岳亮

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起深刻影響著科技領(lǐng)域的發(fā)展變革，同時(shí)對(duì)軍事領(lǐng)域的現(xiàn)有格局也必將產(chǎn)生巨大的沖擊。文章分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)軍事電子系統(tǒng)的建設(shè)所產(chǎn)生的影響，通過對(duì)信息化條件下基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的軍事電子系統(tǒng)的建設(shè)需求、應(yīng)用場(chǎng)景和關(guān)鍵技術(shù)的分析，探討了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在未來軍事電子領(lǐng)域的應(yīng)用前景和所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；軍事電子；認(rèn)知；智能決策

中圖分類號(hào)：TN95 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2015）08-00-03

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的發(fā)展方向，展現(xiàn)著引人注目的應(yīng)用前景。物聯(lián)網(wǎng)通過實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物三者的智能互聯(lián)和信息交互，實(shí)現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實(shí)之間的有效溝通和融合，深刻的改變著整個(gè)世界。

軍事電子信息系統(tǒng)是一個(gè)應(yīng)用于作戰(zhàn)指揮和作戰(zhàn)保障領(lǐng)域，主要實(shí)現(xiàn)指揮、控制、通信、情報(bào)、信息對(duì)抗等功能， 由信息獲取、傳遞、加工、存儲(chǔ)等硬件與軟件組成的有機(jī)整體[1]。

軍事領(lǐng)域作為推動(dòng)新技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，牢牢把握著新科技的發(fā)展前沿，新技術(shù)的產(chǎn)生必將對(duì)整個(gè)軍事領(lǐng)域產(chǎn)生革命性的影響。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)引起了世界各國(guó)的極大興趣，紛紛研究其在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，以確保戰(zhàn)爭(zhēng)主動(dòng)權(quán)的把握。美軍推出了一系列軍事傳感系統(tǒng)，包括用于戰(zhàn)場(chǎng)信息感知的 “智能微塵”系統(tǒng)、用于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)控的 “倫巴斯”系統(tǒng)、用于作戰(zhàn)武器平臺(tái)跟蹤的 “沙地直線”和用于戰(zhàn)場(chǎng)無線頻譜資源感知的“狼群”系統(tǒng)等[2]，日本、意大利、法國(guó)等世界其他強(qiáng)國(guó)也不甘落后。隨著研究的不斷深入，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展必將對(duì)軍事電子系統(tǒng)的建設(shè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

1 信息化條件下軍事電子系統(tǒng)建設(shè)的背景分析

1.1 一體化聯(lián)合作戰(zhàn)對(duì)軍事電子系統(tǒng)建設(shè)的影響

信息化時(shí)代對(duì)作戰(zhàn)要素之間的廣泛和可靠的互聯(lián)出了新的要求。現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是信息化條件下的一體化聯(lián)合作戰(zhàn)，戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)和作戰(zhàn)樣式將發(fā)生重大改變?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的作戰(zhàn)范圍涵蓋陸、海、空、天多個(gè)維度，作戰(zhàn)指揮需要統(tǒng)一協(xié)調(diào)戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)層次，實(shí)現(xiàn)不同視角、不同層次、不同類型的情報(bào)信息的融合顯得尤為重要[3]。

一體化聯(lián)合作戰(zhàn)對(duì)軍事電子系統(tǒng)的建設(shè)提出了嚴(yán)格的要求。實(shí)現(xiàn)信息的全面搜集、實(shí)時(shí)分析和快速共享，進(jìn)而做到準(zhǔn)確決策和精準(zhǔn)打擊將是今后軍事電子系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)軍事電子系統(tǒng)建設(shè)的影響

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛互聯(lián)性以及分布式的數(shù)據(jù)處理和智能決策技術(shù)，將擴(kuò)展未來的作戰(zhàn)空間，改變未來的作戰(zhàn)樣式，深刻影響軍事電子系統(tǒng)的建設(shè)。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)和認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)最早于1999年由麻省理工學(xué)院的Ashton教授提出，指的是“通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)”[4]。顧名思義這是一種物物相連的網(wǎng)絡(luò)，但絕不是簡(jiǎn)單的物物相連。隨著相關(guān)學(xué)科的發(fā)展及其應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，物聯(lián)網(wǎng)不斷被賦予新的內(nèi)涵。人工智能技術(shù)的發(fā)展使得認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)的概念逐漸清晰[5]：認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)將網(wǎng)絡(luò)中廣泛分布的節(jié)點(diǎn)所感知的數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的傳輸和交換，同時(shí)強(qiáng)化數(shù)據(jù)的處理過程，智能的分析所獲得的數(shù)據(jù)并提取出隱藏在復(fù)雜數(shù)據(jù)中的知識(shí)信息，建立起知識(shí)庫(kù)以輔助決策和判斷，從而實(shí)現(xiàn)快速和準(zhǔn)確的決策，賦予整個(gè)網(wǎng)絡(luò)更多的智能，真正實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物的全面交互。

1.4 軍事電子系統(tǒng)建設(shè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的需求

軍事電子系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用提出了迫切的需求，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）信息主動(dòng)權(quán)的掌握?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的戰(zhàn)場(chǎng)形勢(shì)瞬息萬變，唯有“看得明”才能突破戰(zhàn)爭(zhēng)迷霧，從而實(shí)現(xiàn)“反應(yīng)快”，最終做到“打得準(zhǔn)”。信息主動(dòng)權(quán)的掌握需要利用物聯(lián)網(wǎng)的廣泛互聯(lián)和快速感知。

（2）一體化聯(lián)合作戰(zhàn)的需求?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的作戰(zhàn)維度極大擴(kuò)展，強(qiáng)調(diào)不同軍兵種的配合和不同武器裝備的協(xié)同，需要物聯(lián)網(wǎng)的全面感知和全局掌控。

（3）綜合保障靈敏化的考驗(yàn)。“兵馬未動(dòng)，糧草先行”，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)后勤保障體系提出了更加嚴(yán)格的要求。后勤保障的需求日益增多，保障物資的種類日趨復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)高效的資源利用和精細(xì)化的物資配屬至關(guān)重要。

（4）指揮體系結(jié)構(gòu)的變化。信息化條件下特戰(zhàn)小分隊(duì)的精確打擊日益取代大兵團(tuán)的直接對(duì)抗。實(shí)現(xiàn)分隊(duì)之間及分隊(duì)內(nèi)部準(zhǔn)確及時(shí)的敵我識(shí)別，推進(jìn)快速通信組網(wǎng)以保證作戰(zhàn)指令的時(shí)效傳達(dá)，都離不開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事電子系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 實(shí)時(shí)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對(duì)每個(gè)作戰(zhàn)單元進(jìn)行標(biāo)識(shí)， IPv6協(xié)議的引入可以確保所有裝備的無沖突連接。微型傳感器技術(shù)的發(fā)展使得在目標(biāo)區(qū)域快速部署大量無線傳感器成為可能，實(shí)現(xiàn)對(duì)聲、光、電、磁、紅外、震動(dòng)等信息的全面感知。利用物聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)性可以實(shí)現(xiàn)各類傳感器之間的快速自組網(wǎng)，建立起戰(zhàn)場(chǎng)綜合偵查信息網(wǎng)，在牢牢掌握己方部隊(duì)動(dòng)向的同時(shí)準(zhǔn)確感知敵方兵力和武器裝備的部署和動(dòng)向，綜合相應(yīng)的地形和氣候信息進(jìn)行分析，可以達(dá)到“知己知彼，百戰(zhàn)不殆”的境界。大到衛(wèi)星、導(dǎo)彈、飛機(jī)、艦船、坦克，小到士兵的單兵裝備，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)完美的融合[6]。裝備之間的互聯(lián)互通可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳輸，通過與指揮中心的交互，指揮中心便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)及時(shí)和準(zhǔn)確的感知，建立起動(dòng)態(tài)的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖，時(shí)刻把握戰(zhàn)場(chǎng)動(dòng)向。

認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)的引入在更高層次上推動(dòng)了對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的掌握，實(shí)現(xiàn)了對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的綜合評(píng)估。認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)賦予了傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)更多的智能，物體之間不是簡(jiǎn)單的相互連接，而是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式的處理，分析各種數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，提取出相應(yīng)的知識(shí)，再經(jīng)過智能的分析判斷，做出預(yù)見性的決策。戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)將不再是簡(jiǎn)單的感知和再現(xiàn)，而是通過對(duì)數(shù)據(jù)的處理和分析來預(yù)估戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的變化，從而找出潛在的威脅，建立起自動(dòng)偵測(cè)預(yù)警和決策指揮系統(tǒng)，將傳統(tǒng)作戰(zhàn)體系中信息感知、傳遞、處理、決策、行動(dòng)、反饋、評(píng)估的時(shí)間大大縮短，建立一條所有武器裝備相互協(xié)同的控制鏈，實(shí)現(xiàn)信息化條件下的快速攻防，抓住稍縱即逝的戰(zhàn)機(jī)。

2.2 精確的作戰(zhàn)綜合保障

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍隊(duì)后勤領(lǐng)域有著突出的表現(xiàn)。利用射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）、二維條碼技術(shù)和智能傳感技術(shù)，給每份物資貼上特有的標(biāo)識(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物資動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)掌控。傳感技術(shù)的發(fā)展使得物資的快速識(shí)別、準(zhǔn)確定位和精確分類成為可能，從而建立起現(xiàn)代化的物流和倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，保障整個(gè)后勤體系的高效運(yùn)轉(zhuǎn)[7]。未來的保障體系需要在準(zhǔn)確的時(shí)間，準(zhǔn)確的地點(diǎn)，向準(zhǔn)確的人，提供準(zhǔn)確的物資和裝備補(bǔ)給。通過高效的分配物資和保障力量來實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)化配置，避免資源的浪費(fèi)。

認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)的引入為智能化后勤保障體系的建立提供了技術(shù)支撐。認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)不僅可以感知現(xiàn)有物資的種類、數(shù)目和流通情況以建立起高效的物流體系，還可以綜合分析整個(gè)保障體系在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的超大規(guī)模的數(shù)據(jù)。通過對(duì)數(shù)據(jù)信息的智能化處理，提取出有關(guān)后勤保障的知識(shí)信息，為保障決策提供依據(jù)?；谡J(rèn)知的網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)后勤保障的需求做出預(yù)見性的決策，提高后勤保障的反應(yīng)速度，切實(shí)發(fā)揮出后勤保障的最大效能。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)準(zhǔn)確的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知為基礎(chǔ)，通過分析戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的變化情況，結(jié)合從歷史數(shù)據(jù)中提取的信息，就可以預(yù)估各類作戰(zhàn)物資的消耗需求趨勢(shì)，分析各類裝備可能的補(bǔ)給需求。在作戰(zhàn)行動(dòng)真正開始前，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物資生產(chǎn)的準(zhǔn)確管控，利用有限的資源生產(chǎn)急需物資，再高效的補(bǔ)給到需要的地方，建立從“生產(chǎn)線到散兵坑”的精細(xì)化的物資生產(chǎn)和流通體系，真正做到“急人之所急，補(bǔ)人之所需”。

認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在裝備保障領(lǐng)域同樣起著不可或缺的作用。通過收集裝備運(yùn)行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，就可以了解裝備的工作時(shí)間、使用強(qiáng)度、例行維護(hù)保養(yǎng)和故障維修等情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備信息的全程跟蹤，充分掌握裝備的工作動(dòng)態(tài)?；谡J(rèn)知的信息分析從歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中挖掘出相應(yīng)知識(shí)，就可以評(píng)估出裝備的運(yùn)行狀況，預(yù)估出裝備在什么時(shí)候最可能出現(xiàn)什么樣的問題，建立相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制，提前進(jìn)行相應(yīng)的維修和保障，消除風(fēng)險(xiǎn)于未然。智能化的裝備保障可以保證所有裝備時(shí)刻處在最佳狀態(tài)，為執(zhí)行任務(wù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3 智能武器裝備協(xié)同

以無人機(jī)的興起為標(biāo)志，未來武器裝備的發(fā)展趨勢(shì)在于智能化。智能化的裝備具備遠(yuǎn)程精確化打擊的能力，大大減少了士兵在正面戰(zhàn)場(chǎng)的直接對(duì)抗。隨著裝備種類日益增多，裝備結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，裝備和武器平臺(tái)之間需要有有效的火力協(xié)同，才能實(shí)現(xiàn)火力打擊效能的最大化。

認(rèn)知的引入使得系統(tǒng)可以分析出作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)可動(dòng)用的裝備的種類和數(shù)量以及可調(diào)用的后備資源，建立起實(shí)時(shí)的戰(zhàn)場(chǎng)綜合火力評(píng)估鏈，預(yù)估所有裝備可以提供的最大火力。一旦明確作戰(zhàn)目標(biāo)，系統(tǒng)就可以分析出合適的火力打擊策略，確定所需要?jiǎng)佑玫难b備以及各種裝備之間的聯(lián)合策略，保證作戰(zhàn)目的的達(dá)成。只有全面掌握己方和敵軍的裝備部署情況，評(píng)估出合適的打擊策略，實(shí)現(xiàn)武器裝備之間的智能協(xié)同，才能避免作戰(zhàn)資源的盲目使用和不同裝備之間的相互干擾，最大限度的發(fā)揮其作戰(zhàn)效能。

3 關(guān)鍵技術(shù)展望

盡管應(yīng)用前景可觀，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還處在不斷發(fā)展的階段。物聯(lián)網(wǎng)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用更是剛剛起步，還有很多核心技術(shù)需要克服，才能真正發(fā)揮其效用。

3.1 大數(shù)據(jù)處理技術(shù)

信息化條件下，聲、光、電、磁、壓力、震動(dòng)等各類型傳感器的高密度鋪開，所搜集的數(shù)據(jù)信息將呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長(zhǎng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有的數(shù)據(jù)規(guī)模。高速的數(shù)據(jù)流對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理能力提出了極大的挑戰(zhàn)。不同種類的傳感器所搜集的數(shù)據(jù)類型各異，各種異構(gòu)和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)對(duì)信息的融合提出了新的要求[8]。只有實(shí)現(xiàn)對(duì)異構(gòu)數(shù)據(jù)的高效融合和快速處理，才能做到對(duì)同一目標(biāo)從不同角度的準(zhǔn)確感知，構(gòu)建一條清晰的綜合信息鏈，準(zhǔn)確反映戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的動(dòng)態(tài)變化。

3.2 數(shù)據(jù)挖掘與智能決策

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提取出隱藏在里面的信息，為決策提供可靠的依據(jù)。整個(gè)電子系統(tǒng)在運(yùn)行過程中將不斷收到傳感數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不僅規(guī)模龐大，結(jié)構(gòu)各異，包含著不確定性，且時(shí)效性要求高，對(duì)于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。認(rèn)知技術(shù)的“觀測(cè)-調(diào)整-認(rèn)知-決策”的認(rèn)知環(huán)，使得整個(gè)軍事電子系統(tǒng)具備了學(xué)習(xí)能力。信息的提取為決策提供了依據(jù)，對(duì)決策結(jié)果的再觀測(cè)又可以實(shí)時(shí)調(diào)整下一步?jīng)Q策，力求決策的準(zhǔn)確性。高效認(rèn)知和決策系統(tǒng)值得進(jìn)一步的研究。

3.3 高效的頻譜管理

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的快節(jié)奏使各類裝備位置變換極為頻繁，傳感數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集很大程度上依靠無線網(wǎng)絡(luò)。無線傳感網(wǎng)絡(luò)的工作環(huán)境極為復(fù)雜，信道狀況復(fù)雜多變，可能受到敵方強(qiáng)烈的電磁干擾，同時(shí)在目標(biāo)區(qū)域部署的大量傳感器和用頻設(shè)備之間對(duì)于有限的頻譜資源存在競(jìng)爭(zhēng)，可能面臨著頻譜緊張的問題。如何給海量的傳感設(shè)備分配工作頻率，避免相鄰傳感器之間、傳感器與雷達(dá)、導(dǎo)航等電磁設(shè)備之間的相互干擾，保證電子系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)電磁頻譜的管理提出了極高的要求。

3.4 網(wǎng)絡(luò)信息安全

網(wǎng)絡(luò)信息安全決定著整個(gè)電子系統(tǒng)建設(shè)的成敗?；谖锫?lián)網(wǎng)的軍事電子系統(tǒng)具備開放的特性，同時(shí)也衍生出自身的脆弱性。大量傳感器面臨著故障和失效風(fēng)險(xiǎn)，以致產(chǎn)生不準(zhǔn)確甚至錯(cuò)誤的感知結(jié)果；同時(shí)敵方可以通過部署惡意節(jié)點(diǎn)來攻擊網(wǎng)絡(luò)，利用其產(chǎn)生的虛假感知數(shù)據(jù)來干擾整個(gè)系統(tǒng)的判斷；戰(zhàn)場(chǎng)信息被敵方通過無線網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)截獲、干擾甚至篡改。這些都將使系統(tǒng)安全性面臨著極大的考驗(yàn)，所以高效的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相當(dāng)重要。實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的檢測(cè)和剔除惡意節(jié)點(diǎn)，研發(fā)合適的加解密技術(shù)、通信抗干擾技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)反攻擊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基于信用的不同等級(jí)的接入權(quán)限控制，建立相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制值得深入研究。

4 結(jié) 語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展將帶來軍事領(lǐng)域的新變革。只有研究和論證物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)未來的軍事電子系統(tǒng)建設(shè)可能產(chǎn)生的影響，才能引領(lǐng)軍事技術(shù)發(fā)展的潮流。當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事電子系統(tǒng)建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用還處于起步階段，然而伴隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，必將展現(xiàn)其重要的一面。

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