物聯(lián)網(wǎng)下武器裝備綜合保障淺析

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摘要：現(xiàn)代戰(zhàn)爭對武器裝備綜合保障提出了更高要求，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用是提升武器裝備綜合保障水平的有效途徑?；诖耍枰獙ξ锫?lián)網(wǎng)技術(shù)加深了解，梳理基于物聯(lián)網(wǎng)的武器裝備綜合保障所需關(guān)鍵技術(shù)和需要重點解決的問題，進而在物聯(lián)網(wǎng)背景下，建立新型武器裝備綜合保障體系，為現(xiàn)代戰(zhàn)爭及國防提供更有力的保障。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；武器裝備；綜合保障

當前，我國武器裝備的信息化程度已經(jīng)大大提升，這對武器裝備綜合保障也提出了更高要求，需要達到更高的智能化、信息化水平。由于現(xiàn)代戰(zhàn)爭復(fù)雜多變，戰(zhàn)場空間廣闊，物資消耗巨大，部隊迫切需要實時掌握整個裝備供應(yīng)鏈上物資的分布情況，以便及時作出快速反應(yīng)。隨著近年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，其在軍事領(lǐng)域體現(xiàn)出很高的應(yīng)用價值，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動我軍武器裝備綜合保障水平的進步，是有效提升我軍戰(zhàn)斗力的重要機遇。

1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)就是通過射頻識別（RFID，RadioFrequencyIdentification）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，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴展，其用戶端不僅包括人，還包括物品，物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了人與物品及物品之間信息的交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)被認為是繼計算機和互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息技術(shù)革命。當前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于倉儲物流、城市管理、能源電力、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域，涉及國民經(jīng)濟和社會生活的各方面。物聯(lián)網(wǎng)典型體系架構(gòu)分為三層，自下而上分別是感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，具體如圖1所示。感知層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ)，包括各種傳感器、RFID等數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及數(shù)據(jù)接入網(wǎng)關(guān)之前的傳感器網(wǎng)絡(luò)，主要用于識別和采集物理世界中發(fā)生的事件和數(shù)據(jù)，包括各類物理量、標識、音頻和視頻數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對“物”的認識與感知。網(wǎng)絡(luò)層是建立在現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的融合網(wǎng)絡(luò)，主要用于對感知層和應(yīng)用層之間的數(shù)據(jù)進行傳遞。網(wǎng)絡(luò)層通過各種接入設(shè)備與移動通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)相連，實現(xiàn)信息的傳輸、初步處理、分類、整合等。應(yīng)用層主要包括云計算、云服務(wù)和模塊決策，其功能有兩方面，一是完成感知數(shù)據(jù)的管理和處理，二是將這些數(shù)據(jù)與各行業(yè)信息化需求相結(jié)合，通過現(xiàn)有的手機、電腦等終端實現(xiàn)廣泛的智能化應(yīng)用解決方案。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的目的。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在國外武器裝備保障方面的應(yīng)用情況

1991年，海灣戰(zhàn)爭中，美軍向海灣地區(qū)運送了約4萬個集裝箱，由于標識不清，造成大量物資在戰(zhàn)場上滯留，美軍不得不打開清點其中的2.5萬個集裝箱。直到戰(zhàn)爭結(jié)束，還有8000多個集裝箱沒有投入使用，粗放式的聯(lián)勤保障直接造成幾十億美元的經(jīng)濟損失。2003年，伊拉克戰(zhàn)爭期間，美軍利用RFID技術(shù)建立了全資產(chǎn)可視化系統(tǒng)，將運往戰(zhàn)區(qū)的每個集裝箱都加裝了無線射頻芯片，實現(xiàn)了對裝備物資的全程跟蹤和靈活調(diào)配，消除了超額的后勤補給，實現(xiàn)了由“儲備式保障”到“配送式保障”的轉(zhuǎn)變。與海灣戰(zhàn)爭相比，伊拉克戰(zhàn)爭美軍戰(zhàn)略支援裝備動員量減少了89%，戰(zhàn)役裝備儲備減少了75%。當今世界各軍事強國都十分重視并積極探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在武器裝備綜合保障上的應(yīng)用，具體包括：利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)在準確的時間、地點向作戰(zhàn)部隊提供適量的裝備與補給，避免多余物資涌入作戰(zhàn)區(qū)域，造成不必要的混亂和浪費；同時，通過嵌入在各類裝備和武器平臺上的信息傳感網(wǎng)絡(luò)，實時獲取戰(zhàn)場后勤需求，并根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢修改保障方案，實現(xiàn)對整個保障系統(tǒng)的精準控制。

3基于物聯(lián)網(wǎng)的武器裝備綜合保障系統(tǒng)構(gòu)建

3.1基于物聯(lián)網(wǎng)的武器裝備綜合保障體系結(jié)構(gòu)

按照經(jīng)典的物聯(lián)網(wǎng)分層模型，結(jié)合武器裝備綜合保障的實際需求和應(yīng)用環(huán)境，基于物聯(lián)網(wǎng)的武器裝備綜合保障體系結(jié)構(gòu)可分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個層次，具體見圖2所示。感知層由各種傳感器、電子標簽、網(wǎng)關(guān)、智能終端等組成，利用智能裝備收集信息、識別物資,并將信息傳輸至網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層通過軍用有線和無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，傳輸和處理從感知層得到的信息,并在云計算等平臺的強大支撐下,形成一個快速、穩(wěn)定、可靠的軍用物聯(lián)傳感網(wǎng)絡(luò)。在軍用物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層給出了全面的武器裝備綜合保障應(yīng)用解決方案,如信息化物資補給、裝備綜合實時維修和裝備保障綜合集成決策等。依托物聯(lián)網(wǎng)可以將武器裝備綜合保障的所有要素，如保障設(shè)施、裝備物資、作戰(zhàn)部隊、后勤保障人員、指揮中心等，整合成一個互聯(lián)互通、高度網(wǎng)絡(luò)化信息化的有機整體。

3.2基于物聯(lián)網(wǎng)的武器裝備綜合保障關(guān)鍵技術(shù)

（1）物資識別與編目技術(shù)。軍用物資的識別是物聯(lián)網(wǎng)終端節(jié)點信息交互的基礎(chǔ)，涉及RFID技術(shù)、激光掃描技術(shù)等，其中RFID技術(shù)最關(guān)鍵。RFID是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，利用射頻電子設(shè)備產(chǎn)生的射頻信號自動識別目標對象并獲取對象信息數(shù)據(jù)，并且可以通過讀寫設(shè)備更新對象信息。軍用物資編目是通過對物資進行合理分類，統(tǒng)一賦予每件軍用物品唯一的標識碼，統(tǒng)一構(gòu)建包含產(chǎn)品基本標識數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、供應(yīng)商數(shù)據(jù)等的信息資源庫，為軍用物資在生產(chǎn)、采購、運輸存儲、配送使用等各環(huán)節(jié)的自動識別、數(shù)據(jù)檢索與交換提供支撐和服務(wù)。（2）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)依靠部署在裝備、車輛、倉庫及使用環(huán)境中的傳感器實現(xiàn)信息感知和數(shù)據(jù)處理，并通過移動通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等傳輸方式實現(xiàn)信息傳遞和交互。每個傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可根據(jù)相應(yīng)程序算法進行獨立響應(yīng)或?qū)?shù)據(jù)傳輸至控制中心以實現(xiàn)智能決策控制。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)人與人、物與物、人與物之間的全面互聯(lián)交互，具有短距離、低功耗、自組織等特點。（3）信息處理技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是巨大的感知傳感網(wǎng)絡(luò)，將獲取的海量數(shù)據(jù)進行整合，最后為決策系統(tǒng)提供依據(jù)。這些都需要數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、智能信號處理技術(shù)、云計算及人工智能理論等作為支撐。（4）物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺技術(shù)。基于物聯(lián)網(wǎng)的武器裝備綜合保障系統(tǒng)需要處理海量的物聯(lián)網(wǎng)感知層設(shè)備的接入和采集的數(shù)據(jù)，必須將數(shù)據(jù)處理、設(shè)備接入等公共能力統(tǒng)一以平臺的方式構(gòu)建，從而減少系統(tǒng)重復(fù)性建設(shè)，提高裝備保障物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的靈活性和可擴展性。因此，必須研發(fā)一系列基礎(chǔ)支撐開發(fā)平臺，包括系統(tǒng)開發(fā)程序平臺、應(yīng)用程序平臺、各種嵌入式程序集、服務(wù)程序集等。這些基礎(chǔ)開發(fā)平臺在整個裝備保障物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)中，發(fā)揮了基礎(chǔ)性的工具作用。

3.3基于物聯(lián)網(wǎng)的武器裝備綜合保障需要重點解決的問題

裝備保障物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)是一項龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程，具有科技含量高、投資規(guī)模大、建設(shè)周期長的特點，在其建設(shè)過程中，需要重點解決下面幾個問題。（1）做好頂層設(shè)計。裝備保障物聯(lián)網(wǎng)的頂層設(shè)計，就是從軍隊信息化建設(shè)的戰(zhàn)略高度對裝備保障物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展做出科學(xué)論證和總體規(guī)劃。對裝備保障物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的指導(dǎo)思想、目標原則、方法步驟及階段性任務(wù)，都應(yīng)嚴格論證，確保裝備保障物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)有計劃、分步驟的協(xié)調(diào)發(fā)展。（2）加強基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備建設(shè)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在武器裝備綜合保障上的推廣應(yīng)用涉及眾多傳感器、無線通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心、軟件與系統(tǒng)開發(fā)。各種基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備的建設(shè)是一個長期過程，需要充分利用現(xiàn)有條件，在現(xiàn)有設(shè)施設(shè)備不斷改造升級的基礎(chǔ)上，逐步建立完善裝備保障物聯(lián)網(wǎng)所需的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備。（3）加快技術(shù)標準規(guī)范制定。建立基于物聯(lián)網(wǎng)的武器裝備綜合保障系統(tǒng)，必須先建立一套標準體系，包括裝備保障物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)需要的軟件和硬件技術(shù)標準規(guī)范，涉及互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)平臺、通用的數(shù)據(jù)接口、標準化的數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)一的裝備身份標識和編碼系統(tǒng)等。形成全軍統(tǒng)一的裝備保障物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標準規(guī)范，有助于裝備保障物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)協(xié)調(diào)一致向前發(fā)展。（4）強化信息安全管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一旦應(yīng)用于武器裝備綜合保障，其信息網(wǎng)絡(luò)的開放性和資源共享性會帶來嚴重的信息安全問題。為防止軍事信息被他人利用，應(yīng)強化裝備保障物聯(lián)網(wǎng)的信息安全管理，采取有效措施構(gòu)筑堅固的信息網(wǎng)絡(luò)“屏障”，確保裝備保障物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)積極穩(wěn)妥、安全保密。

4結(jié)語

本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其在國外武器裝備綜合保障方面的應(yīng)用情況，深入分析了基于物聯(lián)網(wǎng)的武器裝備綜合保障的體系結(jié)構(gòu)，并對其關(guān)鍵技術(shù)和需要重點解決的問題進行了歸納總結(jié)。現(xiàn)代戰(zhàn)爭對武器裝備綜合保障提出了更高要求，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立先進的武器裝備綜合保障體系，能夠打破傳統(tǒng)低效率的武器裝備保障模式，從而適應(yīng)未來戰(zhàn)爭需求。

參考文獻：

[1]蘇均生.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的裝備計量保障系統(tǒng)研究[J].管理科學(xué)與工程，2019,8(1):99-104.

作者:周昌偉 詹少坤 霍禮壯 單位:北京航天長征飛行器研究所