星将态势同步至指挥员大厅。同时，汇聚节点可以将不同战地区域的单兵上传的信息互相转发，使得各区域协同作战。[5]

2.2 军事物流

军事物流的定义：军事物资经由采购、运输、储存、包装、维护保养、配送等环节，最终抵达用户，从而实现其空间转移的全过程[6]。

和民用物流相比，军事物流有着它的特征性[7]：

（1）多样性。随着生产力发展，军用物资的种类日新月异，同时随着作战规模的扩大、作战地域的扩展及作战力量的增强，军事物流呈现种类多、数量大、运输范围广、储存条件复杂、管理人员技术要求高等特点。

（2）军事性。为军事服务，属于军事活动的范畴，这也是它区别于民用物流的重要特征。

（3）突发性。在日常训练情况下，部队的物资运输供给量相对稳定，但是在自然灾害、大型军事演习等情况下，局部范围内的军事物流运输便具有突发性特点。

利用物联网，首先可以保证物资在库管理阶段的信息透明，利用电子标签，可以实时地掌握库存和使用情况，机动的进行补货和维修，并对有限期限的物品进行监控管理。其次，在物资的运输管理阶段，实时地对物资的运输状态和物理环境进行监控，实现资源动态保障。還可利用定位功能，根据实时路况优化运输路线，保证物资以最短时间运输到目的地。最后，在入库管理阶段，利用电子标签和通信网络完成物资的验收、信息录入和数据传输[8]。图6所示即为军事物流的流程图，其中库存量部分只有在运输部门可掌握。[9]

3 军事物联网的挑战

一是安全问题。当所有设备都智能化、网络化，边界概念将会被进一步削弱。如何保证军事物联网在应用时的安全问题，是一个亟待突破的障碍。[10]针对这个问题，首先利用指纹、声控、视网膜、密码等物理安全手段；其次通过安全路由、密钥管理、加解密算法、端到端认证等手段，并且针对跨网架构的网络要确立安全的衔接机制[11]。

二是标准化问题。目前各种传感识别种类多样，仅RFID就有250多种，各类协议标准的统一将是一个漫长而艰巨的过程。在2010年，“中国物联网标准联合工作组”成立，对于加快物联网的标准化、深化物联网的应用，具有非常重要的意义。

三是数据处理技术。物联网的基础是巨大的感知传感网络，将获取的数据进行聚合，最后为决策系统提供依据。这些都需要数据融合技术、数据挖掘技术、云计算、数据压缩技术、人工智能理论及智能信号处理技术等作为支撑。

4 结语

物联网体系是一个庞大、复杂、精细的系统，涉及嵌入式系统、网络技术、安全算法、软件开发、数控技术等多领域，将它和军事应用结合起来可以实现海、陆、空、天多维空间的信息互联，形成“智能化战场”，从而将以“武器平台”为核心转为以“网络平台”为中心的新型信息化战争模式。

参考文献

[1]《物联网“十二五”发展规划》[Z].工业和信息化部，2011.

[2]于辉，蒋飞，赵克俭.物联网军事应用分析[J].指挥信息系统与技术，2011，（05）：10-14.

[3]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].物流技术，2012，31（02）：4.

[4]乔正伟，羊彦，侯静.战场态势感知系统评价方法[J].指挥控制与仿真，Command Control & Simulation， 2016，（05）：52-56.

[5]李志亮，孙德翔，刑国平.物联网的军事应用研究[J].物联网技术，2012，2（05）：78-81.

[6]蓝羽石，于辉，蒋飞，等.物联网军事应用[M].北京：电子工业出版社，2012.

[7]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].军事通信技术，2010，（06）：23-25.

[8]潘毅，钱翔，李晶.美军后勤物联网系统建设的做法及启示[J].物流工程与管理，2014，（02）：77-79.

[9]宫晓曼.应用于军事物流中的物联网安全性研究[J].物流技术.2013，（15）：284-286.

[10]宋航.物联网技术及其军事应用[M].北京：国防工业出版社，2013：1-2.

[11]《物联网“十二五”发展规划》发布[Z].中国新通信，2011，（24）：4.