王少波+王偉

摘 要：針對戰(zhàn)地環(huán)境中軍事裝備的安全監(jiān)管問題，探討了野外惡劣條件下裝備管理的安全需求和對策，提出了基于軍事物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)地裝備安全監(jiān)管體系。分析了符合該體系的戰(zhàn)地裝備安全監(jiān)管應(yīng)用系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)與功能層次，給出了基于RFID射頻識別技術(shù)、GPS全球定位系統(tǒng)、無線傳感器等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的硬件平臺構(gòu)建方案，以及基于數(shù)據(jù)采集、分析、融合、傳輸和可視化技術(shù)研發(fā)前指與基指裝備監(jiān)管控制臺軟件的設(shè)計方案?；谲娛挛锫?lián)網(wǎng)對裝備進行實時、連續(xù)、精確的分級監(jiān)管，能夠確保裝備管理的安全和高效，提高部隊的指揮決策能力。

關(guān)鍵詞：軍事物聯(lián)網(wǎng)；裝備管理；安全體系；RFID；無線傳感器

中圖分類號：TP212；TP309 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）10-00-05

0 引 言

近年來軍隊信息化建設(shè)快速發(fā)展，新型智能化裝備大量涌現(xiàn)，其應(yīng)用范圍從封閉的軍用專網(wǎng)擴展到開放的移動無線網(wǎng)絡(luò)[1]。部隊裝備管理的難點正在從管理少數(shù)核心級裝備轉(zhuǎn)移到管理適用范圍更廣的普通智能裝備。新型裝備管理模式需要對在野外遂行執(zhí)勤、處突等作戰(zhàn)任務(wù)中的關(guān)鍵裝備的出入庫情況、在位應(yīng)用狀態(tài)進行監(jiān)管，并進一步推廣到裝備的貯存、定期檢查、報修、退役等環(huán)節(jié)的信息自動采集與管控。

在軍事裝備管理領(lǐng)域，一些研究工作探討了我軍裝備管理思想的發(fā)展演變[2]、中外裝備管理體制和模式的差異[3]。更多的研究則關(guān)注如何建設(shè)信息化裝備管理系統(tǒng)，例如基于IC卡、RFID和軍事物聯(lián)網(wǎng)等新興軟、硬件技術(shù)構(gòu)建武器裝備智能監(jiān)管系統(tǒng)及管理體系[4，5]。但由于安全問題的制約，目前我軍在戰(zhàn)地環(huán)境中的裝備管理能力還比較弱。

部隊在遂行執(zhí)勤作戰(zhàn)、反恐處突、搶險救災(zāi)任務(wù)時，通常處于野外的惡劣環(huán)境中，特別是在發(fā)生了地震、水災(zāi)、強熱帶風(fēng)暴等災(zāi)難后，通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施可能被部分摧毀，從而導(dǎo)致無法通過固定網(wǎng)絡(luò)即時掌握前方裝備的在位情況和運行狀態(tài)。必須借助具有移動性、便捷性的物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對所使用的重要裝備進行實時、連續(xù)、精確的現(xiàn)場監(jiān)測與管控，以保證緊急任務(wù)或救援行動的順利進行。

論文研究戰(zhàn)地環(huán)境中軍事裝備的安全監(jiān)管問題。提出利用RFID無線射頻標(biāo)簽、GPS全球定位系統(tǒng)、無線傳感器等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集、分析、存儲和傳輸，實現(xiàn)對部隊野外駐地、重點防范區(qū)域、災(zāi)害發(fā)生區(qū)域內(nèi)重要裝備進行智能監(jiān)管的思想；并針對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)條件下裝備管理的安全需求，提出了基于軍事物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)地裝備安全監(jiān)管體系。

分析了符合該體系的戰(zhàn)地裝備安全監(jiān)管應(yīng)用系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)與功能層次，給出了硬件平臺和軟件系統(tǒng)的設(shè)計方案：通過集成無線傳感網(wǎng)、GPS芯片、RFID芯片以及溫度、濕度、煙霧、聲音等多種傳感器構(gòu)造裝備安全監(jiān)管硬件平臺；依托部隊內(nèi)網(wǎng)，以數(shù)據(jù)采集、分析、融合和可視化技術(shù)為核心研發(fā)監(jiān)管系統(tǒng)軟件?；谠擉w系實施網(wǎng)絡(luò)化戰(zhàn)地裝備全生命周期分級監(jiān)管，確保裝備管理的安全性與高效性，提高部隊的指揮決策能力。

1 物聯(lián)網(wǎng)及其軍事應(yīng)用

目前普遍認(rèn)可的物聯(lián)網(wǎng)概念是由國際電信聯(lián)盟ITU定義的，即通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感系統(tǒng)，按照約定的協(xié)議，把物與物T2T（Thing to Thing）、人與物H2T（Human to Thing）、人與人H2H（Human to Human）之間進行智能化連接與信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[6]。

用于軍事領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)稱為軍事物聯(lián)網(wǎng)（Military Internet of Things，MIOT），可將軍事實物通過各種軍事信息傳感系統(tǒng)與軍事信息網(wǎng)絡(luò)連接起來，進行軍事信息交換和通信，實現(xiàn)智能化識別、定位、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[7]。軍事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能夠擴大戰(zhàn)爭的時域、空域、頻域和能域，對國防建設(shè)產(chǎn)生了深遠的影響。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最早應(yīng)用于軍事物資管理方面，隨著其與軍用網(wǎng)絡(luò)的融合與發(fā)展，軍事物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在物流領(lǐng)域，更體現(xiàn)在軍事偵察、環(huán)境監(jiān)測、無人作戰(zhàn)等方面，極大地推動了軍事應(yīng)用系統(tǒng)向戰(zhàn)場態(tài)勢感知實時化、武器裝備智能化、指揮能力高效化、后勤保障精確化四個方向快速發(fā)展[8]。物聯(lián)網(wǎng)對軍隊信息化建設(shè)影響巨大，但要真正實現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用，仍有很多問題亟待解決，如標(biāo)準(zhǔn)化問題、信息安全問題等[9，10]。

2 軍事物聯(lián)網(wǎng)裝備安全監(jiān)管體系

2.1 戰(zhàn)地裝備安全管理需求

信息化戰(zhàn)爭是一種以信息技術(shù)為支撐的新的戰(zhàn)爭形態(tài)，它以機械化武器裝備為載體，以信息化武器裝備為主要作戰(zhàn)手段。武器裝備的現(xiàn)代化建設(shè)對各類裝備的安全監(jiān)管提出了更高的要求。在未來戰(zhàn)爭中，信息武器高技術(shù)局部戰(zhàn)爭是整體力量的對抗。要打贏這樣的戰(zhàn)爭，不僅要奪取制空權(quán)、制海權(quán)，與此同時還要爭取到信息優(yōu)勢，將各軍兵種的各類武器裝備的軟件硬件有機融合起來，發(fā)揮整體優(yōu)勢。

基于軍事物聯(lián)網(wǎng)進行裝備管理可以成倍提高裝備的應(yīng)用效能，在更高層次上實現(xiàn)任務(wù)現(xiàn)場感知的精確化、敏捷化和智能化，成為裝備的生命線。制約其發(fā)展的瓶頸之一是物聯(lián)網(wǎng)本身和軍事裝備的安全問題。即由多種裝備、無線傳感網(wǎng)和固定的軍事指揮網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的裝備監(jiān)管體系涉及到裝備認(rèn)證、訪問控制、物理安全、數(shù)據(jù)安全、系統(tǒng)安全等方面的安全問題[11，12]。

2.1.1 身份鑒別

在軍事應(yīng)用中，身份鑒別既包括對用戶身份的鑒別，也包括對軍事裝備的鑒別，基于條形碼、二維碼、物理卡、RFID標(biāo)簽等方式，具有確定裝備“身份”與記錄相關(guān)信息的功能，可用于裝備管理。

2.1.2 訪問控制

在軍事應(yīng)用環(huán)境中，對于核心區(qū)域、重要裝備的管理依賴于嚴(yán)格的訪問控制機制。例如對槍彈、軍事機密等的保管必須采取雙人雙崗、24小時監(jiān)控等措施。在機動性強、情況復(fù)雜的戰(zhàn)地環(huán)境下，對重要裝備和關(guān)鍵設(shè)備的管理除了防止外部非法用戶的侵入外，還必須加強對內(nèi)部人員非授權(quán)訪問的管理。這需要將用戶授權(quán)與身份認(rèn)證相結(jié)合，建立符合部隊管理和應(yīng)用模式的訪問控制策略。

2.1.3 物理安全

新型智能裝備種類、型號、數(shù)量的增多與小微型裝備的普及，易引發(fā)裝備丟失問題。因此，基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用多種智能傳感器實時監(jiān)測裝備及工作周邊環(huán)境的溫度、濕度、振動、噪聲、光強、壓力、物體移動、速度、方向等各物理量的變化，并依托GPS或北斗衛(wèi)星定位模塊對戰(zhàn)地裝備和人員進行實時精確定位，能夠提高部隊對周邊環(huán)境、裝備狀態(tài)和位置感知的實時性、連續(xù)性和準(zhǔn)確性。

2.1.4 數(shù)據(jù)安全

基于物聯(lián)網(wǎng)采集監(jiān)測區(qū)域周邊裝備的狀態(tài)，會得到大量冗余甚至不可靠的數(shù)據(jù)，除采用過濾、融合手段進行數(shù)據(jù)清理外，還需進一步考慮數(shù)據(jù)存儲、使用與傳輸中的安全問題。裝備管理系統(tǒng)從各節(jié)點采集數(shù)據(jù)后，需要通過有線網(wǎng)絡(luò)向上級單位發(fā)送，逐級匯總數(shù)據(jù)后進行分析與進一步上報。同時，由于裝備數(shù)據(jù)涉及編號、類型、數(shù)量等機密信息，為防止竊聽和篡改，保證數(shù)據(jù)完整性，需要采用加密手段對數(shù)據(jù)傳輸進行保護。

2.1.5 系統(tǒng)安全

同其他系統(tǒng)一樣，軍事物聯(lián)網(wǎng)的安全目標(biāo)也是網(wǎng)絡(luò)的可用性、可控性以及信息的機密性、完整性、可審查性等。但由于軍事物聯(lián)網(wǎng)組成的復(fù)雜性、分布的廣泛性、形態(tài)的多樣性和節(jié)點資源的有限性等特征，使得其比一般系統(tǒng)更容易受到侵?jǐn)_，面臨著略讀、竊聽、哄騙、克隆、破壞、干擾、屏蔽等更加嚴(yán)峻的安全問題。其安全形態(tài)表現(xiàn)為節(jié)點安全、網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)安全和信息處理安全。

2.2 戰(zhàn)地裝備安全監(jiān)管體系

針對上述軍事物聯(lián)網(wǎng)裝備安全監(jiān)管需求，提出野外移動環(huán)境中裝備的安全監(jiān)管體系如圖1所示。該體系采用了五種對策以提高裝備監(jiān)管安全性。

2.2.1 加強身份鑒別

為裝備配發(fā)“身份證”，即依托無線射頻識別RFID技術(shù)對出入野外移動環(huán)境中的關(guān)鍵裝備都加裝電子標(biāo)簽，并采用合理的方式將標(biāo)簽與裝備綁定在一起，通過對標(biāo)簽進行掃描來完成裝備身份鑒別。當(dāng)裝備出庫時，利用RFID掃描儀可將裝備的相關(guān)信息存入數(shù)據(jù)庫，以供系統(tǒng)查詢和核對；當(dāng)裝備入庫時，掃描標(biāo)簽核銷相關(guān)記錄。裝備進入野外戰(zhàn)地環(huán)境后，利用手持掃描儀可隨時檢查裝備的在位情況，實現(xiàn)裝備的全生命周期監(jiān)管。

2.2.2 嚴(yán)格訪問控制

在野外移動環(huán)境下，“三鐵一器”、視頻監(jiān)控等訪問控制措施較難實施，可使用紅外線監(jiān)測、在位情況探測等技術(shù)手段代替。同時，建立基于角色的安全管理機制，裝備管理部門通過角色配置，可限制用戶只有對本級裝備信息進行管理和查詢的權(quán)限，保證裝備信息訪問和操作的安全性。另外，引入嚴(yán)格的審計制度，利用系統(tǒng)日志對所有用戶的登錄請求和活動進行記錄，以支持后續(xù)的分析，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。

2.2.3 監(jiān)測物理安全

為防止裝備損壞、丟失等問題發(fā)生，可利用聲、光、溫度等傳感器構(gòu)成裝備運行狀態(tài)監(jiān)測模塊，隨裝備發(fā)放，實時監(jiān)控裝備是否正常工作，以便及時補充或更新故障裝備[13]。同時可為裝備安裝GPS模塊獲得定位功能，通過GPS接收到的衛(wèi)星信號準(zhǔn)確定位，并將該定位信息存儲到記錄儀的存儲器中，通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控中心，以及時獲知裝備所在位置，防止裝備丟失[14]。

2.2.4 保證數(shù)據(jù)安全

基于軍事物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)裝備安全管控體系，必須針對數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、傳輸、應(yīng)用等多個環(huán)節(jié)分別采用相關(guān)安全機制，保證數(shù)據(jù)的機密性、完整性與可靠性。

（1）在數(shù)據(jù)采集階段，采用符合國、軍標(biāo)的設(shè)備與技術(shù)防止采集節(jié)點假冒與略讀；

（2）在數(shù)據(jù)處理階段，采用科學(xué)的數(shù)據(jù)融合技術(shù)去除相似、冗余、不可靠的信息；

（3）對于數(shù)據(jù)的存儲與傳輸，需要采用密碼算法對關(guān)鍵數(shù)據(jù)實施加密，加強安全性；

（4）對于數(shù)據(jù)的安全應(yīng)用，可通過對不同級別的管理應(yīng)用人員進行嚴(yán)格的認(rèn)證和授權(quán)措施來保證。

2.2.5 強化系統(tǒng)安全

為確保軍事物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的系統(tǒng)安全性，需要制定嚴(yán)格的、面向各級官兵的信息安全管控技術(shù)規(guī)范。由裝備管理職責(zé)部門牽頭，應(yīng)用部門參與，成立部隊內(nèi)部統(tǒng)一管理的安全認(rèn)證機構(gòu)，制定針對不同級別、不同裝備人員的嚴(yán)密的安全認(rèn)證規(guī)范。對于所研發(fā)的基于軍事物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用系統(tǒng)必須進行嚴(yán)格的安全測試與驗證，通過驗證者方可獲得裝備許可證，防范由于研發(fā)和生產(chǎn)機構(gòu)急于求成而產(chǎn)生的技術(shù)漏洞，造成安全隱患，危害裝備管控系統(tǒng)本身及已有系統(tǒng)的安全[15]。

3 戰(zhàn)地裝備安全監(jiān)管體系應(yīng)用設(shè)計

基于軍事物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)地裝備安全監(jiān)管體系，提出了戰(zhàn)地裝備安全監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計方案。該系統(tǒng)由前指無線傳感網(wǎng)絡(luò)采集裝備信息，通過軍隊內(nèi)網(wǎng)實時傳輸?shù)交缚刂浦行?，使上級部門能夠及時掌握裝備的分布和使用情況，為軍事決策提供數(shù)據(jù)支持。

3.1 戰(zhàn)地裝備安全監(jiān)管系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

戰(zhàn)地裝備安全監(jiān)管系統(tǒng)由RFID標(biāo)簽集、特定傳感器監(jiān)控節(jié)點、通信與數(shù)據(jù)處理軟件構(gòu)成。系統(tǒng)結(jié)合無線射頻（RFID）技術(shù)[16]、智能傳感器網(wǎng)技術(shù)[17]和有線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可在野外惡劣條件下快速構(gòu)建一個以無線自組網(wǎng)為末稍、以軍事指揮內(nèi)網(wǎng)為骨干的混合型軍事物聯(lián)網(wǎng)。系統(tǒng)通過監(jiān)控節(jié)點協(xié)作感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)特定裝備對象的信息，實現(xiàn)重要裝備自動注冊、關(guān)鍵設(shè)備運行狀態(tài)自動監(jiān)測、前指裝備定位、監(jiān)控和報警等多種功能。來自多個前指的數(shù)據(jù)通過軍事指揮網(wǎng)在基指匯集、加工和呈現(xiàn)，實現(xiàn)對戰(zhàn)地裝備的全生命周期管理。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

利用該系統(tǒng)，可解決移動環(huán)境下重要軍事裝備數(shù)據(jù)的安全監(jiān)管問題，實現(xiàn)裝備全時可控、可查。系統(tǒng)能滿足部隊以下裝備管理業(yè)務(wù)需求：

（1）基于RFID電子標(biāo)簽技術(shù)實現(xiàn)裝備出入前指戰(zhàn)地環(huán)境的及時登記；

（2）利用多類傳感器采集裝備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，實時傳送給裝備控制臺；

（3）裝備控制臺實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)的清洗過濾、融合處理、安全存儲及預(yù)警報告等；

（4）利用部隊內(nèi)網(wǎng)將前指裝備數(shù)據(jù)匯集至基指數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)裝備的實時監(jiān)控、統(tǒng)計查詢和可視化管理；

（5）系統(tǒng)分級部署到總部、總隊、支隊，實現(xiàn)裝備的全生命周期自動化管理。

3.2 戰(zhàn)地裝備安全監(jiān)管系統(tǒng)功能層次

戰(zhàn)地裝備安全監(jiān)管系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)是實現(xiàn)部隊各級單位初始實力和新增實力裝備信息的采集和存儲、電子標(biāo)簽制作和分發(fā)、用戶角色定義和權(quán)限分配、單位目錄和裝備目錄樹結(jié)構(gòu)的建立及管理維護、裝備實力統(tǒng)計、裝備信息查詢、基于手持式讀寫設(shè)備的實力核查核對、與裝備調(diào)撥等相關(guān)的業(yè)務(wù)管理。系統(tǒng)以裝備業(yè)務(wù)管理為核心，可分為表示層、業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)訪問層和物理層四層，系統(tǒng)功能層次如圖3所示。

4 戰(zhàn)地裝備安全監(jiān)管體系的應(yīng)用構(gòu)建

軍事物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)地裝備安全監(jiān)管系統(tǒng)由前指裝備監(jiān)管控制臺和基指裝備監(jiān)管中心控制臺兩部分構(gòu)成。前指裝備監(jiān)管控制臺實現(xiàn)戰(zhàn)地環(huán)境下裝備的安全管控，包含裝備RFID電子標(biāo)簽管理子系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)和智能分析子系統(tǒng)?；秆b備監(jiān)管中心主要實現(xiàn)裝備的全生命周期自動化管理和實時監(jiān)控。

4.1 軍事物聯(lián)網(wǎng)裝備監(jiān)管硬件平臺的搭建

（1）用符合GJB7377.1軍用標(biāo)準(zhǔn)的RFID標(biāo)簽、手持式和固定式RFID標(biāo)簽讀寫器作為裝備認(rèn)證管理設(shè)備；

（2）選用REB-3571LP GPS模塊作為裝備定位設(shè)備；

（3）選用CC2530 1A ZigBee無線模塊以及溫度、濕度、煙霧、聲音等傳感器作為無線傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備搭建戰(zhàn)地裝備監(jiān)管系統(tǒng)的硬件平臺。

4.2 前指裝備監(jiān)管控制臺的實現(xiàn)

4.2.1 標(biāo)簽管理子系統(tǒng)

裝備RFID標(biāo)簽管理子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。標(biāo)簽管理子系統(tǒng)由RFID標(biāo)簽發(fā)行模塊、RFID標(biāo)簽識別采集模塊和RFID標(biāo)簽信息應(yīng)用模塊構(gòu)成，三者之間互相聯(lián)系，共同實現(xiàn)裝備標(biāo)簽管理功能。RFID標(biāo)簽信息應(yīng)用模塊運行于前指監(jiān)控控制臺，是裝備管理的核心，RFID標(biāo)簽發(fā)行模塊是整個系統(tǒng)的前提，RFID標(biāo)簽識別采集模塊是實現(xiàn)管理功能的基礎(chǔ)和手段。系統(tǒng)通過手持設(shè)備（PDA）或固定讀卡設(shè)備讀取標(biāo)簽信息，通過串口（或網(wǎng)口）通信完成RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)的識別、采集和存儲。

裝備標(biāo)簽管理子系統(tǒng)對需要寫入裝備標(biāo)簽的裝備信息進行定制、采集、保存，最后通過手持機或臺式機寫入標(biāo)簽，完成標(biāo)簽制作，并將標(biāo)簽的裝備信息、發(fā)卡狀態(tài)、發(fā)卡時間保存在裝備標(biāo)簽制作信息表中。該子系統(tǒng)解決裝備的身份認(rèn)證問題。

4.2.2 環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)

該環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)實現(xiàn)對裝備運行狀態(tài)的實時監(jiān)控。系統(tǒng)由若干傳感器節(jié)點、具有無線接收功能的匯聚節(jié)點及一臺計算機構(gòu)成。無線傳感器節(jié)點分布于需要監(jiān)測的區(qū)域內(nèi)（例如配備了多種重要裝備的前指野戰(zhàn)帳篷）進行數(shù)據(jù)采集、處理和無線通信，匯聚節(jié)點接收與裝備綁定在一起的傳感器的數(shù)據(jù)并以有線方式將數(shù)據(jù)傳送給計算機。無線傳感器環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖5所示。

無線傳感器節(jié)點由傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和電源管理模塊組成。

（1）傳感器模塊負(fù)責(zé)采集監(jiān)視區(qū)域的信息并完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，采集的信息包含溫度、濕度、光強度、聲音和大氣壓力等；

（2）數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)控制整個節(jié)點的處理操作、路由協(xié)議、同步定位、功耗管理及任務(wù)管理等；

（3）數(shù)據(jù)傳輸模塊負(fù)責(zé)與其他節(jié)點或匯聚節(jié)點進行無線通信，交換控制消息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)；

（4）節(jié)點電源采用微型紐扣電池以減小節(jié)點體積。

4.2.3 智能分析子系統(tǒng)

智能分析子系統(tǒng)接收傳感網(wǎng)采集的應(yīng)用環(huán)境中與裝備相關(guān)的各種事件與溫度、濕度、光強度、聲音等參數(shù)，實時分析其變化趨勢以及異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因，并及時給出警告或適當(dāng)?shù)奶幹媒ㄗh。裝備監(jiān)控數(shù)據(jù)智能分析子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖6所示。

該智能分析子系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)存儲統(tǒng)計、分析診斷、方案錄入、告警感知4個模塊，分別實現(xiàn)統(tǒng)計、分析、診斷、建議等多種功能。該系統(tǒng)為裝備管理、環(huán)境監(jiān)測及安全管理子系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)接口，將其他子系統(tǒng)提交的重要數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲庫。

數(shù)據(jù)存儲整合分析部分由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)融合算法及方案錄入子模塊組成，數(shù)據(jù)庫部分除上文提及的數(shù)據(jù)存儲庫外還包含趨勢庫及異常事件處置方法庫，其中數(shù)據(jù)存儲庫與趨勢庫在模塊內(nèi)建立聯(lián)系。告警感知模塊負(fù)責(zé)實時監(jiān)聽其他系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的事故告警，并接收診斷分析模塊的處理結(jié)果。診斷分析模塊在分析到事故發(fā)生后會借助趨勢庫的數(shù)據(jù)立即對事故原因進行分析，并在異常事件處置方法庫的協(xié)助下提供最合理的方案，經(jīng)告警感知送至顯示模塊與管理人員進行交互。

4.3 基指裝備監(jiān)管中心控制臺的實現(xiàn)

除了戰(zhàn)地指揮部對當(dāng)前戰(zhàn)地裝備可以進行實時智能監(jiān)管外，依托現(xiàn)有的部隊專用網(wǎng)絡(luò)，上級部門或指揮部可以對下級部門或前指采集到的裝備信息進行遠程監(jiān)管。通過將整個智能管控平臺部署在總部、總隊、支隊相關(guān)業(yè)務(wù)部門，形成多級監(jiān)測結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)便捷、高效、安全、智能的戰(zhàn)地裝備信息收集、處理和監(jiān)管平臺。基于軍隊內(nèi)網(wǎng)的裝備安全監(jiān)管系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖7所示。

前指裝備監(jiān)控數(shù)據(jù)通過部隊專網(wǎng)上傳到基指。由于戰(zhàn)地裝備相關(guān)的信息和參數(shù)屬于部隊作戰(zhàn)的重要秘密信息，為了確保系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全可靠，需要設(shè)計適當(dāng)?shù)陌踩驼J(rèn)證協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)傳輸時對核心數(shù)據(jù)進行加密保護。裝備管理中心控制臺是系統(tǒng)業(yè)務(wù)管理的核心，通過對裝備器材的入庫計劃、分配調(diào)撥計劃、維修計劃、退役計劃、報廢計劃和裝備電子履歷進行管理，實現(xiàn)裝備的全生命周期自動化管理。

5 結(jié) 語

構(gòu)建安全監(jiān)管體系及應(yīng)用系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)裝備全生命周期自動化管理，有效解決戰(zhàn)地裝備安全監(jiān)控和管理問題。本文主要貢獻包括如下幾點：

（1）通過分析部隊裝備安全監(jiān)管需求，提出了軍事物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)地裝備安全監(jiān)管體系，給出了針對身份鑒別、訪問控制、物理安全、數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)安全問題的對策。

（2）遵循上述安全監(jiān)管體系，基于軍事物聯(lián)網(wǎng)給出了由前指裝備監(jiān)管控制臺和基指裝備監(jiān)管中心控制臺兩部分構(gòu)成的戰(zhàn)地裝備安全監(jiān)管系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計方案。

（3）該系統(tǒng)能夠為部隊各級指揮機構(gòu)提供戰(zhàn)地裝備的工作環(huán)境和運行狀態(tài)信息，提高部隊?wèi)?zhàn)斗力和指揮決策能力，準(zhǔn)確把握戰(zhàn)場態(tài)勢，更好地履行職責(zé)使命。

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