物联网技术在军事领域中的应用分析
2021-03-06张云峰
◆张云峰
物联网技术在军事领域中的应用分析
◆张云峰
(中国人民解放军31002部队 北京 100094)
在军事领域,物联网技术被应用于通信指挥、战场控制、后勤保障以及装备管理等多个方面。该技术的本质是现代信息技术不断发展和积累而形成的感知技术、网络、AI、自动化等技术类型的集成化应用。由于其综合性与全面性,当前已经有诸多国家将物联网技术投入到军事建设中,以此来提高军队的快速部署与作战能力。我国正在致力于打造可以使用信息化战争的数字化尖端部队,所以对物联网的建设工作也更加重视。为此将对物联网的应用原则、物联网的运用方向做简要分析,以明晰成熟军事物联系统的构建标准。
物联网技术;军事领域;应用标准;应用维度
物联网技术是一种数据信息的采集、传输和处理技术,其中的“物”是指信息的终端,比如射频识别装置、GPS、计算机等,其运作本质是将指定的物品与互联网做连接,通过网络实现数据信息的交流以及物品的智能识别、定位及监控等功能,物联网是根据互联网概念延伸和发展而来,相比互联网技术,物联网的感知和定位跟踪功能更智能化,在数据管理上也更加高效和安全。
1 物联网技术在军事普及上的原则
(1)物联网技术的规范化
物联网本身的技术结构比互联网更为复杂,其技术主要包含了云计算、射频识别装置技术、人工智能技术、以及传感技术、无线网络技术等,目前运用最广泛的技术就是基于射频识别装置技术下的物品自动识别技术,无线网络技术主要涉及“蓝牙”技术、红外技术、远程数据网络技术和无线语音连接网络技术等技术类别,即无线局域网,其主要是通过无线路由器、无线AP等设备把整个信号覆盖到局域网络范围中,这样能够解决有线组网技术中覆盖面不全的缺点,无线组网方式可以根据战场情况以及作战需求分为性能为主和以网络覆盖为主两种组网方式,网络覆盖为主的组网方式主要采用频段进行接入;性能为主的组网方式主要是利用双频无线设备;传感器技术主要负责采集与处理信息,并对信息数据中的标识信息进行分析;人工智能技术是在计算机模拟功能的引导下,模拟人为的行为与思维,并开展自动识别;云计算技术是一种基于海量存储和物联网应用的技术类型信息,在构建物联网系统时,需将这些系统有效整合,实现各系统的规范化搭配,才能确保其在军事领域的有效运用[1]。
(2)数据安全的保障
数据安全是物联网应用于军事领域的过程中需要重视和处理的基本问题之一,常用的数据加密方式有口令认证、物理认证和硬件认证等几种,口令认证属于传统保密措施,其保护方法是通过用户输入特定的ID以及PW来开启系统,在系统对比用户输入信息正确后提供信息调阅服务。因为口令认证常以明文方式进行,这种做法存在很大的弊端,被窃取和破解的风险极高,即使用密码算法对口令实施加密保存,对网络中的假冒攻击依然难以有效抵挡,考虑到物联网的数据传输量大,数据外泄风险高,因此建议使用物理认证和硬件认证,也就是以智能卡及USB Key等物理证件作为数据识别凭证,在系统识别访问者的物理证件合法之后,访问者再输入自己的PIN码,确定其正确后系统给予其调阅权限,物理认证和硬件认证的优势在于其可以配合密钥形成双因子认证方式,即使物理设备或者PIN被他人窃取,在缺乏密钥的情况下依然不能获取机密数据,这对于以物联网为信息传输手段的军事工程来说,可以起到更好的安全保护效果[2]。
2 物联网技术在军事领域的应用
在军事领域中,物联网技术的主要用途在于强化战场管控,实现全方位、全频段的信息化作战,加深部队对战场态势、人员分布情况的掌握,在增强敌方透明度之余,提升我方隐匿能力和协同作战能力。
(1)对战场控制的强化
战场感知是信息化作战的重点,部队可以无人机等侦察设备为战场监控载体,让无人机按照既定的路线自主飞行,利用物联网的智能化和信息化优势实现全天时、全天候、无死角地战场监测,自动识别可疑人、车目标,对重点目标盘旋、跟踪,转角、变焦实施持续监视,通过载荷系统使无人机具备在极端任何环境中,提供极佳的远距离目标探测和识别能力,实时地监测战场状态,智能分析战场信息,实现传感器至射手的自动感知、数据传送、有效指挥、控制整个过程的信息链条,并将数据实时回传报告可疑地区位置,为战场兵力部署与调动提供数据支持[3]。在发现敌情后,传感器将比对、识别结果回传至系统,通过定位的方法进行三维展示,以达到实时检测,掌握并有效、精确、全面的控制战场。
(2)部队管理应用
物联网技术可以帮助军区建立一个具备预警、指挥、控制防护等多种功能于一体的信息管理系统,比如在检测器的检测处安装射频识别器与环形线,这样可以将检测范围扩充至几十米,并借助于中间件技术开发报警程序,从而对营区的来往车辆进行自动识别、数据搜集、控制指令、非法进出报警、数据更新等控制行为,便于提高营区安全保障。同样的方式可以用于士兵身份监测,通过标签将士兵及其部队番号进行配对,标注士兵个人信息与部队番号,电子标签与射频识别装置超高频读写器互相配套,当士兵逐渐接近读写器的时候,读写器就可以对电子标签内的有关信息开展自动识别,并且自动向工作站进一步传输有关数据或者处理后台主机[4]。假如在设定时间以内读到没有经过授权的电子标签,或者没有读到电子标签的大部分信息,阅读器会以最快速度向后台报警装置与门禁控制器传送相应信号,红外传感器会发出警报信息。营区的重要位置均应安有射频识别装置超高频读写器和影像传感器,提升对营区人员的动态管理力度,以便提升防入侵的智能管控能力,确保营区的安全。
(3)后勤物资器材保障
军事行动的作战区域巨大,且存在很多不确定性因素,这使得部队在投入作战时会出现大量的战斗消耗,如果不能正确评估战场消耗情况,投放物资,会有高概率引发负面后果。为了能在物质层面满足部队的作战需求,后勤指挥部必须有良好的自动化和可视化技术,对前线情况做到准确判断,并及时提供资源补给,帮助部队恢复作战能力。后勤人员可利用物联网功能对物品资源信息进行智能化的分类,并利用指纹、虹膜、声音、人脸等人工智能技术来实现对资源的加密,防止无关人员私自调用,同时借助物联网的优势信息捕捉能力,将射频识别标签贴在物品上,并在电子标签中储备各种相关信息,根据信息系统所给出的物品类别,依托射频识别技术智能采集资源信息,在系统识别后精准地对部队需要的资源类别和资源数量进行判断,随后根据指令完成后勤补给工作。这种借助识别器的读取和识别功能进行针对性投放的后勤模式可以增加物资的流动效率,降低货物损耗。
(4)战时敌情侦测
操作人员用超微型传感器建立战术侦察传感网络,在数据共享的前提下,将来源于不同区域的主体和改主体行为有机结合起来,从而构成一个整体的侦查模式。在运行这个侦察系统时,可用飞艇、无人机等向敌方目标部署智能微尘,通过传感器实现对敌方情况的同步查看、追踪和归类,主要运用海量的数据对地形、敌军部署情况、敌军活动范围开展全方位、多角度的扫描和分析,实时获取战场信息,为部队提供最佳行进路线。此外还可以在侦察设备上加装传感设备,用于获得地区的光照、空气温湿度,在一定范围内,利用无线传感器节点进一步采集到数值,判断士兵所处的环境状态,并经过无线感知,以最快速度读取有关信息,向数据库服务器进一步发送数据,同时配合其他部门的工作内容进行数据共享,根据士兵所处的环境提供针对性的资源帮助和行进保护。
(5)作战应用
为了建立一个可以连接和共享所有单位及情报资源的数字化的网络战斗系统,可将物联网技术做出系统基础技术,让士兵携带各类微型设备进行侦探和排雷,通过设备的监控功能与射频识别装置读写器进行有效连接,能够帮助指挥部在系统管理平台上对区域开展扫描以及监控,借助于无线网络及时传输数据,持续地显示于系统管理平台上,从而在作战过程中赶紧行动起来,为士兵提供俯视视野和战场的情报资料,为士兵提供行动所需的战场信息。在物联网基础下,整个系统能够经过调用监控设备实时、全方位地监控战场环境,借助于士兵的微型设备采集战场的若干个信息,同时能够经过手持PDA实时的开展数据通信,后方指挥层能够利用移动数据终端以最快速度向士兵反馈战场情报,将士兵的视野扩大,且结合士兵的移动情况与作战情况给予火力支援和物质支持。
(6)战场医护保障
及时的医疗援助是挽救受伤士兵的重要手段,军方可以借助物联网技术制作单兵生命检测仪,按照固定射频识别装置读写器,系统安全监控程序会从所有士兵的电子标签里面读取到的相关信号判断其目前状态,有利于系统对士兵个人体征情况进行立即追踪,医护人员在开展战场医护工作时,可利用PDA手持终端设备对士兵的相关信息进行有效读取,在确认身份的同时进行定位搜救,并在搜索过程中根据电子标签的信息反馈制定对士兵的应急救援方案,以便在发现士兵的同时第一时间实施应急救援治疗,提升对士兵的医疗保障。
3 结语
随着信息作战的逐步推进,物联网技术在军事领域的应用也越来越深入,中国作为一个国际性的大国,我国军事战略一直受到世界各国关注,为加强我国国防力量,维护我国国防安全,应对信息化环境之下的军事变革,就需要通过物联网技术组建了联合战略指挥部,通过联合战略指挥部加强对各个军种之间的联系,提高各个军种之间的协作效应,实现对战场环境的精准把控、战场信息的精确搜集、后勤物资的准确投放、士兵行进的合理安排以及战场救援的及时给予,以此建立尖端化的信息作战模式,提升部队的作战能力。
[1]程轶非.军事交通信息及采集技术应用研究[J].物联网技术,2020,010(003):42-44.
[2]马小虎.基于物联网的部队远程视频监控系统的设计与实现[D].湖南大学,2019.
[3]周羽丰,杨志权.基于物联网的军事物流精细化管理研究[J].中国战略新兴产业,2019(44).
[4]张余清,刘志远.美国军事物联网及应用[J].物联网技术,2017(02):108-110.