引言

早在1999年，美國麻省理工學院Auto-ID研究中心就提出了物聯(lián)網(InternetofThings,IoT)的概念。所謂物聯(lián)網，就是把所有物品通過射頻識別(RFID)和條碼等信息傳感設備與互聯(lián)網連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理功能的一種網絡。這個概念在實質上等于RFID技術和互聯(lián)網的結合應用。

2005年11月,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上，國際電信聯(lián)盟(ITU)在《ITU互聯(lián)網報告2005:物聯(lián)網》報告中正式提出了物聯(lián)網的概念，同時對物聯(lián)網的概念進行了擴展，提出了任何時刻、任何地點、任何物體之間的互聯(lián),以及無所不在的網絡和無所不在的計算發(fā)展愿景。至此，除RFID技術外，傳感器技術、納米技術、智能終端等技術將在物聯(lián)網領域得到更加廣泛的應用。

2009年9月，歐盟第七框架下RFID和物聯(lián)網研究項目簇(Cluster of European Research Projects on The Internet Of Things ：CERP-IoT)發(fā)布了《物聯(lián)網戰(zhàn)略研究路線圖》研究報告，其中提出了新的物聯(lián)網概念，認為物聯(lián)網是未來Internet的一個組成部分，可以被定義為：基于標準的和可互操作的通信協(xié)議，且具有自配置能力的動態(tài)的全球網絡基礎架構。物聯(lián)網中的“物，，都具有標識、物理屬性和實質上的個性，使用智能接口，可實現(xiàn)與信息網絡的無縫整合。

我國的物聯(lián)網研究起步比較早。中科院早在1999年，就啟動了傳感網的研究，并已建立了一些實用的傳感網。與其它國家相比，我國的物聯(lián)網技術研發(fā)水平處于世界前列，并具有同發(fā)優(yōu)勢和重大的影響力。

1  物聯(lián)網技術架構

物聯(lián)網的體系架構包括三個層次：一個是感知網絡，即以二維碼、RFID、傳感器為主來實現(xiàn)“物”的識別；二是傳輸網絡，即通過現(xiàn)有的互聯(lián)網、廣電網、通信網或者下一代互聯(lián)網，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和計算；三是應用網絡，也就是各種應用服務，包括輸入輸出控制終端、手機等終端。

物聯(lián)網的技術體系框架包括感知層技術、網絡層技術、應用層技術和公共技術。

感知層技術包括數(shù)據(jù)采集與感知技術、傳感器網絡組網和協(xié)同信息處理技術。數(shù)據(jù)采集與感知技術主要用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)，包括各類物理量、標識、音頻、視頻數(shù)據(jù)。物聯(lián)網的數(shù)據(jù)采集涉及傳感器、RFID、多媒體信息采集、二維碼和實時定位等技術；傳感器網絡組網和協(xié)同信息處理技術用于實現(xiàn)傳感器、RFID等數(shù)據(jù)采集技術所獲取數(shù)據(jù)的短距離傳輸、自組織組網以及多個傳感器對數(shù)據(jù)的協(xié)同信息處理等。

網絡層用于實現(xiàn)更加廣泛的互聯(lián)功能，它能夠把感知到的信息無障礙、高可靠、高安全性地進行傳送，但它需要傳感器網絡與移動通信技術、互聯(lián)網技術相融合。經過十余年的快速發(fā)展，移動通信、互聯(lián)網等技術已相當成熟，完全能夠滿足物聯(lián)網數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?

應用層主要包含應用支撐平臺子層和應用服務子層。其中應用支撐平臺子層用于支撐跨行業(yè)、跨應用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享、互通等功能；應用服務子層包括智能交通、智能醫(yī)療、智能家居、智能物流、智能電力等行業(yè)應用。

公共技術不屬于物聯(lián)網技術的某個特定層面，而是與物聯(lián)網技術架構的三層都緊密相關的技術，它包括標識與解析、安全技術、網絡管理和服務質量（QoS）管理。

2  物聯(lián)網體系標準化

在具體的物聯(lián)網標準方面，從國際整體情況來看，傳感器網絡的標準化工作開展的時間并不長。2008年，國際傳感網標準化組織召開第一次會議，在這次會議上，我國提交了三份文檔，因而也樹立了先發(fā)優(yōu)勢。目前，在世界傳感網領域,中國、德國、美國、韓國等國成為國際標準制定的主導國。

2009年，傳感器網絡標準工作組成立。2010年上半年,工作組又立項了三項國家標準。2010年3月，工作組向國際組織JTC1提交了標準議案，并且通過了投票，現(xiàn)在已經啟動了國際標準的制定工作。

2010年6月8日，"中國物聯(lián)網標準聯(lián)合工作組"宣布成立，其主要任務是緊緊圍繞物聯(lián)網發(fā)展需求，統(tǒng)籌規(guī)劃，整合資源,堅持自主創(chuàng)新與開放兼容相結合的標準戰(zhàn)略，加快推進物聯(lián)網國家標準體系的建設和相關國家標準的制定，同時積極參與相關國際標準的制定，以掌握發(fā)展的主動權。

在標準化方面，中國積極與歐洲展開合作。在2008年10月相繼在歐洲召開了物聯(lián)網大會，在北京召開了中歐RFID和未來互聯(lián)網圓桌會議。2009年4月，由歐洲電信標準協(xié)會和中國電子技術標準化研究所、郵政集團下面的郵政規(guī)劃研究院共同組織了一次互操作性測試，測試主要針對18000-6操作頻段的標簽，測試結果得到了國際標準化組織的認可。2009年11月，由歐洲聯(lián)盟委員會、信息社會和媒體總司、中國電子技術標準化研究所共同簽署了合作備忘錄，其主要內容之一就是要成立一個中歐物聯(lián)網專家組。歐盟方目前有5名專家,中方有5名，后經過與歐盟方面共同協(xié)商，中方專家擴展到了12名。這些專家分別代表了中國物聯(lián)網方面標準化的權威專家,也代表了來自各個行業(yè)的最高技術水平。

目前已有的物聯(lián)網標準涵蓋了空中接口標準（這主要是指傳感器網絡，包括RFID標準），包括應用標準、復合型標準和性能設計標準、數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)協(xié)議標準以及中間件方面的一些設計標準。數(shù)據(jù)交換標準和協(xié)議以及數(shù)據(jù)保護和隱私法規(guī)主要包括數(shù)據(jù)源標準、設備接口標準、環(huán)境保護法規(guī)、頻譜方面的法規(guī)、健康和安全方面的法規(guī)等；同時還有互聯(lián)網標準、移動RFID標準、實時定位系統(tǒng)標準、數(shù)據(jù)和網絡安全標準、傳感器標準以及歐洲推動社會和諧的一些程序，還有無線電通信相關標準（近200項）。這些標準都是由國際上各個不同標準化組織發(fā)布的，具有相當?shù)臋嗤?，對于推進物聯(lián)網的標準化及應用，具有非常重要的意義。

在國內，中國銀聯(lián)一直倡導的NFC標準近日已經通過審議，成為移動支付國家標準。該標準涵蓋了從智能卡、手機終端到手機操作系統(tǒng)、客戶端軟件和金融應用等各個環(huán)節(jié)的技術，并參考了國際上先進的安全標準，對智能卡、手機等關鍵環(huán)節(jié)提出了新的安全等級要求，可以建立一整套覆蓋移動支付流程的支付安全體系。該標準的出臺，將我國的物聯(lián)網應用又向前推進了一大步。

3  物聯(lián)網的典型軍事應用

物聯(lián)網技術一旦與傳感平臺和武器平臺實現(xiàn)互聯(lián)、互通、互操作，對于推進軍隊的現(xiàn)代化建設、實現(xiàn)有中國特色的軍事變革、推進戰(zhàn)斗力生成模式的轉變，都具有非常重要的意義。首先，物聯(lián)網實現(xiàn)的是物與物的連接，能夠實現(xiàn)對物的自動化操作;其次，由于軍事發(fā)展的終極目標是“發(fā)現(xiàn)即摧毀”，因此,借助物聯(lián)網，指揮中心就能根據(jù)傳感平臺傳來的信息，經過智能決策，自動連接武器平臺，發(fā)射武器，在導航和定位技術的支撐下，引導戰(zhàn)斗部，對目標進行打擊，并能夠根據(jù)傳感平臺回傳的毀傷效果，決定是否繼續(xù)進行打擊以及是否改變打擊的模式及手段。推進戰(zhàn)斗力生成模式轉變的核心之一，就是建立“發(fā)現(xiàn)即摧毀”的信息平臺，并縮短“發(fā)現(xiàn)到摧毀”的時間。

物聯(lián)網的軍事應用涉及到的技術包括標簽技術、智能卡技術、傳感器技術、軟件技術、數(shù)字地圖GIS技術、GPS、網絡技術、通信技術、加密解密技術、數(shù)據(jù)采集技術、信息融合技術、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)技術、智能決策技術、自動控制技術等，這些技術不是簡單的某一個企業(yè)能夠單獨完成的，而是需要多個行業(yè)進行有效的協(xié)作，才能最終完成軍事應用系統(tǒng)的開發(fā)。

物聯(lián)網在軍事上的典型應用有戰(zhàn)場兵力呈現(xiàn)系統(tǒng)、戰(zhàn)場物資保障、戰(zhàn)術戰(zhàn)法仿真驗證系統(tǒng)等。

3.1  戰(zhàn)場兵力分布實時呈現(xiàn)

未來的戰(zhàn)爭，每名戰(zhàn)士、每個武器裝備、甚至每一顆子彈都加裝了智能芯片，都可通過射頻讀取裝置讀取到相應的信息。

在每一張智能芯片中都包括如下信息：一是人員類型,標識有人員所屬的戰(zhàn)斗兵種（例如屬于陸軍、海軍、空軍、二炮或者預備役以及民兵等），同時注明了該類人員所攜帶的裝備情況等；二是可標識各武器裝備的規(guī)格參數(shù)（例如彈藥的每箱數(shù)量、彈藥的種類、重量等信息），武器的戰(zhàn)斗參數(shù)（包括有效殺傷距離、射速、彈藥種類、攜（載）彈量、作戰(zhàn)范圍、續(xù)航能力、探測距離、抗干擾能力、防護能力等）;三是可標識狀態(tài)（例如工作是否正常，是否具備戰(zhàn)斗能力等）。通過散布在戰(zhàn)場上的各種智能卡閱讀器以及各種其他信息采集設備,即可讀取到這些智能卡內所包含的信息，并根據(jù)相對位置的計算來確定武器裝備所處的位置、運動的速度、方位角等。這些閱讀器或信息采集設備可將這些采集到的信息，通過散布在戰(zhàn)場上的無數(shù)無線傳感器自組織成的無線傳感器網絡，發(fā)送到指揮控制中心。這樣，指揮控制中心就可在GPS、GIS以及數(shù)據(jù)呈現(xiàn)技術、信息融合技術的支持下，繪制成戰(zhàn)場兵力分布圖。由于這些信息可以實時動態(tài)更新，因此，指揮控制機關就可以隨時掌握戰(zhàn)場兵力分布情況。此外,在這些數(shù)據(jù)信息的支撐下,如果采用智能決策技術，還可以為指揮員提供一些決策參考。

典型的戰(zhàn)場兵力實時呈現(xiàn)綜合系統(tǒng)架構圖如圖1所示。其中，ONS（ObjectNameService）服務器主要提供物資編碼與物資名稱、型號等的解析，類似DNS服務器的作用；GIS（GlobalInformationSystem）服務主要提供數(shù)字化地圖服務，可以為將各物資的位置信息等顯示在數(shù)字化地圖上提供服務；GPS（GlobalPositionsystem）服務用于提供全球定位功能，GPS可以根據(jù)各個閱讀器（RF信息監(jiān)控點）提供的信息，經過運算得到物資的準確坐標，從而為形成戰(zhàn)場兵力分布圖提供定位信息；武器裝備數(shù)據(jù)庫可以提供武器裝備的名稱、型號、規(guī)格以及各戰(zhàn)術參數(shù)；武器平臺能夠根據(jù)設定的打擊或防御策略，在發(fā)現(xiàn)目標后自動連接武器平臺，引導武器對目標進行攻擊;編制體制數(shù)據(jù)庫用于提供各軍兵種編制數(shù)據(jù)、單兵攜行裝備型號、規(guī)格以及各戰(zhàn)術參數(shù)等；利用編碼技術可以區(qū)分各類人員的類別，具體屬于哪個軍兵種以及編制情況，還可以區(qū)分各種武器裝備的類型及編制情況，這樣，通過ONS的解析，即可實時感知兵力的分布情況。

3.2  戰(zhàn)場物資保障隨時掌握

現(xiàn)代戰(zhàn)爭在很大程度上是對后勤物資保障的考驗。能否及時地將所需物資準確運送到指定位置，直接關系到戰(zhàn)爭的勝敗。隨著射頻識別技術、二維條碼技術和智能傳感技術的突破，物聯(lián)網無疑能夠為自動獲取在儲、在運、在用物資信息提供方便靈活的解決方案，從而實現(xiàn)后勤保障的精確化。

圖2是戰(zhàn)場物資保障綜合系統(tǒng)架構圖。其中，前指物資管理系統(tǒng)能夠監(jiān)控戰(zhàn)場內的物資以及正在運輸?shù)角爸负颓爸敢延械奈镔Y位置、數(shù)量、狀態(tài)等信息；前方物資保障系統(tǒng)能夠監(jiān)控、調配戰(zhàn)場內的物資以及運輸?shù)礁髯鲬?zhàn)前線的物資位置、數(shù)量、狀態(tài)等信息；后方物資保障系統(tǒng)能夠監(jiān)控、調配整個戰(zhàn)區(qū)內的物資以及運輸?shù)礁骰腹茌牱秶鷥鹊奈镔Y的位置、數(shù)量、狀態(tài)等信息；物資保障綜合呈現(xiàn)系統(tǒng)主要為后方保障部門、指揮部門等提供各戰(zhàn)區(qū)內的物資保障格局圖，包括各個戰(zhàn)區(qū)物資的分配、調度、運輸、狀態(tài)等信息，并以直觀方式展示全國乃至全局的物資圖譜；利用編碼技術可以對各種不同的物資進行分類，并可以通過讀寫器標明物資的數(shù)量、位置以及狀態(tài)等信息，這樣經過ONS的解析，即可將全局的物資分布情況標識在數(shù)字化地圖上，以便為指揮員提供全局物資分布圖。

3.3  戰(zhàn)術戰(zhàn)法仿真驗證

通過以上兩種系統(tǒng)，指揮員就能夠了解兵力部署和物資供給情況，如果能夠通過其他手段，了解到敵方兵力的分布概圖，指揮員就可根據(jù)自己的戰(zhàn)斗意圖，采用戰(zhàn)場仿真技術,

對各種戰(zhàn)術戰(zhàn)法進行仿真，以驗證其可行性和有效性，并能夠在諸多作戰(zhàn)方案中選擇最優(yōu)方案，付諸實施。

圖2     戰(zhàn)場物資保障綜合系統(tǒng)架構圖

圖3所示是整個系統(tǒng)的框架圖。通過該仿真驗證系統(tǒng),能夠對戰(zhàn)術戰(zhàn)法的可行性、兵力火力配置、作戰(zhàn)進程、代價以及戰(zhàn)斗可能的持續(xù)時間等進行驗證并給出作戰(zhàn)方案的建議。

實現(xiàn)該系統(tǒng)的關鍵在于智能決策系統(tǒng)的算法以及各種武器、人員、物資的表述和戰(zhàn)術戰(zhàn)法的描述。采用該系統(tǒng)能夠為盡快達成戰(zhàn)斗目標、以最小代價實現(xiàn)作戰(zhàn)意圖提供有力借鑒。

圖3     戰(zhàn)術戰(zhàn)法仿真驗證系統(tǒng)

4  結語

物聯(lián)網技術是21世紀出現(xiàn)的第一個引起國際廣泛關注的技術，物聯(lián)網是RFID技術、網絡技術、無線傳感器技術、嵌入式軟件技術、信息安全技術、遠程控制技術等多種技術的綜合，能夠實現(xiàn)物與物之間的互聯(lián)。把物聯(lián)網應用在軍事領域，能夠實現(xiàn)從發(fā)現(xiàn)目標到打擊摧毀目標的全程自動化，能夠迅速提高軍隊戰(zhàn)斗力，成為推進軍隊戰(zhàn)斗力生成模式轉變的有力推手。物聯(lián)網在軍事上的典型應用包括戰(zhàn)場兵力呈現(xiàn)系統(tǒng)、戰(zhàn)場物資保障綜合系統(tǒng)和戰(zhàn)術戰(zhàn)法仿真驗證系統(tǒng)等，利用這些系統(tǒng)，可使指揮員實時感知戰(zhàn)場的兵力分布和物資保障情況，并能通過獲得的敵方兵力分布，對不同的戰(zhàn)術戰(zhàn)法進行仿真，驗證其可行性和有效性，為指揮員決策提供借鑒。

20210906_613592f88ca4a__物聯(lián)網關鍵技術及典型軍事應用