所屬欄目:智能科學技術論文 發布日期:2017-06-15 15:27 熱度:
物聯網技術伴隨著互聯網技術的發展也隨之發展起來,在許多領域都得到廣泛應用,本文著重探討物聯網技術在軍事領域的應用。
《物聯網技術》雜志是目前國內第一本經國家新聞出版總署批準,手續齊全的物聯網專業科技期刊。物聯網是繼計算機、互聯網之后世界信息技術的第三次革命,據美國獨立市場研究機構Forreter預測,物聯網所帶來的產業價值要比互聯網大30倍,將形成下一個上萬億元規模的高科技市場。
物聯網技術是繼互聯網后信息技術的又一次革命性創新,它將傳統的信息通信網絡延伸到了更為廣泛的物理世界,對經濟發展和社會生活產生了深遠影響[1]。經過十幾年的發展,物聯網技術已經在一些民用和軍用領域得到應用,包括智能電網、智能交通、智能家居、智慧營區和軍事物流等諸多領域[2-5]。
針對海軍軍械信息化建設問題,對物聯網技術在軍械保障中的應用進行了需求分析,詳細分析了物聯網技術在軍械資產管理、環境(設施)監控、人員管理和作業活動管理中的需求和應用點,對物聯網技術在軍械保障中的推廣應用具有重要的技術指導意義。
目前,部隊裝備物資的信息化管理是我軍整體信息化建設的薄弱環節,部隊現行的武器裝備管理模式已不適應未來戰爭對于裝備快速、準確保障的要求。利用信息技術手段實現對武器裝備質量信息的智能管理,節約管理成本,提高管理效益已成為非常緊迫的形勢要求[6]。
自2010年起,我海軍開始推動軍械信息化建設,經過幾年的建設,在信息化基礎性研究與建設上取得了初步成效,也為物聯網技術在軍械信息化建設中的應用提供了理論與基礎平臺。基于此,本文對物聯網在海軍軍械保障中的應用需求進行分析,以期為物聯網技術在軍械管理中的推廣應用提供必要的技術指導。
1軍械保障任務信息分析
軍械信息化建設中物聯網的應用需求可以從不同角度劃分,各個角度的應用相互滲透相互交叉。從信息時間性(此時間指信息從感知終端傳至控制平臺后有人工采取措施的時間)的重要程度來劃分,可分為安全類、調節控制類以及監測控制類等,從應用對象來分,軍械物聯網應用涉及軍械資產、環境(設施)、人員以及作業活動等管控;從軍械保障任務性質來分,物聯網可應用于軍械保障的“供”、“管”、“修”、“訓”四大領域等[7];而應用形式中的各個種類的信息時間性又分為不同的重要程度,這即是不同維度劃分的形式的滲透。從信息時間性的重要程度的角度劃分種類如表1所列。
表1中,安全類應用中的物聯網監測量一般為0/1量,例如一些安全類裝置的開關量,或者一些信號燈的亮暗情況等;而調節控制類應用中,一些物理量的閉環調節控制即為自反饋調節控制類,而需人工采取措施調節的,即為人工調節控制類應用;而監測控制類應用一般實現數據采集、存儲或傳輸的作用,例如一些環境物理量的本地存儲及遠程傳輸的情況。
針對不同對象的物聯網應用,其信息時間性的重要程度又各有不同,對于它們之間的交叉關系所作的分析如表2所列。
如表2所列,在軍械資產管理的應用中,物聯網前端設備主要用于記載和監控軍械裝備、器材及法規資料等的數量、位置和狀態信息,這些信息有的需及時上載,有的需做本地記錄;在環境監測控制中的應用中,一般對應環境物理量的實時監測控制較多,其物聯網前端感知設備采集的信息可本地存儲或通過無線傳感網、通信網等手段傳至遠端數據存儲、分析中心進行分析處理,這些信息一般為慢變量,其時間性相對較低;而對于人員的情況,物聯網前端設備主要用于采集人員數量、人體體征/身份及位置等信息,這些信息需及時傳輸至人員管控中心;作業活動的情況一般較為復雜,它綜合了眾多方面,如物資資產、環境、人員等,因此其采集信息的時間性分布于各個層次。
2軍械資產管理
在軍械保障領域,資產管理對物聯網的應用需求十分廣泛。其需求可大致分為兩類:
一類是資產的供應管理與追蹤。正如物流業等對在運物品的追蹤管理方面應用物聯網,可體現其多種優勢[8,9]。物聯網的此方面的應用可以提高傳統人工方式登記、盤點軍械物資的效率,提高物資在檢查節點的通過率,將事后登記改為實時登記,提高信息的實時性,可以做到實時的管控和準確的信息查詢,保證了信息與實物相符,可以解決類似賬物不符和盤點困難等問題;
另一類是對軍械資產本身的智能化控制。如通過可提高傳統軍械物資的智能性促使軍械資產的日常管理、使用管理與維修管理,以提高裝備保障工作效率等,對于物資的追蹤管理一般對于信息的時間性要求較高,即系統需實時追蹤物資的位置信息,此類應用為第二級應用;而對于其他關于物資自身智能化的應用則對信息的時間性要求不高,屬第四、五級應用。對于軍械資產管理為主的物聯網應用可推廣的應用點可簡單分為以下幾方面:
(1)裝備及器材供應管理與追蹤
主要指對軍械裝備和器材的在保障業務活動全壽命周期的管理[10]。對于頻繁移動、借調、使用等資產,通過實時記錄裝備器材進出倉儲庫房的時間、現場快速盤點等,解決現有資產管理中賬物不符、無法快速確定所需資產所處位置等情況;可以自動記錄裝備的使用情況,通過物聯網前端設備自動記錄使用人、使用時間和裝備使用前后的狀態;還實現裝備自動維護保養預警、危險性預警等。對于裝備、器材交付交接、出入庫交接還可實現不開箱讀取其信息等功能。此外,還可進行危險品追蹤管理、物資運輸車輛全程追蹤管理、維修裝備的追蹤管理等;
(2)技術資料與法規的管理
對于各級軍械保障單位的技術資料室、檔案室、圖書室等必須保存大量原始憑證、文件等紙制資料,隨著時間的推移,技術資料的查找和清點變得異常復雜,尋找原始檔案往往要耗費大量時間,許多檔案無法及時找到或遺失,因此,利用物聯網技術能夠準確地定位技術資料、法規及檔案的準確位置,有效解決技術資料及檔案的查找、查詢、查新等管理問題;
(3)軍械保障車輛及通用車輛的管理
通過對車輛進行標識,實現車輛的快速驗證,如ETC不停車快速通關、進出營區車輛的出入管理、外出車輛使用追蹤管理等[11]。如智能阻止不假外出車輛,實時跟蹤外出車輛的行駛路線及車輛運行情況,有效監管車輛的行駛安全;(4)智能化裝備
對各類裝備可加入識別裝置和控制裝置,連入軍械物聯網,并通過自動控制規則或人機交互,使之成為智能化產品,如可通過網絡進行管控的智能裝備能夠自動進行狀態檢查并定期提交質量報告,以及自動提出維修申請的智能裝備、能夠識別主人的智能槍械、能夠智能識別敵我的智能武器等。
3環境(設施)監控
裝備貯存庫內及裝備運輸途中,大氣溫濕度及其它有害氣體等環境條件對于軍械裝備質量具有重大影響。因此,就軍械裝備安全角度出發,物聯網應用中對于這些環境信息的監控需求是較為廣泛的。
對于環境監控為主的物聯網應用可推廣的應用點可簡單規劃為以下幾方面:
(1)環境監測
如水位監測、有害氣體(氡氣)監測、防火監測、水源污染監測、金屬探測等[12]。
(2)節能控制
如根據光線情況自動控制路燈開關、根據溫度情況自動控制空調以達到節能的目的。
(3)智能化安全管理
機房環境監測控制(根據煙感、雨水、溫度等自動控制和報警)、軍械物資的倉儲管理(按照裝備貯存的溫濕度要求,根據溫濕度自動控制通風、除濕設備開機和重要閥值報警)、智能安防系統(根據紅外觸發現場裝置并報警)等。
4人員管理
人員管理在軍械保障領域存在普遍的需求,在某些場合,對特定人員進行管理,具體來講即對其進行身份識別、位置監控、特定位置停留時間甚至其體征信息等信息的實時監控,也是軍械物聯網的重要應用方向。
對于人員管理為主的軍械物聯網應用可推廣的應用點可簡單分為以下幾方面:
(1)特殊人群的區域管理
如對需進入重要涉密場所的臨時人員、參觀見習的外單位人員設定活動區域,一旦在規定時間,超出區域或消失則進行現場和后臺報警,支持人員與后臺、人員與人員之間的互動。
(2)人員巡檢監督管理
如大型洞庫的設施設備巡檢、安防巡檢管理,自動記錄人員到達現場的時間,確保巡檢制度執行到位。
(3)作業活動安全管理
如執行重大任務現場,實現對具體崗位人員、總人數、所在位置的實時精確管理,確保對現場狀況的了解,確保現場人員部署到位,保障人員安全。
(4)人員簽到離場管理
通過與門禁相結合,可實現參加重大活動以及上班期間人員簽到離場的自動化統計管理;與人場體溫即時檢測相結合,可以實現發熱人群自動統計報警。
此類應用采集的數據一般可包括人員身份、出現的區域.、停留的時間,以及現場人員的其他相關信息如體溫、脈搏、現場視頻等。通過此類信息的采集,可幫助完成對人在現場活動的實時監測、控制,幫助管理者實現對大量人員的精細化、智能化、自動化管理。因此,在人員管理的場景對于軍械物聯網的應用需求也十分廣泛。
5作業活動管理
在軍械保障領域,圍繞裝備保障的作業活動主要包括軍械裝備的接裝運輸、裝備的技術準備/等級轉進、裝備的維修[13-15]、裝備的日常維護、裝設備的出入庫等。對于類似制造業生產的流水過程中,各環節也需要智能化的高效管理,而此處也是物聯網的優勢應用領域。
物聯網在作業活動管理方面具有眾多優勢,其可以推廣的應用點大致分為以下幾個方面:
(1)作業環境監測
對作業環境進行實時監測及記錄,可保證作業安全及作業完成的質量。作業環境監測包括如技術陣地溫濕度、有害氣體濃度、通風等參數監測等多個方面;
(2)作業人員管理
作業人員管理包含上述人員管理中的幾個方面,例如技術陣地作業的人員出入管理、總數管理,技術準備崗位人員的精確定位,以及技術陣地的人員巡檢監督管理等;再如裝備接裝運輸過程上下車輛的人員管理、總數管理,安保人員的崗位部署精確定位,以及列車保障人員巡檢監督管理等;
(3)作業工具管理
作業工具類型及管理方式依作業類型不同而變化,例如導彈等級轉進過程的工裝工具的統一追蹤管理,技術陣地設施設備維修工具的統一存放、使用管理以及技術準備保障裝備、設備的定位管理等;
(4)作業流程管理
物聯網應用于作業流程管理可提高作業活動的信息化水平,從而提高作業活動的整體效率及質量等級。具體應用如導彈技術準備進程管理,軍械物資的入庫、出庫及軍械倉庫的庫房管理等。
6結語
本文從軍械資產管理、環境(設施)監控、人員管理以及作業活動管理四個方面對物聯網技術在海軍軍械保障中的應用需求進行了分析,充分說明了物聯網技術在軍械保障中具有普遍的需求,是當前及未來軍械保障信息化的重要技術手段。物聯網技術在軍械信息化領域的應用,必將會對海軍軍械保障的保障理念、保障手段、保障模式和保障活動等諸多方面產生深遠的影響。
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文章標題:物聯網技術在軍械保障中的應用需求
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