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无线通讯网络技术在军事中的应用

作者:时间:2016-10-10来源:网络

21世纪,是技术的时代!“无论你身处何地、身处何时,技术将使你取你所需。”随着21世纪的到来,技术的使用已经深入到人们的日常生活,并改变了人们商业贸易的模式。自19世纪末电磁波的发现以来,无线通讯的发展可说是日新月异。不论是在或商业用途、人们的日常生活里几乎都已经跟无线通讯脱离不了关系了。近年来,随着科技的发展和网络的延伸,人们在任何时间、任何地点对信息进行访问和处理的愿望正逐渐地成为现实,无线连接已经成为信息技术和产品发展的重要方向之一。这种趋势在领域也不例外。其实,无论是无线通讯技术还是网络技术,它们的出现都必须是和密切相关的。随着高科技的迅速发展,现代战争从基于资源的平台中心战进展到协同作战的网络中心战,一种全新的作战样式:21世纪作战系统工程—“网络中心战”—正在形成,而这与无线通讯网络技术的迅速发展息息相关!

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201610/306173.htm

射频识别技术在军事中的应用

射频识别(Radio FrequencyIdentification,RFID)技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术。射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。

射频识别系统通常由电子标签(射频标签)和阅读器组成。电子标签内存有一定格式的电子数据,常以此作为待识别物品的标识性信息。应用中将电子标签附着在待识别物品上,作为待识别物品的电子标记。阅读器与电子标签可按约定的协议互传信息,通常的情况是由阅读器向电子标签发送命令,电子标签根据收到的阅读器的命令,将内存的标识性数据回传给阅读器。这种是在无接触方式下,利用交变磁场或电磁场的空间耦合及射频信号调制与解调技术实现的。

射频识别技术的发展得益于多项技术的综合发展。所涉及的关键技术大致包

括:芯片技术、天线技术、无线收发技术、数据变换与编码技术、电磁传播特性。随着技术的不断进步,射频识别产品的种类

将越来越丰富,应用也越来越广泛。可以预计,在未来的几年中,射频识别技术将持续保持高速发展的势头。射频识别技术的发展将会在电子标签(射频标签)、阅读器、系统种类等方面取得新进展。

下文介绍一个具体的RFID军事应用案例—部队枪械自动识别管理系统。

利用RFID技术实现军队枪械自动识别和信息化管理,能提供一个对部队枪械的发放、出入库、使用维护时的自动识别、智能管理的数字化平台。系统能有效、准确、智能地对进出库房的枪械进行信息自动识别、采集、记录、上传,以及对枪械的维护信息进行快速的查询、统计,从而建立起军队军用物资管理的数字化信息管理系统。

应用RFID技术,已成为准确、快速、安全、可控军事物流发展的必然趋势,将为军事物资供应链管理带来革命性变革。

无线传感器网络(Wireless Sen-sor Network,WSN)技术的军事应用

传感器网络被认为是21世纪最重要的技术之一,它将会对人类未来的生活方式产生深远影响。2003年2月的美国《技术评论》杂志(《TechnologyReview》)评选出对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术,传感器网络被列为第一。近年来随着无线、集成电路、传感器以及微机电系统(MEMS)等技术的飞速发展,使得低成本、低功耗、多功能的微型无线传感器的大量生产成为可能,这些微型无线传感器具有无线通信、数据采集和处理、协同合作等功能,无线传感器网络(以下简称传感器网络)就是由许多这些传感器节点协同组织起来的。

传感器网络的节点可以随机或者特定地布置在目标环境中,它们之间通过特定的协议自组织起来,能够获取周围环境的信息并且相互协同工作完成特定任务。传感器网络最初来源于美国先进国防研究项目局(DARPA-Defense Advanced ResearchProjects Agency)的一个研究项目,当时处于冷战时期,为了监测敌方潜艇的活动情况,需要在海洋中布置大量的传感器,使用这些传感器所监测的信息来实时监测海水中潜艇的行动。传感器网络与传统网络相比有一些独有的特点,正是由于这些特点使得传感器网络存在很多新问题,提出了很多新的挑战。

无线传感器网络是微电子技术、AdHoc 无线网络、分布式计算等信息技术发展和融合的产物。它利用低成本、低能耗、可计算的无线传感器网络节点收集、处理用户感兴趣的监测对象的数据,并在此基础上形成满足用户需求的高层应用。由于在军事、环境监测、医疗、农业、采矿等领域有广阔的应用前景,其研究引起了世界各国学术界和工业界的广泛重视,并成为近年来信息科学的一个研究热点。

无线传感器网络是一个十分活跃的研究领域,近年也出现了一些新的研究动向,主要体现在面向服务的无线传感器网络应用、无线传感器网格计算和面向无线传感器网络的软件工程几方面。

无线传感器网络(WSN)技术的军事应用案例可举美国国防部国防高级研究计划局(DARPA)和美国空军(USAF)正在合作开发的网络嵌入式系统技术(NEST)是WSN在军事方面的最新应用。利用广泛散布于特定区域、检查站、建筑物和护卫车队等地的WSN结点,作战人员能够对狙击手和其他隐蔽的射手进行定位。这些结点能够跟踪子弹产生的冲击波,在结点范围内测定子弹发射时产生声震和枪震的时间,以判定子弹的发射源。

总而言之,无线传感器网络很快将无处不在,同时,无线传感器网络(WSN)技术和RFID技术正在开始走向融合!3 低成本近距离无线技术(ZigBee)的军事应用新一代的无线传感器网络将采用802.15.4(ZigBee)协议。ZigBee是一种供廉价的固定、便携或移动设备使用的极低复杂度、成本和功耗的低速率无线连接技术,这个名字来源于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式,蜜蜂通过跳ZigZag形状的舞蹈来分享新发现的食物源的位置、距离和方向等信息。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,主要适合于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备中,同时支持地理定位功能。低成本、低功耗、应用简单的IEEE802.15.4/ZigBee协议的诞生为无线传感器网络及大量基于微控制的应用提供了互联互通的国际标准,也为军事应用提供了机遇。ZigBee是一种新兴的低成本近距离无线技术。近两年,无线传感器网络的飞速发展,大量无线终端诞生。这些以传感器和远程控制为代表的无线应用不需要较高的传输带宽,而需要较低的传输延时和极低的功率消耗,使用户能拥有较长的电池寿命和较多的器件阵列。蓝牙技术在这方面有很大的发展空间,但它不是一种符合传感器和低端面向控制等简单应用的专用标准,对那些在功耗或网络性能要求较高的个人无线应用就显得无能为力了。IEEE802.15.4/ZigBee协议的出现正好解决了这一问题。它在国家安全及军事上的主要应用是:(1) 监测战场人员及装备、机器人控制及监测敌军;(2) 评估军队作战的战果;(3) 核能、生物、化学攻击的侦察;(4) 边防警卫;无处不在,同时,无线传感器网络(WSN)技术和RFID技术正在开始走向融合!

低成本近距离无线技术(ZigBee)的军事应用

新一代的无线传感器网络将采用802.15.4(ZigBee)协议。ZigBee是一种供廉价的固定、便携或移动设备使用的极低复杂度、成本和功耗的低速率无线连接技术,这个名字来源于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式,蜜蜂通过跳ZigZag形状的舞蹈来分享新发现的食物源的位置、距离和方向等信息。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,主要适合于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备中,同时支持地理定位功能。

低成本、低功耗、应用简单的IEEE802.15.4/ZigBee协议的诞生为无线传感器网络及大量基于微控制的应用提供了互联互通的国际标准,也为军事应用提供了机遇。ZigBee是一种新兴的低成本近距离无线技术。

近两年,无线传感器网络的飞速发展,大量无线终端诞生。这些以传感器和远程控制为代表的无线应用不需要较高的传输带宽,而需要较低的传输延时和极低的功率消耗,使用户能拥有较长的电池寿命和较多的器件阵列。蓝牙技术在这方面有很大的发展空间,但它不是一种符合传感器和低端面向控制等简单应用的专用标准,对那些在功耗或网络性能要求较高的个人无线应用就显得无能为力了。IEEE802.15.4/ZigBee协议的出现正好解决了这一问题。

它在国家安全及军事上的主要应用是:

(1) 监测战场人员及装备、机器人控制及监测敌军;

(2) 评估军队作战的战果;

(3) 核能、生物、化学攻击的侦察;

(4) 边防警卫;

(5) 军事区域的监控照明、军队办公大楼的安全;

(6) 军队运输和军事勘测进行管理、控制、数据采集及其它遥感勘测;

(7) 部队营区家庭监控照明、安全和其它系统;

(8) 对军队医院病患、医疗设备及设施进行医疗和健康监控;

(9) 军用汽车的应用,配合传感器网络报告汽车所有系统的状态;

(10) 对于部队营区消费电子应用,对玩具、游戏机、电视、立体音响、DVD播放机和其它家电设备进行遥控。

(11) 有源RFID的军事应用,例如电池供电标签,它可用于产品运输、产品跟踪、存储较大物品和财产管理。

(12) 基于军用部门互联网的设备之间的机器对机器通信(M2M)等等。



关键词: 无线 通信 军事

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