國外研究人員正在創(chuàng)建一個專門為軍事裝備設計研發(fā)的物聯(lián)網
軍事物聯(lián)網 打造作戰(zhàn)系統(tǒng)的天羅地網
西班牙《國防》雜志網站近日報道稱,研究人員正在創(chuàng)建一個專門為軍事裝備設計研發(fā)的物聯(lián)網。這種物聯(lián)網將使可穿戴生物識別設備更好地融入未來單兵作戰(zhàn)裝備,幫助士兵在戰(zhàn)場復雜環(huán)境下識別敵人、操控裝備和武器系統(tǒng),從而獲得更強的戰(zhàn)斗力。
對此,軍事科普作家易芳對科技日報記者表示:“士兵的現代化與軍事物聯(lián)網本質是兩個概念,士兵的現代化是解決如何更好、更加有效、更加科學‘入網’的問題,本質是現代軍事技術在單兵上的運用。而軍事物聯(lián)網核心是如何將更多的人、裝、設施‘組網’的問題,本質是解決‘網絡中心’與‘固定/移動終端’的聯(lián)接問題。從報道中看,西班牙所報道的這種物聯(lián)網應該還是著重解決未來軍事物聯(lián)網的基礎問題。”
軍事運用早于概念提出
通俗地講,物聯(lián)網就是“物物相連的互聯(lián)網”。
易芳介紹,物聯(lián)網實質是隨著傳感器技術、網絡技術、通信技術、數字信號處理技術、計算機控制技術等信息化技術群的運用,而展現的一種“萬物互聯(lián)”的構想。2005年國際電信聯(lián)盟發(fā)布的《互聯(lián)網系列報告:物聯(lián)網》報告,標志著物聯(lián)網正式步入人類社會。
但早在1999年,物聯(lián)網的概念就已被提出,隨即引起各國重視。美國國家情報委員會(NIC)發(fā)表的“2025年對美國利益潛在影響的關鍵技術”報告中,把物聯(lián)網列為6種關鍵技術之一。
“實際上軍事物聯(lián)網的運用要早得多。越南戰(zhàn)爭中,美國運用無人值守的‘熱帶樹’傳感器與指揮控制中心相連,實質已經構成了一張簡單的物聯(lián)網。上世紀90年代,美軍所構建的傳感器網,實質是早期基本成型的物聯(lián)網?!币追冀榻B。
第一次海灣戰(zhàn)爭中,美國軍隊向交戰(zhàn)區(qū)域運送了大約40000個集裝箱的裝備??捎捎跇酥静磺澹芏嘌b備丟失無從查找,消耗了巨大的戰(zhàn)爭資源,至少多花了幾十億美元的支出。12年之后,伊拉克戰(zhàn)爭爆發(fā)。這一次,美軍利用RFID技術建置的“全資產可視化”系統(tǒng),加快了后勤裝備補給從生產工廠到散兵坑的運送,實現了由“儲備式后勤”向“配送式后勤”的轉變,有效消除了超額庫存和超額補給,最大限度地減少了人工失誤。與海灣戰(zhàn)爭相比,海運量減少了87%,空運量減少了88.6%,戰(zhàn)役裝備儲備減少了75%,戰(zhàn)略支援裝備動員量減少了89%。
當前仍是初級水平
“隨著技術的進步,特別是先進傳感器技術、5G/6G技術、云計算、大數據等先進技術發(fā)展,‘萬物互聯(lián)’的軍事物聯(lián)網成為可能?!币追冀榻B,軍事物聯(lián)網主要解決未來戰(zhàn)爭的戰(zhàn)場透明化、要素聯(lián)合化、行為智能化、行動速決化、風險可控化等問題,通過對未來戰(zhàn)場的人、裝、物進行清晰的定位和特征識別,并實現智能化的指揮、控制、決策、行動。
比如,智能敵我識別,一旦導彈發(fā)現所攻擊的是己方裝備平臺,就可能轉向或自毀;智能人裝匹配,一旦發(fā)現非己方人員撿拾使用己方武器,就自動鎖死等。
國防科技大學國際問題研究中心主任馬建光曾在一篇文章中介紹道:軍事物聯(lián)網還可以有效提升戰(zhàn)場偵察監(jiān)視能力,實現有用信息的隱秘傳輸;可以有效縮短指揮周期,提高即時打擊能力;也可以提高后勤保障水平,實現保障過程全程可視,準確適度提供裝備與補給。
“當然,由于網絡通信、傳感器、云計算水平等制約,當前的軍事物聯(lián)網還處于初級水平,主要是聯(lián)網通信容量、特征提取識別、網絡安全等根本性問題沒有解決,還處在有限物聯(lián)、有節(jié)點、需要人工操控或干預的階段?!币追颊f。
“比較有代表水準的還是美軍已經完成的‘網絡中心戰(zhàn)’網,已經實現了傳感器網、交戰(zhàn)網、信息網三網合一,這實質上就是一個軍事物聯(lián)網。其飛機、地面車輛、艦船、太空飛行器及其他武器系統(tǒng)、軍事設施、后勤物資都已經處于網絡之中,形成互聯(lián)。比如美軍自主式后勤保障系統(tǒng),通過射頻掃碼方式實現精準定位、精準派送和精準保障。當前,美軍也在規(guī)劃將國防部、軍兵種、安全部門的信息系統(tǒng),通過數據中心或云作戰(zhàn)中心,整合到一張網絡之中,其中也包括‘未來士兵系統(tǒng)’。”易芳表示。
有賴于技術的持續(xù)進步
實際上,西班牙媒體的報道主要討論的是物聯(lián)網對未來單兵作戰(zhàn)裝備的作用。文章認為如何通過傳感器(包括地面固定傳感器和士兵隨身攜帶的傳感器)匯總整合戰(zhàn)場上的各種動態(tài)信息,將是在戰(zhàn)場環(huán)境中部署物聯(lián)網解決方案所面臨的關鍵挑戰(zhàn)之一。
易芳表示:“例如已經投入使用的單兵定位導航技術,其實就是一種物聯(lián)網運用技術,它將定位信號、導航信號與指揮信息系統(tǒng)相連,已經構成了一個基本的物聯(lián)網。而報道中的未來單兵系統(tǒng),無非是增加了傳感器的功能作用,能夠捕捉各種信號及靜態(tài)和動態(tài)生物特征數據,如人臉、虹膜、眼間距、指紋、心率、步態(tài)、手勢和面部表情等,這些特征數據如果入網,對未來戰(zhàn)場更具有指導性意義。比如報道中‘識別敵方戰(zhàn)斗人員’,通過網絡化的特征匹配識別,就能判別敵我,這種技術甚至可防范敵方人員操作己方武器裝備,還可防范己方人員操作非授權裝備系統(tǒng)?!?/p>
這篇報道中還提到了邊緣計算在軍事物聯(lián)網中的作用。邊緣計算是“萬物互聯(lián)”的延伸和云計算的擴展,旨在靠近物或數據源頭的一側,采用網絡、計算、存儲、應用核心能力為一體的開放平臺,就近提供最近端服務。
“如果真在‘萬物互聯(lián)’的情況下,軍事行動中產生的終端數據會指數倍增多,此時線性增長的集中式云計算能力就無法滿足要求,網絡帶寬的負載量也會大幅增加,網絡延時問題、終端耗電問題、集中處理速度問題都將會顯現出來。在此背景下,云計算、霧計算、邊緣計算都是一種解決方案。邊緣計算的好處在于,它是在終端設備中就將眾多數據清洗、提取為一種通用、可用、管用的‘小數據’,當然這是基于大數據清洗的科學經驗和對戰(zhàn)爭機理的深刻把握?!币追冀忉尅?/p>
邊緣計算解決了戰(zhàn)場海量數據中可靠小數據提取和體系大數據綜合分析等問題,是破解未來戰(zhàn)爭迷霧的一種方案?!爱斎唬娛挛锫?lián)網效能受限于網絡通信、傳感器、云計算水平等,有賴于技術的進步。”易芳說。