物联网在军事中的应用研究

引言

随着现代科学技术的快速发展和新军事变革的不断推进，军队武器装备以及指挥、保障体系已逐步演变成为一个复杂的系统，其创新发展能力也已成为战斗力生成模式转变的核心要素之一。2005年在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了物联网的概念「门。而后,物联网的发展引来越来越多国家的关注与重视，欧美等发达国家均想抓住这个机遇，所以积极出台政策、进行战略布局,希望在新一轮信息产业洗牌中占领先机。物联网成为“后危机”时代各国提升综合竞争力的重要手段，基于物联网的军事应用研究也进行的如火如荼。恩格斯指出：“一旦技术上的进步可以用于军事目的并且已经用于军事目的，它们便几乎是强制的，而且往往是违反指挥官的意志而引起作战方式的改变甚至变革。”物联网的技术进步正引导战争进入一个新的时代。

1  物联网的概念和结构

物联网是在传感网的基础上按照约定的协议，把各种网络连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。从狭义上看，物联网就是物物相连的网络。从广义上讲,物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，是利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物信息交互和无缝连接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策之目的。

物联网的网络架构由感知层、网络层、应用层三部分组成。图1所示是物联网的基本构架。感知层主要分为数据采集和短距离无线传输两部分,数据采集部分通过使用RFID、传感器等技术采集各类信息和数据，短距离无线通信主要对小范围内的多个物品的信息进行集中与互通；网络层建立在现有通信网和互联网的基础之上，将各种网络进行有机集合、综合使用，对采集的数据和信息进行分类和传输;应用层主要完成物品信息的汇总、协同、共享、互通、分析、决策等功能,为用户提供各种丰富的应用服务。

2  物联网在军事上的应用

物联网的应用可分为监控型、査询型、控制型、扫描型等。下面就物联网在军事方面的应用进行一些分析和研究。

2.1  在军需物资的物流和库存管理中的应用

在军需物资上，使用物联网的RFID技术,可以加强物资在运输配送和库存中的管理、盘点和査询等工作。在这个过程中，每件货物上的RFID电子标签、物资供给端内部手持RFID读写器、物资供给端的出口门禁系统的RFID读写器、运输车辆装载的RFID读写器、物资需求端仓库入口、出口门禁系统RFID读写器、仓库内手持式RFID读写器等便可构成一个RFID读写器网络,它们在RFID中间件平台的管理下进行工作，而物资流通的负责人就可以通过RFID中间件平台的接口（如WebSevice）对接收到的RFID读写器所读写的数据进行监控和管理，图2所示就是一个RFID系统的示意图。该系统的好处:第一，可使得物资从出货到运输再到入库管理的过程可视性增强，管理变得清晰透明、简单准确;第二，提高了物资运输和管理的安全性和可靠性;第三，仓库管理人员可以随时掌握库存中的物资数量和需求模式，及时、准确地进行物资补充，尤其是在战争中，对武器弹药库存量的掌握关系到作战单位的作战任务能否完成、预定作战目标能否实现的问题;第四，全面掌握情况可以减少资源浪费，节约成本;第五，在基于信息系统的联合作战中，可以将跨军区、多军种的军用仓库联网，组合一个区域性、全国性的物联网物流体系，根据各作战单位物资需求信息的反馈情况，以便实时、精确地实施物资保障,使整个保障系统高效、有序。

2.2  未来战场上的应用

未来战场需要通过信息化手段，及时准确地掌握战场的动态信息，以便实时、精确地做出决策。早在10年前，美军已经完成了对“智能微尘”的研究，“智能微尘”是一种超微型传感器，由微处理器、无线电收发装置和无线网络软件构成，发展到如今，它们的体积已经变得砂粒般大小，它们可以进行信息收集、信息处理和信息发送，未来的智能微尘甚至可以悬浮在空中。在未来的联合作战战场中，可以将这种微型无线传感器、雷达、空中打击力量、海上打击力量、导弹系统、坦克、火炮、装甲车、各参战人员、各作战指挥信息系统、作战保障系统、指挥中心等有机结合起来，组成一个庞大的军事物联网，其整个系统如图3所示。使用飞行器或其它手段将大量的微型无线传感器散布在战场的广阔地域，将微型无线传感器自组成网,就可以收集、传输、融合战场信息，为各作战单位提供“各取所需”的情报服务，包括战区监控、敌情侦查、判断生物化学武器攻击、目标追踪、敌方损伤评估等。各火力单元可将射击效果、自身状态等情况传递给相关指挥系统，经过系统实时分析，及时实施保障和调整火力运用。信息指挥中心根据微型无线传感器、武器装备、作战人员的反馈情况，可以及时地做出相应兵力调整、部署和保障等工作。物联网将在未来几十年内变革战场环境，改变作战形式和方法。

2.3  武器装备管理上的应用

对武器装备的管理主要是为了保持武器装备的物理功能的完整性和处于受控状态而进行的管理和维修。基于物联网的武器装备管理有助于实现管理的自动化和智能化。其主要思路首先是给武器装备的主要构成元件附上全球产品电子代码(EPC)；其次，利用RFID、感知器、3D可视化等技术，来对武器装备的使用状态进行实时监控和定位;再次,通过监测系统将各个零部件的信息通过网络通信技术传递给信息处理系统;最后，通过将收集到的信息进行综合处理,然后输入到武器装备管理专家系统中,并由专家系统自动给出相应的管理方案。其流程图如图4所示。

基于物联网的武器装备管理的优点：第一，定位武器装备重要的零部件,防止其丢失;第二，实时而精确地掌握武器装备的使用状况,为指挥员提供决策支持;第三，可预测性的掌握武器装备的使用状态，便于对事故的提前预知和处理，提高维修管理效率，延长武器装备的安全工作寿命。

2.4  智能化营区的应用

安全和稳定一直都是部队常抓不懈的工作重点之一，营区作为干部、战士经常活动场所以及许多重要武器装备存放场所，其安全性尤为重要。通过在围墙等地方散布一些摄像头、传感器等设备，可以防止外部人员从围墙非法入内。在仓库、营房等地方安装烟火传感报警器，可以有效防止火灾事故的发生。设想每个战士都佩戴一个RFID电子标签，它即可读出又可写入，标签内记录了佩戴者的个人信息，如姓名、性别、民族、出生日期、出生地、血型、受教育情况、家庭情况、病史、立功受奖情况、违纪处分情况等。通过这个标签，领导就可以方便地动态掌握每名同志的信息和所处位置。战士有了这个电子标签，在营区购物的时候，战士只要拿着所购商品，通过一个扫描的区域，就可以实现自动结账而不用排队，不用等;就医时，医生可以通过这个电子标签，了解掌握其血型、以前的病史以及上次的诊断方法、开的药方等，以方便诊断;有了这个标签，战士还可以开启规定区域的门禁、上网娱乐、在阅读室借阅书刊等。物联网技术将会引导营区进入智能化管理模式。

3  军用物联网在信息安全方面存在的问题

虽然物联网在军事上的应用发展前景十分广阔,但我们必须清醒地认识到，现阶段制约物联网在军事上发展的因素和隐患还有很多，个人认为，信息安全问题是制约其发展的关键因素。

保密工作一直都是部队工作的重中之重。基于物联网的军事应用虽然可以实现信息的互联互通，但同时也给别有用心者窃取情报的空间。物联网技术应用主要有以下几个方面的信息安全隐患。第一，基于RFID技术的电子标签使得物联网技术装备可以具有极其便捷的信息获取能力,一旦信息安全工作做的不到位，极有可能造成装备被跟踪定位，信息被窃取;第二，无线信号在通信过程中，容易遭到敌对分子的截获、伪造、拦截、篡改、破坏等，造成信息的误传、丢失、泄密等情况;第三,如果不法分子在物联网武器装备上设置后门，这些物品就会变成一个个“间谍”而自动向敌方输送信息；第四，敌方通过信息系统可能直接夺取武器系统和指挥中心的控制权，进行远程控制,攻击我方或进行破坏活动;第五，敌方可能通过发送大量的干扰信息，来造成我方信息堵塞，物联网系统瘫痪。由于信息化程度越高，危险性越大，因此，必须不断加强信息安全方面的工作，让敌人无机可乘。

4  结语

人类几千年来的战争史充分证明，技术改变战术。军事技术的飞速发展，带来战争形态的不断演变。在我国，军队作为国家生活的重要组成部分，肩负着“三个提高，一个发挥”的历史使命。要想完成党和人民交予我们的重托,打赢未来信息化条件下的局部战争，我国的武器装备、作战理念、作战方法必须适应未来物联网时代的要求。因此，必须加强对物联网在军事上的应用研究，抢占国防事业发展的制高点。