2.3 物联网军事应用模式分析
为了探讨物联网的军事应用模式,我们首先熟悉一下蓝海战略和长尾理论对物联网军事应用业务的影响。
蓝海战略(Blue Ocean Strategy)描述了如何在一个未被挖掘的市场空间里(俗称“蓝海”),通过创造新的用户需求造就一个高增长和高利润的企业,而不是让企业在一个客户需求早已明确存在的产业领域(俗称“红海”)和竞争对手做“血刃性的面对面竞争”。实际上蓝海战略不过也就是一些MBA教授们“事后”通过“沙盘推演”总结出来的一种启迪智慧的“思想火花”而已,他们没有也不可能提供具体的实施手段。蓝海战略思路在产业发展初期可以形成一些好的商业模式,抢先抓住一些好的商业机会,给企业一个好的先入优势,一旦进入市场,窗户纸捅破,也就立即变成了“红海”,也就是说,真正的蓝海并不存在,要成功无法逃脱面对面的实力竞争。因此,红海是基础,蓝海是机会,没有红海战略建立起来的基础,就不会出现蓝海战略中的机会。在物联网产业,我国和国际基本处于同一起跑线,并已上升为我国国家战略。因此必须一手抓红海战略打好基础,一手抓蓝海战略抓住机会,尤其是制定类似于互联网HTML那样的物联网军事应用的统一数据表达、交换和处理标准,占领物联网军事应用的制高点。
长尾理论是一种统计学现象,是统计学中Zipf定律的口语化表达。Zipf定律说的是文字使用率问题,如我们通常只需要少数常用的汉字,就能表达出大部分知识内容,这些文字出现频率很高,而绝大多数的汉字难得一用,出现频率很低,处于长长的尾部。因为技术手段不够,过去我们只能关注重要的人或重要的事(头部),造成了我们需要更多的精力和成本才能顾及到大多数人或事(尾)。例如,在软件开发和销售时,我们只能关注少数几个主干行业,无暇顾及其他应用面较窄的行业。而在网络时代,由于技术的发展,人们有可能以很低的成本关注“尾部”,由此产生的总体效益甚至超过“头部”。例如,亚马逊的在线售书模式使得非畅销书(长尾)的总体销量之和超过畅销书(头部)的销售收益。物联网技术正在将大量的小规模市场转化为大规模市场,网络时代是关注“长尾”、发挥“长尾”效应的时代。因此,物联网军事应用也将不仅局限于一个个的局部应用,随着技术的发展和融合,使得原来的各类局部应用因为技术融合产生的“共性”而转化和融为一个庞大的物联网军事应用体系。
在军事领域中利用物联网的“长尾”和“蓝海”,将会带来大量的、形式多样的、独特的聚合性应用服务,并且随着“人-物”式应用、“物-物”式应用不断的开发和集成,物联网军事应用规模也将被逐步培育和扩大,因此我们需要重视蓝海战略和长尾理论对物联网军事应用模式的影响,以促进物联网军事应用由点及面,由低层次向高层次逐步、快速发展。有关物联网军事应用模式,本书认为可以从信息感知、信息传输、信息服务三个不同的角度来分析研究。
2.3.1 信息感知角度
信息感知是物联网应用的基础,以信息感知为重点的物联网军事应用也是物联网军事应用的基础模式。在军事领域通常将目标分为协作目标和非协作目标,所采取的信息感知手段是有所差别的,这也是物联网在军事领域的应用区别于民用物联网应用的显著特征之一。对于协作目标而言,一般可以采取直接的主动式信息感知方式,如粘贴RFID等各类电子标签;而对于非协作目标,通常只能采取间接的信息感知手段,如通过传感器或雷达获取目标信息,相应地分别对应基于RFID的军事物联网应用模式和基于传感网的军事物联网应用模式。
1.基于RFID的军事物联网应用模式
基于RFID的军事物联网应用模式通常是指通过对我方或友方的各类作战要素、作战单元“贴上”RFID标签,使得移动或非移动的战场物资、武器装备或作战人员连接起来,实现战场资源的连接、跟踪和管理。当然,这种应用模式绝不仅仅限于RFID标签,还包括其他的识别装置(如扫描条码),甚至未来可能出现的各类新型自动化标签。由于不可能在敌方目标上粘贴标签,所以这种基于RFID的军事物联网应用模式一般都是用于以控制和管理我方或友方活动为主的指挥控制、勤务支援领域,如力量控制、军事运输、物资供应、装备维护等,其示意图如图2-1所示。
▶ 图2-1 基于RFID的军事物联网应用模式
2.基于传感网的军事物联网应用模式
由于军事领域目标存在我方、友方、敌方之分的特殊性,这就使得对敌方目标进行探测和监视活动时,基于传感网的军事物联网应用模式的优势就显现出来。基于传感网的军事物联网应用模式中的传感网并不局限于狭义上的传感器组网,也包括其他的各类侦察监视手段,如卫星、飞艇、雷达、无人飞机等。这种军事物联网应用模式通过各类传感器及其他侦察监视手段,间接连接非协作目标,进行信息的感知探测,为战场提供各类具体的应用服务,如侦察监视、战场监控等,其概念图如图2-2所示。
▶ 图2-2 基于传感网的军事物联网应用模式
2.3.2 信息传输角度
信息传输是连接信息感知和信息应用的必不可少的纽带。以信息传输为重点,将各种机器和人联系起来,实现机器和人之间的泛在通信,在此基础上开展各类军事个性化应用,也是物联网军事应用的一个重要方面。基于M2M的军事物联网应用模式是其中的典型。
M2M中的M广义上可以指机器或人(Machine/Man),通常是指装有嵌入式系统的设备。基于M2M的军事物联网应用模式借鉴了民用通信运营商主导的M2M模式的发展理念,与民用M2M模式相似,通过长距离无线通信或骨干通信网络,使得机器与机器、人与人或人与机器联系起来,进行信息交换和作战装备的管理控制。由于对于机器的理解范围不同,使得基于M2M的军事物联网应用的覆盖范围与基于RFID和传感网的应用范围存在部分重叠。基于M2M的军事物联网应用主要用于武器控制、信息基础设施建设等,其应用概念如图2-3所示。需要说明的是,军事领域的信息基础设施通过建立统一的通信栅格,并以此为基础提供端到端的信息服务,这里的端可以泛指机器或人。所以在信息基础设施建设中,完全可以借鉴或采用基于M2M的军事物联网应用模式,实现端到端的泛在信息服务。
▶ 图2-3 基于M2M的军事物联网应用模式
2.3.3 信息服务角度
物联网军事应用的最终目的就是通过对全源军事资源的透明利用,为作战提供具体的、合适的信息服务,信息服务可以通过一个或多个分布式应用业务流程来实现,从这个角度来看,军事物联网应用模式可以具体地分为业务定制模式和公共服务模式。
1.业务定制模式
在业务定制模式下,用户需要自己查询、确定业务的类型和内容。业务定制模式主要包含业务定制和业务退订两个过程。用户可以通过主动查询和信息推送两种方式,获取物联网系统提供的业务类型及业务内容。图2-4显示了业务定制过程的主要环节。用户挑选业务类型,确定业务内容后,向物联网军事应用系统定制业务。物联网军事应用系统受理业务请求后,会确认业务已成功定制。之后建立用户与所定制业务的关联,并将业务相关的操作以任务形式交付后台执行。任务执行返回的数据或信息由物联网军事应用系统反馈给用户。
▶ 图2-4 业务定制过程
图2-5显示了业务退订过程的主要环节。用户向物联网军事应用系统提交需要退订的业务类型和内容,物联网军事应用系统受理业务退订的请求,解除用户与业务之间的关联,之后会给用户一个确认,表示业务已经成功退订。
▶ 图2-5 业务退订过程
业务定制模式的典型例子包括军事个人用户向物联网军事应用系统定制情报服务信息、气象服务信息、地理服务信息、水文服务信息等。企业级用户向物联网军事应用系统定制的服务包括作战基础数据、军事物流信息、区域武器控制信息等。
2.公共服务模式
在公共服务模式下,通常由高级别的军事部门组织建立公共服务的业务平台,在业务平台之上定义业务类型、业务规则、业务内容、业务受众等。与业务定制模式不同,公共服务模式无须定制,公共服务的业务平台会自动将有效业务受众与相关业务进行关联,推送业务信息。
图2-6显示了物联网军事公共服务业务平台的系统结构。业务平台的核心层包括业务规则、业务逻辑和业务决策三部分,各部分之间彼此关联、相互协调,保证公共服务业务顺利、有效地运行。此外,业务逻辑组件与信息收集系统相连;业务决策组件与指挥调度系统、信息发布系统相连。信息收集系统、指挥调度系统和信息发布系统处在外围层,因为这些系统可由第三方提供。公共服务模式的典型例子包括区域空情监视与预警信息发布系统、军事后勤食品安全系统、战场环境监测系统等,这些系统无时无刻不在为军事领域的用户提供服务。
▶ 图2-6 物联网军事公共服务业务平台系统结构