王 磊
(總后后勤科學研究所,北京 100071)
現(xiàn)代軍事物流與傳統(tǒng)軍事物流相比,最大的區(qū)別就是引入了先進的信息技術(shù)。各種信息技術(shù)的應(yīng)用研究是現(xiàn)代軍事物流的重要議題。條形碼、二維碼、無線射頻識別(RFID)、移動通信、衛(wèi)星通信、地理信息系統(tǒng)(GIS)及衛(wèi)星定位等信息技術(shù)的應(yīng)用,使得現(xiàn)代軍事物流的效率得到了大大的提升。目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,更是為現(xiàn)代軍事物流增添了迅猛發(fā)展的助推劑。物聯(lián)網(wǎng)將為現(xiàn)代軍事物流體系的增效率、降成本、提精度等方面提供強有力的支撐。
物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱是(IoT,Internet of Things),顧名思義,物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的網(wǎng)絡(luò)”。物聯(lián)網(wǎng)的最終目標是要將自然空間中的所有物體通過網(wǎng)絡(luò)連接起來。物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò),是在現(xiàn)有各種網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò),同時現(xiàn)實生活中的所有物體在物聯(lián)網(wǎng)上都有對應(yīng)的實體,可以說最終的物聯(lián)網(wǎng)就是虛擬的、數(shù)字化的現(xiàn)實物理空間。
物聯(lián)網(wǎng)的概念是麻省理工學院Auto-ID實驗室的Ashton教授于1999年提出的。目前物聯(lián)網(wǎng)的定義還沒有完全統(tǒng)一,其普遍采用的定義[1]是:利用二維碼、無線射頻識別(RFID,Radio Frequency Identification Devices)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)(GPS,Global Position System)、激光掃描器等各種感知技術(shù)和設(shè)備,使任何物體與網(wǎng)絡(luò)相連,全面獲取現(xiàn)實世界的各種信息,完成物與物、人與物的信息交互,以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、管理和控制。
從物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上看,物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展到一定階段后出現(xiàn)的一種聚合性應(yīng)用與技術(shù)提升,將各種感知技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能與自動化技術(shù)聚合與集成應(yīng)用,使人與物智慧對話,創(chuàng)造一個智慧的世界[2-3]。
物聯(lián)網(wǎng)具備 3個特點:①全面感知,即利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息;②可靠傳遞,通過各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去;③智能應(yīng)用,利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術(shù),對天量(注:互聯(lián)網(wǎng)中,人們常說海量數(shù)據(jù),物聯(lián)網(wǎng)的信息量比互聯(lián)網(wǎng)大得多,因而這里將其稱為天量數(shù)據(jù))數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理,對物體實施智能化的控制。
從物聯(lián)網(wǎng)的3個特點出發(fā),業(yè)界將物聯(lián)網(wǎng)分為3個層次,底層是感知世界的感知層,第 2層是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)層,最上面則是應(yīng)用層,如圖1所示。
物流的概念誕生于軍事領(lǐng)域,二戰(zhàn)時期,美軍為了高效、準確地將各種軍用物資運送到戰(zhàn)場上去,引入了物資配送理論,對軍事物資實現(xiàn)有效的管理,取得了顯著效果,在此基礎(chǔ)上逐步發(fā)展提出了物流理論。戰(zhàn)后物流理論飛速發(fā)展,在民用領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,其發(fā)展成果反過來又推動了軍事物流的發(fā)展。
軍事物流是對軍用物資進行動態(tài)管理,通過對物流信息的處理,使軍事物資的采集、包裝、運輸、存儲、分揀等物流環(huán)節(jié)能夠準確、高效、安全和可控。與社會物流相比,軍事物流具有很強的特殊性,主要包括軍事物資的專用性、物流信息安全保密性、物流管理嚴格性、物流運作縝密性、物流供需不均衡等方面[4]。
冷兵器時期的軍事物流比較落后,基本局限于手拉肩扛、人背馬馱的原始狀態(tài);工業(yè)革命之后的軍事物流,從手工化發(fā)展到了機械化,包括了采集、包裝、運輸、存儲、分揀等多個環(huán)節(jié),其保障范圍也從單一保障方式,擴展到了陸、海、空三維空間保障方式;信息技術(shù)發(fā)展成熟之后,隨著計算機技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)等先進技術(shù)廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,軍事物流正從機械化向信息化邁進。
軍事物流信息化,包括軍事物資包裝、存儲、分揀等環(huán)節(jié)的自動化,調(diào)度、運輸、配送等環(huán)節(jié)的可視化,監(jiān)控、管理等環(huán)節(jié)的信息化等多方面內(nèi)容。軍事物流信息化需要現(xiàn)代信息技術(shù)的支撐,集傳感器技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)于一體的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正好能滿足軍事物流信息化的需要。
物聯(lián)網(wǎng)的目前是要實現(xiàn)所有物體的連接。對于軍事物流來說,就是要通過物聯(lián)網(wǎng)將所有的軍事物資連接起來。相對于目前的軍事物流信息系統(tǒng)來說,通過物聯(lián)網(wǎng)連接的軍事物流體系將更加豐富,信息將更加準確,系統(tǒng)效率將更高。
物聯(lián)網(wǎng)感知層,包括各種感知器件,如條形碼、二維碼、RFID標簽、全球定位系統(tǒng)(GPS)、傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點等??赡苣壳耙呀?jīng)應(yīng)用成熟的軍事物流信息系統(tǒng)中已經(jīng)使用了這些感知器件,但是從物聯(lián)網(wǎng)的角度看,目前系統(tǒng)的覆蓋范圍還不夠全。軍事物聯(lián)網(wǎng)中,每一件獨立的軍事物資都是網(wǎng)絡(luò)連接的對象,也就是說每一件軍事物資都要布置上感知器件,在軍事物流過程中,每一件獨立的軍事物資都要貼上標簽或者裝上傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。通過感知層的作用,將為每一件獨立的軍事物資在軍事物聯(lián)網(wǎng)中建立起一個與之對應(yīng)的映射物資,這樣將現(xiàn)實中的軍事物資與軍事物聯(lián)網(wǎng)中的虛擬化的軍事物資對應(yīng)起來。
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層,包括各種通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),如有線、衛(wèi)星等核心網(wǎng),短波、超短波、衛(wèi)星、移動通信等接入網(wǎng)。軍事物聯(lián)網(wǎng)中,將會有更多的網(wǎng)絡(luò)資源供軍事物流系統(tǒng)使用,通過網(wǎng)絡(luò),感知層感知的每一件獨立軍事物資的位置、狀態(tài)、使用情況的信息將無縫實時地傳送到各個應(yīng)用系統(tǒng)中。與目前的網(wǎng)絡(luò)層相比,軍事物流信息的數(shù)據(jù)量將大大增加,這對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層提出了更高的要求。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層,包括各種軍事物流信息系統(tǒng),如倉儲管理系統(tǒng)、運輸管理系統(tǒng)、物資管理系統(tǒng)等。物聯(lián)網(wǎng)中的軍事物流信息系統(tǒng),責任將更大,壓力也將更大。由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量的增大,信息系統(tǒng)必須以更高的效率進行數(shù)據(jù)的處理和分析,并且還要向更多的用戶提供各種應(yīng)用接口。
目前,物聯(lián)網(wǎng)的部分技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于軍事物流體系中,比如軍車的電子(RFID)車牌系統(tǒng)、軍事物資自動倉庫、槍械管理、軍車管理控制系統(tǒng)、軍營管理等,這些應(yīng)用都是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的初級階段,隨著技術(shù)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將更加廣泛,并且這些原本獨立的應(yīng)用將連接起來,形成軍事物流物聯(lián)網(wǎng),然后又與其軍事應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)一起組成覆蓋所有軍事應(yīng)用的軍用物聯(lián)網(wǎng),真正實現(xiàn)從傳感器到射手的無縫鉸鏈。
戰(zhàn)場情況瞬息萬變,戰(zhàn)場信息的收集和管理無法依賴固定的基礎(chǔ)設(shè)施進行,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將是戰(zhàn)場物資管理的一大利器。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是自組織、分布式網(wǎng)感知網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),每個節(jié)點擁有傳感器、處理器、存儲器和通信器件[5]。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能夠在不依賴固定網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的支持下,監(jiān)控和追蹤目標,這個特點正是戰(zhàn)場所需要的。軍事物資隨著戰(zhàn)場情況的變化出現(xiàn)在不同的地點,指揮員需要實時的了解物資的位置、狀況、數(shù)量等。傳統(tǒng)的物資管理方式無法適應(yīng)信息化戰(zhàn)爭的需要。在“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”中,要求能夠在正確時間、正確地點、正確方式,將正確信息交給正確的人,對“信息”如此要求,同樣對物資也是如此要求。這種5個正確的軍事物流體系依賴于戰(zhàn)場上的分布式自組織信息網(wǎng)絡(luò),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)恰恰能夠滿足此需求[6]。
每件物資上安裝有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,配置溫度、位置、磁場等多種傳感器,在物流過程中也會將相關(guān)信息存儲到傳感器節(jié)點中,當指揮員需要了解戰(zhàn)場上物資的具體位置和達到時間,就可以使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)查詢功能,發(fā)出查詢指令,網(wǎng)絡(luò)就可以為指揮員提供相應(yīng)的信息。
采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對軍事倉庫的物資進行管理,將更加高效。存儲到倉庫中的軍事物資,將貼上RFID標簽,每件軍事物資入庫、出庫等都能自動記錄,并且還能查到物資在倉庫中的具體位置。同時進出倉庫的車輛、人員等都能自動識別,并能根據(jù)權(quán)限決定是否能夠獲取到軍事物資[7]。通過管理可視化技術(shù),還可以實時顯示軍事倉庫各種物資的狀況以及車輛、人員情況;同時倉庫中的各種信息還可以通過網(wǎng)絡(luò)連接到“大”的軍事物流信息系統(tǒng)中,供上級指揮員或者其他有權(quán)限的人員查看。
信息化戰(zhàn)爭快速反應(yīng)、精確打擊的特點要求軍事物流體系與之適應(yīng),現(xiàn)代物流體系必須具備快、準等能力。各種信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用推動了軍事物流體系的進步。
隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的提出和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起,現(xiàn)代軍事物流體系必將從中獲益。物聯(lián)網(wǎng)中“萬物相連”的基本思想與軍事物流中物資精確管理的需求不謀而合。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),包括智能傳感技術(shù)、分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、云計算技術(shù)等,都將在未來信息化的現(xiàn)代軍事物流體系中發(fā)揮出十分重要的作用。可以想象,借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將軍事物資貼上感知器件,通過網(wǎng)絡(luò)連接起來,再通過各種智能化的應(yīng)用系統(tǒng)處理和共享信息,現(xiàn)代軍事物流體系必將實現(xiàn)“五個正確”,現(xiàn)代軍事物流將真正邁向信息化。
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