军事物联网研究设计及推进策略研究
刘 进1，贺兴华2，杨 震3，阳 洋3
（1.军委后勤保障部原通信团 信息中心，北京 100166；2.军委后勤保障部 信息中心，北京 100000；3.中国电子科技集团公司第三十研究所，成都 610041）
摘要： 本文阐述了军事物联网的基本概念及其在军事综合信息系统中的定位，对军事物联网建设应用的能力特点进行了研究分析，结合军事信息系统建设实际，研究给出了一种分层的军事物联网架构模型，并构建了军事物联网建设应用的技术架构，分析了军事物联网的装备体系和网络结构，研究分析了军事物联网的关键技术，最后给出了军事物联网建设应用推进的基本思路。
关键词： 军事物联网；顶层架构；技术架构；装备体系
军事物联网[1]是一个以现有军事通信网络为承载平台的军事信息系统，它包含了对军事活动中人、装、物、环境等信息的采集、传输、处理、存储、呈现等信息全生命周期的基本要素，提供统一的物体信息结构和开放的信息服务接口，可为现有的军事应用系统提供兼容的信息服务，同时也可支持军事物联网创新应用的快速开发与部署。
通过军事物联网建设将各类感知终端延伸至战场环境、武器装备以及后勤保障应用末端，实现各作战指挥、武器装备和保障要素的泛在联接，支撑各类智能化应用。
1 军事物联网建设应用能力分析
军事物联网建设应用可以扩大未来作战的时域、空域和频域，将对军事指挥、战场监测、武器装备和后勤保障各领域能力提升产生深远影响：
1.1 综合信息感知能力
战场信息感知能力。支持战场敌方重点目标地域信息的感知能力，为敌方目标定位、战力评估提供支持，有效弥补卫星、雷达等远程侦察设备的不足。
人员信息感知能力。支持指战员的位置、行动轨迹、体征状态等信息的采集，平时为营区人员管理、部队训练提供支持；战时，能够实现与卫勤信息系统互通，支持伤员定位搜救以及人员伤情的远程回送，实现卫勤力量和资源的精确调度。
应该考虑改造的能耗问题，从而处理好旧工业建筑的空间利用，形态把握、材质处理等问题，但是在进行旧建筑的改造过程中，很少有人关注节能减排等生态问题，导致在后续的使用过程中不能给使用者提供一个舒适的室内环境。节能设计主要包含外墙的保温性能设计。
武器装备信息感知能力。支持武器平台、武器装备、信息化装备、军事设施等信息采集能力，为武器、装备、军事设施的管理提供有效支撑。
基于调查研究发现，大学生作为新兴网络文化的引领者，在资讯信息的获取上呈现出社交化、个性化、多样化、碎片化四大特点。而在各社交媒体的排名中，新浪微博以61.2%的使用率高居第一，其次为今日头条和微信公众号以及部分短视频软件。据调查发现中午12:00-1:00、晚上8:00-11:00是大学生使用社交媒体的高峰期，每个大学生平均花接近一个小时的时间在社交媒体上，这些都充分说明社交媒体已经成为大学生第一媒体信息源。
物资信息感知能力。支持各类军需物资，在储、在运和在用状态信息的采集与处理，实现对物资从生产线、仓库、集散地、保障对象的全过程的跟踪和监控，支持物资定位、查找、管理和高效作业。
1.2 智能设施控制能力
军地互联的安全防护能力。支持与地方行业信息系统的安全互联，其中包括对金融、交通、运输、能源、医疗、制造等行业相关信息的获取和信息交互的保护。
建起了生态监测数据中心和各实施单位在内的分中心，建立了全省生态环境综合数据平台。生态监测信息已在有关规划编制、生态工程生态成效评估、三江源国家公园建设试点和自然资源资产负债表编制试点等工作中发挥着重要作用。
1.3 信息融合与分析能力
多级信息融合能力。系统能够通过多源传感器信息融合模型，对针对同一目标对象的多种类型传感器产生的信息进行融合分析，为判定监测目标的类型、状态提供证据支持。
随着军事物联网不断地吸纳新的技术[3]，如智能技术、网络安全技术、卫星通信技术、数据链技术、标示与识别和定位技术等。新技术拓展新的应用，其关键技术也会不断地发展和丰富，其关键技术如下所述：
1.4 环境综合管理能力
军事物联网由战场感知物联网应用系统、武器装备物联网应用系统、综合军事物联网应用系统，以及全军物联网共用基础设施四部分组成。
信息数据管理能力。支持传感器采集数据的统一管理和维护，支持分析处理后的数据产品的分类管理与维护。
感知对象管理能力。支持感知对象及与感知对象相关的传感器、执行器的统一管理和维护，支持传感器、执行器的远程监控。
1.5 运行及安全保密能力
一体化安全防护能力。提供安全、通信与业务一体化的安全防护能力，支持系统内从感知、网络、平台、应用的全方位安全防护，同时实现与其它军用信息系统的安全互联。
低功耗高效安全防护能力。面向大规模、低功耗的物联网感知层，提供低功耗、高效的安全防护能力，以支持海量的传感器及末梢传感网的安全接入和信息的安全交互。
系统具备对军用智能化设施的远程监视和控制能力。军用智能化设施包括无人操控的智能机械、无人机、自动化控制系统等等，系统能够通过智能设施配置的传感器系统对智能设施运行状态实时远程监视，同时，通过向智能设施的执行器发出控制指令或编程，实现对智能设施自动化作业的远程控制。
军事物联网需要处理海量的物联网感知层设施的接入和采集的数据，必须将海量数据的处理、计算、感知层设备的接入等公共能力统一以平台的方式构建，从而减少系统重复性建设，提高军事物联网系统的灵活性、可扩展性。
2 军事物联网系统架构构建研究
当前对物联网架构的研究比较多，但是结合军队网络等基础设施以及实际应用的军事物联网架构研究较少[2]。为此，整合我军指挥、装备和后勤领域的物联网建设资源，建立一个与军队现有网络基础及实际应用相结合的军事物联网体系结构，是开展我军装备领域物联网技术研究和应用的基础。
2.1 军事物联网顶层架构
基础设施管理能力。支持接入网关、承载网络、服务平台、应用系统等军事物联网基础设施的管理和运行维护。
2.2 军事物联网分层模型
按照经典的物联网分层模型，结合我军实际需求和应用环境，军事物联网可分为感知层、网络层、平台层和应用层四个层次。感知层主要完成军事物联网应用的末梢感知功能，负责信息的采集和前端处理；网络层主要完成军事物联网应用的信息承载与传输功能，负责信息的上传和下达；平台层主要完成军事物联网应用的信息后端处理、系统运维功能，负责信息融合与分析、物联网设施管理、网络管理、安全运维等；应用层主要完成信息运用与呈现等功能，负责具体物联网业务的实现。
2.3 军事物理网装备体系
军事物联网感知层末端节点可能处于无人值守的环境中，其安全问题相较于有人操控的终端安全问题更加突出，需要采取更加适用于无人环境下的安全防护手段。需要针对军事物联网感知层末端节点数量巨大、计算资源和能力有限等特点，设计更加符合军事应用的、轻量化、高效的安全防护机制。安全机制的轻量化，必然会导致军事物联网与军队其它网络安全机制的差异性，必须要求轻量化安全机制不得低于现有网络安全防护强度，避免出现安全薄弱环节。
3 军事物联网建设应用关键技术研究
综合信息统计分析能力。支持战场敌我双方战力分析统计与评估，支持战场作战人员伤亡情况统计，支持战场武器装备、设施的战损、故障等情况统计分析，支持作战军需物资需求、消耗等情况统计分析等。
3.1 物品标识与物资编目技术
军用物资编目是通过对物资进行合理的分类，建立相应的数据模型，统一赋予每一个军用物品唯一的标识码，统一注册和管理军用物资属性数据，统一构建包含基本标识数据、属性数据、供应商数据、产品数据的信息资源库，为军用物资在加工生产、计划采购、运输存储、配送使用等各环节的自动识别、数据检索与交换提供支撑和服务。
3.2 跟踪和定位服务相关技术
无线传感器网络常用来监测目标区域中各种环境特性、各种性能指标、进行目标跟踪等，多数情况下传感器节点所收集的信息数据必须与位置信息捆绑才有实际应用价值；另外，位置信息也是无线传感器网络中地理路由、节点部署、拓扑关系等的重要基础，是目标识别、监控、跟踪等众多应用的前提。因此，如何确定无线传感器网络中节点的物理或逻辑位置，是网络部署后面临的首要问题，也是无线传感器网络中最具研究价值的热点问题之一。
护理人员应对职业性腰背痛防护知识有足够的认识，才能在保证自身安全的基础上有能力护理好患者，使护理质量无缝衔接，确保患者安全。因此，护士职业性腰背痛问题应引起医疗卫生管理部门和医院管理层的足够重视，在现阶段需采取多种方式加强护士的继续教育并且作为一种基本培训项目，提高护士的认知水平，及早进行教育与培训，预防职业性腰背痛的发生。合适而人性化的教育与培训对提高护士职业性腰背痛认知水平继而提高护理质量可以起到事半功倍的效果。
3.3 感知层无线组网相关技术
无线传感器组网主要通过传感器节点、路由节点和网关节点之间维护路由信息、转发信息实现，期间要利用GPS或无线信号RSSI来确定位置以建立路由转发信息。由传感器节点功耗限制，GPS不能用于普通传感器节点的位置定位，因此，无线传感器组网主要研究如何利用RSSI确定节点位置，从而建立节点路由转发信息。
3.4 物联网服务平台相关技术
(8) 喷头安装间距应大于3.0 m，且不小于2.0 m;喷头距离墙不大于1.5 m，高度超过6.0 m的防护区应分层进行布置。微型喷嘴间距不大于2.0 m，且不小于0.5 m。
3.5 安全防护技术
军事物联网装备体系包括感知层装备、网络层装备、平台层装备和应用层装备。
4.2.3 出口创汇的发展。胶州大白菜在国内市场不断增长，同时又销往日韩、欧美等国家，在全球市场上得到广泛认可。2016年，胶州大白菜的国内市场占其销量的74.12%，国外市场占25.88%。其中，日、韩成为胶州大白菜国外的主要市场，韩国约占18.31%，日本占其销量的6.16%。
3.6 运维管理技术
物联网运维管理技术主要用于军事物联网基础设施的运行管理。该技术通过对综合运用状态侦测、流量分析、配置管理、故障诊断等工具，对军事物联网的传感器节点、网关节点、服务器、终端、服务以及应用系统进行监测、控制、管理和调度，同时可以参考ITIL标准规范，对军事物联网应用和服务进行管控，从而为军事物联网基础设施高效、安全运行提供全面保障。
4 军事物联网建设应用推进策略
为了适应信息战争的要求[4]，全面提升信息化战争的保障能力，从战略的高度重视并推进军事物联网事业的发展，通过军事物联网来实现保障资源的系统化、合理化利用[5]。军事物联网今后的建设思路如下所述：
（1）立足现有网络设施和技术体制，统筹现实与长远建设需要。
（2）瞄准信息技术发展前沿，平衡把握先进技术采用和现实可行关系。
按照第一种分析方式，我们得到的是函数表达式x2 + 2x，其中自变量取值为3；按第二种分析方式，我们将得到函数表达式3x + 3x，其中自变量取值为2。同理，“Sokrates ist ein Philosoph”理论上也至少有两种分析方式。
（3）全面贯彻军民融合发展战略，建立军地网络信息互通长效机制。
然而，昌乐蓝宝石丰富产量带来的价值利益，对当时的世界蓝宝石市场造成了很大冲击。国际珠宝界的一些人士为了维护自身的既得利益，一边疯狂地、廉价地大肆收购昌乐蓝宝石原料，一边极力贬低昌乐蓝宝石，把昌乐蓝宝石与澳大利亚蓝宝石划归为最低档的玄武岩岩浆岩类型宝石。加上其它各种因素，致使人们对昌乐蓝宝石形成了一种错觉，认为昌乐蓝宝石就像黑炭渣一样不透明，是价值不高的低档货。这些误解使昌乐宝石没有得到应有的声誉，在一段时间内影响了昌乐宝石产业的发展。
参考文献
[1] 陈海勇，朱诗兵.军事物联网理论研究[J].物联网技术学术研究，2011（9）：37-41.
doi： 10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.01.103
中图分类号： TP391.44；TN929.5
文献标示码： A
文章编码： 1672-7274（2019）01-0140-02
标签：军事物联网论文; 顶层架构论文; 技术架构论文; 装备体系论文; 军委后勤保障部原通信团信息中心论文; 军委后勤保障部信息中心论文; 中国电子科技集团公司第三十研究所论文;