無線通訊網絡技術在軍事中的應用

21世紀，是無線技術的時代!“無論你身處何地、身處何時，無線技術將使你取你所需。”隨著21世紀的到來，無線技術的使用已經深入到人們的日常生活，并改變了人們商業貿易的模式。自19世紀末電磁波的發現以來，無線通訊的發展可說是日新月異。不論是在軍事或商業用途、人們的日常生活里幾乎都已經跟無線通訊脫離不了關系了。近年來，隨著科技的發展和網絡的延伸，人們在任何時間、任何地點對信息進行訪問和處理的愿望正逐漸地成為現實，無線連接已經成為信息技術和產品發展的重要方向之一。這種趨勢在軍事領域也不例外。其實，無論是無線通訊技術還是網絡技術，它們的出現都必須是和軍事密切相關的。隨著高科技的迅速發展，現代戰爭從基于資源的平臺中心戰進展到協同作戰的網絡中心戰，一種全新的作戰樣式：21世紀作戰系統工程—“網絡中心戰”—正在形成，而這與無線通訊網絡技術的迅速發展息息相關!

射頻識別技術在軍事中的應用

射頻識別(Radio FrequencyIdentification，RFID)技術是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術。射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。

射頻識別系統通常由電子標簽(射頻標簽)和閱讀器組成。電子標簽內存有一定格式的電子數據，常以此作為待識別物品的標識性信息。應用中將電子標簽附著在待識別物品上，作為待識別物品的電子標記。閱讀器與電子標簽可按約定的通信協議互傳信息，通常的情況是由閱讀器向電子標簽發送命令，電子標簽根據收到的閱讀器的命令，將內存的標識性數據回傳給閱讀器。這種通信是在無接觸方式下，利用交變磁場或電磁場的空間耦合及射頻信號調制與解調技術實現的。

射頻識別技術的發展得益于多項技術的綜合發展。所涉及的關鍵技術大致包

括：芯片技術、天線技術、無線收發技術、數據變換與編碼技術、電磁傳播特性。隨著技術的不斷進步，射頻識別產品的種類

將越來越豐富，應用也越來越廣泛?？梢灶A計，在未來的幾年中，射頻識別技術將持續保持高速發展的勢頭。射頻識別技術的發展將會在電子標簽(射頻標簽)、閱讀器、系統種類等方面取得新進展。

下文介紹一個具體的RFID軍事應用案例—部隊槍械自動識別管理系統。

利用RFID技術實現軍隊槍械自動識別和信息化管理，能提供一個對部隊槍械的發放、出入庫、使用維護時的自動識別、智能管理的數字化平臺。系統能有效、準確、智能地對進出庫房的槍械進行信息自動識別、采集、記錄、上傳，以及對槍械的維護信息進行快速的查詢、統計，從而建立起軍隊軍用物資管理的數字化信息管理系統。

應用RFID技術，已成為準確、快速、安全、可控軍事物流發展的必然趨勢，將為軍事物資供應鏈管理帶來革命性變革。

無線傳感器網絡(Wireless Sen-sor Network，WSN)技術的軍事應用

傳感器網絡被認為是21世紀最重要的技術之一，它將會對人類未來的生活方式產生深遠影響。2003年2月的美國《技術評論》雜志(《TechnologyReview》)評選出對人類未來生活產生深遠影響的十大新興技術，傳感器網絡被列為第一。近年來隨著無線通信、集成電路、傳感器以及微機電系統(MEMS)等技術的飛速發展，使得低成本、低功耗、多功能的微型無線傳感器的大量生產成為可能，這些微型無線傳感器具有無線通信、數據采集和處理、協同合作等功能，無線傳感器網絡(以下簡稱傳感器網絡)就是由許多這些傳感器節點協同組織起來的。

傳感器網絡的節點可以隨機或者特定地布置在目標環境中，它們之間通過特定的協議自組織起來，能夠獲取周圍環境的信息并且相互協同工作完成特定任務。傳感器網絡最初來源于美國先進國防研究項目局(DARPA-Defense Advanced ResearchProjects Agency)的一個研究項目，當時處于冷戰時期，為了監測敵方潛艇的活動情況，需要在海洋中布置大量的傳感器，使用這些傳感器所監測的信息來實時監測海水中潛艇的行動。傳感器網絡與傳統網絡相比有一些獨有的特點，正是由于這些特點使得傳感器網絡存在很多新問題，提出了很多新的挑戰。

無線傳感器網絡是微電子技術、AdHoc 無線網絡、分布式計算等信息技術發展和融合的產物。它利用低成本、低能耗、可計算的無線傳感器網絡節點收集、處理用戶感興趣的監測對象的數據，并在此基礎上形成滿足用戶需求的高層應用。由于在軍事、環境監測、醫療、農業、采礦等領域有廣闊的應用前景，其研究引起了世界各國學術界和工業界的廣泛重視，并成為近年來信息科學的一個研究熱點。

無線傳感器網絡是一個十分活躍的研究領域，近年也出現了一些新的研究動向，主要體現在面向服務的無線傳感器網絡應用、無線傳感器網格計算和面向無線傳感器網絡的軟件工程幾方面。

無線傳感器網絡(WSN)技術的軍事應用案例可舉美國國防部國防高級研究計劃局(DARPA)和美國空軍(USAF)正在合作開發的網絡嵌入式系統技術(NEST)是WSN在軍事方面的最新應用。利用廣泛散布于特定區域、檢查站、建筑物和護衛車隊等地的WSN結點，作戰人員能夠對狙擊手和其他隱蔽的射手進行定位。這些結點能夠跟蹤子彈產生的沖擊波，在結點范圍內測定子彈發射時產生聲震和槍震的時間，以判定子彈的發射源。

總而言之，無線傳感器網絡很快將無處不在，同時，無線傳感器網絡(WSN)技術和RFID技術正在開始走向融合!3 低成本近距離無線技術(ZigBee)的軍事應用新一代的無線傳感器網絡將采用802.15.4(ZigBee)協議。ZigBee是一種供廉價的固定、便攜或移動設備使用的極低復雜度、成本和功耗的低速率無線連接技術，這個名字來源于蜂群使用的賴以生存和發展的通信方式，蜜蜂通過跳ZigZag形狀的舞蹈來分享新發現的食物源的位置、距離和方向等信息。ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術，主要適合于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備中，同時支持地理定位功能。低成本、低功耗、應用簡單的IEEE802.15.4/ZigBee協議的誕生為無線傳感器網絡及大量基于微控制的應用提供了互聯互通的國際標準，也為軍事應用提供了機遇。ZigBee是一種新興的低成本近距離無線技術。近兩年，無線傳感器網絡的飛速發展，大量無線終端誕生。這些以傳感器和遠程控制為代表的無線應用不需要較高的傳輸帶寬，而需要較低的傳輸延時和極低的功率消耗，使用戶能擁有較長的電池壽命和較多的器件陣列。藍牙技術在這方面有很大的發展空間，但它不是一種符合傳感器和低端面向控制等簡單應用的專用標準，對那些在功耗或網絡性能要求較高的個人無線應用就顯得無能為力了。IEEE802.15.4/ZigBee協議的出現正好解決了這一問題。它在國家安全及軍事上的主要應用是：(1) 監測戰場人員及裝備、機器人控制及監測敵軍;(2) 評估軍隊作戰的戰果;(3) 核能、生物、化學攻擊的偵察;(4) 邊防警衛;無處不在，同時，無線傳感器網絡(WSN)技術和RFID技術正在開始走向融合!

低成本近距離無線技術(ZigBee)的軍事應用

新一代的無線傳感器網絡將采用802.15.4(ZigBee)協議。ZigBee是一種供廉價的固定、便攜或移動設備使用的極低復雜度、成本和功耗的低速率無線連接技術，這個名字來源于蜂群使用的賴以生存和發展的通信方式，蜜蜂通過跳ZigZag形狀的舞蹈來分享新發現的食物源的位置、距離和方向等信息。ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術，主要適合于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備中，同時支持地理定位功能。

低成本、低功耗、應用簡單的IEEE802.15.4/ZigBee協議的誕生為無線傳感器網絡及大量基于微控制的應用提供了互聯互通的國際標準，也為軍事應用提供了機遇。ZigBee是一種新興的低成本近距離無線技術。

近兩年，無線傳感器網絡的飛速發展，大量無線終端誕生。這些以傳感器和遠程控制為代表的無線應用不需要較高的傳輸帶寬，而需要較低的傳輸延時和極低的功率消耗，使用戶能擁有較長的電池壽命和較多的器件陣列。藍牙技術在這方面有很大的發展空間，但它不是一種符合傳感器和低端面向控制等簡單應用的專用標準，對那些在功耗或網絡性能要求較高的個人無線應用就顯得無能為力了。IEEE802.15.4/ZigBee協議的出現正好解決了這一問題。

它在國家安全及軍事上的主要應用是：

(1) 監測戰場人員及裝備、機器人控制及監測敵軍;

(2) 評估軍隊作戰的戰果;

(3) 核能、生物、化學攻擊的偵察;

(4) 邊防警衛;

(5) 軍事區域的監控照明、軍隊辦公大樓的安全;

(6) 軍隊運輸和軍事勘測進行管理、控制、數據采集及其它遙感勘測;

(7) 部隊營區家庭監控照明、安全和其它系統;

(8) 對軍隊醫院病患、醫療設備及設施進行醫療和健康監控;

(9) 軍用汽車的應用，配合傳感器網絡報告汽車所有系統的狀態;

(10) 對于部隊營區消費電子應用，對玩具、游戲機、電視、立體音響、DVD播放機和其它家電設備進行遙控。

(11) 有源RFID的軍事應用，例如電池供電標簽，它可用于產品運輸、產品跟蹤、存儲較大物品和財產管理。

(12) 基于軍用部門互聯網的設備之間的機器對機器通信(M2M)等等。