郝金杰+丁志宏+李春雨+龐鈺寧

摘 要：軍事遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)任務(wù)具有車輛數(shù)量多、裝備種類多、軍事人員多、出征路途遠(yuǎn)等特點(diǎn)，不同類型的裝備，機(jī)動(dòng)速度差異大，機(jī)動(dòng)任務(wù)中車隊(duì)首尾距離可達(dá)幾十公里，需統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮；高強(qiáng)度機(jī)動(dòng)中軍事車輛性能、特殊裝備運(yùn)輸完好性、司機(jī)身體狀態(tài)等關(guān)鍵信息需實(shí)時(shí)掌握，并對(duì)特殊事件即時(shí)做出合理決策。物聯(lián)網(wǎng)作為一種新興的民用技術(shù)，通過(guò)物物互聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)物資的全程管控，其已在快遞物流、智慧城市、智慧交通等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。文章針對(duì)軍事遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)任務(wù)特點(diǎn)，分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的總體架構(gòu)，并依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)思想設(shè)計(jì)了軍事機(jī)動(dòng)任務(wù)車輛管控方案，最后分析了方案實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：軍民融合；物聯(lián)網(wǎng)；遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)

信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中，軍事遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)任務(wù)越來(lái)越頻繁，裝備物資及作戰(zhàn)人員能否安全、快速地到達(dá)指定戰(zhàn)位，直接影響裝備快速展開(kāi)和作戰(zhàn)任務(wù)執(zhí)行。軍事任務(wù)遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)涉及的車輛、人員、特種裝備、作戰(zhàn)物資復(fù)雜多樣，機(jī)動(dòng)任務(wù)是對(duì)軍事車隊(duì)信息化水平的直接考驗(yàn)。目前，在軍事機(jī)動(dòng)任務(wù)中，各車輛之間基本靠對(duì)講機(jī)進(jìn)行短程無(wú)線通信，通信距離僅幾公里，且受遮擋物影響嚴(yán)重，車輛、物資、設(shè)備、人員等狀況則無(wú)法實(shí)時(shí)掌握，只能通過(guò)定時(shí)、定人檢查，信息化水平嚴(yán)重滯后，已不滿足日益頻繁的機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)任務(wù)需求。

近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，通過(guò)射頻識(shí)別、激光掃描器及紅外感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備，根據(jù)約定協(xié)議，將物體和互聯(lián)網(wǎng)相互連接，實(shí)現(xiàn)信息通信及交換，從而實(shí)現(xiàn)信息智能化定位、識(shí)別、監(jiān)控及跟蹤管理，極大優(yōu)化了物流運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)了物流智能化及可視化，并且有效降低了在物流成本[1]。在現(xiàn)代社會(huì)信息時(shí)代發(fā)展的大背景下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)及其應(yīng)用已經(jīng)成為一種必然趨勢(shì)，同時(shí)也是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的一種必然要求。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而言，其在社會(huì)民用方面具有十分廣泛的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在智能化設(shè)備及設(shè)施方面的應(yīng)用，對(duì)很多領(lǐng)域發(fā)展均起到十分廣泛的推動(dòng)作用[2-3]。

物聯(lián)網(wǎng)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，已經(jīng)初步顯現(xiàn)。美軍規(guī)定任何進(jìn)入其所轄?wèi)?zhàn)區(qū)的物資必須貼有射頻標(biāo)簽，這樣就可毫不費(fèi)力地得到一張戰(zhàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)物流全景圖。按照這張全景圖調(diào)配部署，后勤補(bǔ)給可更快、更精確，大大縮短了美軍的平均后勤補(bǔ)給時(shí)間，后勤物資保障效率也大幅提升[4]。繼美國(guó)之后，日本、英國(guó)、意大利等國(guó)也對(duì)軍事物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)表現(xiàn)出極大興趣，紛紛展開(kāi)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事應(yīng)用領(lǐng)域的研究。隨著射頻識(shí)別技術(shù)、二維條碼技術(shù)和智能傳感技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的軍事應(yīng)用前景更加廣闊，可有效提高部隊(duì)遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)能力[5-6]。

在軍民融合背景下，針對(duì)軍事遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)任務(wù)難點(diǎn)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)任務(wù)，通過(guò)傳感器和特殊網(wǎng)絡(luò)通信，可獲取機(jī)動(dòng)過(guò)程中的軍事車輛導(dǎo)航定位、周邊環(huán)境信息、車輛關(guān)鍵參數(shù)、司機(jī)身體健康指標(biāo)、特種裝備運(yùn)輸安全信息等，并將多類型信息進(jìn)行融合匯集，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛和人員的全程管控。同時(shí)，可通過(guò)車輛遠(yuǎn)程故障診斷中的無(wú)線信息傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)⑽募?、同步音頻與視頻通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)由故障車輛及時(shí)傳回到后勤技術(shù)保障中心，由專家快速分析故障可能的原因以及解決辦法，即時(shí)做出合理決策。

1 物聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)

1999年美國(guó)麻省理工學(xué)院建立了“自動(dòng)識(shí)別中心”，首次闡明了物聯(lián)網(wǎng)的基本含義。2005年國(guó)際電信聯(lián)盟（International Telecommunication Union，ITU）發(fā)布的報(bào)告中正式引用了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。2008年起各國(guó)政府開(kāi)始重視下一代的技術(shù)規(guī)劃，美國(guó)國(guó)際商用機(jī)器公司（International Business Machine，IBM）提出“智慧地球”受到美國(guó)各界的高度重視，歐盟提出《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃》以實(shí)現(xiàn)其“重振歐洲”的夢(mèng)想，溫家寶總理在視察無(wú)錫產(chǎn)業(yè)園區(qū)時(shí)也明確提出了“感知中國(guó)”的概念，物聯(lián)網(wǎng)作為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，被寫(xiě)入政府工作報(bào)告，我國(guó)開(kāi)始把物聯(lián)網(wǎng)作為未來(lái)重要的發(fā)展戰(zhàn)略。

物聯(lián)網(wǎng)英文名稱是“Internet of Things”，顧名思義，就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。目前被普遍接受的概念是：物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)無(wú)線射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification Devices，RFID）、紅外感應(yīng)器、GPS、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)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。簡(jiǎn)而言之，物聯(lián)網(wǎng)讓物體能“看見(jiàn)”、可“交流”、會(huì)“思考”、聽(tīng)“指揮”，好像使物體也擁有了智慧。

物聯(lián)網(wǎng)總體體系架構(gòu)可分為感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層（見(jiàn)圖1）。感知層位于最底層，是物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別物體、采集信息的來(lái)源。中間傳輸層負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。數(shù)據(jù)層負(fù)責(zé)匯集傳感器數(shù)據(jù)，并進(jìn)行詳細(xì)分析。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，其與行業(yè)需求相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)需要射頻識(shí)別、傳感器等感知技術(shù)即時(shí)獲取物品信息；通過(guò)各種有線、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將這些信息傳遞到信息存儲(chǔ)與處理中心，還要依托云計(jì)算強(qiáng)大的計(jì)算能力處理這些海量信息；最后需要各種應(yīng)用程序滿足終端用戶的不同需求，例如智能交通、安防、物流以及軍事應(yīng)用等。物聯(lián)網(wǎng)雖然是一個(gè)新概念，但是組成物聯(lián)網(wǎng)的各部分都是早已存在的技術(shù)或概念。因此，物聯(lián)網(wǎng)不是憑空出現(xiàn)的，而是在原有技術(shù)基礎(chǔ)上的提升、匯總和融合。

1.1 感知層

感知層的主要功能是信息采集，根據(jù)一定的采集周期和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，定時(shí)向各大智慧交通前端系統(tǒng)采集基礎(chǔ)交通流數(shù)據(jù)。感知層的主要系統(tǒng)有GPS定位設(shè)備，各類攝像頭，RFID，船舶專用檢測(cè)設(shè)備等其他各類傳感器，通過(guò)多類型感知設(shè)備，使車輛感知全面覆蓋。

1.2 傳輸層

傳輸層的主要功能是信息傳輸，包括信息傳輸?shù)姆绞郊巴ㄓ嵰?guī)約，及時(shí)將采集的信息和控制信息進(jìn)行上傳下達(dá)。機(jī)動(dòng)車隊(duì)主要依靠無(wú)線移動(dòng)通信。隨著人們對(duì)信息傳遞要求的提高，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)越來(lái)越受重視。endprint

1.3 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層主要由數(shù)據(jù)交換平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析平臺(tái)和云計(jì)算中心組成。主要功能是信息的融合共享，包含車輛相關(guān)的實(shí)時(shí)信息和各類數(shù)據(jù)庫(kù)，并進(jìn)行高效計(jì)算。云計(jì)算中心針對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、計(jì)算，包括海量存儲(chǔ)與查詢、虛擬存儲(chǔ)、高性能計(jì)算、彈性計(jì)算、安全管理、負(fù)載均衡、數(shù)據(jù)清洗等。

1.4 應(yīng)用層

應(yīng)用層的主要功能是信息處理，基于數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)庫(kù)及計(jì)算，通過(guò)實(shí)時(shí)在線的數(shù)據(jù)融合模型和數(shù)據(jù)分析模型來(lái)挖掘得到各種深層次的有價(jià)值的出行輔助信息，以支持各種交通應(yīng)用。應(yīng)用層主要包含4大應(yīng)用平臺(tái)：車輛管理平臺(tái)、信息服務(wù)平臺(tái)、應(yīng)急指揮平臺(tái)、決策支持平臺(tái)。各類管理和服務(wù)消息通過(guò)短信、電話、廣播、電子信息板、電子郵件、網(wǎng)站、移動(dòng)APP等多種渠道方式發(fā)布至用戶端，形成全面、即時(shí)、合理的車輛監(jiān)管系統(tǒng)。

2 軍事任務(wù)車輛管控方案設(shè)計(jì)

針對(duì)軍事遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)任務(wù)管控需求和現(xiàn)實(shí)難點(diǎn)，依據(jù)物流網(wǎng)總體架構(gòu)，對(duì)軍事機(jī)動(dòng)任務(wù)信息化管控方案進(jìn)行設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖2）。

感知層主要包括車輛和人員的信息采集傳感器，車輛傳感器主要包括地理資訊系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）系統(tǒng)、北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)、物資掉落告警系統(tǒng)、車距監(jiān)測(cè)傳感器、車輛自身傳感器等，可對(duì)車輛機(jī)動(dòng)任務(wù)進(jìn)行實(shí)時(shí)導(dǎo)航和路徑規(guī)劃，可全時(shí)監(jiān)視物資運(yùn)輸狀態(tài)，并進(jìn)行車距告警和車輛運(yùn)行全面監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)車輛、物資的關(guān)鍵數(shù)據(jù)完全采集。人員信息采集主要是獲取司機(jī)、副駕駛員等關(guān)鍵崗位人員的心跳、體溫、血壓、疲勞程度等生命體征，實(shí)時(shí)掌控人員身體狀態(tài)，確保不出現(xiàn)疲勞駕駛和非戰(zhàn)斗減員。

傳輸層主要為加密移動(dòng)通信，在確保軍事秘密安全條件下實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信。車輛、人員、物資信息通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至數(shù)據(jù)信息中心。

數(shù)據(jù)層主要是匯集各類傳感器測(cè)得的信息，并進(jìn)行分析挖掘，畫(huà)出車隊(duì)運(yùn)行態(tài)勢(shì)圖、人員身體狀態(tài)表、合理規(guī)劃車隊(duì)行駛路徑，并找出潛在風(fēng)險(xiǎn)，方便指揮員全時(shí)、全面、直觀地掌控機(jī)動(dòng)任務(wù)的實(shí)時(shí)狀態(tài)。

應(yīng)用層主要是基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對(duì)車輛、人員進(jìn)行協(xié)調(diào)指揮，實(shí)現(xiàn)軍事機(jī)動(dòng)任務(wù)各個(gè)單元要素的合理指揮和有效管控。并依據(jù)綜合信息分析結(jié)果，輔助指揮員對(duì)任務(wù)中出現(xiàn)的緊急事態(tài)進(jìn)行即時(shí)決策。

3 方案實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)

軍事機(jī)動(dòng)任務(wù)全程管控信息化建設(shè)方案與民用物聯(lián)網(wǎng)有較大區(qū)別，主要表現(xiàn)在安全保密要求高、信息采集要求全、數(shù)據(jù)分析要求準(zhǔn)、輔助決策要求快等，在民用轉(zhuǎn)軍用具體方案實(shí)現(xiàn)中需解決克服一些難題。

3.1 通信網(wǎng)絡(luò)安全加密

軍事行動(dòng)密級(jí)要求高，在車輛間的通信網(wǎng)絡(luò)必須增加符合國(guó)軍標(biāo)的保密措施，達(dá)到信息安全可靠，無(wú)泄密風(fēng)險(xiǎn)。而相關(guān)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)尚未完全成熟，需逐步探討和解決軍用物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸?shù)谋Ｃ軉?wèn)題。

3.2 國(guó)產(chǎn)傳感器未達(dá)軍標(biāo)

物聯(lián)網(wǎng)建立在多類型傳感器基礎(chǔ)上，軍事機(jī)動(dòng)任務(wù)中，傳感器必須國(guó)產(chǎn)化。國(guó)內(nèi)傳感器普遍可靠性、穩(wěn)定性不高，未能獲得國(guó)軍標(biāo)，在軍事應(yīng)用中存在無(wú)國(guó)產(chǎn)傳感器可選的問(wèn)題。

3.3 法規(guī)規(guī)范未完備

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)法律法規(guī)尚未成熟，在實(shí)際技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中存在無(wú)法可依、無(wú)規(guī)可依的現(xiàn)象。

4 結(jié)語(yǔ)

在軍民融合大背景下，針對(duì)軍事機(jī)動(dòng)任務(wù)中的難點(diǎn)，本文分析了物聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)、搭建了軍事機(jī)動(dòng)任務(wù)管控方案并分析了方案實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)。文中方案將成熟的民用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)合理應(yīng)用至軍事遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)任務(wù)監(jiān)測(cè)管控中，解決信息采集、協(xié)調(diào)指揮、應(yīng)急決策等難題，可實(shí)現(xiàn)部隊(duì)遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)戰(zhàn)斗力快速提升。

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Abstract：The characteristic of army remote maneuver is various vehicles， equipment and staffs. Different types of equipment have the difference in moving velocity， which makes the distance of troops as far as a few tens of kilometers. The significant information such as vehicle performance， special equipment integrity and driver state should be grasped in real time and peculiar incident has to be made a strategic decision timely. Internet of Things is a new civil technology which has been used in logistics， smart city and smart traffic. In this article， under the background of civil-military integration， the army remote maneuver characteristic is analyzed， and the army remote maneuver scheme is designed based on Internet of Things structure. Finally， the scheme difficulty is analyzed and enumerated.

Key words：civil-military integration； Internet of Things； remote maneuverendprint