物联网军事应用

2024-04-14

物联网军事应用(精选6篇)

篇1:物联网军事应用

物联网的军事应用关系着国家安全

物联网是新技术革命的产物,代表了计算机技术和通信技术的未来,是继互联网之后又一重大的科技创新;是建立在技术迅猛发展和无处不在的网络基础上的一个全新技术领域。物联网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。如果说第一代互联网是人与物的交流,第二代是人与人的交流的话,那么第三代将是物与物的交流,通过现实空间物与物的智能互联,让物品“开口说话”,实现感知世界。倘若如此,整个世界的面貌将为之焕然一新。

物联网是一个先进、综合、复杂的网络系统,它利用RFID(射频识别技术)、无线数据通信等技术,为每一件物品建立全球的、开放的标识代码,并通过互联网实现物品的自动识别和信息的互联共享,达到其在全球范围内的身份识别与“透明”管理,从而构建一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things(物联网)”。

1、物联网推动军事信息化变革,关系国家安全

信息技术正推动着一场新的军事变革。信息化战争要求作战系统“看得明、反应快、打得准”,谁在信息的获取、传输、处理上占据优势(取得制信息权),谁就能掌握战争的主动权。物联网概念的问世,对现有军事系统格局产生了巨大冲击。它的影响绝不亚于互联网在军事领域里的广泛应用,将触发军事变革的一次重新启动,使军队建设和作战方式发生新的重大变化。当前,世界主要军事强国已经嗅到了这股浪潮的气息,纷纷制定标准、研发技术和推广应用,以期在新一轮军事变革中占据有利位置。因此物联网引起美国、欧盟、日本等大国和组织的极大关注,并将其纳入了国家顶层战略计划。2003年,美国国防部力推RFID条码识别技术,使之为世界所知。当前,美国将微纳传感技术列入经济发展和国防安全重点建设项目,以物联网应用为核心,全面反映感知、互联、智能的“智慧地球”计划也得到奥巴马府的积极回应和支持,其经济刺激方案中将投资110亿美元用于智能电网及相关项目的研发建设。

物联网被许多军事专家称为“一个未探明储量的金矿”,正在孕育军事变革深入发展的新契机。物联网的无线传感器网络以其独特的优势,能在多种场合满足军事信息获取的实时性、准确性、全面性等需求。可以设想,在国防科研、军工企业及武器平台等各个环节与要素设置标签读取装置,通过无线和有线网络将其连接起来,那么每个国防要素及作战单元甚至整个国家军事力量都将处于全信息和全数字化状态。大到卫星、导弹、飞机、舰船、坦克、火炮等装备系统,小到单兵作战装备,从通信技侦系统到后勤保障系统,从军事科学试验到军事装备工程,其应用遍及战争准备、战争实施的每一个环节。可以说,物联网扩大了未来作战的时域、空域和频域,对国防建设各个领域产生了深远影响,将引发一场划时代的军事技术革命和作战方式的变革。

通过采用智能尘埃(Smart Dezert)、智能物体(Smart Matter)、微机电系统(MEMS)、无线传感器网络(WSN)、微传感器网络(MSN),GPS、RFID、红外等技术,物联网的未来军事应用主要体现在战场感知精准化、武器装备智能化、后勤保障灵敏化以及网络战模式的变化等几个方面。

A、战场感知精确化——可以监测到一粒沙子的陨落

战后局部战争的实践充分说明,战场安全性是相对的,整体防御体系难免存在一定漏洞,要想弥补之,就必须对包括现有指挥控制系统在内的相关系统进行升级改造,使战场感知能力不断适应未来作战的需要。物联网可以担当此重任。

据称,美军目前已建立了具有强大作战空间态势感知优势的多传感器信息网,这可以说是物联网在军事运用中的雏形。美国国防高级研究项目管理局已研制出一些低成本的自动地面传感器,这些传感器可以迅速散布在战场上并与设在卫星、飞机、舰艇上的所有传感器有机融合,通过情报、监视和侦察信息的分布式获取,形成全方位、全频谱、全时域的多维侦察监视预体系。据报道,伊拉克战争中,美军多数打击兵器是靠战场感知行动临时传递的目标信息而实施对敌攻击。

有人将信息化条件下作战称为“传感器战争”,而物联网堪称信息化战场的宠儿,将为战场上带来新的电子眼和电子耳。与当前美军传感器网相比,物联网最大的优势在于其可以在更高层次上实现战场感知的精确化、系统化和智能化。可以把过去在战场上需要几小时乃至更长时间才能完成处理、传送和利用的目标信息,压缩到几分钟、几秒钟,甚至同步。它能够实现战场实时监控、目标定位、战场评估、核攻击和生物化学攻击的监测和搜索等功能。

通过大规模节点部署有效避免侦察盲区,为火控和制导系统提供精确的目标定位信息。同时,其感知能力不会因某一节点的损坏而导致整个监测系统的崩溃,各汇聚节点将数据送至指挥部,最后融合来自各战场的数据形成完备的战场态势图。IPv6作为物联网的关键技术之一,因其海量的地址空间、高度的灵活性和安全性、可动态进行地址分配以及完全的分布式结构等特性,是以前所有技术难以相比的,具有重大的军事价值。通过IPv6技术,完全可以实现为物联网每个传感器节点分配一个单独的IP地址,世界上的一草一木,武器库里的一枪一弹,都会被分配一个IPv6地址。通过飞机向战场洒落肉眼观察不到的传感器尘埃,利用物联网实时采集、分析和研究监测数据,哪怕是一粒沙子的陨落也不会逃脱,真正实现感知世界每个角落。

B、武器装备智能化——全自主式作战机器人和无人飞机

自20世纪60年代在印支战场崭露头角以来,作为一支新军,军用机器人受到了军事强国的高度重视,纷纷投入巨资予以研究与开发,仅美国目前已开发出和列入研制计划的各类智能军用机器人就达100多种。军用机器人巨大的军事潜能和超强的作战功效,使其成为未来战争舞台上一支不可忽视的军事力量。另外再阿富汗战争中,美国投入大量的无人飞机进行复杂地形的侦查工作,实现远程打击。

目前,虽然越来越多的普通技能的机器人和无人飞机走入了军营,但这些机器人和无人飞机的应用范围有限,机动能力、智能化程度不高,且仍需人员遥控。真正意义上的军用机器人和无人飞机,机动速度更快、部署更加灵敏,高智能化水平使其具备独立遂行作战任务的能力。因此,要制造出能在战场上使用的完全“智能”的机器人和无人飞机还有很多技术问题亟待突破。

而物联网是一种能将包括人在内的所有物品相互连接,并允许它们相互通信的网络概念,不仅是物与人、物与物之间相连,还包括机器和机器之间的通信,所以物联网被誉为“武器装备的生命线”。

随着信息技术的进一步发展,物联网与人工智能技术、纳米技术的结合应用,未来战场的作战形式将发生巨大变化。新一代网络协议,能够让每个物体都可以在互联网上有自己的“名字”,嵌入式智能芯片技术可以让目标物体拥有自己的“大脑”来运算和分析,纳米技术和小型化技术还可以使目标对象越来越小。在不远的将来,你不仅可以与身边一切物体“交流”,而且物体与物体之间也可以“开口讲话”。在这些技术支持下,具有一定信息获取和信息处理能力的全自主智能作战机器人和无人飞机将从科幻电影中步入现实,各种以物联网为基础的自动作战武器将成为战场主角。

在巷战中,这些机器人和无人飞机配合,可以进行远程投放,可代替作战人员钻洞穴、爬高墙、潜入作战区,快速捕捉战场上的目标,测定火力点的位置,探测隐藏在建筑物、坑道、街区的敌人,迅速测算射击参数,保证实施精确打击。机器人和无人飞机小分队还可以在非常危险的环境中进行协同作战,它们具有智能决策、自我学习和机动侦察的能力,比人类士兵以更快的速度观察、思考、反应和行动,远离战场前沿的指挥官和操作人员只须下达命令,不需要任何同步控制,机器人和无人飞机小分队就可以完成任务并自行返回指定地点。

C、后勤保障灵敏化——真正实现动态自适应性后勤

信息化条件下作战对后勤保障的依赖性大大增强,“兵马未动,粮草先行“。即使是作为世界头号军事强国的美国,也认识到其后勤体系仍然存在诸多弊端。

伊拉克战争初期,美军由于后勤计算和判断上的失误导致战前准备不足,特别是没有预先把伊拉克战场恶劣的保障环境考虑在内,迟滞了美英联军的作战行动。战区内堆积的物资虽然比海湾战争时少,但只不过是由“大山”变成了“小山”。与此同时,运往伊拉克战场的物资在“最后1战术英里”失去了可见性,前线保障物资频频告急,甚至出现了饥饿的士兵向伊平民“讨饭”的一幕。美军前线的香烟、肥皂、水果等补给捉襟见肘,在美军士兵内部甚至出现了战场 “黑市交易”。

对于战争中暴露出的问题,美国审计局在一份报告中指出:“可视性水平远没有达到部队现实需要的水平,更不用说保障未来作战了。”因此,要实现从“散兵坑到工厂”的全程可视,还必须进一步深化信息技术研发,以新技术新产品推动后勤领域的全面变革。

而物联网似乎是专为军队后勤“量身打造”的一项完美技术,可以弥补后勤领域的诸多不足。首先,它可以有效避免后勤工作的盲目性。随着射频识别技术(RFID)、二维条码技术和智能传感技术的突破,物联网无疑能够为自动获取在储、在运、在用物资信息提供方便灵活的解决方案。在各种军事行动全过程中,实现准确的地点、准确的时间向作战部队提供数量适当的装备与补给,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。同时能够准确感知、实时掌握特殊物资运输和搬运方面的限制,对操作人员技能、工具和设施的要求,货品更换和补充时间等。并根据战场环境变化,预见性地做出决策,自主地协调、控制、组织和实施后勤行动,实现自适应性的后勤保障能力。其次,它能最大限度地提高补给线的安全性。

基于物联网的后勤体系,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报、给途中的车辆布置任务以及优化运输路线等。特别是可以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。

基于物联网的后勤体系可以有效避免重要物资的遗失。世界各国都非常重视战场物资的管理,极力避免武器装备、重要零部件等物资的遗失。但伊拉克战争期间,美军一中转中心在战争期间竟丢失了1500个防弹衣插件;由于不知道物资具体位置,17个速食集装箱被遗忘在补给基地达1星期之久。而无线射频识别(RFID)标签作为物联网的重要组成部分,能储存96位码,无线射频识别(RFID)芯片大约可以储存 3.5×1051种组合信息,可识别2.68亿个以上的独立制造厂商及每个厂商的100万种以上的产品。美国防部通过这种灵巧标签得到的大量组合信息可在全军范围内追踪每件装备。随着射频识别标签技术的成熟、成本的降低,物联网完全可应用于单件武器上,这将更加严格地控制武器库,而且有助于寻找在战场上丢失的威胁性极大的武器。

D、物联网引发未来网络战新模式——超越赛博空间

据美国《空军时报》5月30日报道,5月7日至5月27日,美空军太空司令部在内华达州的内里斯空军基地进行了第6次“施里弗”太空演习,从中可以看出美国对未来网络战模式的判断与应对。关于此次演习,美军对外仅阐述了三项重要目的:一是研究太空空间和赛博空间的“替代概念、能力和力量”,以应对未来需求;二是探索太空空间和赛博空间对未来威慑战略的贡献;三是研究使用综合手段在太空空间和赛博空间执行作战的一体化程序。此次演习将太空与赛博空间视为所有防御作战和国土安全作战方面的核心,并高度重视整合太空与赛博空间攻防作战,以及发挥盟国和商业伙伴在赛博空间方面的作用,凸显了美军对二者的倚重。

赛博空间是哲学和计算机领域中的一个抽象概念,指计算机以及计算机网络里的虚拟现实。赛博空间强调人的活动和思想无界限。从此次演习的主要内容以及赛博空间概念中可以发现,美军不仅要实现对网络及虚拟现实的控制,更包括对现实世界的控制,这已经超越了网络战本身。

总体而言,未来的网络战取决于三个方面的快速发展。

一是互联网军事化。现代互联网最早就是从美国军方内部网络发展而进入民用的,全世界绝大多数的根服务器在美国,为美国攻击和瘫痪他国网络提供了方便。随着网络技术的发展,以及它在各领域越来越广泛地应用,互联网有可能成为新的作战领域,即成为对立双方攻防的目标。二是物联网军事化。物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,如美军“全球鹰”无人侦察机就是典型应用。物联网一旦军事化后,与其联接的武器装备和设备设施将完全暴露在网络攻击中。

三是无线联接技术。无线联接技术智能化和无线植入技术,是实现网络无限延伸的基础,是网络战拓展到陆、海、空、天、电以及各类武器装备的主要途径。

由此不难看出,赛博空间与包括太空空间在内的各种实体空间正越来越紧密地联系在一起,这意味着网络战将不仅仅存在于虚拟现实之中,不仅要实现对网络及虚拟现实的控制,更包括对现实世界的控制,这已经超越了网络战本身。

美智库华盛顿战略与预算评估中心5月公布的一份报告则直接强调,未来在与中国可能发生的冲突中,美国必须认真考虑包含卫星在内的天基系统被攻击而失能时,如何快速部署临时性替代手段,以继续发挥指挥和控制等作用。

目前,美军的替代方案就是,在“临近空间”部署无人机等航空器。所谓“临近空间”,是指距地表20~100公里处的空域,其下面的空域(20公里以下)是传统航空器的活动空间,其上面的空域(100公里以上)则是航天器的范围。由于这一高度在绝大部分地面防空火力之外,战斗机也不能飞行作战。如果有飞行器能在此高度飞行,即便速度很慢,也很安全。因此,美国空军最近正在发展新一代具备侦察监视和通信用途的无人机、飞艇和气球,以便部署在这一高度范围,发挥替代天基系统的应急作用。

以美军“全球鹰”无人侦察机为例,该机可在两万米高空(属于临近空间范畴)飞行,自主飞行时间长达41小时,一天内可侦察13.7万平方公里的区域。“全球鹰”的机动性使它能不间断地对目标实施高清晰侦察,且不容易受战术伪装的欺骗。当前美军正在加大无人机“自动空中加油”的研究,一旦“全球鹰”具备了自动空中加油能力,其滞空时间和航程将大增。尽管美国间谍卫星的侦察精确度已小于1米,但因卫星定轨运行,其侦察范围及时间都受限,无人侦察机则能对某一地域进行全天候定点侦察。而且由于天基武器的发展,间谍卫星一旦被摧毁,就很难在短期内重新部署。但高空无人侦察机的机动性很强,具备了自动空中加油能力,就能长时间滞留在战区上空,完成间谍卫星在被摧毁或受到干扰时“无法完成的任务”。

2、提升我国物联网基础技术研发和应用,保障国家安全

鉴于物联网和无线传感器网络在军事应用的巨大作用,引起了世界许多国家的军事部门、工业界和学术界的极大关注。美国自然科学基金委员会2003年制定了传感器网络研究计划,投资34,000,000美元支持相关基础理论的研究。美国国防部和各军事部门都对物联网和传感器网络给予了高度重视,在C4ISR的基础上提出了C4KISR计划,强调战场情报的感知能力、信息的综合能力和信息的利用能力,把物联网和传感器网络作为一个重要研究领域,设立了一系列的军事传感器网络研究项目。美国英特尔公司、美国微软公司等信息工业界巨头也开始了物联网和传感器网络方面的工作,纷纷设立或启动相应的行动计划。日本、英国、意大利、巴西等国家也对物联网和传感器网络表现出了极大的兴趣,纷纷展开了该领域的研究工作。

物联网是推动军事信息化变革的技术力量之一,最早由美国提出和发展的,总体来说,目前美国在物联网技术基础方面占有绝对的优势。

其中,无线、传感器和嵌入式技术作为物联网和传感网络的核心技术,美国很早就在开展智能尘埃(Smart Dezert)、智能物体(Smart Matter)、微机电系统(MEMS)、无线传感器网络(WSN)、微传感器网络(MSN),GPS、RFID、红外等技术的研发,这些都是物联网要用的重要技术。

在基础芯片和通信模块方面,德州仪器是美国著名的模拟器件解决方案和数字嵌入及应用处理半导体解决方案供应商,在物联网领域能够提供ZigBee芯片和移动通信芯片产品。英特尔是全球最大的计算机、网络和通信产品制造商,在物联网方面能够提供Wi-Fi芯片、蓝牙芯片、WiMAX芯片和RFID芯片产品。意法半导体、高通、飞思卡尔等芯片企业也可以提供物联网所需的基础通信芯片。此外,Telit、Cinterion、Sierra Wireless等通信模块企业将通信芯片整合成能够独立完成通信功能的模块,可以直接嵌入到设备中使其拥有通信能力。

在传感网和RFID方面,美国是传感网技术的发源地,目前也在全球市场处于领先地位,拥有Crossbow Technology、Dust Networks、Eka Systems、Honeywell、Ember等全球领先的传感网公司。目前全球主要的RFID企业也集中在美国,包括Aero Scout、Savi Technology、RFCode、摩托罗拉、ODIN等。

所以现在的物联网无论从技术还是大规模应用来说,都还是以美国为主,全世界绝大多数的物联网核心网络层设备(服务根服务器、数据中心等)都在美国,并且物联网为物品建立全球的、开放的标识代码并通过互联网实现物品的自动识别和信息的互联共享,为美国攻击和瘫痪他国物联网的网络和应用提供了方便。随着物联网技术的发展以及它在各领域越来越广泛地应用,物联网的安全将关系着国家安全。

虽然物联网的概念已经引起全球关注,但有许多核心技术还需攻克,其发展之路仍然十分漫长。并且物联网在军事上的推广和应用还不是一个单纯的技术问题,涉及世界范围内的军事政策、法律、道德、文化等方方面面,所以广义的物联网似乎非常遥远。但物联网的雏形就像互联网早期的形态局域网一样,虽然有这样那样的缺陷和不足,但其战略意义和深远影响是不容质疑的,所以我国必须尽早进行基础技术的研究。事实上,物联网在军事上的应用目前尚处于起步阶段,标准、技术、运行模式以及配套机制等还远没有成熟。这就为我国现阶段进行物联网的基础技术研发和应用提供了良好的机遇,主要体现在如下几个方面:

首先是标准化问题。物联网是一个国家工程甚至是世界工程,需要标准化的数据库、标准化的软硬件和数据接口、互联互通的网络平台、统一的物体身份标识和编码系统,才能让遍布世界每个角落的物体接入网络,被世界识别、掌握和控制。各类协议标准如何统一则是一个十分漫长的过程,这正是限制物联网发展的关键因素之一。

其次是信息安全问题。在未来的物联网中,每件装备都将随时随地连接在这个网络上,随时随地被感知,在这种环境中如何确保信息安全,防止军事信息被他人利用,将是物联网在军事领域推进过程中需要突破的重大障碍之一。由于物联网在很多场合都需要无线传输,美军认为“攻破任何无线系统是非常轻而易举的事情”,而目前类似“安全壳”(Secure shell)和“安全槽层”(secure socket layer)的基础安全技术还在试验当中。恐怖分子很可能会利用射频识别技术来查询美军的装备并获取数据,甚至了解到装备的具体位置。同时,物联网规模庞大,作为世界范围内军事要素智能互联的重要平台,一旦遭到破坏,对于视保密为生命的军队来讲将是致命的打击,不但会影响到物联网本身的运行,而且会危及国家安全,甚至引发连锁反应,出现世界范围内的系统瘫痪,使军队陷入一片混乱。

最后还有资金和成本问题。实现物联网在军事领域的广泛应用,首先必须在所有装备哪怕是一枚子弹中嵌入电子标签等存储体,并需安装众多读取设备和庞大的信息处理系统,这必然导致大量军费的投入。在成本尚未大幅降低和各方利益机制及运作模式尚未成型的背景下,物联网的发展将受到限制。

篇2:物联网军事应用

摘要

无线传感器网络可以协助实现有效的战场态势感知,满足作战力量“知己知彼”的要求。典型设想是用飞行器将大量微传感器结点散布在战场的广阔地域。关键词:物联网 军事

前言:信息技术正推动着一场新的军事变革。信息化战争要求作战系统“看得明、反应快、打得准”,谁在信息的获取、传输、处理上占据优势(取得制信息权),谁就能掌握战争的主动权。无线传感器网络以其独特的优势,能在多种场合满足军事信息获取的实时性、准确性、全面性等需求。

无线传感器网络可以协助实现有效的战场态势感知,满足作战力量“知己知彼”的要求。典型设想是用飞行器将大量微传感器结点散布在战场的广阔地域,这些结点自组成网,将战场信息边收集、边传输、边融合,为各参战单位提供“各取所需”的情报服务。

根据白宫的信息技术专家介绍,计算机、通信及小型化技术进步正引导美军进入一个新时代,在防御技术上产生“革命性”效果。隶属于总统办公厅的国家信息技术研究与发展综合办公室主任大卫?纳尔逊说,无线传感器网络技术,预示着为战场上带来新的电子眼和电子耳,“能够在未来几十年内变革战场环境”。

由于无线传感器网络具有密集型、随机分布的特点,使其非常适合应用于恶劣的战场环境中,使其非常适合应用于恶劣的战场环境中,包括侦察敌情、监控兵力、装备和物资,判断生物化学攻击等多方面用途。友军兵力、装备、弹药调配监视;战区监控;敌方军力的侦察;目标追踪;战争损伤评估;核、生物和化学攻击的探测与侦察等。

鉴于无线传感器网络在军事应用的巨大作用,引起了世界许多国家的军事部门、工业界和学术界的极大关注.美国自然科学基金委员会2003年制定了传感器网络研究计划,投资34 000 000美元,支持相关基础理论的研究.美国国防部和各军事部门都对传感器网络给予了高度重视,在C4ISR的基础上提出了C4KISR计划,强调战场情报的感知能力、信息的综合

能力和信息的利用能力,把传感器网络作为一个重要研究领域,设立了一系列的军事传感器网络研究项目.美国英特尔公司、美国微软公司等信息工业界巨头也开始了传感器网络方面的工作,纷纷设立或启动相应的行动计划.日本、英国、意大利、巴西等国家也对传感器网络表现出了极大的兴趣,纷纷展开了该领域的研究工作。

无线传感器网络的典型应用模式可分为两类,一类是传感器结点监测环境状态的变化或事件的发生,将发生的事件或变化的状态报告给管理中心;一类是由管理中心发布命令给某一区域的传感器结点,传感器结点执行命令并返回相应的监测数据。与之对应的,传感器网络中的通信模式也主要有两种,一是传感器将采集到的数据传输到管理中心,称为多到一通信模式;一是管理中心向区域内的传感器结点发布命令,称为一到多通信模式。前一种通信模式的数据量大,后一种则相对较小。

在这里收集了一些目前西方国家(主要是美国)在无线传感器网络军事应用方面的主要研究:

1)智能微尘(smart dust)智能微尘(smart dust)是一个具有电脑功能的超微型传感器,它由微处理器、无线电收发装置和使它们能够组成一个无线网络的软件共同组成。将一些微尘散放在一定范围内,它们就能够相互定位,收集数据并向基站传递信息。近几年,由于硅片技术和生产工艺的突飞猛进,集成有传感器、计算电路、双向无线通信模块和供电模块的微尘器件的体积已经缩小到了沙粒般大小,但它却包含了从信息收集、信息处理到信息发送所必需的全部部件。未来的智能微尘甚至可以悬浮在空中几个小时,搜集、处理、发射信息,它能够仅依靠微型电池工作多年。智能微尘的远程传感器芯片能够跟踪敌人的军事行动,可以把大量智能微尘装在宣传品、子弹或炮弹中,在目标地点撒落下去,形成严密的监视网络,敌国的军事力量和人员、物资的流动自然一清二楚。

2)目标定位网络嵌入式系统技术

目标定位网络嵌入式系 统技术(Network Embed System Technology)是战场应用实验是美国国防高级研究计划局主导的一个项目,它将实现系统和信息处理融合。项目的定量目

标是建立包括10 ~100万个计算节点的可靠、实时、分布式应用网络。这些节点包括连接传感器和作动器的物理和信息系统部件。基础嵌入式系统技术节点采用现场可编程门阵列(FPGA)模式。该项目应用了大量的微型传感器、微电子、先进传感器融合算法、自定位技术和信息技术方面的成果。项目的长期目标是实现传感器信息的网络中心分布和融合,显著提高作战态势感知能力。2003年该项目成功验证了能够准确定位敌方狙击手的传感器网络技术,它采用多个廉价音频传感协同定位敌方射手并标识在所有参战人员的个人计算机中,三维空间的定位精度可达到1.5米,定位延迟达到2秒,甚至能显示出敌方射手采用跪姿和站姿射击的差异。

防核生化袭击 美国Cyrano Sciences公司已将化学剂检测和数据解释组合到一种专有的芯片技术中,称为Cyrano NoseChip。基于这一技术可创建一个低成本的化学传感器系统,捕获和解释数据,并提供实时告警,以应付恐怖分子使用化学武器进行的攻击。该系统在前端使用一个C320手持传感器负责收集有关化学剂的数据,该传感建有与后方笔记本电脑的无线连接,电脑上运行着远程监控和服务器程序。该系统使用IBM公司的无线通信设备WebSphere MQ Everyplace传输数据,这个手持设备还可以小型化为微小结点,部署到监测环境中去,形成自主工作的无线传感器网络。

3)灵巧传感器网络

“灵 巧传感器网络”(SSW:Smart Sensor Web)是美国陆军提出的针对网络中心战的需求所开发的新型传感器网络。其基本思想是在战场上布设大量的传感器以收集和中继信息,并对相关原始数据进行过滤,然后再把那些重要的信息传送到各数据融合中心,从而将大量的信息集成为一幅战场全景图,当参战人员需要时可分发给他们,使其对战场态势的感知能力大大提高。SSW系统作为一个军事战术工具可向战场指挥员提供一个从大型传感器矩阵中得来的动态更新数据库,并及时向相关作战人员提供实时或近实时的战场信息,包括通过有人和无人驾驶的地面车辆、无人驾驶飞机、空中、海上及卫星中得到的高分辨率数字地图、三维地形特征、多重频谱图形等信息。系统软件将采用预先制定的标准来解读传感器的内容,将它们与诸如公路、建筑、天气、单元位置等前后相关信息,以及由其他传感器输入的信息相互关联,从而为交战网络提供诸如开火、装甲车的行动以及爆炸等触发传感器的真实事件的实时信息。SSW系统是关于传感器基于网络平台的集成,这种集成是通过主体交互作用来实现的。例如,一个被触发的传感器主体可能会要求在其范围内激活其他传感器,达到对前后相关信息的澄清和确认,该要求信息同来自气候或武器层的SSW中的信息相结合,就生成一幅有关作战环境的全景图。

4)无人值守地面传感器群

美国陆军近期确立了“无人值守地面传感器群”项目,其主要目标是使基层部队指挥员具有在他们所希望部署传感器的任何地方灵活地部署传感器的能力.该项目是支持陆军“更广阔视野”的3个项目之一。

5)战场环境侦察与监视系统

美国陆军最近确立了“战场环境侦察与监视系统”项目.该系统是一个智能化传感器网络,可以更为详尽、准确地探测到精确信息,如一些特殊地形地域的特种信息(登陆作战中敌方岸滩的翔实地理特征信息,丛林地带的地面坚硬度、干湿度)等,为更准确地制定战斗行动方案提供情报依据.它通过“数字化路标”作为传输工具,为各作战平台与单位提供“各取所需”的情报服务,使情报侦察与获取能力产生质的飞跃.该系统组由撒布型微传感器网络系统、机载和车载型侦察与探测设备等构成。

6)传感器组网系统

美国海军最近也确立了“传感器组网系统”研究项目.传感器组网系统的核心是一套实时数据库管理系统.该系统可以利用现有的通信机制对从战术级到战略级的传感器信息进行管理,而管理工作只需通过一台专用的商用便携机即可,不需要其他专用设备.该系统以现有的带宽进行通信,并可协调来自地面和空中监视传感器以及太空监视设备的信息.该系统可以部署到各级指挥单位。

7)防生化网络

2002年5 月,美国Sandia国家实验室与美国能源部合作,共同研究能够尽早发现以地铁、车站等场所为目标的生化武器袭击,并及时采取防范对策的系统.该研究属于美国能源部恐怖对策项目的重要一环.该系统融检测有毒气体的化学传感器和网络技术于一体.安装在车站的传感器一旦检测到某种有害物质,就会自动向管理中心通报,自动进行引导旅客避难的广播,并封锁有关入口等.该系统除了能够在专用管理中心进行监视之外,还可以通过 Hail)、“一次性系索浮标”和“先进声通信系统”。

对现役装备来说,“海洋网”是一种可自由部署的水下网络系统。它可以提供水下指挥、控制、通信和导航,采用“远程声呐调制解调器”,能够利用固定或移动的水下节点通过声传播来实现通信。

篇3:物联网军事应用价值研究

1 物联网在军事应用中的价值

在未来战争中,物联网将遍及每一个环节,从通信侦察系统到后勤保障系统,从军事科学试验到军事装备工程,每一个国防要素都可以接入到物联网中,使每个要素及作战单元都处于全信息和全数字化状态。物联网扩大了未来作战的时域、空域、频域和能域,对国防建设各个领域将产生深远影响,引发一场划时代的军事技术革命和作战方式的变革。

1.1 物联网将促进战场感知精确化

物联网提高了获取目标信息的精确性,拓展了侦察的时域和空域,能有效引导火控系统实施精确打击,并能显著提高毁伤效果评估的准确性。

传统技术条件下,战场上的每一个作战单元没有赋予固定标识,无法进行精确定位,无法参与整个指挥控制系统的交互。通过使用物联网技术,大到卫星、导弹、飞机、舰船、坦克、火炮等装备系统,小到单兵作战装备,每一个作战要素都可以连接到物联网中,使每个要素及作战单元都处于全信息和全数字化状态,并与指挥控制系统实时交互,形成完备的战场态势图。在更高层次上实现战场感知的精确化、系统化和智能化;把过去在战场上需要几小时乃至更长时间才能完成的处理、传送过程,压缩到几分钟、几秒钟,甚至同步;实现战场实时监控、目标定位、战场评估、核攻击和生物化学攻击的监测和搜索等功能;并通过大规模部署来有效避免侦察盲区,为火控和制导系统提供精确的目标定位信息。

1.2 物联网将推动武器装备智能化

智能化武器受到了世界各军事强国的高度重视,纷纷投入巨资予以研究与开发,其巨大的军事潜能和超强的作战功效,使其成为未来战争舞台上一支不可忽视的力量。

未来的武器装备通过接入到物联网中,借助物联网的感知和处理功能使其具备一定“判断”能力,智能化水平更高。在不远的将来,物联网节点将实现全域交互。这种交互不仅存在于节点同服务器之间,还存在于节点之间。在这些技术支持下,具有一定信息获取和信息处理能力的智能武器将变成现实。

1.3 物联网将加速后装保障灵敏化

信息化条件下作战对后装保障的依赖性大大增强,物联网为真正实现动态自适应后装保障提供了解决途径。

物联网可以实现后装保障“静态”到“动态”,“粗放”向“精细”转变。目前,后装保障存在着资源总量不足,却在局部又有闲置浪费的问题,很大程度上源于管理方式上“静”多“动”少、“粗”多“细”少,难以满足用户的多变需求和资源的精确配属。通过物联网可随时获得在储、在运、在用物资的当前信息,在准确的地点、准确的时间向作战部队提供数量适当的装备与补给,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,能够准确感知、实时掌握特殊物资运输和搬运方面的限制,对操作人员技能、工具和设施的要求,物资更换和补充时间等。能根据战场环境变化,预见性做出决策,自主协调、控制、组织和实施保障行动,实现自适应性的后装保障能力。

物联网能最大限度地提高补给线的安全性。基于物联网的后装保障体系,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线的全过程,而且还可以提供危险警报信息、给途中的车辆布置任务以及优化运输路线等。特别是可以把后装保障行动与整个信息化战场环境融为一体,实现后装保障与作战行动一体化,使指挥员随时、甚至提前做出决策,显著增强保障行动的灵活性和危机控制能力,全面保障后装运输安全。

2 传感器军事应用与物联网

目前,物联网的最初形式——“传感器网”比较有代表性的军事应用和研发项目有“沙地直线”系统、C4ISR系统、遥控战场传感器系统(Remote Battlefield Sensor System,简称REMBASS-伦巴斯)、网络中心战(NCW,Network Centric Warfare)、智能尘埃(smart dust)、Smart-Its项目、行为习性监控(Habitat Monitoring)项目等。

2.1“沙地直线”计划

2003年8月,DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency,美国国防部先进研究计划局)实施的“沙地直线”计划[5]就是典型的物联网应用。以此计划,他们开发了战场探测的无线传感器网络项目——“沙地直线”系统,该系统可由飞机大规模空投部署到战场上,实现对各种目标的探测、分类和跟踪。这个项目研发的无线传感器网络节点是“超大规模智能尘埃节点”,具备探测、计算和通信功能,这个系统能够散射电子绊网(tripwires)到任何地方,以侦测运动的高金属含量目标。该系统还配置多种类型的传感器,可从光、机械、热、电场、磁、化学等6个方面来发现并判断战场上的车辆、武装人员和非武装人员及其位置信息。一旦某个或多个传感器节点发现目标,便经过无线路由迅速将数据传递给无线网关;再由无线网关转发到卫星网等无线网络,最终传送到情报分析中心。“沙地直线”计划的示意图如图1所示。

2.2 C4ISR系统

C4ISR系统的目标是利用先进的技术,“为现代化战争设计一个集命令、控制、通信、计算、智能、监视、侦察于一体的战场指挥系统”[6]。C4ISR受到了军事强国的普遍重视,并斥巨资研发。

传感器网络是物联网的最初形式,同时也是C4ISR系统中监视和侦察的主要手段。它由低成本、随机分布的感知节点组成,其自组织性和容错能力使其不会因为某些节点的损坏而导致整个系统的崩溃,这一点是传统的传感器技术所无法比拟的。也正是因为这一点,使传感器网络非常适合应用于恶劣的战场环境中,承担包括监控兵员、装备和物资,监控冲突区,侦察敌方地形和布防,定位攻击目标,评估对敌打击效果和己方损失,侦察和探测核生物、化学攻击等多样化的任务。

在战场上,指挥员需要及时准确地了解部队、武器装备和军用物资供给的实时情况。C4ISR系统部署的传感器网将采集相应的信息,并通过汇聚节点将数据送至指挥所,再转发到指挥部,最后融合来自各战场的数据形成完备的战区态势图;传感器网络也可以为火控和制导系统提供准确的目标定位信息;在生物和化学战中,传感器网络能够及时、准确地探测爆炸中心,为部队提供宝贵的反应时间,从而最大程度地减小己方伤亡;传感器网络还可避免核反应部队直接暴露在核辐射的环境中。

与独立的卫星和地面雷达系统相比,传感器网络军事应用的潜在优势表现在以下几个方面[7]:

1)节点随机分布,多角度和多方位信息的综合有效地提高了信噪比,这一直是卫星和雷达这类独立系统难以克服的技术问题之一;

2)低成本、高冗余的设计原则使整个系统具有较强的容错能力和抗打击能力;

3)节点与探测目标的近距离接触大大消除了环境噪声对系统性能的影响;

4)节点中多种类型传感器的混合应用有利于提高探测的准确性和各项性能指标;

5)多节点联合,形成覆盖面积较大的实时探测区域;

6)借助于个别具有移动能力的节点对网络拓扑结构的调整能力,可以有效地消除探测区域内的阴影和盲点。

3 小结与展望

物联网是传感器(网)、互联网和应用系统高度融合而成的网络,互联网只是物联网的组成部分。物联网赋予互联网“触觉”“视觉”“听觉”等感知能力和认知能力,以高度自动化、智能化的方式实现物与物、物与人的相联。

物联网技术的出现为解决信息系统实时感知、实时控制的问题提供了支点,拓展了侦察和作战的时域、空域,为提高军队体系作战能力提供了有利的途径。但是,传统的信息系统体系不会因为物联网的出现而消失。在未来的很长时间里,物联网技术和其它信息系统解决方案互相融合并朝着感知更加灵敏、操作更加灵活、安全更加可靠的方向发展。

摘要:物联网是新一代信息技术的重要组成部分,它是继计算机、互联网、移动通信网之后信息产业的又一重大里程碑。物联网概念的提出,对现有军事系统格局产生了巨大冲击。本文从战场感知、武器装备和后装保障等三个方面对物联网的军事应用价值进行了讨论,并结合美军的“沙地直线”计划和C4ISR系统,研究了物联网的基础网络-传感器网的网络结构、组织形式和具体实现,分析了物联网在军事应用中的潜优势,展望了物联网技术在未来战场上的发展趋势。

关键词:物联网,军事应用,战场感知,武器装备,后装保障

参考文献

[1]Daniel Giusto,Antonio Iera,Giacomo Morabito,Luigi Atzori.The Internet of Things:20th Tyrrhenian Workshop on Digital Communica tions[M],Springer.2010,preface.

[2]Frederic Thiesse,Florian Michanhelles,An overview of EPC technology[J].Sensor Review,Emerald Group Publishing Limited.2006,26(2):101-105.

[3]ITU.ITU Internet Report2005:The Internet of Things[R].International Telecommunication Union,http://www.itu.int/internetofthings/.Nov2005.pp2-3.

[4]新华社.2010年政府工作报告(全文)[R].新华网.http://news.xinhuanet.com/politics/2010-/03/05/content_13103677.htm,2010.03.05.

[5]Kadrovach,Brian A.A Communications Modeling System for Swarm-Based Sensors[J].Defense Technical Information Center.2003.12.

[6]C4ISR Architecture Working Group(AWG).C4ISR Architecture Framework[R].Version2.0.USA:US DoD,18Dec,1997.

篇4:物联网及其军事应用前景分析

关键词:物联网;军事应用;军队现代化

中图分类号:TP391.44 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2013) 09-0000-02

1 引言

十八大报告中提出,国防和军队现代化建设要按照“三步走”战略构想,加快推进机械化和信息化建设步伐,争取在二零二零年基本实现机械化,在信息化建设方面取得重大进展。并强调要坚定不移地把信息化作为军队现代化建设发展方向,推动国防和军队信息化建设加速发展。

物联网通过无所不在的传感设备、可靠的信息传输网络以及智能化处理设备实现物物相连、物网相连,又一次大大延伸了人类的视觉、延长了人类的手臂,极大地提高了人类社会生产和管理的效率。所以,业界评说物联网技术是继计算机技术与互联网技术之后的第三次信息技术革命,是以信息技术应用为核心的又一次技术革命。物联网的推广和普及必将对全球社会经济发展起到积极的推动作用。

近年来,随着全球信息技术革命的深入和军队信息化建设的拓展,越来越多、越来越先进的信息技术开始逐步应用于军事领域。作为下一代信息技术发展的重要方向,物联网技术也在军队建设领域受到广泛关注,“2013军民融合产业大会暨军事物联网技术应用交流展”将于2013年5月在京举行。军事物联网其在军事训练、军队管理、后勤保障、院校教育等方面的应用前景对现有的军事系统格局产生了巨大冲击,必将有效地提升军队的作战训练能力和保障效能,也将进一步加快军队信息化建设的步伐。

2 物联网技术及其应用

2.1 物联网的概念

物联网这个名词本身就很好地诠释了它的内涵,直观地理解物联网就是物与物相联的网络。它是互联网的延伸和发展,是传感器与感知技术、人工智能技术、自动控制技术、计算机技术、网络通信等信息技术相结合的一个应用集成。物联网利用传感器和感知技术实时采集物体的各种特征信息,利用网络通信技术实现信息的传递与共享,利用计算机技术和人工智能技术对信息进行加工处理,利用嵌入技术、自动控制技术实现对连接于其上的“物体”进行控制。物联网的目标是为了实现对物体的智能化识别、定位、调度、跟踪、监控和管理。

2.2 物联网的主要应用

物联网的应用十分广泛,从生产到生活,从城市到农村,从企业到政府,覆盖各行各业。很多具体应用已经在我们的实际生活当中出现,并且发挥着巨大作用,如智能电网、智能交通、智能家居等,除此之外物联网还可以应用于工业、农业、商业、金融、物流、政府管理、搜救等各个领域。

随着全面感知技术、信息传递技术以及智能分析及处理技术的不断发展,发达国家和地区又提出了智慧地球、智慧城市、智慧产业、智慧生活等概念,物联网在其中扮演着不可或缺的主要角色。

3 物联网的军事应用前景

物联网技术在军事上的应用前景广阔,将重点围绕情报侦察与战场态势感知、智能分析判断与科学决策以及行动过程控制与精准后勤保障等方面展开,它将有机融入联合作战指挥和军事后勤保障体系,全面提升军事指挥信息系统的生成力、保障力以及基于该系统的作战能力。随着物联网技术的快速发展,使得各种新的军事信息技术(如感觉检测技术、信息融合技术、网络通讯技术、先进的计算技术、指挥决策技术和信息安全技术)互相融合变得可用和可行。

3.1 情报侦察与战场态势感知

以美军物联网的军事应用为例,美国国防部设立了一系列军事传感器网络研究项目,美军研制开发了许多无线传感器技术与网络技术相结合的典型项目,比如智能微尘(Smart Dust)、网络嵌入式系统、沙地直线(A Line In The Sand)、灵巧传感器网络(Smart Sensor Web)、先进布放式系统等,这些传感网络极大地提高了情报侦察与战场态势感知的效能。

其中,智能微尘是一种超微型的智能传感器,通常由微处理器模块、无线通信模块、供电模块和控制软件等组成,能够通过传单散发、随着子弹或炮弹等多种形式撒向战场。在到达目标区域后,它们可以通过双向无线通信模块相互感知、相互定位并自动连接成网,进一步收集战场实时信息并及时向基站传递。网络嵌入式系统的目标是建立一个可靠、实时的分布式网络,该类网络可按战场需求包括10-100万个节点的,每个节点包括传感器、无线通信模块、处理模块等,可以显著提高战场态势感知能力。沙地直线的主要目标是侦测运动的高金属含量军事目标(如坦克、装甲车等),同时也可以探知声、光、温度、湿度和动植物生物特征等信息,为快速、及时发现敌目标提供可能。灵巧传感器网络是通过在战场上布置大量的传感器,使其构成一个覆盖战场的传感器矩阵,其目的是收集、过滤并中继信息,最终将重要信息传至数据融合中心,数据融合中心利用来自战场各个角落的大量信息,结合地理信息系统(GIS),构建战场态势全景图,大大提高参战人员对战场态势的感知能力。先进布放式系统是美国海军用于反潜作战的一个传感网络系统,主要由声学传感器组成,被布置于海底,并用电缆连接,可以对较广阔的海洋区域进行监视,以实现对敌潜艇快速准确的侦察,取到及时的水下捕捉、预警效果,为作战行动赢得宝贵的时间。

3.2 智能分析判断与科学决策

篇5:物联网应用论文

【关键词】物联网技术;智能交通;创新应用

【中图分类号】TP391【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(20xx)03-0093-01

引言

近年来,物联网技术得到各个领域的广泛应用,在智能交通领域,为了保证交通运输的安全便捷,实现交通运输的智能化,多数省份及地区的物联网技术、设备被逐渐引入。互联网、金融、物流已经称为未来社会发展的必然趋势,而物联网是互联网与物流的有机结合,因此,物联网技术在智能交通领域的应用势必成为人们关注的中心,引领智能交通领域成为时代的潮流。

1物联网技术的概念

物联网技术是现代科学技术发展的重要成果,是人类智慧的结晶。物联网技术是多项现代科学技术的结合体,以射频技术、遥感技术、互联网技术三项重大科学技术为技术基础。(1)射频技术。射频技术又称射频识别技术,即国际通用的RFID技术。射频技术是通过射频识别系统完成监测工作的一项高新技术成果,射频识别系统由射频识别电子标签、射频识别阅读器、射频识别数据管理中心组成,能够对正处于高速运行状态的物体进行多角度,全方位的识别,在交通管理中的应用为主[1]。(2)无线传感器网络。无线传感器网络由安插在各生产区域的微型传感器环节组成,通过无线遥感的方式形成的一种能够实现快速传递信息的系统,是信息采集、信息整理、信息传递的综合体。传感器网络具有动态性高、设计范围广泛和兼容性强的特点。(3)互联网技术。人类进入信息化文明的重要标志就是对互联网技术的广泛应用。通过射频识别技术对信息进行感知,通过遥感技术对信息进行传递,通过计算机技术对信息做出处理得出综合处理意见。射频识别技术和无线传感网络的工作同时要依赖互联网技术,所以物联网技术是以互联网技术为技术核心的科技成果。

2物联网技术在智能交通领域的重要作用

交通运输成为“十二五”期间的重点工作之一,通过把交通理念和物联网技术有机结合起来,不仅可以解决交通运输中车流量大、运输数量多的问题,同时对物联网技术在交通中的应用具有促进作用。

2.1物联网技术促进交通管理的系统化

目前,交通的重点压力是城市交通安全,以及由于交通拥挤造成的交通事故,传统的交通规划缺乏对交通的科学管理及及时对拥挤路段的车辆进行疏通。假设一个城市的车辆数量大于交通线路数量,那么结果可想而知,必然会造成交通拥堵以及交通事故,但通过对物联网技术的模拟实验,未来的交通规划,会使交通管理更加系统化智能化,把交通的热点路段作为交通管理的重点,车辆作为交通管理的对象。通过把每辆车作为单位信息,物联网智能技术利用无线通讯的方法把城市中的所有车辆进行统一管理,实现交通管理的系统化。

2.2物联网智能技术为稽查系统提供科学依据

通过物联网智能技术对车辆进行监控,在此监控过程中,一旦车辆进入监测区,超高频的阅读器就会利用电子标签把驶入车辆的车牌号记录下来,把此车牌号先记录为B1,再用照相机把车牌号拍下来记为B2,传到交通指挥中心,通过对B1与B2之间的对比可知,如果B1与B2不符,那就说明B1根本不存在,即B2为套牌、假冒牌照或违法车辆。如果B1与B2符合,同时也必须看看B1是否在交警的黑名单中。物联网智能技术提高了稽查办案的效率,为稽查系统提供科学的依据。

2.3物联网技术提高了交通管理的便利性

物联网技术的发展可以促进交通指挥中心及时对交警进行定位,提高交通管理的便利性。在交通管理过程中,某一路段出现交通拥堵、交通事故,利用物联网技术,对附近的交警进行定位,找到距离事故现场最近的交警赶往事故发生区域,对拥堵现象进行疏导、分散,对事故现象进行调节,排查纠纷,及时梳理事故路段,避免事故再次发生。

3结束语

综上所述,物联网技术与交通智能化的有机结合,使我国目前城市交通的安全、拥堵现象在很大程度上得以缓解,同时也为交警的稽查活动提供科学依据,作为互联网新时代的产物,势必得到交通行业的广泛关注。

参考文献

[1]梁伶俐.物联网技术在智能交通领域的创新与应用[J].中国安防,20xx(09)11:41~44.

[2]王波.物联网技术在智能交通中的应用研究[J].科技与企业,20xx(06)09:127.

篇6:物联网应用实例

油井生产远程监控分析优化系统通过网络远程采集油井的功图、压力、温度、电流、功率、扭矩等数据,实现油井生产工况实时诊断;远程实时产液量计量;用电消耗计量及能耗分析;应用扭矩法、电能法、功率曲线法等计算和调节抽油机平衡;基于诊断基础上的油井工作参数优化设计;基于诊断、优化设计结果的专家解决方案发布;基于油井工况诊断和工艺参数设计结果,远程实时实现对油井的“大闭环”智能控制,如图1所示。注水井生产远程监控分析优化系统通过网络远程采集注水井的压力、流量等数据,根据注水井配水要求,进行当前流量和配注量的比对,利用PID算法自动调节阀门开度。同时将即时流量数据和累计流量数据以及各种压力数据,传送到RTU,利用CDMAGPRS网络将数据传回到油田企业内部网计算服务器。工况分析优化服务器将现场监控终端采集的数据进行超限报警、注水量计算、报表、曲线、图示等数据统计;工况分析;参数优化设计等。Web发布系统根据系统设定的权限和管理范围,对管理的水井进行定制查询和统计、展示等。该系统使得注水设备具有物联网的“计算、网络通信、精确控制、远程协作和自治”五大功能。

自2005年开始,大港油田通过试验、示范、全面推广,截至2009年底共实施2000多口油水井生产远程监控分析优化系统,实现了油水井生产实时采集、实时计算、实时诊断、实时优化、实时发布、实时控制,有力地推动了油田的自动化、信息化、数字化的发展,2007年被确立为“港西模式”。“港西模式”为石油物联网新项目的建设提供样板。“港西模式”的核心技术是一套基于自动化技术、计算机技术、网络技术、系统工程技术以及油气田开发专业技术,以提高油田数字化水平、油井产量、系统效率、简化地面流程为目的,集数据采集、数据管理、生产动态预测、工程分析、远程计量、油井故障诊断、系统效率及损耗构成、优化设计、措施方案发布、智能控制等于一体的专家系统。该技术符合物联网的定义,广义上讲,就是一个在环境感知的基础上,深度融合了计算、通信和控制能力的可控可信可扩展的网络化物理设备系统,它通过计算进程和物理进程相互影响的反馈循环实现深度融合和实时交互来增加或扩展新的功能,以安全、可靠、高效和实时的方式监测或者控制一个物理实体。

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