在信息时代的战场上，信息是最重要的战斗力，通过实时获取战场信息，使各分散配置的部队共同感知战场态势，从而自主地协调行动，发挥出最大的整体作战效能。信息战对各国军事发展来说，是一种机遇更是一种挑战。为适应这种机遇和挑战，2001年7月，美国国防部率先提出网络中心战(Network—Centric Warfare)的概念，通过无线通信网将探测系统、指挥系统和武器系统集成一个统一高效的信息网络体系，从而达到战场态势共享，缩短决策时间，提高协同作战能力，对敌实施更加快速、精确、连续打击的目的。网络中心战代表一套强有力的战略概念和联合军事能力，其原则是：通过一个强壮的网络能力来改进信息的共享；信息共享加强了信息质量和势态共享意识；势态共享意识使协作和同步成为可能，并且加强了控制的长期保持和传播速度。
在网络中心战中，通信网络是网络中心战中的底层支持和基础环境。因此，充分研究吸收新一代通信网络是发展及实施未来网络中心战的基本立足点和出发点。物联网作为下一代通信网络的发展主流，研究利用物联网作为网络中心战的实现平台具有积极的意义。
1 网络中心战的内涵
“网络中心战”起源于这样的一个观点：在战斗区域通过及时准确的信息，指挥官能领先敌人一步，更快决定、部署一个最优力量，实现对战斗区域的控制。通过“网络中心战”的平台，将各种单独的作战平台(军舰、飞机、潜艇和坦克等)连接在一起，产生更大的军事效益。“网络中心战”最初是由美军为适应信息化发展所带来的机遇与挑战而提出的新型作战方式，是通过将战场各作战单元网络化而实施的各种军事行动。相对于'网络中心战，传统的以单个作战平台进行的战争称之为“平台中心战”，各平台主要依靠从各自的探测装置和武器装配进行作战，它们之间的信息共享相对较为贫泛。而通过网络化的“网络中心战”则可以利用强大的无线通信网络，将各独立的作战平台构成一个整体，通过所有侦察探测系统、通信联络系统、指挥控制系统和武器系统，了解战场态势，实现指挥和控制各平台对目标进行联合攻击的作战模式。
2 网络中心战的作战结构
美国海军提出的网络中心战是一种区别于以平台为中心的作战方式。网络中心战的作战逻辑结构如图1所示，它包括信息网、探测网、作战网和指挥网4个虚拟子网，各子网可以根据作战态势进行最佳组合。
图1 网络中心战作战逻辑结构图
2．1 信息网
信息网是网络中心战的通信平台，包括移动通信网、互联网以及特种网等。这个平台为部队提供接收、处理、传输、存储和保护信息的途径。信息网的一个关键技术是信息安全，防止信息受到攻击，并保证信息正确有效地传输。包括信道容量分配、信道通信模式选择及信息管理。信息管理的应用使以网络为中心的计算和通信贯穿于整个联合战场。信息网的联接和计算能力使探测网获得战场的感知信息，这是掌握信息优先权的前提。
2．2探测(传感器)网
探测网包括海、陆、空多种探测器以及各独立作战平台的探测器，实现对战场空间环境的多方位高度感知。探测网结构可以看作是信息网上加载的“探测器外设备”和“探测器应用程序”。“探测器外设备”实现对战场空间环境的信息感知，“探测器应用程序”实现对多模式探测器任务分配、协作以及信息数据融合。
2．3作战网
作战网结构使作战人员可以在任何时间任何地点进行指挥与控制，实现压倒性的效果。作战网利用探测网得到的感知信息，使作战人员可以获取新的作战能力。包括：精确作战、机动部署和多方位的保护，具体包括以下方面：
①先期规划和抢先占有；
②对部队进行综合管理；
③执行紧急任务。
2．4指挥网
指挥网属于战区指挥决策者的范围。网络中心战加入了指挥网后，实现将探测、定位、决策、作战合成一体。当实施一项目联合作战任务时，各网之间通过信息网相互联接实现信息共享‘。按照美军网络中心战的思想，联合军事作战系统可以认为是一个由通信网、探测网以及作战网组成的系统。通信网隐含了指挥功能，因此，将“指挥网”独立出来作为联合军事力量系统的第4个组成部分。
3 物联网
物联网是一种通过射频识别RFID(Radio Frequency Identification)将传感器、摄像机、打印机、激光扫描器等智能设备，按协议规范，通过网络互联进行信息交换和通讯，实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的网络技术。物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮，具有广泛的应用前景和重要的经济、社会意义。我国给予了高度重视，国家。十二五”规划已经明确提出，要发展宽带融合安全的下一代国家基础设施，推进物联网的应用。国家将物联网相关技术列入NSFC、863、973等重大专项中。发展物联网可保障国家安全、信息安全和国土安全，这是第三代移动通信技术TD—SCDMA成功的重大契机，可促进工业化与信息化融合，抢占信息产业第三次浪潮的制高点。
物联网具备3个特征:
一是全面感知，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；
二是可靠传递，通过各种承载网将物体的信息实时准确地传递出去；
三是智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。
物联网一般被公认为有3个层，底层是用来感知数据的感知层，第2层是数据传输的网络层，最上面则是应用层，如下页图2所示。
图2 物联网体系架构
3．1感知层
感知层由传感器、RFID标签、二维码等数据采集设备构成，包括数据到达网络接入网关前的传感器网络。感知层由各智能传感器节点和接入网关组成，智能节点感知信息，并通过自组织、多跳的形式达到接入网关，由接入网关将收集到的感知信息通过网络层提交到应用层进行后台处理。研究内容包括传感器、多媒体、RFID、条码和各类智能装置技术标准；短距离无线通信、自组织Adhoc网络、家庭网络、节点和网关托技术标准。
图3 物联网感知层结构
3．2网络层
网络层中的数据管理是实现以数据为中心的物联网的核心技术。包括感知数据的存储、查询、分析以及基于感知数据的决策和行为理论及技术。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台，将是物联网网络层的重要组成部分，也是应用层众多应用的基础。
物联网的网络层可以建立在现有的移动通信网、互联网以及其他专用网络基础上。其研究内容包括蜂窝网M2M优化、传感器网络与电信网结合、物联网与互联网融合技术标准、网络资源虚拟化标准、多层异构融合移动网标准等。
3．3应用层
物联网应用层利用经过分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务。应用层是物联网发展的目的，软件开发、智能控制技术将会为用户提供丰富多彩的物联网应用。各种行业和家庭应用的开发将会推动物联网的普及，也给整个物联网产业链带来利润。
目前已经有不少物联网范畴的应用，美国已在军事、电力、工业、农业、环境监测、建筑、医疗、企业管理、空间和海洋探索等领域投入应用，欧盟关于物联网的应用大多围绕RFID和M2M展开，如医疗、智能电网、智能交通、物流、生产、零售等领域，日本在移动支付、电网、远程监测、智能家居和汽车联网等应用已初具规模，形成了全球规模最大金融领域物联网应用Felica(RFID手机支付)。
应用层的研究内容包括应用层架构；开放云计算接口、云计算虚拟化架构、云计算互操作、云计算安全架构等；数据存储，SOA体系架构、面向上层业务应用的流程管理和通信协议、元数据标准等。
4 物联网对网络中心战的支持
网络中心战对军队的作战理论、指挥控制方法、武器装备以及军事部署等各方面产生深刻的影响，并最终促使军队的作战方式发生根本性的变革。
物联网作为下一代通信网的发展主流，其为网络中心战的实施提出了一个可靠、动态和共享的信息环境。所有接入物联网的用户将不受时间和位置限制的信息服务。物联网对网络中心战的支持体现在以下两个方面：
4．1作战单元网络化
由网络中心战的作战逻辑结构图和物联网的体系结构可知，利用物联网作为网络中心战的通信平台，可以有效地实现网络中心战的内涵。如图4所示，网络中心战中的各种监测设备构成物联网中的感知设备，将监测信息经由通信网传输到控制中心，控制中心利用云计算平台将处理后的信息融合成控制指令，再经由通信网络传达到攻击设备(攻击设备相当于物联网中感知层中执行器)。通过这个过程，可完全实现作战空间甚至于全球的信息共享。
图4 网络中心战结构图
为了把握战机，提高打击速度，在战场上各级传感器可以将感知的目标信息直接转输到武器发射系统，通过自动运行的指挥控制程序对目标进行发射打击，有效地缩短了反应时间。所有战略、战区和战术级的传感器网络将收集到的各种信息，利用物联网平台，通过数据融合技术迅速合成整个战场空间的态势图。相比于单个传感器和单个信息网而言，通过物联网平台可得到更完整和精确的战场态势。与此同时，通过物联网能够对分散在战区内各平台上的武器进行全方位的实时控制，作战人员可依据战场态势和目标性质进行通盘考虑，迅速有效地选择最佳的武器对目标进行发射打击。
网络中心战可通过物联网有效地把信息优势转变为作战行动优势，使各作战单元共同掌握和了解战场态势，实现真正意义上的协调行动，从而发挥联合部队的最大作战效能。
4．2指挥结构扁平化
而在网络中心战中，由于物联网的平台支持，可以精确、全面地掌握敌我双方的信息。指挥官就可以采取扁平式的指挥机制。
基于物联网的网络中心战采取全新的指挥方式——扁平式指挥。扁平方式指挥可以实现迅速、富有成效的将指令下达到各部队。传统的战争中，为赢取战争，必需采取自上而下的指挥方式集中兵力和火力，但由于各部队的不同的作战节奏和迅速的机动性，使得指挥指令传达的同时不能适应战场的变化。而基于物联网的网络中心战可以采用扁平式的指挥方式，通过物联网的感知层可以精确感知战场信息。利用物联网的网络层实现信息和指挥控制在指挥部与作战部队之间传递，通过快捷的指挥和部队之间同步行动，使战斗变得极其快速且连续，并使敌方不可能获得间断休整。
以物联网为中心的系统将各种资源有效地连接在一起，打破了传统战争中以平台为中心的各种制约。遍及全球、无处不在的物联网使得各战斗人员和战斗装备处于网络中。通过物联网感知战场信息的能力，促进了决策与战场态势的相结合，从而为部队快速而有效的行动提供了保障。
5 结束语
目前，网络中心战仍然是军队研究与建设的一个重要主题，其实施依赖于网络通信平台的建设以及随之带来的信息安全与保秘性。物联网是下一代通信网发展的一个主体趋势，可以充分利用物联网技术实现网络中心战，使得物联网能够成为网络中心战得以有效实施的重要平台。
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本文标题：基于物联网的网络中心战实施环境
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