王 磊
(總后后勤科學研究所,北京 100071)
現代軍事物流與傳統軍事物流相比,最大的區別就是引入了先進的信息技術。各種信息技術的應用研究是現代軍事物流的重要議題。條形碼、二維碼、無線射頻識別(RFID)、移動通信、衛星通信、地理信息系統(GIS)及衛星定位等信息技術的應用,使得現代軍事物流的效率得到了大大的提升。目前,物聯網技術的發展和應用,更是為現代軍事物流增添了迅猛發展的助推劑。物聯網將為現代軍事物流體系的增效率、降成本、提精度等方面提供強有力的支撐。
物聯網的英文名稱是(IoT,Internet of Things),顧名思義,物聯網就是“物物相連的網絡”。物聯網的最終目標是要將自然空間中的所有物體通過網絡連接起來。物聯網的核心和基礎是網絡,是在現有各種網絡基礎上延伸和擴展的網絡,同時現實生活中的所有物體在物聯網上都有對應的實體,可以說最終的物聯網就是虛擬的、數字化的現實物理空間。
物聯網的概念是麻省理工學院Auto-ID實驗室的Ashton教授于1999年提出的。目前物聯網的定義還沒有完全統一,其普遍采用的定義[1]是:利用二維碼、無線射頻識別(RFID,Radio Frequency Identification Devices)、紅外感應器、全球定位系統(GPS,Global Position System)、激光掃描器等各種感知技術和設備,使任何物體與網絡相連,全面獲取現實世界的各種信息,完成物與物、人與物的信息交互,以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、管理和控制。
從物聯網本質上看,物聯網是現代信息技術發展到一定階段后出現的一種聚合性應用與技術提升,將各種感知技術、現代網絡技術和人工智能與自動化技術聚合與集成應用,使人與物智慧對話,創造一個智慧的世界[2-3]。
物聯網具備 3個特點:①全面感知,即利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息;②可靠傳遞,通過各種電信網絡與互聯網的融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去;③智能應用,利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術,對天量(注:互聯網中,人們常說海量數據,物聯網的信息量比互聯網大得多,因而這里將其稱為天量數據)數據和信息進行分析和處理,對物體實施智能化的控制。
從物聯網的3個特點出發,業界將物聯網分為3個層次,底層是感知世界的感知層,第 2層是數據傳輸的網絡層,最上面則是應用層,如圖1所示。

物流的概念誕生于軍事領域,二戰時期,美軍為了高效、準確地將各種軍用物資運送到戰場上去,引入了物資配送理論,對軍事物資實現有效的管理,取得了顯著效果,在此基礎上逐步發展提出了物流理論。戰后物流理論飛速發展,在民用領域得到了廣泛應用,其發展成果反過來又推動了軍事物流的發展。
軍事物流是對軍用物資進行動態管理,通過對物流信息的處理,使軍事物資的采集、包裝、運輸、存儲、分揀等物流環節能夠準確、高效、安全和可控。與社會物流相比,軍事物流具有很強的特殊性,主要包括軍事物資的專用性、物流信息安全保密性、物流管理嚴格性、物流運作縝密性、物流供需不均衡等方面[4]。
冷兵器時期的軍事物流比較落后,基本局限于手拉肩扛、人背馬馱的原始狀態;工業革命之后的軍事物流,從手工化發展到了機械化,包括了采集、包裝、運輸、存儲、分揀等多個環節,其保障范圍也從單一保障方式,擴展到了陸、海、空三維空間保障方式;信息技術發展成熟之后,隨著計算機技術、通信網絡技術、自動控制技術等先進技術廣泛應用于軍事領域,軍事物流正從機械化向信息化邁進。
軍事物流信息化,包括軍事物資包裝、存儲、分揀等環節的自動化,調度、運輸、配送等環節的可視化,監控、管理等環節的信息化等多方面內容。軍事物流信息化需要現代信息技術的支撐,集傳感器技術、通信網絡技術、計算機技術于一體的物聯網技術正好能滿足軍事物流信息化的需要。
物聯網的目前是要實現所有物體的連接。對于軍事物流來說,就是要通過物聯網將所有的軍事物資連接起來。相對于目前的軍事物流信息系統來說,通過物聯網連接的軍事物流體系將更加豐富,信息將更加準確,系統效率將更高。
物聯網感知層,包括各種感知器件,如條形碼、二維碼、RFID標簽、全球定位系統(GPS)、傳感器網絡節點等。可能目前已經應用成熟的軍事物流信息系統中已經使用了這些感知器件,但是從物聯網的角度看,目前系統的覆蓋范圍還不夠全。軍事物聯網中,每一件獨立的軍事物資都是網絡連接的對象,也就是說每一件軍事物資都要布置上感知器件,在軍事物流過程中,每一件獨立的軍事物資都要貼上標簽或者裝上傳感器網絡節點。通過感知層的作用,將為每一件獨立的軍事物資在軍事物聯網中建立起一個與之對應的映射物資,這樣將現實中的軍事物資與軍事物聯網中的虛擬化的軍事物資對應起來。
物聯網網絡層,包括各種通信網絡系統,如有線、衛星等核心網,短波、超短波、衛星、移動通信等接入網。軍事物聯網中,將會有更多的網絡資源供軍事物流系統使用,通過網絡,感知層感知的每一件獨立軍事物資的位置、狀態、使用情況的信息將無縫實時地傳送到各個應用系統中。與目前的網絡層相比,軍事物流信息的數據量將大大增加,這對物聯網網絡層提出了更高的要求。
物聯網應用層,包括各種軍事物流信息系統,如倉儲管理系統、運輸管理系統、物資管理系統等。物聯網中的軍事物流信息系統,責任將更大,壓力也將更大。由于基礎數據量的增大,信息系統必須以更高的效率進行數據的處理和分析,并且還要向更多的用戶提供各種應用接口。
目前,物聯網的部分技術已經應用于軍事物流體系中,比如軍車的電子(RFID)車牌系統、軍事物資自動倉庫、槍械管理、軍車管理控制系統、軍營管理等,這些應用都是物聯網技術應用的初級階段,隨著技術的發展,物聯網技術將更加廣泛,并且這些原本獨立的應用將連接起來,形成軍事物流物聯網,然后又與其軍事應用物聯網系統一起組成覆蓋所有軍事應用的軍用物聯網,真正實現從傳感器到射手的無縫鉸鏈。
戰場情況瞬息萬變,戰場信息的收集和管理無法依賴固定的基礎設施進行,無線傳感器網絡將是戰場物資管理的一大利器。
無線傳感器網絡是自組織、分布式網感知網絡系統,每個節點擁有傳感器、處理器、存儲器和通信器件[5]。無線傳感器網絡節點能夠在不依賴固定網絡基礎設施的支持下,監控和追蹤目標,這個特點正是戰場所需要的。軍事物資隨著戰場情況的變化出現在不同的地點,指揮員需要實時的了解物資的位置、狀況、數量等。傳統的物資管理方式無法適應信息化戰爭的需要。在“網絡中心戰”中,要求能夠在正確時間、正確地點、正確方式,將正確信息交給正確的人,對“信息”如此要求,同樣對物資也是如此要求。這種5個正確的軍事物流體系依賴于戰場上的分布式自組織信息網絡,無線傳感器網絡恰恰能夠滿足此需求[6]。
每件物資上安裝有無線傳感器網絡節點,配置溫度、位置、磁場等多種傳感器,在物流過程中也會將相關信息存儲到傳感器節點中,當指揮員需要了解戰場上物資的具體位置和達到時間,就可以使用無線傳感器網絡的數據查詢功能,發出查詢指令,網絡就可以為指揮員提供相應的信息。
采用物聯網技術對軍事倉庫的物資進行管理,將更加高效。存儲到倉庫中的軍事物資,將貼上RFID標簽,每件軍事物資入庫、出庫等都能自動記錄,并且還能查到物資在倉庫中的具體位置。同時進出倉庫的車輛、人員等都能自動識別,并能根據權限決定是否能夠獲取到軍事物資[7]。通過管理可視化技術,還可以實時顯示軍事倉庫各種物資的狀況以及車輛、人員情況;同時倉庫中的各種信息還可以通過網絡連接到“大”的軍事物流信息系統中,供上級指揮員或者其他有權限的人員查看。
信息化戰爭快速反應、精確打擊的特點要求軍事物流體系與之適應,現代物流體系必須具備快、準等能力。各種信息技術的發展和應用推動了軍事物流體系的進步。
隨著物聯網概念的提出和物聯網技術的興起,現代軍事物流體系必將從中獲益。物聯網中“萬物相連”的基本思想與軍事物流中物資精確管理的需求不謀而合。物聯網技術,包括智能傳感技術、分布式網絡技術、高速數據傳輸技術、云計算技術等,都將在未來信息化的現代軍事物流體系中發揮出十分重要的作用。可以想象,借助于物聯網技術,將軍事物資貼上感知器件,通過網絡連接起來,再通過各種智能化的應用系統處理和共享信息,現代軍事物流體系必將實現“五個正確”,現代軍事物流將真正邁向信息化。
[1] 吳功宜.智慧的物聯網[M].北京:機械工業出版社,2010.
[2] 趙靜,喻曉紅,黃波,等.物聯網的體系結構與發展[J].通信技術,2010,43(09):106-108.
[3] 孫鵬, 王耀輝, 陳超.物聯網核心技術與應用前景[J].通信技術, 2011,44(05):100-102.
[4] 王堅紅, 李海燕.軍事物流的發展階段與軍事物流的基本特點[J].軍事經濟研究, 2007(12): 15-17.
[5] 孫利民,李建中,陳渝,等.無線傳感器網絡[M].北京:清華大學出版社,2005.
[6] 王翔宇, 沈冬遠. 傳感器網絡技術在未來戰爭中的發展與應用[J].通信技術, 2007,40(11):227-229.
[7] 馬勇, 朱宏, 楊云志,等. 射頻識別技術在軍事物流領域的應用[J].電訊技術, 2008(09):119-122.