在信息時代的戰場上，信息是最重要的戰斗力，通過實時獲取戰場信息，使各分散配置的部隊共同感知戰場態勢，從而自主地協調行動，發揮出最大的整體作戰效能。信息戰對各國軍事發展來說，是一種機遇更是一種挑戰。為適應這種機遇和挑戰，2001年7月，美國國防部率先提出網絡中心戰(Network—Centric Warfare)的概念，通過無線通信網將探測系統、指揮系統和武器系統集成一個統一高效的信息網絡體系，從而達到戰場態勢共享，縮短決策時間，提高協同作戰能力，對敵實施更加快速、精確、連續打擊的目的。網絡中心戰代表一套強有力的戰略概念和聯合軍事能力，其原則是：通過一個強壯的網絡能力來改進信息的共享；信息共享加強了信息質量和勢態共享意識；勢態共享意識使協作和同步成為可能，并且加強了控制的長期保持和傳播速度。
在網絡中心戰中，通信網絡是網絡中心戰中的底層支持和基礎環境。因此，充分研究吸收新一代通信網絡是發展及實施未來網絡中心戰的基本立足點和出發點。物聯網作為下一代通信網絡的發展主流，研究利用物聯網作為網絡中心戰的實現平臺具有積極的意義。
1 網絡中心戰的內涵
“網絡中心戰”起源于這樣的一個觀點：在戰斗區域通過及時準確的信息，指揮官能領先敵人一步，更快決定、部署一個最優力量，實現對戰斗區域的控制。通過“網絡中心戰”的平臺，將各種單獨的作戰平臺(軍艦、飛機、潛艇和坦克等)連接在一起，產生更大的軍事效益。“網絡中心戰”最初是由美軍為適應信息化發展所帶來的機遇與挑戰而提出的新型作戰方式，是通過將戰場各作戰單元網絡化而實施的各種軍事行動。相對于'網絡中心戰，傳統的以單個作戰平臺進行的戰爭稱之為“平臺中心戰”，各平臺主要依靠從各自的探測裝置和武器裝配進行作戰，它們之間的信息共享相對較為貧泛。而通過網絡化的“網絡中心戰”則可以利用強大的無線通信網絡，將各獨立的作戰平臺構成一個整體，通過所有偵察探測系統、通信聯絡系統、指揮控制系統和武器系統，了解戰場態勢，實現指揮和控制各平臺對目標進行聯合攻擊的作戰模式。
2 網絡中心戰的作戰結構
美國海軍提出的網絡中心戰是一種區別于以平臺為中心的作戰方式。網絡中心戰的作戰邏輯結構如圖1所示，它包括信息網、探測網、作戰網和指揮網4個虛擬子網，各子網可以根據作戰態勢進行最佳組合。
圖1 網絡中心戰作戰邏輯結構圖
2．1 信息網
信息網是網絡中心戰的通信平臺，包括移動通信網、互聯網以及特種網等。這個平臺為部隊提供接收、處理、傳輸、存儲和保護信息的途徑。信息網的一個關鍵技術是信息安全，防止信息受到攻擊，并保證信息正確有效地傳輸。包括信道容量分配、信道通信模式選擇及信息管理。信息管理的應用使以網絡為中心的計算和通信貫穿于整個聯合戰場。信息網的聯接和計算能力使探測網獲得戰場的感知信息，這是掌握信息優先權的前提。
2．2探測(傳感器)網
探測網包括海、陸、空多種探測器以及各獨立作戰平臺的探測器，實現對戰場空間環境的多方位高度感知。探測網結構可以看作是信息網上加載的“探測器外設備”和“探測器應用程序”。“探測器外設備”實現對戰場空間環境的信息感知，“探測器應用程序”實現對多模式探測器任務分配、協作以及信息數據融合。
2．3作戰網
作戰網結構使作戰人員可以在任何時間任何地點進行指揮與控制，實現壓倒性的效果。作戰網利用探測網得到的感知信息，使作戰人員可以獲取新的作戰能力。包括：精確作戰、機動部署和多方位的保護，具體包括以下方面：
①先期規劃和搶先占有；
②對部隊進行綜合管理；
③執行緊急任務。
2．4指揮網
指揮網屬于戰區指揮決策者的范圍。網絡中心戰加入了指揮網后，實現將探測、定位、決策、作戰合成一體。當實施一項目聯合作戰任務時，各網之間通過信息網相互聯接實現信息共享‘。按照美軍網絡中心戰的思想，聯合軍事作戰系統可以認為是一個由通信網、探測網以及作戰網組成的系統。通信網隱含了指揮功能，因此，將“指揮網”獨立出來作為聯合軍事力量系統的第4個組成部分。
3 物聯網
物聯網是一種通過射頻識別RFID(Radio Frequency Identification)將傳感器、攝像機、打印機、激光掃描器等智能設備，按協議規范，通過網絡互聯進行信息交換和通訊，實現智能化識別、定位、追蹤、監控和管理的網絡技術。物聯網是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的世界信息產業第三次浪潮，具有廣泛的應用前景和重要的經濟、社會意義。我國給予了高度重視，國家。十二五”規劃已經明確提出，要發展寬帶融合安全的下一代國家基礎設施，推進物聯網的應用。國家將物聯網相關技術列入NSFC、863、973等重大專項中。發展物聯網可保障國家安全、信息安全和國土安全，這是第三代移動通信技術TD—SCDMA成功的重大契機，可促進工業化與信息化融合，搶占信息產業第三次浪潮的制高點。
物聯網具備3個特征:
一是全面感知，即利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息；
二是可靠傳遞，通過各種承載網將物體的信息實時準確地傳遞出去；
三是智能處理，利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術，對海量數據和信息進行分析和處理，對物體實施智能化的控制。
物聯網一般被公認為有3個層，底層是用來感知數據的感知層，第2層是數據傳輸的網絡層，最上面則是應用層，如下頁圖2所示。
圖2 物聯網體系架構
3．1感知層
感知層由傳感器、RFID標簽、二維碼等數據采集設備構成，包括數據到達網絡接入網關前的傳感器網絡。感知層由各智能傳感器節點和接入網關組成，智能節點感知信息，并通過自組織、多跳的形式達到接入網關，由接入網關將收集到的感知信息通過網絡層提交到應用層進行后臺處理。研究內容包括傳感器、多媒體、RFID、條碼和各類智能裝置技術標準；短距離無線通信、自組織Adhoc網絡、家庭網絡、節點和網關托技術標準。
圖3 物聯網感知層結構
3．2網絡層
網絡層中的數據管理是實現以數據為中心的物聯網的核心技術。包括感知數據的存儲、查詢、分析以及基于感知數據的決策和行為理論及技術。云計算平臺作為海量感知數據的存儲、分析平臺，將是物聯網網絡層的重要組成部分，也是應用層眾多應用的基礎。
物聯網的網絡層可以建立在現有的移動通信網、互聯網以及其他專用網絡基礎上。其研究內容包括蜂窩網M2M優化、傳感器網絡與電信網結合、物聯網與互聯網融合技術標準、網絡資源虛擬化標準、多層異構融合移動網標準等。
3．3應用層
物聯網應用層利用經過分析處理的感知數據，為用戶提供豐富的特定服務。應用層是物聯網發展的目的，軟件開發、智能控制技術將會為用戶提供豐富多彩的物聯網應用。各種行業和家庭應用的開發將會推動物聯網的普及，也給整個物聯網產業鏈帶來利潤。
目前已經有不少物聯網范疇的應用，美國已在軍事、電力、工業、農業、環境監測、建筑、醫療、企業管理、空間和海洋探索等領域投入應用，歐盟關于物聯網的應用大多圍繞RFID和M2M展開，如醫療、智能電網、智能交通、物流、生產、零售等領域，日本在移動支付、電網、遠程監測、智能家居和汽車聯網等應用已初具規模，形成了全球規模最大金融領域物聯網應用Felica(RFID手機支付)。
應用層的研究內容包括應用層架構；開放云計算接口、云計算虛擬化架構、云計算互操作、云計算安全架構等；數據存儲，SOA體系架構、面向上層業務應用的流程管理和通信協議、元數據標準等。
4 物聯網對網絡中心戰的支持
網絡中心戰對軍隊的作戰理論、指揮控制方法、武器裝備以及軍事部署等各方面產生深刻的影響，并最終促使軍隊的作戰方式發生根本性的變革。
物聯網作為下一代通信網的發展主流，其為網絡中心戰的實施提出了一個可靠、動態和共享的信息環境。所有接入物聯網的用戶將不受時間和位置限制的信息服務。物聯網對網絡中心戰的支持體現在以下兩個方面：
4．1作戰單元網絡化
由網絡中心戰的作戰邏輯結構圖和物聯網的體系結構可知，利用物聯網作為網絡中心戰的通信平臺，可以有效地實現網絡中心戰的內涵。如圖4所示，網絡中心戰中的各種監測設備構成物聯網中的感知設備，將監測信息經由通信網傳輸到控制中心，控制中心利用云計算平臺將處理后的信息融合成控制指令，再經由通信網絡傳達到攻擊設備(攻擊設備相當于物聯網中感知層中執行器)。通過這個過程，可完全實現作戰空間甚至于全球的信息共享。
圖4 網絡中心戰結構圖
為了把握戰機，提高打擊速度，在戰場上各級傳感器可以將感知的目標信息直接轉輸到武器發射系統，通過自動運行的指揮控制程序對目標進行發射打擊，有效地縮短了反應時間。所有戰略、戰區和戰術級的傳感器網絡將收集到的各種信息，利用物聯網平臺，通過數據融合技術迅速合成整個戰場空間的態勢圖。相比于單個傳感器和單個信息網而言，通過物聯網平臺可得到更完整和精確的戰場態勢。與此同時，通過物聯網能夠對分散在戰區內各平臺上的武器進行全方位的實時控制，作戰人員可依據戰場態勢和目標性質進行通盤考慮，迅速有效地選擇最佳的武器對目標進行發射打擊。
網絡中心戰可通過物聯網有效地把信息優勢轉變為作戰行動優勢，使各作戰單元共同掌握和了解戰場態勢，實現真正意義上的協調行動，從而發揮聯合部隊的最大作戰效能。
4．2指揮結構扁平化
而在網絡中心戰中，由于物聯網的平臺支持，可以精確、全面地掌握敵我雙方的信息。指揮官就可以采取扁平式的指揮機制。
基于物聯網的網絡中心戰采取全新的指揮方式——扁平式指揮。扁平方式指揮可以實現迅速、富有成效的將指令下達到各部隊。傳統的戰爭中，為贏取戰爭，必需采取自上而下的指揮方式集中兵力和火力，但由于各部隊的不同的作戰節奏和迅速的機動性，使得指揮指令傳達的同時不能適應戰場的變化。而基于物聯網的網絡中心戰可以采用扁平式的指揮方式，通過物聯網的感知層可以精確感知戰場信息。利用物聯網的網絡層實現信息和指揮控制在指揮部與作戰部隊之間傳遞，通過快捷的指揮和部隊之間同步行動，使戰斗變得極其快速且連續，并使敵方不可能獲得間斷休整。
以物聯網為中心的系統將各種資源有效地連接在一起，打破了傳統戰爭中以平臺為中心的各種制約。遍及全球、無處不在的物聯網使得各戰斗人員和戰斗裝備處于網絡中。通過物聯網感知戰場信息的能力，促進了決策與戰場態勢的相結合，從而為部隊快速而有效的行動提供了保障。
5 結束語
目前，網絡中心戰仍然是軍隊研究與建設的一個重要主題，其實施依賴于網絡通信平臺的建設以及隨之帶來的信息安全與保秘性。物聯網是下一代通信網發展的一個主體趨勢，可以充分利用物聯網技術實現網絡中心戰，使得物聯網能夠成為網絡中心戰得以有效實施的重要平臺。
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本文標題：基于物聯網的網絡中心戰實施環境
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