前言
从20世纪70年代以来轰轰烈烈开展的世界新军事变革,是以信息技术为核心的高新技术迅猛发展给军事领域带来的又一次影响广泛、意义深远的革命,其核心是信息化,其根本动力是人类文明由工业时代向信息时代的转变。纵观世界军事发展史,其中发生的每一次巨大变革无不与那些主导社会经济腾飞、科技发展的重大民用科学技术密切相关,“军民结合、民技军用”日益成为军队信息化建设的重要策略。
物联网的出现具有跨时代的重大意义,它以“在现实物理世界与虚拟计算机世界之间实现信息交互”为根本理念,突破了计算机网络原有的模式,代表了计算机技术和通信技术的未来,因此被很多国家称为信息技术革命的第三次浪潮,以及继计算机、互联网、移动通信网之后信息产业的又一重大里程碑。正如互联网技术一样,物联网技术的发展正孕育着军事变革深入发展的新契机,在军事领域有着广阔的发展前景。然而截至目前,物联网军事应用还存在许多无法跨越的问题:一方面,物联网军事应用在背景、对象、目标、过程、机理、要求等方面与民用存在着较大的差别,直接照搬民用的模式或方案显然是行不通的,必须按照军事需求开展大量的分析、研究和试验,探索和确定最佳应用方案;另一方面,军事信息技术经过多年发展已日益成熟,大到美军全球信息栅格,小到数字化士兵的具体装备,新概念、新武器层出不穷,射频识别、无线传感网等部分物联网(或者“类物联网”)技术早已深入应用并且逐步彰显效益,因此,如何在现有军事信息化体系中合理、协调地融合或嵌入物联网技术,并取得更大的军事收益,是需要站在军事应用体系的顶层认真分析和设计的重要问题。
目前,国内还没有专门阐述物联网军事应用的书籍,更缺乏从顶层全面地分析物联网军事应用的内在需求、应用模式和总体架构等整体性理论的专著。本书编者积极响应“物联网在中国”丛书号召,组织编写“物联网军事应用”分册,力图为推进“三网”融合,加快物联网产业与应用发展,尤其是推动物联网军事应用向更高层面、更广领域纵深发展做出应有的贡献。
本书旨在通过对物联网及军用物联网的相关概念详细阐述辨析,以及对物联网军事应用模式、应用框架、应用前景的深入探析,使从事国防和军队建设事业的广大读者对军用物联网有一个深入全面的理解,为国防和军队信息化建设奠定良好的理论基础。全书共分为八个章节,由浅入深地逐步分析和阐述物联网军事应用的相关理论、方法和实践。
在第1章中,首先,简要讨论了物联网的概念起源和发展现状;其次,展开物联网的军事应用背景分析,论证了物联网军事应用的必然性,对比分析了物联网军事应用与民用之间的差异;最后,介绍了近年来在军事领域出现的一些与物联网概念相近似的军事信息系统案例,进一步说明了物联网军事应用的基础和可行性,同时也使读者对军事信息系统的相关发展水平有所了解。
在第2章中,对物联网军事应用的理论展开系统化的分析。首先,分析了物联网军事应用的原理和定位,提出了物联网在民用和军事应用方面的差异,明确物联网军事领域应用的需求;其次,分析了物联网军事应用的现状和趋势,从美国等世界发达军事强国的经验中总结了物联网军事应用方面的方向和趋势;再次,从信息感知、信息传输、信息服务的角度入手,分析了物联网的军事应用模式;最后,提出了物联网军事应用的具体应用策略和宏观发展策略。
在第3章中,首先,将物联网军事应用的系统组成与战争域进行关联分析,明确其在整个作战领域中的应用定位;其次,立足于军事应用的需求和特点,提出物联网军事应用的系统架构,并详细分析各个层次的主要功能和要素组成;再次,给出物联网军事应用的技术框架;最后,对物联网军事应用的系统集成和应用问题进行分析,形成对物联网军事应用系统架构的全面认识。
在第4章中,针对军事应用的特点和需求,提出并分析了与物联网军事应用相关的关键技术,这些技术有的是军事领域特有的技术,如军用传感器、抗干扰、抗毁、频谱管理、军事信息安全等技术;有的是民用方面也涉及的技术,但是在军事领域具有新的特点,如RFID、网络通信接入、云计算等技术。在本章中,作者尤其注重这些技术在军事应用中的原理、特点和实现方法等,以和民用形成区别。
在第5章中,研究和分析了本书的核心内容——物联网在指挥控制、侦察监视、战场环境保障、战场监视与管控、勤务支援保障等具体军事领域的设想。具体分析了各个领域的信息化机理,探索物联网应用的动机、流程和方法,提出了在这些领域中应用物联网的模式和思路,设想这些军事领域使用物联网将获得的预期优势和效益。
在第6章中,通过介绍基于物联网的军事物流信息系统、基于物联网的智慧营区系统两个典型的物联网军事应用案例,详细介绍了物联网军事应用的系统目标、技术架构、方案设计、信息流程、工作模式和预期效果等,部分展示了目前物联网军事应用的程度和水平,为下一步的深入发展和应用拓展提供了参考和借鉴。
在第7章中,通过分析物联网军事应用的顶层设计、管理体制、体系建设、技术标准的顶层问题,提出物联网军事应用发展的思路和目标,展望了其深远的发展前景。
在第8章中,进行了全书总结,分析了物联网军事应用的必然趋势及深化发展的建议。
总体来说,一方面,物联网军事应用将显著提高战场信息感知能力、态势掌控能力和精确保障能力等,极大地促进部队战斗力生成模式的转变,因此其发展和壮大是不可阻挡的必然趋势;另一方面,物联网军事应用目前还处于起步阶段,受观念、体制、技术和人才等多方面制约,其发展成熟还需要一个逐步的过程。本书可以作为从事军事电子信息系统总体及工程建设工作的科研技术、管理人员,以及军事高等学校物联网相关专业的高年级本科生和研究生的参考书籍,也可作为广大国防信息化爱好者的普及读物,必将为物联网军事应用的理论成熟和技术发展起到积极的促进作用。
本书由中国电子科技集团公司第二十八研究所多位长期从事国防信息化建设的科技人员主笔完成,解放军理工大学指挥自动化学院提供了相关的支持和协助。在全书编写过程中,王清泉研究员、施振明、吴振锋研究员给予了充分的技术支持,孙欣同志负责工作组织与协调,孙亭、徐欣、许阳、陈国华等同志参加了第3~6章文字的编写工作,郝飞、余文、芮平亮、梁文辉等同志搜集了许多国内外参考资料,并参加了部分制图工作。此外,总后司令部信息化局周晓鹏副局长和张剑寒博士在百忙之中对全书进行了认真审阅,提出了宝贵的意见和建议。在此,向为本书出版做出贡献的所有领导、专家和同志表示最衷心的感谢!
在编写过程中,作者参阅了大量翔实的文献资料,同时融入了自身多年来在军事信息化建设方面的理论积累和实践经验,但由于物联网军事应用尚处于探索和发展阶段,同时受时间、作者水平所限,对一些问题的看法可能不够准确,有失偏颇,书中难免会存在不足和纰漏之处,敬请广大读者朋友批评斧正。
作者
2012年3月