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装备器材保障物联网构架及应用研讨

发布时间:2018-12-18 01:06:08 文章来源:未来智讯    
    装备器材保障物联网构架及应用研讨作者: 牛星星 王铁宁 刘大伟   摘 要:物联网技能是继互联网技能之后又一次新的信息浪潮。准确合理将物联网技能运用到装备器材保障领域,将对我军的装备器材保障能力起到快速提升作用。装备器材保障物联网便是将物联网技能在装备器材保障里的综合应用,作者通过分析理解装备保障物联网的观念,针对具体保障业务建立理论模型以及研讨物联网技能在具体业务应用,从而挖掘物联网在装备保障当中的巨大潜力以及研讨重点,并分析利弊,为我军发展装备器材保障物联网起了一定的建言作用。
  关键词:物联网;装备器材保障;感知
  中图分类号:E246 文献标识码:A
  
  随着美国MIT Auto-ID Center对物联网观念的提出以及各个发达国家对物联网技能认识的不时深入,我国也起初将物联网纳入到国家五大新型战略性家当当中,起初全面认知物联网技能会给各个家当带来的巨大前景。装备器材保障作为我军装备保障的重要方面,如果将物联网技能准确合理的纳入到装备器材保障中去,将有效提升我军的装备保障能力。
  1 装备器材保障物联网概论
  物联网(The internet of things,IOT),按照国际电信联盟(ITU)的定义,物联网主要解决物品到物品(Thing to thing, T2T),人到物品(Human to thing, H2T),人到人(Human to human, H2H)之间的互连。是在计算机互联网的基础上,通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。装备器材保障物联网(Equipment material support internet of things,EMS-IOT)作为物联网技能在装备器材保障中的应用,涵盖了装备器材保障的全过程,具体能够分为“在筹”“在储”“在供”“在运”四个方面。
  装备器材保障物联网对于装备保障能力的提升有着重要作用:(1)装备器材保障物联网使得装备保障系统的顶层设计得到统一,总体能力得到增强。装备器材保障物联网核心理念是通过物联网的技能、构架、设计原则来对装备保障系统进行总体规划,因此装备保障整个系统建设必须遵循物联网的某些标准和要求。(2)装备保障系统实现手段更加丰富多样,实现周期缩短。通过对装备保障物联网信息的有效处理,可以在最短的时间得到全面有效的数据,为准确遂行装备保障任务建立基础。
  2 装备器材保障物联网模型构建及分析
  装备保障物联网原理如图1所示,通过EMS-IOT将装备保障器材的实时信息和地理位置等信息直接反映给无线数据采集网络,然后通过移动入网端口按照规定的网络协议进入到以太网中,变成海量信息库,拥有权限的部队和单位在任何时候、任何地点通过PDA、移动笔记本电脑、固定PC等设备从云端服务器组进行数据获取、处理以及远程抑制等操作。
  2.1 装备器材保障物联网理论模型
  在模型的建立上,装备保障物联网选取物联网的架构模型,建立装备保障物联网理论模型如图2所示,将装备保障物联网分为三层:感知层、网络层、应用层。
  (1)感知层。通过无线传感器、二维条形码技能、RFID技能、GPS定位技能、GIS地理信息技能等实现信息的感知,即自动识别并采集所需装备器材的信息。针对不同环节,可选取不同的信息感知设备。如“在储”装备器材能够选取RFID标签或无线通讯网络进行定位感知,而“在运”装备器材由于运行范围较大,则必须借助于移动通讯和卫星定位。
  (2)网络层。网络层主要实现两个功能:一是对海量信息的解码和处理。经过解码和处理后,将海量信息形成符合于不同用户的分类信息,并将其分辨存储在分布式数据库中,以供不同用户、不同部门的调用。例如,从标有RFID射频标签的器材上面,通过手持机阅读标签得到了它的特定编号与标签中的基本信息,然后将其信息传输到网络当中,通过网络调用分布式数据库中该编号所对应的信息,从而完成了对装备器材的全面感知[2]。二是实现信息的传输。无论是下级单位向上司报告还是相关部门对装备器材信息的获取等都需要借助于网络。这就需要各个涉及到物联网感知层的单位对器材装备感知之后,通过统一的装备器材编码标准以及入网协议传输到网络当中,以供使用。传输网络主要包括具有严格加密的无线传感网络、军队综合信息网、指挥专用网、北斗卫星通信系统等。
  (3)应用层。装备器材保障物联网将应用层划分为三局部:应用系统、载体和终端。
  ①应用系统:主要指装备保障物联网涉及到的相关部门设计的相应的信息系统,包括装备器材筹措系统、装备器材供应系统、装备器材存储系统、装备器材运输调度系统等[3-4]。这些系统都可调用装备器材保障物联网的资源。如现已全面实施的“装甲装备器材网络管理信息系统”[5]。
  ②载体:是指安装有装备保障物联网应用终端的设备设施或人员。常常情况下由具体的设备,单兵、单车装备组成。例如在关键的设施、重要设备上安装终端,实现定位与通讯,美军单兵携带的卫星定位装置,指挥车上安装的指挥辅助系统等。
  ③终端:有固定式、车载、手持式等类型。根据其所搭载的载体不同而有所区别。在装备器材保障指挥机构安装的监控设备是固定式的,在各种保障车辆上安装的监控终端是车载的;配发给单兵,用于定位、导航、查询等功能的手持机是属于手持式的。终端类型如图3、图4所示。
  2.2 装备器材保障物联网构架分析
  根据EMS-IOT的物理模型,能够将装备保障物联网按照信息流的顺序划分为信息的感知、传输、处理和调用显示。便是通过各类传感器等感知设备将装备的信息经过无线和有线网络传输到以太网中,再通过云端服务器进行信息筛选,分析和处理,最终通过人机交互系统反映给相关部门和用户。将装备保障物联网按照业务分为:“在筹”、“在储”、“在供”、“在运”四个物联网子系统,且每个物联网子系统都是相互影响、相互补充的统一总体。
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