军事物联网：打造战争保障“天罗地网”

人类社会以什么方式生活，就以什么方式作战。随着军事物联网的日渐成熟，让武器装备能“看见”、可“交流”、会“思考”、听“指挥”成为可能，沉默的物体好像拥有了智慧，将为一体化联合作战指挥决策系统提供重要支撑，是未来战争环境中真实存在的“天罗地网”。

早在1999年物联网刚诞生时，它就被称为传感网。军事物联网传感器系统的诞生，可以追溯到20世纪60年代的越南战争，美军为监听“胡志明小道”上来往的人员和车辆，使用了无人值守的“热带树”振动传感器。当有目标行进时，该传感器就能探测到目标产生的震动和声源信息，并将数据后传至指挥中心，从而指挥空中战机对目标进行轰炸。

军事物联网重在围绕战场态势感知、智能分析判断和行动过程控制等环节，使系统实现全方位、全时域、全频谱的有效运行，从而破除“战争迷雾”，全面提升基于信息系统的体系作战能力。利用军事物联网核心技术——射频识别技术，普通、低成本的器材也能有效获取战场信息，并通过网络进行实时传送。如美军开发的“智能微尘”，体积虽只有沙砾大小，但具备从信息收集、处理到发送的全部功能。这将给信息获取带来新的革命：一方面可以消灭侦察盲区，实现战场“无缝隙”感知，提高战场透明度；另一方面，军事物联网能够把战场上的所有人员、武器装备和保障物资都纳入网络之中，处于网络节点上的任一传感器，均可与设在卫星、飞机上的各种侦察监视系统相连接，获取本身不具备的对目标的空间定位能力，从而实现感知即被定位。

军事物联网还能实现战场感知的精确化，即建立战场“从传感器到射手”的自动感知→数据传输→指挥决策→火力控制的全要素、全过程综合信息链，实现对敌方兵力部署、武器装备配置、运动状态的侦察和作战地形、防卫设施等环境的勘察，对己方阵地防护和部队动态等战场信息的精确感知，以及对大型武器平台、各种兵力兵器的联合协同等，实施全面、精确、有效的控制。

随着军事物联网技术的发展，在未来信息化战场上，军事信息网将与军事物联网融为一体，为信息获取与处理提供崭新的手段。目前，西方发达国家军队都高度重视军事物联网的开发，将其作为传感器网的一个重要研究领域，各种创新型军事物联网平台层出不穷。美军先后开展远程监视战场环境的“伦巴斯”系统、侦听武器平台运动的“沙地直线”系统、专门侦收电磁信号的“狼群”系统等一系列军事传感器网络系统的研究与应用。日本、英国、意大利、巴西等国家和军队也对军事物联网络表现出浓厚兴趣，纷纷展开无线传感器网络军事应用领域的研究工作。

军事物联网联结的是军事领域物与物、物与人等各种军事要素，每一个作战单元、每一个火力单元、每一名战士、每一件武器等都被贴上了RFID（射频识别）标签，部队的每一个作战行动都可通过无线数据通信网络传送到指挥中心，从而实现对作战行动的全程透明化指挥控制，提高作战决策效率。

缩短指挥周期。未来信息化战争，是高速度、高精度、高强度的战争，战争爆发的突然性大，作战样式转换迅速，战场上物质流、能量流、信息流的流量增大，流向多变，各种作战因素之间的关系复杂，特别是物联网技术的运用和信息化武器装备大量投放战场，使获取情报信息、传输信息、定下决心、实施作战行动、评估作战效果的过程大大缩短，作战节奏明显加快。比如，运用以军事物联网技术组网的信息传输系统，可使战场情报信息传递的流程大幅缩短，信息传送的速度极大提高；通过对战场的实时监控，可向火控和制导系统提供精确的目标定位信息，缩短“观察—定位—决策—行动”的指挥周期，从而使得指挥更加快速、灵活。

提高战场认知。将物联网技术应用于军事领域，会使战场情报信息的获取途径广、传输速度快、处理应用更加科学，从而加深对战场的认知。如将物联网技术应用在侦察预警设备上，辅助具有实时侦察和实时传输能力的侦察卫星、战场监视电视系统、无人机等，可以全天候、全时空、及时准确、大量地收集战场情报，从而正确认知战场。同时，军事物联网的运用，将为指挥员实时指挥提供了物质条件。指挥员通过指挥中心的信息显示系统，将整个战场态势尽收眼底，与指挥中心大型数据库相连的无数条数字式链路将伸向战场的每一个角落，把敌我部队的方位、行动和战果以实时的方式传送给指挥中心，形成不断更新的综合的共用战场态势图，指挥员可据此作出决策，迅速定下决心，对情况变化立即做出正确反应，实时指挥部队作战。

实施稳定指挥。以军事物联网技术为核心的指挥信息系统的应用，能实现战场信息的获取、传输、处理和运用的一体化，各个环节之间可以实现无缝连接。尤其是以军事物联网技术组网的指挥信息系统是网络状的形态，即使一个通道受到敌硬摧毁和软杀伤，还有其他的通道可以工作，使战场信息不断地获取、传输、处理和运用，有效避免了以往作战指挥系统遭到破坏部队就会失控的局面，能够使指挥员对部队作战行动进行稳定指挥。目前，西方发达国家军队正抓住发展机会，大力发展军事物联网，打造未来战场传感神经。

全面掌控战争补给线，提高保障精确度

军事物联网具有无限潜力，在后勤保障领域的推广应用将有助于实现“动态精确化”保障。伊拉克战争，时任美军中央战区指挥官汤米·菲利克斯就命令，任何进入其所辖战区的物资必须贴上RFID标签，这样他就能毫不费力地得到一张战场动态物流全景图。

提升动态自适应性后勤保障能力。物联网似乎是专为军队后勤“量身打造”的一项完美技术，能够有效避免后勤工作的盲目性。随着射频识别技术、二维条码技术和智能传感技术的突破，物联网能够为自动获取在储、在运、在用物资等信息提供方便灵活的解决方案。在各种军事行动过程中，通过军事物联网能实现在准确的地点、准确的时间向作战部队提供适量的装备与补给，避免多余的物资涌向作战地域，造成不必要的混乱、麻烦和浪费。同时，它能根据战场环境变化，预见性地做出决策，自主地协调、控制、组织和实施后勤保障，具备自适应性的后勤保障能力。另外，军事物联网实现了军事装备的智能化。通过大量的传感器，武器装备可实时获取战场态势、敌方威胁等战场信息，从而及时做出反应，提高战场生存能力；通过内嵌的诊断传感芯片，使操作员和维修点及时获知装备各部件的完好情况，实现战场维修精确化。

加强对作战物资的精确掌控。军事物联网采用的电子标签技术最早应用于军事。第一次海湾战争，美国军队向交战区域运送了大约40000个集装箱的武器装备。不过，由于标志不清，很多装备丢失无从查找，消耗了巨大的战争资源。12年后的伊拉克战争，美军给每个运往海湾地区的集装箱都加装了高科技的射频卫星芯片，在重要的物资运输路口和存储区域安放了读写器，实现了对人员、装备、物资的全程跟踪，使物资供应和管理具有相当高的透明度，大大提高了军事物流保障的有效性，最终节省数十亿美元。随着射频识别标签技术的成熟、成本的降低，军事物联网完全可应用于单件武器上，从而加强对武器装备的管理，并有助于寻找在战场上丢失的威胁性极大的武器装备。

提高补给线的安全性。基于军事物联网的后勤体系，具有网络化、非线性的结构特征，具备很强的抗干扰和抗攻击能力，不仅可以确切掌握物资从工厂运送到前方散兵坑的全过程，而且还可以提供危险警报、给途中的运送车辆部署任务以及优化运输路线等。尤其是能够把后勤保障行动与整个数字化战场环境融为一体，实现后勤保障与作战行动一体化，使后勤指挥官随时甚至提前做出决策，极大地增强后勤行动的灵活性和危机控制能力，全面保障后勤运输安全。

战斗力倍增器，人工智能融入战场传感器网络，展现巨大军事潜力

长期以来，高新科技始终是军队战斗力的倍增器。近年，无线通信、传感器、人工智能等电子信息技术发展日新月异，为战场数据融合、智能指挥控制带来了新的发展机遇。随着无线远程传感器成本的下降以及可用性的提高，越来越多带有传感器的自主系统走上战场。美国国防部在“21世纪战场”计划中就构建了规模庞大的战场物联网，将传感器分布在了士兵可穿戴设备、车辆、无人机、摄像机、频谱仪、信号和无线电传感器、网络传感器等几十种装备上。

战场物联网将传感器分布在战场各节点

与只能进行运动检测的简易传感器不同，这些传感器具备各式各样的功能，可以得到更加丰富的数据。但对于依赖人工分析数据的传统模式来说，过多的数据会严重影响其转化为可用情报的时效性和可靠性。近年来，人工智能（AI）技术蓬勃发展，它充分利用了机器的算力和储存能力，有望解放人类头脑，挖掘更多的数据信息，进而为决策提供辅助。具体来说，人工智能（AI）融入战场传感器网络后将在以下六个关键领域发挥作用。

目标检测和威胁检测

利用AI技术，进行视频图像中的目标检测和威胁检测早已是一项成熟技术。特别是在我国，安防领域的顶级公司海康威视就曾提供了以视频联网与AI视觉感知技术为核心的行业解决方案，其市场份额独霸全球。在国际上，随着计算机性能的不断提高以及深度学习框架的提出，视频目标检测和威胁检测技术也不断发展，检测的实时性和可靠性也越来越高。

Project Maven项目利用无人机拍摄画面进行目标检测

美国国防部曾投入大量的人力，对无人机或者士兵可穿戴设备上的视频图像数据进行目标检测和威胁分析。然而，它带来的人力、物力和财力消耗相当惊人，而且随着传感器网络规模的日益扩大，资源越来越吃紧。自2017年开始，美国国防部与谷歌合作开展了Project Maven项目，利用谷歌著名的TensorFlow人工智能框架，对无人机拍摄的画面进行分析，识别车辆、人员等目标，其效率得到大大提高。

网络安全自动化运营

近几年，网络威胁的规模和复杂程度不断提高，对网络安全部门的快速响应能力和先发制人能力提出了挑战。为了保持在网络安全上的优势，利用人工智能进行自动化网络安全运营显得至关重要。

美国海军信息战系统司令部人工智能网络安全挑战赛

2019年，美国海军信息战系统司令部就宣布了一项人工智能网络安全挑战赛，征集使用人工智能和机器学习进行网络安全自动化运营的应用。他们认为，现代恶意软件，特别是高级恶意软件的适应能力更快，而人工智能和机器学习在挖掘数据以及行实时威胁响应方面可以发挥更重要作用。

士兵健康监控

利用人工智能、机器学习、传感器和视觉设备，可以将战场上的医务人员引向急需帮助的受伤士兵。在人工智能的辅助下，士兵可穿戴式设备提供的生物识别数据能够帮助医务人员，在实施救援前就能做出更明智的救生决定，进而极大地压缩救援时间，提高救援效率。这对于医疗资源紧张的战场来说，好处无疑是巨大的。

利用士兵可穿戴设备上的传感器可以实施远程健康监控

电子战信号智能处理

美军一直对电子战领域非常关注，通过不断更新电子战软件和硬件，来增强其进攻和防御能力。但是，电子战中所用的传感器和其他任何类型传感器一样，都可能会产生一系列的虚警信号或者噪声信号。为了从这些错误数据中提取可用信息，美国国防部正寻求利用人工智能对信号进行噪声滤除和信号分类识别的方法，以降低人工信号检测的“认知负担”。去年，美国陆军快速能力和关键技术办公室利用人工智能技术，对一型电子战系统的用户界面进行改善，辅助士兵分析数据，最终取得了很好的效果。

利用AI技术可以实现信号调制识别

设备实时监测

军用车辆和设备故障不仅影响使用成本，而且更重要的是，它们还会直接威胁士兵的人身安全。如今，为了消除这种隐患，可以在车辆装备上安装大量传感器以获取设备运行的各种数据，利用人工智能技术进行数据挖掘、故障预测，从而向决策者和士兵提供车辆的实时分析，在事故发生前进行预警，做到“防患于未然”。

人工智能技术将解放了车辆维修员的双手

战场态势感知和决策支持

2019年12月，美国陆海空三军对先进作战管理系统ABMS进行了首次野外测试。ABMS旨在将各种军事技术相互联系，更好地应对日益复杂的对抗威胁。在测试中，ABMS将空军和海军的战斗机、海军驱逐舰和陆军部队收集的通信和传感器数据进行了融合。实际上，这正是全域联合作战和控制理念（Joint All-Domain Command & Control，JADC2）的一部分，这一理念构想了陆、海、空、天和网络五大空间的协同作战。JADC2的关键是在不同作战空间中实时收集、分析和共享数据，利用人工智能辅助，确保数据到达目标部队，以提供有效的态势感知和决策支持。

全域联合作战和控制理念的关键是对不同作战空间进行实时收集、分析和共享数据

结语

随着机器学习特别是深度学习技术的进步，人工智能技术逐步展现出巨大的军事应用潜力。人工智能与传感器网络的融合，已成为未来战场发展的重要趋势，这将极大提升作战效率，是当之无愧的战斗力倍增器。

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