APP下载

军事物联网研究设计及推进策略研究

2019-02-14贺兴华

数字通信世界 2019年1期
关键词:军事联网节点

刘 进,贺兴华,杨 震,阳 洋

(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)

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。

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。

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

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。

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。

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。

1.4 环境综合管理能力

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。

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。

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。

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

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。

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。

3 军事物联网建设应用关键技术研究

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:

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。

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

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。

3.5 安全防护技术

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。

3.6 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。

(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。

猜你喜欢

军事联网节点
CM节点控制在船舶上的应用
“身联网”等五则
《物联网技术》简介
《物联网技术》简介
基于AutoCAD的门窗节点图快速构建
概念格的一种并行构造算法
抢占物联网
抓住人才培养的关键节点
军事幽默:局
军事