物联网及其军事应用

引言

目前，物联网的应用研究很多，但大多集中在民用领域, 针对军事应用的研究，特别是具体应用研究还很少。为此，本 文侧重于研究物联网给军事应用所带来的变革，并就我军如何 应用物联网技术给出了一些建议。

1物联网技术

简而言之，物联网是多种信息技术的融合与集成应用， 可使人与物、物与物之间进行智慧对话，从而创造一个智慧的 世界。信息技术和产业界认为，物联网技术的发展与应用是继 计算机大发展、互联网普遍应用之后的第三次信息技术和信 息产业的革命，对于21世纪世界经济的振兴和社会生产、生 活的各个方面具有决定性的意义和作用。当然，在军事上，物 联网也有非常重要的应用价值。

物联网大体上是一种三层网络结构，具体包括感知层、 传输层和应用层。图1所示是物联网的结构示意图。其中，感知层由各种传感器组成的传感器网络和无线射频识别系统组 成，用于实现对物品的识别；传输层由互联网、通信网或者更 新的网络组成，主要实现对物品数据信息的传输；应用层是 应用网络，利用云计算对海量的物品信息进行快速处理，并 通过计算机、手机等输入输出终端，实现对物品的智能分析、 管理和使用，即用户可根据需要获取相应的服务。

图1物联网的结构示意图

1.1物联网与M2M

在广义物联网中，不仅有机器对机器（即M2M），也包括 机器与人(M2P)、人与人(P2P)、人与机器(P2M)之间广泛的 通信和信息交流。而在这个物联网中的物，可以定义成可获取 各类信息的终端，如手机、PC、摄像头、电子望远镜、GPS 及人工智能终端等。总之，凡是可以感知到人类需要的各种信 息的终端，都会被连接到物联网。该网几乎囊括了当代各种网 络，如固网、无线移动网、互联网、广电网和各种其它专网。 靠这些网络的整合，把各种终端和人联系在一起，构成一个任 何时间、任何地点可以取得任何服务的物联网。因此，物联网 的概念要比M2M的概念更为广泛。为了便于理解，图2给出 了物联网与其他网络之间的关系。

图2物联网与其他网络之间的关系

1.2物连网的应用

物联网在民用和军事上都具有广泛的用途。在民用上的 具体应用领域包括工业监控、智能家居、远程医疗、城市管 理、政府办公、动物保护等；而在军事上可应用于仓储物流管 理、军队兵力与装备和弹药调配监视、战区监控、敌情侦察、 目标追踪以及战损评估等。

2物联网的军事应用

事实上，物联网的三类主要功能——智能识别、智能监 测、定位跟踪，可应用于战场环境监测、目标跟踪定位、武器 装备智能化、人员车辆监测与控制以及后勤保障等各个方面。 物联网的军事应用，最核心的问题是明确军事需求，也就是如 何将其融入联合作战及其保障体系中，从而有效提升作战能 力和保障效能。事实上，需求牵引通常都是各类新技术发展 的原动力。

2.1战场感知的精确化和实时化

物联网通过对各种传感器的组网，特别是射频识别技术的 开发和利用，能让普通物品传递情报信息，因而能在战场上以 十分低廉的成本进行大量部署，形成全方位、全频谱、全时域 的多维侦察监视体系，从而极大地增大战场感知能力。即建立 战场“从传感器到射手”的自动感知一数据传输一指挥决策一 火力控制的全要素、全过程综合信息链，从而对敌方兵力部署、 武器配置、运动状态的侦察和作战地形、防卫设施等环境勘察, 对己方阵地防护和部队动态等战场信息的实时感知，以及大型 武器平台、各种兵力兵器联合协同、批次使用等，实施全面、 精确、有效地控制。如美军开发的“智能尘埃” (meta)传感器 装置，其体积只有沙粒般大小，却包含信息收集、处理、传递 所必需的全部物件，如果植入到本方各类装备、物资和人员身 体上，战时大量抛撒在目标区域，就能全面了解和监控战场敌 我双方人员、装备及物资流动情况，从而完全实现战场透明化。

2.2武器装备的智能化和网络化

物联网能够为武器火控和制导系统提供准确的目标定位 信息，在C4KISR系统基础上嵌入目标获取(Targeting，简称T) 功能。这样，就可使指挥信息系统的指挥控制功能从C4KISR 系统进一步扩展为C4KISRT系统，使传感器发现目标、定位 目标到指挥射手实施打击的速度进一步得到提高，作战流程 进一步缩短，真正实现“从传感器到射手”的无缝链接。同时, 在物联网的战场上，也可以在地面大量部署各种传感器，并 与配置在卫星、飞机、舰艇上的传感器相连接成网络，通过 汇聚节点将数据送至指挥中心，最后融合成完整、精确的战 场态势图，确保指挥员能快速、准确、高效地实施作战指挥。 此外，由于物联网是由密集的、低成本、随机分布的节点构成， 自组织性、高冗余和较强的容错能力使其不会因为某些节点在 受到攻击时损坏而导致整个系统瘫痪。物联网的这种鲁棒性 强的特点使作战指挥控制更加可靠，对于支撑基于信息系统的 体系作战具有重要作用。

2.3综合保障的灵敏化和可视化。

建立“从散兵坑到生产线”的保障需求、军用物资筹划 与生产感知控制，以及“从生产线到散兵坑”的物流配送感 知控制，可以有效地实施作战保障力量适时适地适量的综合 运用与智能感知动态管控。基于物联网的保障可在军事行动 的全过程，监控所有装备物资的动态信息，并在准确的时间、 准确的地点向部队提供数量准确的补给，避免多余的物资涌 向作战地域，使精确保障成为现实；还能根据战场环境的变 化，自主协调、控制保障行动，实现自适应保障；也能将保障 行动与整个数字化战场融为一体，实现各种保障行动与作战 行动的一体化，使保障指挥管理人员及时作出决策，极大地 增大综合保障的灵活性。

2.4网络战由虚拟步入现实

开启网络硬杀伤的网络战新模式物联网广泛应用后，可 使任何物品根据需要相互连接，进行通信，这无疑将使网络 空间面临更大的威胁。例如，接入物联网的武器装备和设施 等将成为网络攻击的重要对象。敌对双方之间将形成“物联网 战线”，利用物联网不但可以攻击敌方的计算机与互联网，包 括对敌方的指挥控制系统、通信枢纽、天基系统、武器平台 以及基础设施等关键装备进行控制，使其拒绝执行命令等, 而且可以直接入侵敌方的导弹发射平台，植入发射参数及飞 行路线数据，启动导弹发射，甚至可以改变机器人士兵智能芯 片中的程序，输入操作指令及任务指令，令其在此战线上“反 戈一击”显然，利用物联网技术展开网络战的规模和强度都 将大于互联网的网络战。

3物联网在军事领域的应用举例

物联网军事需求的核心，重在围绕战场态势感知、智能 分析、判断和行动过程控制等因素，使系统实现全方位、全 时域、全频谱的有效运行，从而破除“战争迷雾”，提高战场 对己方的透明度，全面提升基于信息系统的体系作战能力。本 文首先介绍两种美军当前正在研制中的典型应用系统。

3.1联合蓝军态势感知系统

“蓝军跟踪系统” (Blue Force Tracking，BFT)是美陆军 21世纪旅及旅以下部队作战指挥系统(FBCB2)的一个子系统。 在伊拉克战争中，美军首次在其坦克、战车和直升机上装备了 “蓝军跟踪系统” (FBCB2/BFT)，可以传递和显示每个用户的 位置信息，为旅及旅以下各战术层提供近实时的指挥控制能 力，取得了显著成效。“联合蓝军态势感知”(JBFSA)计划是 美军在BFT基础上设计的未来发展计划。按照联合部队司令 部(JFCOM)的定义，JBFSA是由各系统或跟踪设备及数据传 输介质提供数据搜集和综合能力，其目的是获取、报告和共 享蓝军身份、位置、状态和意图信息。

3.2联合战场信息感知系统

美军开始研制的战场感知与数据分发系统是集战场监测、 预警探测、电子侦测和环境观测于一体，能对指挥员关心的 有关政治、外交、经济、军事、科技、宗教和文教卫生等领域 的核心重要情报进行收集，并能对所关注区域海、陆、空、天 及水下目标实施连续侦察监视，及时获取战场综合态势信息, 为作战提供可靠的综合情报保障的巨型系统。该计划通过三 个阶段的先期概念的技术演示，实现该系统与全球军事指挥 控制系统的联网，建成分布式全球信息管理系统，随时为分 散在美国本土和世界各地的美军提供不断更新的陆、海、空 战场综合态势图。

4结语

目前的广义物联网还为时尚早，除技术瓶颈外，还存在 许多限制其发展的关键问题，如标准化、信息安全、政策法规、 资金成本等。但特殊用途的专用物联网已在一定范围内得到应 用，其广阔的应用前景是毋庸置疑的。特别是在军事领域中， 应抢先一步规划设计，结合我国的国情、军情，以军事需求为 牵引，在单兵作战系统、联合一体化作战、战场监测等系统中 选择重点方向，引入物联网信息服务系统，尽快开展有关实质 性技术研究与开发，以免进一步拉大我军与美军等发达国家 军队之间的差距。

最后，对于我国军用物联网的建设提出3点建议：

第一，针对军事斗争需求，结合国情军情，正确认识物 联网技术的内涵，科学设定物联网在军事领域的研发目标和内 容，合理地部署科技研发资源，切不可片面地将时下讨论的某 一个热点，例如RFID、无线传感网等概念误认为就是即将为 人类社会带来巨大变化的物联网，从而误导相关决策和有限 的科研资源分配。

第二，在统一认识的基础上，在军队内部全局规划，结 合未来技术的发展，制定统一的标准。在实施路线上，应首 先选择重点研究方向，在现有的网络中，加强终端设备研发, 引入智能处理等相关技术，寻找突破口，带动物联网技术的军 事应用，提高军队的总体信息化水平。

第三，针对信息安全问题，制定严格面向各级指战员的 信息安全控制技术规范，并设立军队内部统一管理的安全认 证机构，制定针对不同级别、不同装备人员的、严密的安全认 证规范。对于研发应用的物联网系统，要进行严格的安全验证, 防范由于技术研发或生产机构急于求成而造成的危害，确保军 队物联网建设的安全有效。

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