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军事物联网在后勤信息化建设中的应用与安全

2018-03-03吴量宓文勇周霄宇

物联网技术 2018年2期
关键词:后勤信息化建设网络安全

吴量+宓文勇+周霄宇

摘 要:军事物联网以物联网技术为构建核心,在后勤各领域信息化建设中都有着广泛的应用,能有效提升军队的作战训练能力和联勤保障效能。文中针对军事物联网在后勤领域,包括物流仓储、军事卫勤、军交运输、军队油料等方面的应用进行了分析,并对物联网与军事后勤融合的网络安全管理问题进行了探讨。

关键词:军事物联网;后勤;信息化建设;网络安全

中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2018)02-0-03

0 引 言

国防和军队建设正站在新的历史起点上,党的十九大报告提出“确保到2020年基本实现机械化,信息化建设取得重大进展”,同时指出“加快军事智能化发展,提高基于网络信息体系的联合作战能力、全域作战能力。”随着全球信息技术的迅速发展和军事信息化内容的逐步丰富,以物联网为核心的第三次信息技术革命为科技创新和社会发展带来了前所未有的机遇,尤其为深层次全方位军事变革带来了崭新契机。物联网在军事领域的应用主要包括战场态势实时感知、装备武器智能监控、联合勤务精确化保障等,军事物联网通过军事领域客观物理世界从传感器到发射器的无缝链接,实现了“多维感知、多域互联、全程可控、全网为战”,这必将对军事智能化发展、军队信息化建设产生深远影响,有效提升军队的作战训练能力和联勤保障效能。未来的战场将更透明,指挥更智慧,保障更精确,监控更安全。

1 军事物联网的内涵特点

军事物联网(Military Internet of Things,MIOT)即在网络中通过智能连接实现物理系统和数字信息系统在军事各领域的全面深度融合。运用物联网技术获取军事活动中人员、武器装备、战场环境等军事实体的状态要素和特征信息。按照标准通信协议,通过军事传感和通信网络系统,实现人员与装备武器、战场环境之间的信息交互与通信,并将通过信息感知手段获取的各类要素信息进行智能化处理、控制、管理和应用[1],在相关军事领域实现“任何时刻、任何地点、任何物体之间互联,无所不在的网络和无处不在的计算”[2],实现对军事活动的智能化决策控制,以期获得更高程度的信息、决策和行动优势,最终落脚于促进部队战斗力的根本提升。

军事物联网以物联网技术为核心构建,在以下几个方面与通用物联网有所区别。

(1)对象不同。军事物联网面对纷繁复杂、瞬息万变的战场环境,涉及的物理对象是涵盖作战单元的军事实体。

(2)对实时性、可靠性要求严苛。制信息权的争夺愈演愈烈,军事物联网必须以其对战场态势快速精准的感知,使联指中心实时掌握战场真实信息与战争进程,准确把握作战时机。而实际应用中各类传感器多无人值守,甚至处于极端气候、敌占区域或遭受一定干扰影响甚至破坏等恶劣环境,必须确保增强传感器的鲁棒性和抗毁性,提升军事物联网的效率和效能,为军事行动提供稳定可靠的物理基础和网络支撑。

(3)网络安全保密要求。作为信息高度密集的庞大军事网络,军事物联网利于我方便捷高效地获取信息。同时,由于其自身的开放属性也易被敌方通过侦获设备状况和物理位置等信息获取我方军事情报,因此,军事物联网规划建设必须建立纵横交织的多级安全保密体系和覆盖全网的入侵检测系统,确保网络安全。

2 军事物联网在后勤信息化建设各领域中的应用

目前,军事物联网以在建军用网络为基础,末端延伸至具体装备武器,实现其操控智能化,延伸至战场现实环境实现其感知精确化,延伸至后勤保障要素实现其效率实时化,实现信息化作战条件下打击和补给的精确化和自动化[3]。美军先后开展了收集战场信息的“智能微塵”系统、远程监视战场环境的“伦巴斯”系统、侦听武器平台运动的“沙地直线”、侦收电磁信号的“狼群”系统等的研究与应用,实现连接后勤人员的“感知与反应后勤”网络建设计划,构建装备标准监测、单兵监视、医疗数字辅助等系统的可视化后勤网络[4]。伊拉克战争期间,美军利用射频识别技术建置的“全资产可视化”系统实施配送式物资保障。与海湾战争相比,海运量、空运量、战役物资储备量、战略支援装备动员量分别大幅减少了87%,88.6%,75%,89%。自2009年起,我军军事物流工程实验与研究中心先后承担了多项重要物联网研究课题,论证实验了传感技术对战场实时环境信息感知的作用、自动识别技术对提高物流作业效率的功能以及导航定位技术对精确配送定位的效用。2010年底,原南京军区某防空旅作为试点已实现运用物联网技术进行物资储备管理。2014年5月,北部战区陆军装备部军事物联网联合实验室创建了“四级七层”军事物联网体系结构框架,构建了基于装备传感网、多级结构异地处理的分布式数据库系统、数据挖掘处理平台、专用云计算环境和保障决策中心的工程模式,为实时指控、装备维修与物资供应提供智能决策服务[5]。据我军军需物资油料物联网建设规划,到2020年基本完成信息化转型,建成平战一体、物联感知、高效运行、安全可控的物联网体系,基本实现需求实时感知、资源可视掌控、配送精确定向、行动全程调控的建设目标。

2.1 在军事物流中的应用

基于军事物联网,提升供应保障系统动态自适应性,自动获取在储、在运、在用装备物资信息。通过将实时互动的物联网传送协议在整个军事物流中贯通,实现供需两端的联动协同无缝衔接,促进配送、运输、仓储等环节实时通联协作,有效整合功能,优化资源配置。通过物联网的智能感知、自动传送手段,能够对军事物流过程中各环节实现实时监控,及时掌握军事物流活动状态,并实时响应、智能应对,使各环节整合更加紧密,实现内部信息资源整合和供应、生产、物流、需求等流程的同步集成,控制库存数量,降低供需不确定性,提高服务质量,形成端到端的智能供应链军事物流服务流程。以仓储环节为例,采用自动感知和监控、智能机器人堆码、近程通信和远程传输、海量信息筛选和数据挖掘及控制等技术,感知掌握装备物资运输、搬运过程的注意事项和对操作技能、设施工具的要求,匹配方便灵活的解决方案,实现自动化物品识别搬运、机器人堆垛和智能辅助人工拣选等作业。并在更大维度上将分布各地的既有仓库集成为扁平透明、突破建制的虚拟仓库,有利于军民仓储深度融合,动员全社会力量和物资资源组成社会化、军地一体的军事大仓储,进而实现社会化的现代军事大物流,有效满足服务经济建设、突发事件应急、战时勤务保障的多样化任务需求。endprint

2.2 在军事卫勤中的应用

军队医院信息系统中基于物联网技术的电子病案系统(Electronic Medical Record, EMR)通过对就医人员信息的采集、存储、传输、处理和利用等,完成对在医院就诊治疗全过程的完整记录,实现医疗全过程的信息化。另外,在野战卫勤指挥方面,建立伤病员数据跟踪系统,依托有源RFID、无线通信、读写器通信接口等技术,使用自动化管理、电子伤票、后送支援、战区部队医疗信息管理等系统,保障通信指挥控制、移动医疗及护理、药品器材保障、请领分发卫材、野战远程医疗诊断和大气水质环境监测、三防检查等顺利进行[6]。

2.3 在军交运输中的应用

军事物联网的物体识别、全球定位、物体跟踪等技术为军事交通运输领域的智能化管理提供了强有力的技术支撑,广泛应用于军队铁路、水路与航空运输调度系统、部队公路运输车辆动态跟踪、信息化车场和军用车辆使用监控及军车防伪等方面[7]。其中基于北斗二代卫星定位技术、地理信息系统(Geography Information System, GIS)显示技术和信息数据传输技术架构的部队运输车辆动态跟踪系统,可实时掌握运输车辆的状态和资源信息,并实时定位跟踪、指挥调度,动态实现精确地理坐标、精确配送时间,采取精确行进路线向需求部队提供精确数量装备物资的“动中通”,提高指挥调度的效率。通过与车联网、信息收集、信息交换协议和智能化监控管理技术的结合,可实时查询运输车辆状态、运输环境、运输保障力量等信息,实时、有效、智能地提供决策信息。通过与物资识别技术的结合,实现在运物资可视化,提高物资供应精确性,极大地推动了军事后勤保障信息化建设。

2.4 在军队油料系统中的应用

军事物联网技术充分吻合油料供应系统点多线长面广、油品种类多、储运量高、设施设备高度标准化、管理集中以及规章严密的特点。在军内外输油管线、油库及加油站、油料运输加注、设施设备安全防护、计划精确调拨、质量检测和控制等方面应用广泛。军事物联网在油料系统中的应用及其关键技术和效果见表1所列。

2.5 在其他军事后勤保障中的应用

军事物联网还广泛应用于军队人员和资产管理、营区智能化监控、野战设备安全监管、空军的智能机场保障及应急起飞指挥系统[8],海军的舰艇智能后勤监控系统和火箭军、战略支援部队的装备维护检修系统等多系统、多军种的通用或专用后勤保障领域。随着军事物联网的深度融入,军事后勤将无缝接入信息化空间,后勤指挥更透明,联勤保障更精确,物资管控更安全。

3 物联网与军事后勤融合的网络安全保密管理

物联网具备的开放性和资源共享性,衍生出其脆弱性,这与军事后勤保障对安全保密的要求相悖;传输层在信息传送和处理过程中存在外部人为破坏威胁;物联网节点数据庞大,海量数据易致网络拥塞,异构网络跨网认证困难;RFID用户信息易被跟踪、泄露,恶劣环境或敌占区域节点设备一旦发生故障或遭到破坏难以回收修复。因此,必须加强后勤信息化建设过程中军事物联网安全技术研发和安全保密法规的制定,构建有效的预警和管理机制,保障信息采集、传输、处理、应用等各环节的安全保密。军事物联网体系结构各层次要素对应安全形态见表2所列。

(1)加强身份鉴别。依托无线射频识别、红外感应、全球定位、激光扫描、统一身份识别认证等技术,通过严格认证和授权措施对不同门类和级别的用户进行权限设置以确保数据应用环节安全,实现装备的全生命周期监管。

(2)严格访问控制。通过建立基于角色的安全管理机制,限制对各级要素信息进行查询、管理、调配的权限,并引入审计制度,监控审查系统日志中所有用户的登录请求和活动记录,保证网络访问和操作的安全性。

(3)確保物理安全。利用温湿度、声、光、位移等传感器,结合卫星定位构成末段运行状态监测系统,实时监控各要素实体的工作状态和位置信息,以便及时发现丢失、干扰、损毁及入侵状况,并及时采取对策消除隐患。选配通用兼容、低辐射、抗干扰性强的硬件设备,对关键设备进行物理屏蔽,使用滤波和干扰手段使电磁信号辐射降到最低。

(4)严控数据安全。需贯穿数据采集、处理、存储、传输及应用的全过程,采用符合国军标的设备技术,防止采集节点假冒与略读,采用科学合理的数据融合技术去除相似、冗余、不可靠的信息,对关键数据采用加密技术,加强存储运输过程的安全性。

(5)强化系统安全。需要制定严格、细致的分层信息安全管控技术规范,并成立统一的安全认证机构。在分系统建设中,严格统筹管理,防止随意盲目开发、设计、拓展。对军事后勤物联网体系中的新研发应用系统进行严格的安全测试与验证,引入许可证机制,严防技术漏洞和安全隐患。在结构设计上预留接口,充分考虑未来安全功能扩展的需要,建立专用信道、备份系统和应急环路,维护军事后勤物联网安全。

4 结 语

随着军事物联网研究应用的不断深入拓展,我军后勤信息化水平必将日益提升,逐步实现保障态势准确感知、物资保障精确配送、后勤装备自主智能、指挥控制高效精准,在未来战争中真正实现即时感知战场每个角落、精准保障战场所有单元,承担起信息化时代保障打赢的历史使命。

参考文献

[1] 陈海勇,朱诗兵,童菲.军事物联网理论研究[J].物联网技术,2011,1(7):37-41.

[2] International Telecommunication Union,Y.2002(Y.NGN-UbiNet).O-verview of ubiquitous networking and of ite support in NGN[S].2009.

[3]肖二永,杨斌,戴浩.物联网技术在军事领域中的应用[J].物联网技术,2012(1):82-85.

[4]曹瑞琴.物联网技术对军事领域发展的影响及制约因素分析[J].通信导航与指挥自动化,2016(2):54-60.

[5]于浩,李海峰.军事物联网开启装备保障转型之路[J].兵器知识,2016 (11):14-20.

[6]顾金星,苏喜生,马石.物联网与军事后勤[M].北京:电子工业出版社,2012.

[7]王飞,陈金鹰,朱军.物联网技术在未来军事中的应用探究[J].通信与信息技术,2012(3):85-87.

[8]李为民,郑福美,陈明滨.基于物联网的智能空军机场保障构想[J].后勤学术,2016(2):105-106.endprint

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