摘要：傳感器、RFID等物聯(lián)網技術越來越多地在人類生活與生產活動中得到應用，同時也改變著人們的工作與生活方式。在眾多的物聯(lián)網技術中，有相當一部分本就源自軍事領域，隨著發(fā)展與應用，它們反過來又將對軍事領域產生深刻影響。文中從偵察預警與態(tài)勢感知、通信指揮、裝備管理、后勤保障、核生化威脅監(jiān)測等角度，展望了物聯(lián)網技術在軍事領域中可能的應用，并探討了物聯(lián)網技術在軍事領域中得到推廣應用需要解決的主要問題。
關鍵詞：物聯(lián)網；軍事領域；網絡中心戰(zhàn)；偵察預警

0 引言
    物聯(lián)網(Inteternet of Things)是基于互聯(lián)網、電信網等載體，通過傳感器、射頻識別(RFID)、紅外感應器、激光掃描器、GPS、無線數(shù)字通信、智能嵌入等信息感知設備與技術，實時采集物體的聲、光、熱、電、力學、化學、生物或位置等信息，按約定協(xié)議，進行信息交換，以實現(xiàn)物與物、物與網連接并實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。
    物聯(lián)網技術是繼計算機技術、移動通信技術和互聯(lián)網技術之后的又一次信息技術革命，是現(xiàn)代電子信息技術發(fā)展到現(xiàn)階段后出現(xiàn)的一種聚合性應用與技術提升，是傳感器與感知、計算機與通信網絡、自動化與人工智能等技術的“大融合”，技術集成與應用創(chuàng)新是物聯(lián)網發(fā)展的核心。未來無處不在的物聯(lián)網將更好地實現(xiàn)人與物、物與物之間的溝通和相連，將給人類的生產和生活帶來巨大影響，推動實現(xiàn)數(shù)字地球、智慧地球的宏大目標。
    軍事領域是新技術應用最革命、最活躍的領域，許許多多新技術就是率先在軍事領域得到應用并變得成熟后再走向民用領域和市場的。在當前積極開展物聯(lián)網技術研究與推廣應用的過程中，也應適當關注西方發(fā)達國家和軍事強國在此方面的發(fā)展狀況，考慮物聯(lián)網技術在未來軍事領域的應用問題。
    實際上，從技術架構的角度來看，物聯(lián)網與前幾年美軍提出的網絡中心戰(zhàn)可以說一脈相承，具有諸多相似之處。它們均可分為三層，相互對應，表1所列是物聯(lián)網與網絡中心戰(zhàn)技術架構對照表。

    網絡中心戰(zhàn)及其體系結構是當時技術條件下戰(zhàn)場無線通信網絡和指揮控制系統(tǒng)的歷史產物，可以設想，隨著物聯(lián)網、互聯(lián)網、傳感器、移動通信、寬帶網絡等技術的發(fā)展，更為先進的物聯(lián)網技術將在未來軍事領域得到推廣應用，為提高部隊的戰(zhàn)斗力而服務。

1 物聯(lián)網技術在軍事領域的應用展望
    未來物聯(lián)網新技術在軍事領域的應用將重點圍繞戰(zhàn)場態(tài)勢感知、智能分析判斷和行動過程控制等方面展開，它將有機融入聯(lián)合作戰(zhàn)和保障體系，全面提升基于信息網絡系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力和保障能力。
1．1 及時的偵察預警與準確的態(tài)勢感知
    物聯(lián)網技術有望在更高層次上推動實現(xiàn)及時的戰(zhàn)場偵察、準確的態(tài)勢感知與科學的效能評估，建立戰(zhàn)場自動偵測預警、數(shù)據傳輸、指揮決策、火力控制綜合數(shù)據鏈，極大地縮短從偵察到決策、行動、反饋、評估、再次行動的時間，實現(xiàn)對裝備和部隊的有效控制和聯(lián)合協(xié)同。這將是物聯(lián)網技術在未來軍事領域的一個主要應用。
    在軍事上，可利用無人機或火炮拋擲等方式，向重點目標地域大量布撒聲、光、電、磁、震動、加速度等微型、可自組網的綜合傳感器，形成戰(zhàn)場偵察傳感信息網，并且可以邊偵察、邊感知、邊傳輸、邊融合，實現(xiàn)對目標區(qū)域作戰(zhàn)地形、軍隊部署、武器裝備等的近距離、高分辨?zhèn)刹旄兄⒓皶r將信息傳回指控中心，與衛(wèi)星、飛機、艦艇上的各類傳感器有機融合，形成全方位、全頻譜、全時域的偵察體系，以彌補衛(wèi)星、雷達等遠程偵測系統(tǒng)的不足，全面提升戰(zhàn)場聯(lián)合感知能力，為未來戰(zhàn)爭帶來新的“千里眼”和“順風耳”。無線傳感器及其網絡密集、分布、廉價、冗余等諸多優(yōu)點，使之非常適合在惡劣的戰(zhàn)場環(huán)境和條件下應用。依托IPv6提供的巨大地址空間，未來軍用物聯(lián)網有望實現(xiàn)對戰(zhàn)場每一個角落的感知。
    無線傳感器網絡是未來物聯(lián)網的雛形，它主要有兩種應用與通信模式：一是“多到一”模式，即用傳感器節(jié)點監(jiān)測環(huán)境狀態(tài)變化，并將之報告指控中心：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)點發(fā)出指令，由傳感器節(jié)點執(zhí)行指令并返回相應的監(jiān)測數(shù)據。
    美國國防部現(xiàn)設立了一系列軍事傳感器網絡研究項目，著力研制各種低成本的自動地面?zhèn)鞲衅?；美國自然科學基金委員會已經制定了傳感器網絡基礎研究計劃；美國的英特爾公司、微軟公司等行業(yè)巨頭都確立了有關無線傳感器網絡的研發(fā)計劃；日本、英國、意大利、巴西等國也對無線傳感器網絡表現(xiàn)出了極大興趣，紛紛開展相關研究工作。
    目前，美軍正在開展的、有關無線傳感器技術與網絡的典型項目包括智能微塵(Smart Dust)、網絡嵌入式系統(tǒng)、沙地直線(A Line in the Sand)、靈巧傳感器網絡(Smart Sensor Web)、先進布放式系統(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)場的智能微塵可相互定位、連接成網、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；
    網絡嵌入式系統(tǒng)的目標是建立一個包括10～100萬個節(jié)點的可靠、實時、分布式網絡，以顯著提高戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力。每個節(jié)點包括傳感器、無線通信模塊、處理模塊等；
    沙地直線是一個無線傳感器網絡系統(tǒng)，旨在偵測運動的高金屬含量目標(如坦克、裝甲車等)，并可探知聲、光、溫濕度和動植物生物特征等信息；
    靈巧傳感器網絡是布設在戰(zhàn)場上的眾多傳感器組成的一個傳感器矩陣，可收集和過濾數(shù)據，并將重要信息傳至數(shù)據融合中心，中心用傳回的信息，結合地理信息系統(tǒng)(GIS)，勾勒出一幅戰(zhàn)場態(tài)勢全景圖，分發(fā)給相關的參戰(zhàn)人員使用；
    先進布放式系統(tǒng)是美國海軍計劃用于未來反潛作戰(zhàn)的一個新系統(tǒng)，該系統(tǒng)將布設一個先進的水下傳感器網，以實現(xiàn)對敵潛艇快速準確的偵察與監(jiān)視。
    相比衛(wèi)星和雷達等偵察探測系統(tǒng)，傳感器網絡的潛在優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾點：
    (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，近距離布設的傳感器可大大消除環(huán)境噪聲對系統(tǒng)性能的不良影響；
    (2)分布各處的多傳感器的共同作用，可實現(xiàn)對大面積戰(zhàn)場區(qū)域的實時探測；
    (3)多種類型傳感器的混合應用將有助于提高探測效果，實現(xiàn)優(yōu)勢互補；
    (4)借助當中具有移動能力的節(jié)點，可有效消除傳感器網絡的探測盲點；
    (5)低成本的傳感器網絡、高冗余的設計原則，可以提高整個系統(tǒng)的容錯性和生存性。
    當然，傳感器網絡只是未來軍事物聯(lián)網的雛形，隨著技術的發(fā)展，它將更加先進、更加完備，體現(xiàn)出更高的實時性、準確性，從而更好地實現(xiàn)對戰(zhàn)場態(tài)勢的感知、預警、響應和控制。
1．2 一體化軍事網絡與高效的軍事指揮
    物聯(lián)網在軍事領域的廣泛應用將使傳感網絡的觸角延伸至戰(zhàn)場的各個角落，同時推動實現(xiàn)戰(zhàn)場上彼此獨立的偵察網、通信網、指控系統(tǒng)、火力網的綜合集成，更好地將各種裝備與平臺連接成為一體的網絡系統(tǒng)。借助智能傳感器和物聯(lián)網技術，還可以更好地實現(xiàn)與傳統(tǒng)戰(zhàn)場基礎設施的融合，擴展軍事網絡和綜合一體化的內涵，拓展戰(zhàn)場指揮官信息獲取的廣度、速度、深度，隨時獲取所需情報，準確感知戰(zhàn)場態(tài)勢，做出科學決策，并可通過互聯(lián)網絡，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的裝備管理
    智能化的武器裝備將成為未來戰(zhàn)場的主角。從物聯(lián)網技術的角度而言，智能化主要體現(xiàn)在三個方面：一是利用各種內嵌或外聯(lián)的傳感器和感知控制網絡，實現(xiàn)對裝備工作狀況、性能水平的動態(tài)感知和實時分析，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)和報廢等情況，實現(xiàn)對裝備的科學管理；二是通過加裝傳感器，利用電子標簽與鑒別、RFID等技術，為裝備構建統(tǒng)一的“身份證”，隨時感知和掌握裝備的位置、分布、聚集、運動、完好率等情況；三是裝備的戰(zhàn)場生存將更加智能，依托傳感器網絡，隨時感知己方坐標、戰(zhàn)場態(tài)勢、敵方威脅等信息，并及時做出響應，提高裝備的戰(zhàn)場生存性和安全性。
1．4 精準的后勤保障
    戰(zhàn)場后勤保障是物聯(lián)網技術在未來軍事領域的另一主要應用，物聯(lián)網技術為科學、精準的后勤保障提供了可能。其主要體現(xiàn)在以下幾方面：
    (1)提高后勤保障工作的科學性，避免盲目性。依托電子標簽和物聯(lián)網，實現(xiàn)對物資的籌劃、生產、配送、接收、儲存等智能感知與動態(tài)管控，實現(xiàn)更好的基于位置的服務，及時調整保障計劃和行動，實現(xiàn)保障力量和資源的適時、適地、適量的科學調配與運用。
    (2)保證后勤保障物流體系的高效運轉。利用電子標簽和物聯(lián)網，建立物資在儲、在運和在用狀態(tài)的自動感知與智能控制信息系統(tǒng)，以實現(xiàn)自動識別、快速定位、規(guī)范分類、順暢收發(fā)、科學管理，實現(xiàn)從生產線、倉庫到戰(zhàn)場、單兵的全程的動態(tài)監(jiān)控。
    (3)提高戰(zhàn)場維修的時效性。通過各種內嵌的診斷傳感芯片，及時了解裝備各部件的完好情況，并通過網絡就近訂購所需零部件，保障節(jié)點或基地提前做好準備，做到隨到隨修、隨時供應。
    (4)實現(xiàn)實時伴隨的衛(wèi)勤保障。利用生物特征識別和物聯(lián)網，建立以單兵生命電子監(jiān)測為基礎的衛(wèi)勤保障信息鏈，實現(xiàn)對傷病員的身份確認、定位搜救、動態(tài)監(jiān)測和病歷追溯，有針對性地做好救援準備，科學調度衛(wèi)勤力量與資源，全面提升衛(wèi)勤保障能力。
    (5)提高后勤保障的安全性。基于物聯(lián)網的后勤保障體系將具備網絡化、非線性等結構特征，具有很強的抗干擾、抗打擊、抗破壞能力；此外，依托物聯(lián)網技術，可以使后勤保障工作與整個信息化戰(zhàn)場更好地融為一體，實現(xiàn)后勤保障與作戰(zhàn)行動的一體化。
1．5 靈敏的核生化威脅監(jiān)測
    依托納米生物等先進傳感器芯片技術，可以研制高度靈敏的核化生武器監(jiān)測預警系統(tǒng)，以在第一現(xiàn)場、第一時間自動偵察感知、實時動態(tài)監(jiān)測可能存在的核生化威脅，從而實現(xiàn)“三防”預警。“三防”處置機構可通過遠程網絡實時掌控并協(xié)同處置作業(yè)，以提高反應速度和處置效果。國外在這方面的許多研究成果已逐漸走向實用化。例如，美國的Cyrano Sciences公司研制的一種專用智能芯片CyranoNoseChip，就
可將化學檢測技術和數(shù)據解釋功能組合在一起。利用它可創(chuàng)建一個低成本的化學傳感器系統(tǒng)，用于捕獲和解釋數(shù)據，并提供實時告警，以應對恐怖分子利用化學武器進行的攻擊。無線通信設備用的是IBM公司的WebSphere MQ Everyplace，就可以在電腦上運行遠程監(jiān)控和服務器程序。再如，美國能源部的反恐部門正在開發(fā)研究一種地鐵／車站生化武器襲擊告警／防范系統(tǒng)，它將可檢測有毒氣體的化學傳感器和無線通信技術融為一體，并可通過互聯(lián)網進行遠程監(jiān)視。戰(zhàn)場上，利用撒布在目標區(qū)域的眾多核生化傳感器組成的無線傳感器網絡，可以有效避免核生化反應部隊直接暴露于輻射環(huán)境之下。

2 物聯(lián)網技術在軍事領域推廣應用需解決的問題
    目前，物聯(lián)網技術在軍事領域的應用尚處于起步、探索階段，為得到推廣應用，還需要解決幾個主要問題。
2．1 標準化問題
    物聯(lián)網是一個巨大的工程，需要標準的軟硬件與傳感器技術、統(tǒng)一的物體身份標識與編碼系統(tǒng)、通用的數(shù)據接口與通信協(xié)議、互聯(lián)互通的網絡平臺等，才能讓遍布于各個角落的物體接入網絡，以實現(xiàn)“物聯(lián)”。各種協(xié)議、接口、信號、數(shù)據如何統(tǒng)一，過去的物體、裝備和系統(tǒng)如何經改造或升級后融入新的物聯(lián)網，是一個漫長的過程，是限制物聯(lián)網技術在軍事領域得到應用和發(fā)展的關鍵因素之一?？梢哉f，標準化工作做不好，軍用物聯(lián)網將無法做大、做強。
2．2 信息安全問題
    如何保證信息安全是在軍事領域推廣應用物聯(lián)網技術的過程中需要突破的重大難關之一。由于物聯(lián)網中的眾多物體是通過無線方式實現(xiàn)互聯(lián)，眾多信息都是通過無線方式實現(xiàn)互通的，因此，必須解決好信息安全、通信安全等難題，才有可能使物聯(lián)網技術在軍事領域得到應用。
2．3 資金成本問題
    物聯(lián)網技術在軍事領域的推廣應用涉及眾多傳感器、無線通信與數(shù)據傳輸設備、軟件與數(shù)據庫、網絡與信息系統(tǒng)的開發(fā)研制，因而需要投入大量經費，在各方面成本一時還無法大幅降低以及各方利益模式尚未成熟成型的背景下，物聯(lián)網技術在軍事領域的推廣速度將受到一定限制。
2．4 裝備管理問題
    物聯(lián)網技術在軍事領域的推廣應用將給裝備使用和管理帶來深刻變革，因此，必須改變傳統(tǒng)的、物與物之間比較孤立狀況下的思路，以系統(tǒng)化、網絡化、信息化、一體化的觀念和方法來管理依托物聯(lián)網融為一體的各種裝備，以形成合力、實現(xiàn)倍增。
2．5 人員素質問題
    雖然目前在武器裝備研制中都在盡力提高人機友好性，但是，隨著物聯(lián)網在軍事領域的推廣應用，還將不可避免地引入眾多新技術、新設備，這就需要廣大部隊指戰(zhàn)員不斷充實新知識、新理論、新技能，以適應物聯(lián)網技術帶來的新趨勢和新挑戰(zhàn)。

3 結語
    物聯(lián)網技術的不斷發(fā)展及其在軍事領域的推廣應用，必將帶來新的軍事變革，同時將對裝備和部隊的建設、作戰(zhàn)環(huán)境和樣式的變化等產生重大影響。目前，物聯(lián)網技術在軍事領域的應用尚處于起步和探索階段，還有許多核心技術和關鍵問題需要解決，還需走過一段比較漫長的發(fā)展道路。