牛星星， 王鐵寧， 劉大偉 （裝甲兵工程學(xué)院，北京 100072）

隨著美國MIT Auto-ID Center對物聯(lián)網(wǎng)概念的提出以及各個發(fā)達(dá)國家對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)認(rèn)識的不斷深入，我國也開始將物聯(lián)網(wǎng)納入到國家五大新型戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，開始全面認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會給各個產(chǎn)業(yè)帶來的巨大前景。裝備器材保障作為我軍裝備保障的重要方面，如果將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正確合理的納入到裝備器材保障中去，將有效提升我軍的裝備保障能力。

1 裝備器材保障物聯(lián)網(wǎng)概論

物聯(lián)網(wǎng) （The internet of things，IOT），按照國際電信聯(lián)盟 （ITU）的定義，物聯(lián)網(wǎng)主要解決物品到物品 （Thing to thing,T2T）， 人到物品 （Human to thing,H2T）， 人到人 （Human to human,H2H） 之間的互連。是在計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，通過射頻識別 （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，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[1]。裝備器材保障物聯(lián)網(wǎng) （Equipment material support internet of things，EMS-IOT）作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在裝備器材保障中的應(yīng)用，涵蓋了裝備器材保障的全過程，具體可以分為 “在籌” “在儲” “在供” “在運(yùn)”四個方面。

裝備器材保障物聯(lián)網(wǎng)對于裝備保障能力的提升有著重要作用： （1）裝備器材保障物聯(lián)網(wǎng)使得裝備保障系統(tǒng)的頂層設(shè)計得到統(tǒng)一，整體能力得到增強(qiáng)。裝備器材保障物聯(lián)網(wǎng)核心理念是通過物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)、構(gòu)架、設(shè)計原則來對裝備保障系統(tǒng)進(jìn)行整體規(guī)劃，因此裝備保障整個系統(tǒng)建設(shè)必須遵循物聯(lián)網(wǎng)的某些標(biāo)準(zhǔn)和要求。 （2）裝備保障系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)手段更加豐富多樣，實(shí)現(xiàn)周期縮短。通過對裝備保障物聯(lián)網(wǎng)信息的有效處理，能夠在最短的時間得到全面有效的數(shù)據(jù)，為正確遂行裝備保障任務(wù)建立基礎(chǔ)。

2 裝備器材保障物聯(lián)網(wǎng)模型構(gòu)建及分析

裝備保障物聯(lián)網(wǎng)原理如圖1所示，通過EMS-IOT將裝備保障器材的實(shí)時信息和地理位置等信息直接反映給無線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，然后通過移動入網(wǎng)端口按照規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)入到以太網(wǎng)中，形成海量信息庫，擁有權(quán)限的部隊和單位在任何時候、任何地點(diǎn)通過PDA、移動筆記本電腦、固定PC等設(shè)備從云端服務(wù)器組進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取、處理以及遠(yuǎn)程控制等操作。

2.1 裝備器材保障物聯(lián)網(wǎng)理論模型

在模型的建立上，裝備保障物聯(lián)網(wǎng)采用物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)模型，建立裝備保障物聯(lián)網(wǎng)理論模型如圖2所示，將裝備保障物聯(lián)網(wǎng)分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。

（1）感知層。通過無線傳感器、二維條形碼技術(shù)、RFID技術(shù)、GPS定位技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)等實(shí)現(xiàn)信息的感知，即自動識別并采集所需裝備器材的信息。針對不同環(huán)節(jié)，可采用不同的信息感知設(shè)備。如 “在儲”裝備器材可以采用RFID標(biāo)簽或無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行定位感知，而 “在運(yùn)”裝備器材由于運(yùn)行范圍較大，則必須借助于移動通信和衛(wèi)星定位。

（2）網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層主要實(shí)現(xiàn)兩個功能：一是對海量信息的解碼和處理。經(jīng)過解碼和處理后，將海量信息變成適合于不同用戶的分類信息，并將其分別存儲在分布式數(shù)據(jù)庫中，以供不同用戶、不同部門的調(diào)用。例如，從標(biāo)有RFID射頻標(biāo)簽的器材上面，通過手持機(jī)閱讀標(biāo)簽得到了它的特定編號與標(biāo)簽中的基本信息，然后將其信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)用分布式數(shù)據(jù)庫中該編號所對應(yīng)的信息，從而完成了對裝備器材的全面感知[2]。二是實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。無論是下級單位向上級匯報還是相關(guān)部門對裝備器材信息的獲取等都需要借助于網(wǎng)絡(luò)。這就需要各個涉及到物聯(lián)網(wǎng)感知層的單位對器材裝備感知之后，通過統(tǒng)一的裝備器材編碼標(biāo)準(zhǔn)以及入網(wǎng)協(xié)議傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，以供使用。傳輸網(wǎng)絡(luò)主要包括具有嚴(yán)格加密的無線傳感網(wǎng)絡(luò)、軍隊綜合信息網(wǎng)、指揮專用網(wǎng)、北斗衛(wèi)星通訊系統(tǒng)等。

（3）應(yīng)用層。裝備器材保障物聯(lián)網(wǎng)將應(yīng)用層劃分為三部分：應(yīng)用系統(tǒng)、載體和終端。

①應(yīng)用系統(tǒng)：主要指裝備保障物聯(lián)網(wǎng)涉及到的相關(guān)部門設(shè)計的相應(yīng)的信息系統(tǒng)，包括裝備器材籌措系統(tǒng)、裝備器材供應(yīng)系統(tǒng)、裝備器材存儲系統(tǒng)、裝備器材運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)等[3-4]。這些系統(tǒng)都可調(diào)用裝備器材保障物聯(lián)網(wǎng)的資源。如現(xiàn)已全面實(shí)施的 “裝甲裝備器材網(wǎng)絡(luò)管理信息系統(tǒng)”[5]。

②載體：是指安裝有裝備保障物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用終端的設(shè)備設(shè)施或人員。通常情況下由具體的設(shè)備，單兵、單車裝備組成。例如在關(guān)鍵的設(shè)施、重要設(shè)備上安裝終端，實(shí)現(xiàn)定位與通信，美軍單兵攜帶的衛(wèi)星定位裝置，指揮車上安裝的指揮輔助系統(tǒng)等。

③終端：有固定式、車載、手持式等類型。根據(jù)其所搭載的載體不同而有所區(qū)別。在裝備器材保障指揮機(jī)構(gòu)安裝的監(jiān)控設(shè)備是固定式的，在各種保障車輛上安裝的監(jiān)控終端是車載的；配發(fā)給單兵，用于定位、導(dǎo)航、查詢等功能的手持機(jī)是屬于手持式的。終端類型如圖3、圖4所示。

圖3 手持型終端

圖4 車載型終端

2.2 裝備器材保障物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架分析

根據(jù)EMS-IOT的物理模型，可以將裝備保障物聯(lián)網(wǎng)按照信息流的順序劃分為信息的感知、傳輸、處理和調(diào)用顯示。就是通過各類傳感器等感知設(shè)備將裝備的信息經(jīng)過無線和有線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)揭蕴W(wǎng)中，再通過云端服務(wù)器進(jìn)行信息篩選，分析和處理，最后通過人機(jī)交互系統(tǒng)反映給相關(guān)部門和用戶。將裝備保障物聯(lián)網(wǎng)按照業(yè)務(wù)分為： “在籌”、 “在儲”、 “在供”、 “在運(yùn)”四個物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)，且每個物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)都是相互影響、相互補(bǔ)充的統(tǒng)一整體。

2.2.1 “在籌”物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)

裝甲裝備器材籌措就是裝甲器材主管部門，通過各種形式和渠道，有組織、有計劃、有選擇的進(jìn)行申請、采購、訂貨、生產(chǎn)等籌集器材的活動。若我軍已經(jīng)成功建立了裝備保障物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，就可以隨時隨地地從物聯(lián)網(wǎng)上獲得裝備的實(shí)力情況、技術(shù)狀況、作訓(xùn)任務(wù)，裝備可能消耗的摩托小時，器材目前的消耗統(tǒng)計信息，計劃參與的作訓(xùn)人員信息，場地信息以及管理水平歷史信息等，獲得涉及到 “在儲”裝備器材保障階段 （簡稱 “在儲”階段）的庫存結(jié)構(gòu)、數(shù)量、質(zhì)量，可利用庫存量等庫存狀況，供貨單位的生產(chǎn)能力，價格浮動情況等器材籌措決策過程中所要考慮的因素，綜合分析處理后，提供輔助決策，最終根據(jù)這些獲得的信息決定計劃任務(wù)量的多少，器材需求量的多少，初期庫存量的多少和器材籌措量的多少。

2.2.2 “在儲”物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)

器材儲備是指器材離開生產(chǎn)過程，尚未進(jìn)入裝備維修消耗過程，在流通領(lǐng)域中形成的暫時停留。它是保證裝備維修能夠正常進(jìn)行的客觀必要條件。通過物聯(lián)網(wǎng)，可以隨時獲得儲備的器材數(shù)量是否合適，是否存在器材需求緊缺或者器材積壓，器材的品種是否齊全，結(jié)構(gòu)是否合理，器材儲備的空間分配是否合理，倉庫區(qū)域的安全管理，溫濕度監(jiān)控以及儲備區(qū)外的交通道路情況，地理自然環(huán)境等信息。而且可以建立自動警報或者監(jiān)控系統(tǒng)，如果超出允許范圍，立刻反饋給相關(guān)人員。

2.2.3 “在供”物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)

器材供應(yīng)是指器材由生產(chǎn)企業(yè)作為商品向生產(chǎn)消耗單位流通過程中所采取的商品交換形式。器材供應(yīng)方式的選擇：根據(jù)器材本身的特點(diǎn)，如大型機(jī)械設(shè)備，精密儀器，易燃、易爆、易損壞這樣的器材選擇中轉(zhuǎn)方式，器材需求量大的、無特殊情況的多采用直供方式。這些因素都可以同過物聯(lián)網(wǎng)將信息匯總，預(yù)決策，給決策部分提供輔助決策能力，提高決策效率。另外，在供應(yīng)網(wǎng)點(diǎn)的設(shè)置時，可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對地理信息進(jìn)行分析與反饋，隨時反應(yīng)網(wǎng)點(diǎn)周圍的環(huán)境及交通，對網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行分析比較之后決定，做到科學(xué)合理。

2.2.4 “在運(yùn)”物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)

器材運(yùn)輸是指器材借助外力在空間上發(fā)生的位置轉(zhuǎn)移的經(jīng)濟(jì)活動，它是部門之間、地區(qū)之間、生產(chǎn)與消費(fèi)之間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系橋梁。選擇合理的運(yùn)輸方案和路徑可以保障器材補(bǔ)給的安全性、及時性和低費(fèi)用， “在供”階段已經(jīng)確定了供給的方式，這里則要根據(jù)器材需求緩急程度，用戶到貨時間等具體考慮運(yùn)輸器材的人、費(fèi)用、運(yùn)輸方式、運(yùn)輸路線，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)反饋的具體信息，再通過相關(guān)部門和專家進(jìn)行評估決策，得出安全性最強(qiáng)、路程最短、效益最高的運(yùn)輸路線和運(yùn)輸方式以及運(yùn)輸人員。

3 裝備器材保障物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用及研究重點(diǎn)

3.1 應(yīng)用實(shí)施

裝備器材保障物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)步驟是由點(diǎn)及面，由局部到整體，由平面向立體，由橫向向橫縱一體化的發(fā)展過程。概括來說，就是首先實(shí)現(xiàn)局部的多點(diǎn)的互聯(lián)互通，而后擴(kuò)展為一個覆蓋整個平面的網(wǎng)絡(luò)，最后向立體空間發(fā)展，形成了一個立體、全維覆蓋的網(wǎng)絡(luò)。裝備保障物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)施主要可以分為四個階段。分別為：初級階段、發(fā)展階段、高級階段和理想階段。

初級階段：實(shí)現(xiàn)局部的互聯(lián)互通，選取重點(diǎn)個別單位進(jìn)行試點(diǎn)建設(shè)。要全面實(shí)現(xiàn)裝備保障物聯(lián)網(wǎng)需要較大的投入以及較高的技術(shù)手段，離我軍的實(shí)際情況還有一定的差距。選擇一個區(qū)域進(jìn)行試點(diǎn)，借助地方的優(yōu)勢，從中獲取經(jīng)驗(yàn)，然后在面上鋪開發(fā)展，此外集中一批專家，籌措一定經(jīng)費(fèi)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，建立系統(tǒng)、全面裝備保障物聯(lián)網(wǎng)。

發(fā)展階段：實(shí)現(xiàn)一個區(qū)域內(nèi)多個單位的互聯(lián)。通過初級階段獲得的經(jīng)驗(yàn)與培養(yǎng)的技術(shù)人員，開始帶動一個區(qū)域內(nèi)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。這一方面可以對前期所得的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，另一方面可以培養(yǎng)多一些裝備保障物聯(lián)網(wǎng)方面的專家與技術(shù)，達(dá)到供需均衡發(fā)展。

高級階段：實(shí)現(xiàn)區(qū)域與區(qū)域之間的互聯(lián)。我軍區(qū)域內(nèi)部裝備保障物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)相對比較成熟，可以拓展到跨區(qū)域、跨兵種的裝備器材保障物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展階段，開始形成初級的全軍裝備保障物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

理想階段：最后實(shí)現(xiàn)裝備保障各個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的嫻熟、科學(xué)的互聯(lián)互通。在這個階段全面實(shí)現(xiàn)我軍的裝備保障物聯(lián)網(wǎng)，形成一個系統(tǒng)、全面、科學(xué)的涵蓋全軍裝備器材保障的物聯(lián)網(wǎng)。

3.2 研究重點(diǎn)

（1）重點(diǎn)要把握對 “感知”和 “識別”等關(guān)鍵技術(shù)的突破。在逐步實(shí)施EMS-IOT時，目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)難題仍然非常突出，因此，要把全面感知技術(shù)與自動識別技術(shù)的攻關(guān)與應(yīng)用作為切入點(diǎn)。例如，二維條形碼、RFID技術(shù)、紅外感應(yīng)裝置、GPS定位、GIS地理信息以及激光掃描等技術(shù)難題。使得能夠在裝備保障過程當(dāng)中快速準(zhǔn)確地標(biāo)識、管理、點(diǎn)驗(yàn)、物流控制等操作。

（2）總體規(guī)劃要正確。雖然我軍迫切需要裝備保障物聯(lián)網(wǎng)來顯現(xiàn)我軍的裝備保障信息化，但是必須嚴(yán)格按照科學(xué)的項(xiàng)目研究方法實(shí)施，從需求論證、立項(xiàng)審查、科研攻關(guān)、試點(diǎn)建設(shè)、改進(jìn)完善、全面推廣等一系列環(huán)節(jié)逐步進(jìn)行。否則，將埋下重大隱患，得不償失。

（3）安全保密工作必須放首位。雖然裝備保障物聯(lián)網(wǎng)是我軍裝備保障發(fā)展的趨勢，但是在實(shí)施裝備保障物聯(lián)網(wǎng)的同時，必須把好安全關(guān)，將信息安全技術(shù)，完善的信息服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)防御，安全保障系統(tǒng)等技術(shù)納入到攻堅行列當(dāng)中，重點(diǎn)研究加密技術(shù)，身份識別認(rèn)證技術(shù)，授權(quán)管理技術(shù)等[6]。

4 結(jié)束語

裝備保障物聯(lián)網(wǎng)是一把雙刃劍，一方面可以使我軍隨時隨地獲得裝備的即時信息，提高裝備保障的能力，而另一方面也將我軍的裝備情況完全暴露在無線網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，具有巨大的安全隱患，所以我們應(yīng)正確認(rèn)識裝備保障物聯(lián)網(wǎng)，在發(fā)展裝備保障物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)越性的同時，緊抓安全保密問題，使之成為我軍裝備保障的有生力量，提升裝備保障能力的智能化、自動化水平。

[1] 田景熙.物聯(lián)網(wǎng)概論[M].南京：東南大學(xué)，2010.

[2] 李忠紅，王鐵寧,等.RFID技術(shù)在物流中應(yīng)用的探討[J].物流科技，2004,27(109):11-14.

[3] 王宗喜.軍事物流學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[4] 王鐵寧，王兵，王玉泉.裝備物流[M].北京：國防工業(yè)出版社，2007.

[5] 楊學(xué)強(qiáng)，王勝得，彭艷麗.裝甲裝備器材網(wǎng)絡(luò)管理信息系統(tǒng)培訓(xùn)教程[M].北京：裝甲兵工程學(xué)院，2001,12(2):1-2.

[6] 宋川.對通指裝備技術(shù)保障物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的思考[J].軍事通信學(xué)術(shù)，2010(1):15-17.