吳量+宓文勇+周霄宇
摘 要:軍事物聯(lián)網(wǎng)以物聯(lián)網(wǎng)技術為構建核心,在后勤各領域信息化建設中都有著廣泛的應用,能有效提升軍隊的作戰(zhàn)訓練能力和聯(lián)勤保障效能。文中針對軍事物聯(lián)網(wǎng)在后勤領域,包括物流倉儲、軍事衛(wèi)勤、軍交運輸、軍隊油料等方面的應用進行了分析,并對物聯(lián)網(wǎng)與軍事后勤融合的網(wǎng)絡安全管理問題進行了探討。
關鍵詞:軍事物聯(lián)網(wǎng);后勤;信息化建設;網(wǎng)絡安全
中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2018)02-0-03
0 引 言
國防和軍隊建設正站在新的歷史起點上,黨的十九大報告提出“確保到2020年基本實現(xiàn)機械化,信息化建設取得重大進展”,同時指出“加快軍事智能化發(fā)展,提高基于網(wǎng)絡信息體系的聯(lián)合作戰(zhàn)能力、全域作戰(zhàn)能力。”隨著全球信息技術的迅速發(fā)展和軍事信息化內(nèi)容的逐步豐富,以物聯(lián)網(wǎng)為核心的第三次信息技術革命為科技創(chuàng)新和社會發(fā)展帶來了前所未有的機遇,尤其為深層次全方位軍事變革帶來了嶄新契機。物聯(lián)網(wǎng)在軍事領域的應用主要包括戰(zhàn)場態(tài)勢實時感知、裝備武器智能監(jiān)控、聯(lián)合勤務精確化保障等,軍事物聯(lián)網(wǎng)通過軍事領域客觀物理世界從傳感器到發(fā)射器的無縫鏈接,實現(xiàn)了“多維感知、多域互聯(lián)、全程可控、全網(wǎng)為戰(zhàn)”,這必將對軍事智能化發(fā)展、軍隊信息化建設產(chǎn)生深遠影響,有效提升軍隊的作戰(zhàn)訓練能力和聯(lián)勤保障效能。未來的戰(zhàn)場將更透明,指揮更智慧,保障更精確,監(jiān)控更安全。
1 軍事物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵特點
軍事物聯(lián)網(wǎng)(Military Internet of Things,MIOT)即在網(wǎng)絡中通過智能連接實現(xiàn)物理系統(tǒng)和數(shù)字信息系統(tǒng)在軍事各領域的全面深度融合。運用物聯(lián)網(wǎng)技術獲取軍事活動中人員、武器裝備、戰(zhàn)場環(huán)境等軍事實體的狀態(tài)要素和特征信息。按照標準通信協(xié)議,通過軍事傳感和通信網(wǎng)絡系統(tǒng),實現(xiàn)人員與裝備武器、戰(zhàn)場環(huán)境之間的信息交互與通信,并將通過信息感知手段獲取的各類要素信息進行智能化處理、控制、管理和應用[1],在相關軍事領域?qū)崿F(xiàn)“任何時刻、任何地點、任何物體之間互聯(lián),無所不在的網(wǎng)絡和無處不在的計算”[2],實現(xiàn)對軍事活動的智能化決策控制,以期獲得更高程度的信息、決策和行動優(yōu)勢,最終落腳于促進部隊戰(zhàn)斗力的根本提升。
軍事物聯(lián)網(wǎng)以物聯(lián)網(wǎng)技術為核心構建,在以下幾個方面與通用物聯(lián)網(wǎng)有所區(qū)別。
(1)對象不同。軍事物聯(lián)網(wǎng)面對紛繁復雜、瞬息萬變的戰(zhàn)場環(huán)境,涉及的物理對象是涵蓋作戰(zhàn)單元的軍事實體。
(2)對實時性、可靠性要求嚴苛。制信息權的爭奪愈演愈烈,軍事物聯(lián)網(wǎng)必須以其對戰(zhàn)場態(tài)勢快速精準的感知,使聯(lián)指中心實時掌握戰(zhàn)場真實信息與戰(zhàn)爭進程,準確把握作戰(zhàn)時機。而實際應用中各類傳感器多無人值守,甚至處于極端氣候、敵占區(qū)域或遭受一定干擾影響甚至破壞等惡劣環(huán)境,必須確保增強傳感器的魯棒性和抗毀性,提升軍事物聯(lián)網(wǎng)的效率和效能,為軍事行動提供穩(wěn)定可靠的物理基礎和網(wǎng)絡支撐。
(3)網(wǎng)絡安全保密要求。作為信息高度密集的龐大軍事網(wǎng)絡,軍事物聯(lián)網(wǎng)利于我方便捷高效地獲取信息。同時,由于其自身的開放屬性也易被敵方通過偵獲設備狀況和物理位置等信息獲取我方軍事情報,因此,軍事物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃建設必須建立縱橫交織的多級安全保密體系和覆蓋全網(wǎng)的入侵檢測系統(tǒng),確保網(wǎng)絡安全。
2 軍事物聯(lián)網(wǎng)在后勤信息化建設各領域中的應用
目前,軍事物聯(lián)網(wǎng)以在建軍用網(wǎng)絡為基礎,末端延伸至具體裝備武器,實現(xiàn)其操控智能化,延伸至戰(zhàn)場現(xiàn)實環(huán)境實現(xiàn)其感知精確化,延伸至后勤保障要素實現(xiàn)其效率實時化,實現(xiàn)信息化作戰(zhàn)條件下打擊和補給的精確化和自動化[3]。美軍先后開展了收集戰(zhàn)場信息的“智能微塵”系統(tǒng)、遠程監(jiān)視戰(zhàn)場環(huán)境的“倫巴斯”系統(tǒng)、偵聽武器平臺運動的“沙地直線”、偵收電磁信號的“狼群”系統(tǒng)等的研究與應用,實現(xiàn)連接后勤人員的“感知與反應后勤”網(wǎng)絡建設計劃,構建裝備標準監(jiān)測、單兵監(jiān)視、醫(yī)療數(shù)字輔助等系統(tǒng)的可視化后勤網(wǎng)絡[4]。伊拉克戰(zhàn)爭期間,美軍利用射頻識別技術建置的“全資產(chǎn)可視化”系統(tǒng)實施配送式物資保障。與海灣戰(zhàn)爭相比,海運量、空運量、戰(zhàn)役物資儲備量、戰(zhàn)略支援裝備動員量分別大幅減少了87%,88.6%,75%,89%。自2009年起,我軍軍事物流工程實驗與研究中心先后承擔了多項重要物聯(lián)網(wǎng)研究課題,論證實驗了傳感技術對戰(zhàn)場實時環(huán)境信息感知的作用、自動識別技術對提高物流作業(yè)效率的功能以及導航定位技術對精確配送定位的效用。2010年底,原南京軍區(qū)某防空旅作為試點已實現(xiàn)運用物聯(lián)網(wǎng)技術進行物資儲備管理。2014年5月,北部戰(zhàn)區(qū)陸軍裝備部軍事物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合實驗室創(chuàng)建了“四級七層”軍事物聯(lián)網(wǎng)體系結構框架,構建了基于裝備傳感網(wǎng)、多級結構異地處理的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘處理平臺、專用云計算環(huán)境和保障決策中心的工程模式,為實時指控、裝備維修與物資供應提供智能決策服務[5]。據(jù)我軍軍需物資油料物聯(lián)網(wǎng)建設規(guī)劃,到2020年基本完成信息化轉(zhuǎn)型,建成平戰(zhàn)一體、物聯(lián)感知、高效運行、安全可控的物聯(lián)網(wǎng)體系,基本實現(xiàn)需求實時感知、資源可視掌控、配送精確定向、行動全程調(diào)控的建設目標。
2.1 在軍事物流中的應用
基于軍事物聯(lián)網(wǎng),提升供應保障系統(tǒng)動態(tài)自適應性,自動獲取在儲、在運、在用裝備物資信息。通過將實時互動的物聯(lián)網(wǎng)傳送協(xié)議在整個軍事物流中貫通,實現(xiàn)供需兩端的聯(lián)動協(xié)同無縫銜接,促進配送、運輸、倉儲等環(huán)節(jié)實時通聯(lián)協(xié)作,有效整合功能,優(yōu)化資源配置。通過物聯(lián)網(wǎng)的智能感知、自動傳送手段,能夠?qū)娛挛锪鬟^程中各環(huán)節(jié)實現(xiàn)實時監(jiān)控,及時掌握軍事物流活動狀態(tài),并實時響應、智能應對,使各環(huán)節(jié)整合更加緊密,實現(xiàn)內(nèi)部信息資源整合和供應、生產(chǎn)、物流、需求等流程的同步集成,控制庫存數(shù)量,降低供需不確定性,提高服務質(zhì)量,形成端到端的智能供應鏈軍事物流服務流程。以倉儲環(huán)節(jié)為例,采用自動感知和監(jiān)控、智能機器人堆碼、近程通信和遠程傳輸、海量信息篩選和數(shù)據(jù)挖掘及控制等技術,感知掌握裝備物資運輸、搬運過程的注意事項和對操作技能、設施工具的要求,匹配方便靈活的解決方案,實現(xiàn)自動化物品識別搬運、機器人堆垛和智能輔助人工揀選等作業(yè)。并在更大維度上將分布各地的既有倉庫集成為扁平透明、突破建制的虛擬倉庫,有利于軍民倉儲深度融合,動員全社會力量和物資資源組成社會化、軍地一體的軍事大倉儲,進而實現(xiàn)社會化的現(xiàn)代軍事大物流,有效滿足服務經(jīng)濟建設、突發(fā)事件應急、戰(zhàn)時勤務保障的多樣化任務需求。endprint
2.2 在軍事衛(wèi)勤中的應用
軍隊醫(yī)院信息系統(tǒng)中基于物聯(lián)網(wǎng)技術的電子病案系統(tǒng)(Electronic Medical Record, EMR)通過對就醫(yī)人員信息的采集、存儲、傳輸、處理和利用等,完成對在醫(yī)院就診治療全過程的完整記錄,實現(xiàn)醫(yī)療全過程的信息化。另外,在野戰(zhàn)衛(wèi)勤指揮方面,建立傷病員數(shù)據(jù)跟蹤系統(tǒng),依托有源RFID、無線通信、讀寫器通信接口等技術,使用自動化管理、電子傷票、后送支援、戰(zhàn)區(qū)部隊醫(yī)療信息管理等系統(tǒng),保障通信指揮控制、移動醫(yī)療及護理、藥品器材保障、請領分發(fā)衛(wèi)材、野戰(zhàn)遠程醫(yī)療診斷和大氣水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測、三防檢查等順利進行[6]。
2.3 在軍交運輸中的應用
軍事物聯(lián)網(wǎng)的物體識別、全球定位、物體跟蹤等技術為軍事交通運輸領域的智能化管理提供了強有力的技術支撐,廣泛應用于軍隊鐵路、水路與航空運輸調(diào)度系統(tǒng)、部隊公路運輸車輛動態(tài)跟蹤、信息化車場和軍用車輛使用監(jiān)控及軍車防偽等方面[7]。其中基于北斗二代衛(wèi)星定位技術、地理信息系統(tǒng)(Geography Information System, GIS)顯示技術和信息數(shù)據(jù)傳輸技術架構的部隊運輸車輛動態(tài)跟蹤系統(tǒng),可實時掌握運輸車輛的狀態(tài)和資源信息,并實時定位跟蹤、指揮調(diào)度,動態(tài)實現(xiàn)精確地理坐標、精確配送時間,采取精確行進路線向需求部隊提供精確數(shù)量裝備物資的“動中通”,提高指揮調(diào)度的效率。通過與車聯(lián)網(wǎng)、信息收集、信息交換協(xié)議和智能化監(jiān)控管理技術的結合,可實時查詢運輸車輛狀態(tài)、運輸環(huán)境、運輸保障力量等信息,實時、有效、智能地提供決策信息。通過與物資識別技術的結合,實現(xiàn)在運物資可視化,提高物資供應精確性,極大地推動了軍事后勤保障信息化建設。
2.4 在軍隊油料系統(tǒng)中的應用
軍事物聯(lián)網(wǎng)技術充分吻合油料供應系統(tǒng)點多線長面廣、油品種類多、儲運量高、設施設備高度標準化、管理集中以及規(guī)章嚴密的特點。在軍內(nèi)外輸油管線、油庫及加油站、油料運輸加注、設施設備安全防護、計劃精確調(diào)撥、質(zhì)量檢測和控制等方面應用廣泛。軍事物聯(lián)網(wǎng)在油料系統(tǒng)中的應用及其關鍵技術和效果見表1所列。
2.5 在其他軍事后勤保障中的應用
軍事物聯(lián)網(wǎng)還廣泛應用于軍隊人員和資產(chǎn)管理、營區(qū)智能化監(jiān)控、野戰(zhàn)設備安全監(jiān)管、空軍的智能機場保障及應急起飛指揮系統(tǒng)[8],海軍的艦艇智能后勤監(jiān)控系統(tǒng)和火箭軍、戰(zhàn)略支援部隊的裝備維護檢修系統(tǒng)等多系統(tǒng)、多軍種的通用或?qū)S煤笄诒U项I域。隨著軍事物聯(lián)網(wǎng)的深度融入,軍事后勤將無縫接入信息化空間,后勤指揮更透明,聯(lián)勤保障更精確,物資管控更安全。
3 物聯(lián)網(wǎng)與軍事后勤融合的網(wǎng)絡安全保密管理
物聯(lián)網(wǎng)具備的開放性和資源共享性,衍生出其脆弱性,這與軍事后勤保障對安全保密的要求相悖;傳輸層在信息傳送和處理過程中存在外部人為破壞威脅;物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點數(shù)據(jù)龐大,海量數(shù)據(jù)易致網(wǎng)絡擁塞,異構網(wǎng)絡跨網(wǎng)認證困難;RFID用戶信息易被跟蹤、泄露,惡劣環(huán)境或敵占區(qū)域節(jié)點設備一旦發(fā)生故障或遭到破壞難以回收修復。因此,必須加強后勤信息化建設過程中軍事物聯(lián)網(wǎng)安全技術研發(fā)和安全保密法規(guī)的制定,構建有效的預警和管理機制,保障信息采集、傳輸、處理、應用等各環(huán)節(jié)的安全保密。軍事物聯(lián)網(wǎng)體系結構各層次要素對應安全形態(tài)見表2所列。
(1)加強身份鑒別。依托無線射頻識別、紅外感應、全球定位、激光掃描、統(tǒng)一身份識別認證等技術,通過嚴格認證和授權措施對不同門類和級別的用戶進行權限設置以確保數(shù)據(jù)應用環(huán)節(jié)安全,實現(xiàn)裝備的全生命周期監(jiān)管。
(2)嚴格訪問控制。通過建立基于角色的安全管理機制,限制對各級要素信息進行查詢、管理、調(diào)配的權限,并引入審計制度,監(jiān)控審查系統(tǒng)日志中所有用戶的登錄請求和活動記錄,保證網(wǎng)絡訪問和操作的安全性。
(3)確保物理安全。利用溫濕度、聲、光、位移等傳感器,結合衛(wèi)星定位構成末段運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),實時監(jiān)控各要素實體的工作狀態(tài)和位置信息,以便及時發(fā)現(xiàn)丟失、干擾、損毀及入侵狀況,并及時采取對策消除隱患。選配通用兼容、低輻射、抗干擾性強的硬件設備,對關鍵設備進行物理屏蔽,使用濾波和干擾手段使電磁信號輻射降到最低。
(4)嚴控數(shù)據(jù)安全。需貫穿數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、傳輸及應用的全過程,采用符合國軍標的設備技術,防止采集節(jié)點假冒與略讀,采用科學合理的數(shù)據(jù)融合技術去除相似、冗余、不可靠的信息,對關鍵數(shù)據(jù)采用加密技術,加強存儲運輸過程的安全性。
(5)強化系統(tǒng)安全。需要制定嚴格、細致的分層信息安全管控技術規(guī)范,并成立統(tǒng)一的安全認證機構。在分系統(tǒng)建設中,嚴格統(tǒng)籌管理,防止隨意盲目開發(fā)、設計、拓展。對軍事后勤物聯(lián)網(wǎng)體系中的新研發(fā)應用系統(tǒng)進行嚴格的安全測試與驗證,引入許可證機制,嚴防技術漏洞和安全隱患。在結構設計上預留接口,充分考慮未來安全功能擴展的需要,建立專用信道、備份系統(tǒng)和應急環(huán)路,維護軍事后勤物聯(lián)網(wǎng)安全。
4 結 語
隨著軍事物聯(lián)網(wǎng)研究應用的不斷深入拓展,我軍后勤信息化水平必將日益提升,逐步實現(xiàn)保障態(tài)勢準確感知、物資保障精確配送、后勤裝備自主智能、指揮控制高效精準,在未來戰(zhàn)爭中真正實現(xiàn)即時感知戰(zhàn)場每個角落、精準保障戰(zhàn)場所有單元,承擔起信息化時代保障打贏的歷史使命。
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