浅探物联网在智慧军工的应用及智慧军工产业链

2014-03-14■柏芸张蓬聂题

中国军转民 2014年12期

关键词：传输层军工产业链

■ 柏芸张蓬聂题

■ 柏芸张蓬聂题

智慧军工的产业链非常完整，从元器件到设备、软件产品到信息服务、解决方案提供到平台运维，智慧军工基于物联网三个功能层都包含了硬件产品、硬件设备到软件产品、系统方案，和公共管理系统、行业应用系统、以及第三方物联网平台的运维服务。

0.引言

在工业4.0和两化融合的大背景下，制造业正经历一场工业的全面转型升级，虚拟全球将与现实全球相融合。通过计算、自主控制和联网，人、机器和信息能够通过cyber互相联接，融为一体。“智慧军工”是智慧化工业模式在军工行业领域的应用，一方面，具有与其他领域智慧化模式相似的特点；另一方面，军工行业特色及管理模式决定了“智慧军工”不应仅局限于电子标签、激光扫描、智慧工厂等技术名词或工程项目概念，而是关系政府部门、军工集团公司、军工科研生产单位、非军工单位等多方主体，覆盖军工科研、生产、流通、贸易、管理等多个环节的综合性体系，要从国家和军工行业发展整体视角进行顶层设计。

故而，“智慧军工”可概括为：以服务军工科研生产任务和保障军工核心能力建设为宗旨，以构建智慧化的科研、生产、管理模式为目标，以通过需求牵引推进包含全面感知、安全传递、智能应用在内的完整的智慧型产业链形成为主线，以建设大数据应用服务中心及相应的标准规范体系、安全保障体系、人才培养体系、应用推广体系为支撑的综合性体系，为促进“智慧模式”在军工行业广泛应用、推动新时期两化融合和军民融合战略的有效落实，发挥重要作用。

1.智慧军工的关键技术

智慧军工与大多数智慧型产业相似，是智与慧的结合，工业4.0使制造技术具有智能，而众多新技术的引入，同时使制造企业具有感知、慧的能力，智慧军工涉及的关键技术有物联网技术、3S(RS，GIS，GPS)技术、云计算技术、宽带无线通信技术、虚拟现实技术、异源异构数据集成技术、智能控制技术等。

物联网是通过网络把植入军工制造企业中的智能化传感器连接起来，实现对物体军工的全面感知，利用云计算等技术对感知信息进行智能处理和分析，实现“数字军工”与物联网的融合，并发出指令，对包括生产、制造、安全等在内的各种需求，作出智能化响应和智能化决策支持，使国防科技制造业变为真正拥有智慧的军工行业。

2.物联网的架构

正确的物联网架构是理解物联网本质、构建各类行业应用、分析物联网产业链的基础，合理的物联网架构实际应该基于抽象的功能层级构建，包含了感知层、传输层和处理层三层架构，各类应用都是基于这个架构构建（图1）。其中，感知层主要承担物体的标识和信息的采集；传输层承担各类设备的网络接入以及信息的传输；处理层完成信息的分析处理和决策，以及实现或完成特定的应用和服务任务，以实现物/物、人/物之间的识别与感知。

(1)感知层

作为物联网的核心层，该层主要用于物品标识和信息的智能采集，它由基本的感应器件（例如RFID标签和读写器、各类传感器、摄像头、GPS、二维码标签和识读器等基本标识和传感器件组成）以及感应器组成的网络（例如RFID网络、传感器网络等）两大部分组成。该层的核心技术包括电子射频技术、新兴传感器技术、无线网络组网技术、现场总线控制技术（FCS）等，涉及的核心产品包括传感器、电子标签、传感器节点、无线路由器、无线网关等。

图1 物联网三层架构示意

有些层级分类中，传输层把底层的RFID、传感器等各类识别和感应器件组成的通信传输网络放到传输层里，这样理解有失偏颇。既然是“层”，就要能够独立完成相应功能，因此基于自组网技术、现场总线技术构建的感知网络也在这个层面，尽管它们也具有短距离的传输、通信功能，但不能列入传输层。

(2)传输层

传输层主要完成接入和传输功能，是进行信息交换、传递的数据通路，包括接入网与传输网两种。传输网由公网和专网组成，典型传输网络包括电信网（固网、移动网）、广电网、互联网、电力通信网、专用网（数字集群）。接入网包括光纤接入、无线接入、以太网接入、卫星接入等各类接入方式，实现底层的传感器网络、RFID网络的最后一公里的接入。

(3)处理层

对感知信息的处理和控制，生产和社会层面决策的应用，是在处理层实现的。处理层由业务支撑平台（中间件平台）、网络管理平台（例如M2M管理平台）、信息处理平台、信息安全平台、服务支撑平台等组成，完成协同、管理、计算、存储、分析、挖掘、以及提供面向行业和大众用户的服务等功能，典型技术包括中间件技术、虚拟技术、高可信技术，云计算服务模式、SOA系统架构方法等先进技术和服务模式可以在处理层被广泛采用。

尽管物联网在经济、社会各个领域的应用特点千差万别，但是其基本架构都包括感知、传输和处理三个层次，各种应用子网都是基于三层基本架构构建的。

3.智慧军工基于物联网的产业链分析

智慧军工的产业链非常完整，从元器件到设备、软件产品到信息服务、解决方案提供到平台运维，智慧军工基于物联网三个功能层都包含了硬件产品、硬件设备到软件产品、系统方案，和公共管理系统、行业应用系统、以及第三方物联网平台的运维服务。因为物联网技术是智慧军工基础，因此，对于智慧军工的产业链分析首先从物联网的产业链分析入手，基于对物联网三层架构的认识，我们构建了物联网产业链（图2）。可见，完整的物联网产业链主要包括感知和控制器件提供商、感知层末端设备提供商、网络提供商、软件与行业解决方案提供商、系统集成商、运营及服务提供商等六大环节。

物联网产业链中的行业解决方案提供商提供了应用和服务于各行业或各领域的系统解决方案。目前，物联网的应用在国防军事上，就形成了具有行业特色的个性化解决方案。智慧军工就是这一个性化解决方案的具体体现。

“感、知、控”构成了物联网的功能核心，感知层和处理层直接相关的产业构成了核心产业链，涉及了硬件、软件和服务等各种业态。但仅仅核心产业链还不能满足在军工行业的应用，因为军工行业的安全保密性，所以管理者的作用至关重要，基于以上分析，构建了智慧军工产业链 (图3)

智慧军工有三个层次，政府部门、管理者、参与者。管理者是智慧军工的牵头组织者，必须具备智慧军工建设、规划以及服务开展的全程监控，优化和指导智慧军工的发展，形成军工行业的整体发展合力。