物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用展望
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1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用展望
未來物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用將重點(diǎn)圍繞戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知、智能分析判斷和行動(dòng)過程控制等方面展開，它將有機(jī)融入聯(lián)合作戰(zhàn)和保障體系，全面提升基于信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力和保障能力。
1．1 及時(shí)的偵察預(yù)警與準(zhǔn)確的態(tài)勢(shì)感知
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有望在更高層次上推動(dòng)實(shí)現(xiàn)及時(shí)的戰(zhàn)場(chǎng)偵察、準(zhǔn)確的態(tài)勢(shì)感知與科學(xué)的效能評(píng)估，建立戰(zhàn)場(chǎng)自動(dòng)偵測(cè)預(yù)警、數(shù)據(jù)傳輸、指揮決策、火力控制綜合數(shù)據(jù)鏈，極大地縮短從偵察到?jīng)Q策、行動(dòng)、反饋、評(píng)估、再次行動(dòng)的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備和部隊(duì)的有效控制和聯(lián)合協(xié)同。這將是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在未來軍事領(lǐng)域的一個(gè)主要應(yīng)用。
在軍事上，可利用無人機(jī)或火炮拋擲等方式，向重點(diǎn)目標(biāo)地域大量布撒聲、光、電、磁、震動(dòng)、加速度等微型、可自組網(wǎng)的綜合傳感器，形成戰(zhàn)場(chǎng)偵察傳感信息網(wǎng)，并且可以邊偵察、邊感知、邊傳輸、邊融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)區(qū)域作戰(zhàn)地形、軍隊(duì)部署、武器裝備等的近距離、高分辨?zhèn)刹旄兄?，并及時(shí)將信息傳回指控中心，與衛(wèi)星、飛機(jī)、艦艇上的各類傳感器有機(jī)融合，形成全方位、全頻譜、全時(shí)域的偵察體系，以彌補(bǔ)衛(wèi)星、雷達(dá)等遠(yuǎn)程偵測(cè)系統(tǒng)的不足，全面提升戰(zhàn)場(chǎng)聯(lián)合感知能力，為未來戰(zhàn)爭(zhēng)帶來新的“千里眼”和“順風(fēng)耳”。無線傳感器及其網(wǎng)絡(luò)密集、分布、廉價(jià)、冗余等諸多優(yōu)點(diǎn)，使之非常適合在惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境和條件下應(yīng)用。依托IPv6提供的巨大地址空間，未來軍用物聯(lián)網(wǎng)有望實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)每一個(gè)角落的感知。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是未來物聯(lián)網(wǎng)的雛形，它主要有兩種應(yīng)用與通信模式：一是“多到一”模式，即用傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)環(huán)境狀態(tài)變化，并將之報(bào)告指控中心：二是“一到多”模式，也就是指控中心向某一區(qū)域的傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)出指令，由傳感器節(jié)點(diǎn)執(zhí)行指令并返回相應(yīng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
美國(guó)國(guó)防部現(xiàn)設(shè)立了一系列軍事傳感器網(wǎng)絡(luò)研究項(xiàng)目，著力研制各種低成本的自動(dòng)地面?zhèn)鞲衅鳎幻绹?guó)自然科學(xué)基金委員會(huì)已經(jīng)制定了傳感器網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)研究計(jì)劃；美國(guó)的英特爾公司、微軟公司等行業(yè)巨頭都確立了有關(guān)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)計(jì)劃；日本、英國(guó)、意大利、巴西等國(guó)也對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出了極大興趣，紛紛開展相關(guān)研究工作。
目前，美軍正在開展的、有關(guān)無線傳感器技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)的典型項(xiàng)目包括智能微塵(Smart Dust)、網(wǎng)絡(luò)嵌入式系統(tǒng)、沙地直線(A Line in the Sand)、靈巧傳感器網(wǎng)絡(luò)(Smart Sensor Web)、先進(jìn)布放式系統(tǒng)等。
其中，智能微塵是一種智能的超微型傳感器，由微處理器、雙向無線通信模塊、供電模塊和軟件等組成，通過傳單、子彈或炮彈撒向戰(zhàn)場(chǎng)的智能微塵可相互定位、連接成網(wǎng)、收集并向基站傳遞信息，未來還有望使之能在空中懸浮幾小時(shí)；
網(wǎng)絡(luò)嵌入式系統(tǒng)的目標(biāo)是建立一個(gè)包括10～100萬個(gè)節(jié)點(diǎn)的可靠、實(shí)時(shí)、分布式網(wǎng)絡(luò)，以顯著提高戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力。每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括傳感器、無線通信模塊、處理模塊等；
沙地直線是一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，旨在偵測(cè)運(yùn)動(dòng)的高金屬含量目標(biāo)(如坦克、裝甲車等)，并可探知聲、光、溫濕度和動(dòng)植物生物特征等信息；
靈巧傳感器網(wǎng)絡(luò)是布設(shè)在戰(zhàn)場(chǎng)上的眾多傳感器組成的一個(gè)傳感器矩陣，可收集和過濾數(shù)據(jù)，并將重要信息傳至數(shù)據(jù)融合中心，中心用傳回的信息，結(jié)合地理信息系統(tǒng)(GIS)，勾勒出一幅戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)全景圖，分發(fā)給相關(guān)的參戰(zhàn)人員使用；
先進(jìn)布放式系統(tǒng)是美國(guó)海軍計(jì)劃用于未來反潛作戰(zhàn)的一個(gè)新系統(tǒng)，該系統(tǒng)將布設(shè)一個(gè)先進(jìn)的水下傳感器網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)敵潛艇快速準(zhǔn)確的偵察與監(jiān)視。
相比衛(wèi)星和雷達(dá)等偵察探測(cè)系統(tǒng)，傳感器網(wǎng)絡(luò)的潛在優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：
(1)融合分布各處的傳感器傳回的多源信息，可有效提高信噪比，此外，近距離布設(shè)的傳感器可大大消除環(huán)境噪聲對(duì)系統(tǒng)性能的不良影響；
(2)分布各處的多傳感器的共同作用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)大面積戰(zhàn)場(chǎng)區(qū)域的實(shí)時(shí)探測(cè)；
(3)多種類型傳感器的混合應(yīng)用將有助于提高探測(cè)效果，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)；
(4)借助當(dāng)中具有移動(dòng)能力的節(jié)點(diǎn)，可有效消除傳感器網(wǎng)絡(luò)的探測(cè)盲點(diǎn)；
(5)低成本的傳感器網(wǎng)絡(luò)、高冗余的設(shè)計(jì)原則，可以提高整個(gè)系統(tǒng)的容錯(cuò)性和生存性。
當(dāng)然，傳感器網(wǎng)絡(luò)只是未來軍事物聯(lián)網(wǎng)的雛形，隨著技術(shù)的發(fā)展，它將更加先進(jìn)、更加完備，體現(xiàn)出更高的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性，從而更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的感知、預(yù)警、響應(yīng)和控制。
1．2 一體化軍事網(wǎng)絡(luò)與高效的軍事指揮
物聯(lián)網(wǎng)在軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用將使傳感網(wǎng)絡(luò)的觸角延伸至戰(zhàn)場(chǎng)的各個(gè)角落，同時(shí)推動(dòng)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)上彼此獨(dú)立的偵察網(wǎng)、通信網(wǎng)、指控系統(tǒng)、火力網(wǎng)的綜合集成，更好地將各種裝備與平臺(tái)連接成為一體的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。借助智能傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還可以更好地實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)戰(zhàn)場(chǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的融合，擴(kuò)展軍事網(wǎng)絡(luò)和綜合一體化的內(nèi)涵，拓展戰(zhàn)場(chǎng)指揮官信息獲取的廣度、速度、深度，隨時(shí)獲取所需情報(bào)，準(zhǔn)確感知戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，做出科學(xué)決策，并可通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，將指令延伸或直接傳遞給一線的作戰(zhàn)單元，使軍事指揮更加靈活、高效。
1．3 智能的武器裝備與科學(xué)的裝備管理
智能化的武器裝備將成為未來戰(zhàn)場(chǎng)的主角。從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的角度而言，智能化主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是利用各種內(nèi)嵌或外聯(lián)的傳感器和感知控制網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備工作狀況、性能水平的動(dòng)態(tài)感知和實(shí)時(shí)分析，全過程、全壽命地跟蹤與監(jiān)控裝備的使用、故障、維修、保養(yǎng)和報(bào)廢等情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備的科學(xué)管理；二是通過加裝傳感器，利用電子標(biāo)簽與鑒別、RFID等技術(shù)，為裝備構(gòu)建統(tǒng)一的“身份證”，隨時(shí)感知和掌握裝備的位置、分布、聚集、運(yùn)動(dòng)、完好率等情況；三是裝備的戰(zhàn)場(chǎng)生存將更加智能，依托傳感器網(wǎng)絡(luò)，隨時(shí)感知己方坐標(biāo)、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)、敵方威脅等信息，并及時(shí)做出響應(yīng)，提高裝備的戰(zhàn)場(chǎng)生存性和安全性。
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