通過分析和理解以上幾種公開發(fā)表的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的具體連接情況,為了合理構(gòu)建軍事物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu),本文將軍事物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點分為以下三類:無源結(jié)點、有源結(jié)點和軍網(wǎng)結(jié)點。其特征可從電源、移動性、感知性、存儲能力、計算能力、聯(lián)網(wǎng)能力、連接能力等方面進(jìn)行描述，具體如表1所列。

根據(jù)其結(jié)點的分類，同時考慮其可能存在的連接方式，其無源結(jié)點與有源結(jié)點之間的結(jié)構(gòu)如圖2所示;有源結(jié)點與有源結(jié)點之間的結(jié)構(gòu)如圖3所示；有源結(jié)點與軍網(wǎng)結(jié)點之間的結(jié)構(gòu)如圖4所示。

在以上定義的軍事物聯(lián)網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)中：物理層協(xié)議可提供在物理信道上釆集和傳遞信息的功能，具有一定的安全性和可靠性控制能力;數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議可提供對物理信道的訪問控制、復(fù)用，可在鏈路層安全、可靠、高效傳遞數(shù)據(jù)的功能，以提供服務(wù)質(zhì)量的保證;應(yīng)用層協(xié)議用于提供信息采集、傳遞、査詢功能，具有較為完整的用戶管理、聯(lián)網(wǎng)配置、安全管理、可靠性控制能力。

4  軍事物聯(lián)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

前面對軍事物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和基本特征進(jìn)行了介紹與分析，對軍事物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)點類型進(jìn)行了劃分，下面結(jié)合當(dāng)前存在的典型軍事網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，來研究討論適合軍事物聯(lián)網(wǎng)具體應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)O

4.1  典型軍事網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

(1) 傳統(tǒng)戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)

傳統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)系統(tǒng)分為干線網(wǎng)和戰(zhàn)斗無線電網(wǎng)(CNR,CombatNetRadio)兩部分，構(gòu)成“樹”形的層次結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點按層次進(jìn)行連接,是一個在分級管理基礎(chǔ)上集中式的網(wǎng)絡(luò)，圖5所示是其“樹”形結(jié)構(gòu)圖。干線網(wǎng)可提供較高的通信容量(采用微波中繼、衛(wèi)星、光纖等)，用于旅和旅以上部隊指揮所之間的通信。CNR由便攜式電臺組成，用于旅以下部隊的通信聯(lián)絡(luò)。

該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是通信線路總長度較短，成本低，適合于各種統(tǒng)計管理系統(tǒng);缺點是任一結(jié)點的故障均會影響它所在支路網(wǎng)絡(luò)的正常工作，而且處于越高層次的節(jié)點，其可靠性要求越高。

(2) 戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)

戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)被定義為互聯(lián)的無線電臺、計算機(jī)的硬件和軟件的集合。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無嚴(yán)格的布局規(guī)定和構(gòu)形，其中一個節(jié)點可取道若干路徑到達(dá)另一個節(jié)點，它是一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可變的網(wǎng)絡(luò)。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可變的網(wǎng)絡(luò)有四種基本結(jié)構(gòu)，包括中心式控制結(jié)構(gòu)、分層中心控制結(jié)構(gòu)、完全分布式控制結(jié)構(gòu)和分層分布式控制結(jié)構(gòu)匸。

前兩種屬于中心控制結(jié)構(gòu),各結(jié)點對中心結(jié)點的依賴性較大，一旦中心結(jié)點被摧毀或者干擾,容易引起整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓或者失效;后兩種屬于分布控制結(jié)構(gòu)，各節(jié)點優(yōu)先級一樣，相互平等，具有良好的抗毀性。完全分布式控制結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)又稱為AdHoc網(wǎng)絡(luò),分層分布式控制結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)又稱為分組無線網(wǎng)(PR-NET,PacketRadioNetwork)。圖6所示為某一戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的組成與連接關(guān)系。

該網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點是可靠性高。缺點是所需通信線路總長度長，投資成本高，路徑選擇技術(shù)較復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)管理軟件也比較復(fù)雜。

4.2  軍事物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

軍事物聯(lián)網(wǎng)是為了實現(xiàn)“戰(zhàn)場環(huán)境感知一作戰(zhàn)指揮決策一武器裝備操作”緊密相連而設(shè)想的未來軍事斗爭行動的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，因此，各結(jié)點需要符合互聯(lián)互通程度高，信息傳輸吞吐量大，鏈路可靠性高，信息傳輸保密要求高等特點。

通過上面介紹的兩種典型軍事網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)其各自的優(yōu)缺點，同時結(jié)合軍事物聯(lián)網(wǎng)的特點和軍事物聯(lián)網(wǎng)具體劃分的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點類型，作者認(rèn)為，戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)更適合于軍事物聯(lián)網(wǎng)的具體應(yīng)用。因此,可以假定軍事物聯(lián)網(wǎng)是應(yīng)用在戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的。

軍事物聯(lián)網(wǎng)是一個集綜合保障、偵察預(yù)警、作戰(zhàn)指揮為一體的多功能綜合信息網(wǎng)絡(luò)，由于中心控制結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)對中心結(jié)點的依賴性過大，而現(xiàn)代戰(zhàn)場條件下的信息采集、獲取、分發(fā)等傳輸次數(shù)較多，無線電傳播很容易暴露整個網(wǎng)絡(luò)的中心結(jié)點，從而給敵方有效攻擊整個網(wǎng)絡(luò)留下了安全隱患。而在分布控制結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，AdHoc網(wǎng)絡(luò)雖然具有良好的抗毀性，但是每個結(jié)點都要計算整個網(wǎng)絡(luò)的路由，代價花費(fèi)太高，不適宜應(yīng)用于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。

因此,PRNET更適合作為軍事物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在PRNET中，網(wǎng)絡(luò)被分為多個簇，每個簇由一個簇頭(ClusterHeader)和多個簇成員(ClusterMem-ber)組成。簇頭可以預(yù)先指定或者根據(jù)一定的規(guī)則動態(tài)產(chǎn)生。簇頭形成高層的網(wǎng)絡(luò)，在高層網(wǎng)絡(luò)中,又可以再分簇，以形成更高層的網(wǎng)絡(luò)，簇頭節(jié)點負(fù)責(zé)簇間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。圖7所示為兩層PRNET的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

由于PRNET的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可變，因而非常適合“動中通”功能的實現(xiàn)。其分級結(jié)構(gòu)可以與部隊編制相對應(yīng)，也可以將它具體到戰(zhàn)場環(huán)境感知傳感器節(jié)點、綜合保障實時跟蹤監(jiān)控的結(jié)點以及實時指揮控制的各作戰(zhàn)單元等。

5  軍事物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)需要把握的幾個問題

軍事物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)是一項龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程，具有科技含量高、投資規(guī)模大、建設(shè)周期長等特點，但要真正將軍事物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用到軍事作戰(zhàn)指揮的全過程，還需要有一段時間。因此,在其建設(shè)初期，結(jié)合軍事物聯(lián)網(wǎng)的特點，應(yīng)該注意把握幾個重點問題。

5.1  搞好頂層設(shè)計

軍事物聯(lián)網(wǎng)的頂層設(shè)計，就是從國家和軍隊的戰(zhàn)略高度對軍事物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展做出科學(xué)論證和總體規(guī)劃。軍事物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)面廣點多，牽扯到各個單位的人力物力；工程巨大,必將造成一定的經(jīng)費(fèi)供需矛盾。因此,為了合理規(guī)范建設(shè)且最大限度地發(fā)揮經(jīng)費(fèi)使用效益,一定要搞好軍事物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的總體設(shè)計、規(guī)劃和部署，對軍事物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的指導(dǎo)思想、目標(biāo)原則、具體內(nèi)容、方法步驟及階段性任務(wù),都應(yīng)該嚴(yán)格論證，周密設(shè)計,確保軍事物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)有計劃、分步驟、重點突出、協(xié)調(diào)高效地發(fā)展。

5.2  加強(qiáng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)

軍事物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)涉及的部門多,層次多，環(huán)節(jié)多，
技術(shù)復(fù)雜，只有形成一套相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，才能保證其持續(xù)、快速、健康的發(fā)展。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范主要包括軍事物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)需要的軟件和硬件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。另外還需要有互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)平臺、通用的數(shù)據(jù)接口、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)一的裝備身份標(biāo)識和編碼系統(tǒng)等等。因此，必須對軍事信息進(jìn)行科學(xué)分類、合理編碼,整合各類軍事信息資源,建立規(guī)范配套的軍事物聯(lián)網(wǎng)信息分類編碼體系，形成全軍統(tǒng)一的軍事物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理使用標(biāo)準(zhǔn)，使軍事物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)協(xié)調(diào)一致向前發(fā)展。

5.3  強(qiáng)化信息安全管理

軍事物聯(lián)網(wǎng)中的每件武器裝備都隨時隨地被感知，可見，軍事物聯(lián)網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)的開放性和資源共享性會衍生出自身的脆弱性，為防止軍事信息被他人利用，應(yīng)強(qiáng)化其信息安全管理，采取有效措施構(gòu)筑堅固的信息網(wǎng)絡(luò)“屏障”，確保軍事物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)積極穩(wěn)妥、安全保密。因此，必須安裝“防火墻”，設(shè)置訪問權(quán)限,對關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行物理屏蔽，使用濾波和干擾設(shè)備器材,建立備份系統(tǒng)，最大限度地減少電磁信號輻射，維護(hù)軍事物聯(lián)網(wǎng)的信息安全。

6  結(jié)語

本文通過對物聯(lián)網(wǎng)的理解,結(jié)合其在軍事上的可能應(yīng)用，提出了軍事物聯(lián)網(wǎng)的基本概念，歸納了其基本特征，并研究分析了其基本結(jié)構(gòu)，隨后結(jié)合當(dāng)前存在的典型軍事網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?考慮分析了適合于軍事物聯(lián)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，最后就其建設(shè)發(fā)展需要把握的幾個重點問題進(jìn)行了強(qiáng)調(diào)。對軍事物聯(lián)網(wǎng)的理論研究分析，一方面突出了物聯(lián)網(wǎng)在軍事應(yīng)用中的實際意義，另一方面，也強(qiáng)調(diào)了構(gòu)建軍事物聯(lián)網(wǎng)的重要性和緊迫性。

雖然物聯(lián)網(wǎng)目前在軍事領(lǐng)域的討論尚為鮮見，但隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益成熟，相信其在軍事中的應(yīng)用將越來越廣泛，其最終美好藍(lán)圖也會呈現(xiàn)在大家面前。