3.2 基于物聯網的軍事物流
現代戰爭呈現出作戰力量多元化、樣式多樣化、時空一體化等新特征,傳統后勤面臨著前所未有的挑戰。運用系統思想、集成理論,依據全面建設現代后勤綱要提出的軍事物流體系,基于物聯網技術,軍用物資供應將以有效管理動態的有序物流取代靜態的庫存物資,以物流速度取代物資數量,以配送“管線”代替實體倉庫,從根本上集成與優化后勤資源,實現后勤保障的資源有機整合、要素高度集成、環節有效流暢;實現后勤保障的橫向一體、縱向一體和效益最大,充分發揮后勤保障能力;實現資源的精確掌握,需求的精確感知,資源的精確輸送,力量的精確運用。
3.2.1 軍事物流信息化與物聯網建設構想
傳統的軍事物流過程是由多個業務流程組成的,受人為因素和時間的影響很大。如果仍然延續人在軍事物流的每個過程的介入,人為的錯誤不可避免。然而任何一個環節、任何一個人為的錯誤,都會使計算機精確數字的統計、分析無法進行下去。因此,實現現代軍事物流的一個關鍵問題是如何從任何一個原材料的采購、生產、運輸的末梢神經到整個系統的運行過程都實現自動化、網絡化。
物聯網的應用可以實現整個過程的實時監控和實時決策。當軍事物流系統的任何一個神經末端收到一個需求信息的時候,該系統都可以在極短的時間內做出反應,并可以擬訂詳細的計劃,通知各環節開始工作。通過追求“零庫存”與“準時制”,以降低成本,優化庫存結構,減少資金占壓,縮短生產周期,保障高效進行,而物聯網是實現現代軍事物流有效的技術手段。
物聯網的應用有三個層次,一是傳感網絡,即以二維碼、RFID、傳感器未主,實現“物”的識別;二是傳輸網絡,即通過現有的互聯網、廣電網、通信網或者下一代互聯網,實現數據的傳輸和計算;三是應用網絡,即輸入輸出控制終端。從物聯網應用的三個層次可以看出,傳輸網絡與應用網絡與互聯網的傳輸和應用差別并不大,關鍵就在于實現“物”的識別。在基于物聯網的物流供應鏈的體系中,RFID標簽中存儲著物流物品所具備的規范而具有互用性的信息,通過無線數據通信網絡將它們自動采集到中央信息系統,實現物品(商品)的識別,進而通過開放性的計算機網絡實現信息交換和共享,實現對物品的“透明”管理。
1. 采購環節
采購作為軍事物流的源頭,對采購環節的管理顯得尤為重要。物聯網系統使整個物流供應鏈成為一個整體,該系統根據上級分配的采購計劃或單位采購需求,分析采購資源狀況,制訂物資采購計劃,自動選擇合適的供應商,系統都會自動提示詳細情況以及應對策略等,使信息迅速實現透明和共享。
2. 運輸環節
運輸環節是軍事物流的重要支柱之一,是實現物流目標的主要手段。運用物聯網技術,在物資運輸過程中可以實現車輛定位、運輸物品監控、運輸路徑選擇、物流網絡設計與優化、在線調度等服務,使得軍事物流各節點能夠實時了解物資當前所處的位置和狀態,實現物資的可視化運輸,并通過有效的在途物資控制,減少軍事物流成本,提高軍事物流效率。
3. 倉儲環節
利用物聯網手段,在軍事倉儲中可以實現物資信息的自動記錄入庫,并根據物資標簽中所記錄的有關數量、價格、重量和體積等信息,自動指出最合適的存取路徑和位置,實現倉儲空間的最優化利用,從而能夠精確地監控物資的流動情況,快速、準確地了解倉庫的庫存水平,適時控制庫存狀況,提高倉儲管理的透明度和效率。
4. 配送環節
基于物聯網的軍事物流配送系統,在物資配送環節可以提供詳細的物資管理信息,實現精確預測部隊需求,快速響應戰場變化,靈活調度有效的保障資源,合理組合運用各種保障力量,并對保障過程進行全程跟蹤和指揮控制。
總之,物聯網在軍事物流中的應用,就要實現供應鏈之間的信息分享和信息互動,要實現其真正的集約化和智能化,其中核心聯系紐帶就是物資,所有交互共享的信息都是圍繞物資產生的。因此,以軍用物資狀態信息作為流動主體的物聯網技術,正是構建覆蓋供應鏈全過程智能化軍事物流的關鍵所在。通過物聯網技術,能夠實現供應鏈之間的信息無縫整合,狀態即時溝通,動作即時協作,從而構建統一的軍事物流服務信息平臺,并在該平臺上提供軍事物流全過程的智能化服務模式。
3.2.2 軍事物流信息化與物聯網應用現狀
3.2.2.1 國外軍事物流中物聯網的典型應用
覆蓋完整軍事供應鏈的全流程物流配送模式,是實現高效物流保障、降低運作成本的重要途徑。而實現該配送模式的核心技術是面向整個供應鏈的物聯網,因此利用物聯網技術,構建供應鏈的智能物流配送服務平臺,是面向物聯網的未來軍事物流技術發展方向,是實現現代軍事物流的趨勢。
美軍十分重視軍事物流理論研究,在軍事理論創新的思想指導下,充分利用信息優勢和技術創新來發展體現現代水平的軍事物流理論。近年來,美軍軍事物流新理念、新思想、新理論不斷涌現,提出了“指揮物流”理論、“模塊化”保障結構理論、“海上預置儲備”理論、精確后勤理論和“聚焦后勤”,極大地豐富與擴展了軍事物流理論內涵。美軍通過對物聯網的一些核心技術的研究,并將之應用于“全資產可視系統”,通過采用物聯網技術對軍事物流中各類物資資源和保障全過程的相關信息數據進行完全管理和監控的可視化,在其后勤保障方式轉型中發揮了重要的作用,可有效彌補軍事物流領域的諸多不足。
首先,它可以有效地避免軍事物流工作的盲目性。隨著射頻識別技術、二維條碼技術和智能傳感技術的突破,物聯網無疑能夠為自動獲取在儲、在運、在用物資信息提供方便靈活的解決方案。在各種軍事物流活動全過程中,實現準確的地點、準確的時間向作戰部隊提供數量適當的裝備與補給,避免多余的物資涌向作戰地域,造成不必要的混亂、麻煩和浪費。美國國防后勤局投入10億美元進行業務流程整合,效益顯著。他們將23個倉庫納入一套系統下進行管理,并對原來的42套業務和支持流程進行合并和重組,能夠準確感知、實時掌握特殊物資運輸和搬運方面的限制,對操作人員技能、工具和設施的要求,貨品更換和補充時間等。并根據戰場環境變化,預見性地做出決策,自主地協調、控制、組織和實施軍事物流行動,實現自適應性的軍事物流保障能力。
其次,它能最大限度地提高補給線的安全性。基于物聯網的軍事物流體系,具有網絡化、非線性的結構特征,具備很強的抗干擾和抗攻擊能力,不僅可以確切掌握物資從倉庫運送到戰場的全過程,而且還可以提供危險警報、給途中的車輛布置任務以及優化運輸路線等。特別是可以把軍事物流保障行動與整個數字化戰場環境融為一體,實現軍事物流保障與作戰行動一體化,使軍事物流指揮官隨時甚至提前做出決策,極大地增強軍事物流行動的靈活性和危險控制能力,全面保障后勤運輸安全。
最后,有效避免重要物資的遺失。世界各國都非常重視戰場物資的管理,極力避免武器裝備、重要零部件等物資的遺失。但伊拉克戰爭期間,美軍一中轉中心在戰爭期間竟丟失了1500個防彈衣插件,由于不知道物資具體位置,17個速食集裝箱被遺忘在補給基地達一個星期之久。而射頻識別標簽作為物聯網的重要組成部分,能儲存96位碼,可識別2.68億個以上的獨立制造廠商,及每個廠商的100萬種以上的產品。也就是說,射頻識別芯片中大約可以儲存3.5×1051種組合信息。美國國防部通過這種靈巧標簽得到的大量組合信息可在全軍范圍內追蹤每件裝備。隨著射頻識別標簽等技術的成熟,成本的降低,物聯網完全可應用于單件武器上,這將更加嚴格地控制武器庫,而且有助于尋找在戰場上丟失的威脅性極大的武器。
3.2.2.2 我國軍隊軍事物流中物聯網的初步應用
軍事物流突出系統集成的觀念,強調和依賴戰略管理,它既把構成軍事物流的各種實體視為一個系統整體,同時又把軍事物流中的各個業務環節看作一個整體的功能過程。通過信息集成、橫向集成和縱向集成的過程,優化配置各種軍事物流資源,整合軍隊、國家和地方的各種物流力量,從而最終實現軍民兼容、平戰結合的“大物流”。
但物聯網在我國軍隊軍事物流中的應用還處于起步階段,目前是以靜態物資可視為主,覆蓋區域有限,整個體系是分段的和分行業的,分散在各專業勤務,不能夠將我國軍隊目前存在的各種靜態和動態軍事物流資源進行整合。
為了能夠加快物聯網在我國軍隊軍事物流中的應用,我們在借鑒、吸取其他國家先進技術的基礎之上,有必要結合目前新發明的適應于軍事物流體系建設的新技術,進行合理的設計、規劃、組織和管理,從而早日實現物聯網在我國軍隊軍事物流的應用。不斷創新物聯網信息技術和手段,通過自動識別技術和無線傳感網絡收集數據、互聯網技術傳遞數據、信息系統技術整合數據,將傳統的規模型保障方式轉變為精確型保障方式,實時、動態、全面地獲取其監控對象的各種信息,并實現智能化的識別和管理,對保障對象提供全方位、快捷、準確、高效的后勤保障,實現保障需求實時可知、保障資源實時可視、保障活動實時可控。
1. 被裝物資自動識別系統
以被裝物資自動識別系統為例,被裝物資從生產到使用,需要經過工廠、后方倉庫、隊屬倉庫等多個環節,每個環節采用的都是人工清點數量、手工錄入系統的方式,存在工作量大、時效性差、數據可靠性低等問題。
為解決上述問題,被裝物資自動識別系統(見圖3.2)通過在包裝上對被裝物資進行數字化標識,由識別設備自動讀取信息,經網絡實時傳輸,實現出入庫被裝物資自動清點,庫存被裝物資自動盤點,為被裝物資的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理服務,是軍需保障基地建設的重要組成部分,是被裝工程的基礎,對提高體系作戰被裝保障能力具有重要意義。
被裝物資自動識別系統建設的主要內容包括物資標識系統建設、自動識別系統建設、系統軟件建設和配套建設四個方面。
1)物資標識系統建設
標簽發行系統,用于自動生成條碼標簽和RFID標簽,標識被裝物資的生產廠家、物資品名、生產日期、包裝數量、包裝類型等,以及貨架、托盤的定位信息。被裝物資信息主要由生產廠家在出廠包裝時,附著在被裝包裝上。內包裝和中包裝主要采用一維條碼標識,直接印制或用不干膠粘貼在包裝表面;價值較高的外觀類被裝的內包裝增加RFID標簽。外包裝采用RFID標簽標識,其中,紙箱包裝采用不干膠封裝形式,粘貼于紙箱內搖蓋中央部位;編織布包采用PP合成紙封裝形式,放置于布包中央位置;金屬制品采用抗金屬RFID標簽,附著于紙箱兩端面內側。貨架和托盤信息由軍需倉庫采用抗金屬RFID標簽一次性標識。貨架標簽固定在貨架正面下側中部;托盤標簽固定在托盤前后側中部,與原有的條碼標簽對應。

圖3.2 被裝物資自動識別系統總體框架
2)自動識別系統建設
自動識別系統用于物資信息的自動采集。要求能自動判斷出入庫作業、清點物資數量,并能與軍需倉庫信息系統進行數據交換,更新庫存物資賬。自動識別系統按應用場合,分為手持機識別系統、門禁識別系統、叉車識別系統和條碼識讀系統。
(1)RFID手持機系統。在生產廠家配置手持機系統,用于生產廠家檢驗包裝箱RFID標簽的完整性;在后方軍需倉庫配置手持機系統,用于盤點庫存物資和采集零發、調號物資出入庫數據;在隊屬軍需倉庫配置手持機系統,用于采集被裝出入庫數據。
(2)RFID門禁系統。后方軍需倉庫整收整發庫房安裝RFID門禁系統,用于批量被裝出入庫的數據采集。
(3)叉車RFID識別系統。用于后方軍需倉庫貨架庫房托盤上(下)架定位。
(4)條碼識讀系統。后方軍需倉庫零發、調號庫房和隊屬軍需倉庫配置條碼識讀系統,用于采集被裝出入庫數據。
3)系統軟件建設
主要包括隊屬軍需倉庫業務管理系統、后方軍需倉庫信息系統改造、立體庫房軟件改造和配套建設。
隊屬軍需倉庫業務管理系統包含庫存物資管理和被裝發放登記系統。實施出入庫管理和庫存賬目管理;與手持機系統配合,采集出入庫被裝物資數量,并能與軍以下部隊被裝管理系統進行信息交換,更新個人服裝檔案。
后方軍需倉庫信息系統改造,就是在后方軍需倉庫信息系統中嵌入信息交換模塊,實現自動識別系統與原系統的數據通信。
立體庫房軟件改造是對現有立體庫房軟件系統升級改造,通過綁定托盤上的條碼標簽和RFID標簽,實現立體倉庫現有作業系統與后方軍需倉庫信息系統兼容互通。
4)配套建設
主要是指信息網絡建設、信息設備的配備和后方軍需倉庫系統集成建設。后方軍需倉庫信息網絡包括遠程網和倉庫內部局域網,局域網要以網絡控制室為中心,按星形結構覆蓋主要辦公區域、重點業務場所和保管隊、庫房,并接入遠程網絡。遠程網依托軍事綜合信息網和軍用CDMA無線網,聯通總部、大單位、聯勤分部和有關部隊;依托軍隊長城網,通過總部聯通地方生產企業。信息設備的配備中,后方軍需倉庫網絡控制室作為信息傳輸樞紐,應與通信機房相結合建設,配備服務器、網絡通信、數據存儲和保密機等硬件設備;庫房在配備計算機的同時,還需在信號線和電源線的前端加裝避雷器。隊屬軍需倉庫庫房配備計算機。后方軍需倉庫系統集成建設,即自動識別系統要融入后方倉庫業務信息系統,并以此為依托,與安防報警系統集成,互通共融,實現一個平臺全面掌控。
2. 鄭州應急投送保障基地
眾所周知,鄭州是全國性物流節點城市,是軍隊的屯兵重地,戰略地位十分重要。為適應形勢任務的要求,2011年原總后勤部與河南省人民政府共同研究決定在鄭州建設全國首個軍民融合式應急投送保障基地,并以此為平臺簽署了關于推進應急運輸與物流軍民融合式發展戰略合作協議,提出“軍民融合物聯網應用示范工程”項目。
建設項目以鄭州應急投送保障基地為依托,利用民航和軍隊航空、軍隊鐵路軍代處、軍隊陸空軍船部隊、汽車部分隊以及國有大型運輸企業等軍地投送力量,綜合運用物聯網技術,建設一個中心(集結轉運中心),保障兩個方向(兩個重點戰略方向),通過網絡支撐體系、信息資源體系和應用服務體系,為軍隊戰略投送、國家應急救援等任務提供全方位支撐,并實現應急投送鏈條及投送對象的全過程可視可控。
鄭州應急投送保障基地項目建設總投資11萬多元,建設周期近3年,占地630畝。該項目在鄭州基地原有的條件基礎上,建設了近400m2調度指揮大廳和近2000m2數據機房,購置了近20萬臺套軟硬件設備、傳感器及感知設備。該工程包括一個中心,即物流基地數據中心;三個平臺,即多網匯聚平臺、指揮調度平臺、智能感知平臺;五大系統,即物流基地轉運作業管控系統、軍事運輸動態監控系統、軍民融合應急投送模型演練系統、物流企業集群公共服務門戶系統、物流金融服務綜合信息管理系統;四個典型應用,即血液供應及醫療衛生保障綜合調度系統、基于航空運輸的快速運轉系統、糧油食品冷鏈物流安全管控系統、多式聯運綜合運輸服務系統。
鄭州應急投送保障基地的建設作為“世界先進、國內領先、全軍一流、軍民融合、引領示范”的樣板工程,在建設的過程中,特別突出物聯網、大數據和云計算等現代信息技術在軍事物流和戰略投送體系建設以及未來應用中的主導作用。例如,為提升軍交運輸“需求實時感知”的信息支撐能力,在提報需求時,轉變現行的計劃提報方式,改為提報單位直接提報運輸需求,軍交運輸相關部門統籌考慮輸送方案;在預測的需求時,基于北斗體系化應用系統,估算戰場油料消耗,預測油料運輸需求。通過物聯網技術,實現了將物理上分散的文本、音視頻和圖片數據融合匯聚成體系軍事運輸數據,再通過大數據技術,挖掘分析出運輸需求數據。
后期,注重軍民融合物聯網技術的融合創新和軍民通用標準的研制,堅持戰斗力標準,通過設施設備的建設改造和配套完善,分別在沈陽、北京、南京、武漢、成都和烏魯木齊建設其余6個應急投送保障基地,通過統籌優化軍地鐵路、公路、水、空運輸力量資源,構建現代化的軍事物流和應急投送保障鏈,形成實體化軍民融合式新型保障力量體系。切實提高基于信息系統的體系作戰后勤保障能力,加快建成現代后勤模式和制度,提高建制部隊戰略投送能力和后勤物資區域輻射保障能力,建設以信息為主導,集聯儲、運輸、配送等功能于一體,平戰結合、寓軍于民的大型化、綜合化、現代化軍事物流基地。
3.2.3 軍事物流信息化與物聯網發展趨勢
目前,物聯網在軍事物流中的應用尚處于起步階段,其標準、技術、運行模式以及配套機制等還不成熟。雖然物聯網的概念已經引起全球關注,但有許多核心技術需攻克,其發展處于探索和創新之中。
3.2.3.1 標準化問題
物聯網需要標準化的數據庫、標準化的軟硬件和數據接口、互聯互通的網絡平臺、統一的物體身份標識和編碼系統,才能實現軍事物流各個環節全程可視可控,實現數據的互認互通。各類協議標準如何統一則是一個漫長的過程,這正是限制物聯網在軍事物流發展的關鍵所在。
3.2.3.2 信息安全問題
物聯網互聯互通的智能化管理建立在系統與系統間、實體與實體間信息開放的基礎之上,在這種環境中如何確保軍事物流信息的安全,防止軍事信息泄露,如何采用多種安全技術和手段,從運行權限、數據安全和網絡安全三個層面筑牢信息安全防線,將是物聯網在軍事物流領域推進過程中需要突破的重大障礙之一。
3.2.3.3 資金成本問題
物聯網在軍事物流領域的應用是一項龐大復雜的系統工程,涉及相關理論研究、人才的培養,以及各類軟硬件的研發,必然需要投入大量的經費。如何按照“全面規劃、分步實施、突出重點、全面推進”的建設原則,有效控制軍事物流活動過程中的費用支出,合理降低軍事物流活動中的消耗,是軍事物流信息化深入發展的研究內容。
綜上所述,物聯網及其相關技術將給軍事物流帶來前所未有的機遇,它在人與物的單向“通話”的基礎上擴展為人與物、物與物之間的“對話”,它賦予軍事物流高級智能,改變軍事物流從物資的采購、倉儲、運輸到配送等整個過程,使軍事物流各環節更加高效便捷,提升軍事物流流通效率和軍事物流系統的自適應能力。