數(shù)據(jù)鏈技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的借鑒與啟示

王蘇樂(lè) 吳道龍

摘 要：本文首先對(duì)數(shù)據(jù)鏈技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)述，然后結(jié)合數(shù)據(jù)鏈與物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)共性，淺析了軍事領(lǐng)域中數(shù)據(jù)鏈技術(shù)對(duì)民用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的借鑒與啟示。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)鏈；物聯(lián)網(wǎng)；軍民融合

隨著軍民融合的國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的牽引，眾多軍用技術(shù)與民用技術(shù)相互融合、相互借鑒、相互轉(zhuǎn)化。其中，信息技術(shù)的通用性使得其軍民之間的界限越來(lái)越模糊，從而促使其成為軍民融合技術(shù)創(chuàng)新的重心之一。

1 數(shù)據(jù)鏈技術(shù)概述

由于數(shù)據(jù)鏈技術(shù)目前主要用于軍事領(lǐng)域，所以還不廣為人知。20世紀(jì)中后期，美國(guó)軍方為了軍事應(yīng)用的迫切需求，研究并發(fā)明了互聯(lián)網(wǎng)（Internet）、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）和數(shù)據(jù)鏈（Date Link），并將它們視為信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的三大基石。由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的廣泛適用性，很快在民用領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用，成為了驅(qū)動(dòng)當(dāng)代全球經(jīng)濟(jì)的引擎，而數(shù)據(jù)鏈技術(shù)僅僅在民用航空領(lǐng)域有所應(yīng)用。

數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)菑臄?shù)據(jù)采集到信息共享、指揮和戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作控制的數(shù)據(jù)處理、傳輸與控制網(wǎng)絡(luò)化信息系統(tǒng)，它是信息化武器系統(tǒng)的“生命線”，是聯(lián)合作戰(zhàn)的關(guān)鍵信息系統(tǒng)裝備，數(shù)據(jù)鏈將戰(zhàn)場(chǎng)上的C4KISTAR系統(tǒng)（指揮Command、控制Control、通信Communications、計(jì)算機(jī)Computer、殺傷Kill、情報(bào)Intelligence、監(jiān)視Surveillance、目標(biāo)捕獲Target Acquisition、偵察Reconnaissance）與武器平臺(tái)鏈接成一個(gè)有機(jī)整體，形成戰(zhàn)場(chǎng)統(tǒng)一態(tài)勢(shì)，共享各類(lèi)信息資源，有效實(shí)施精確打擊，將ISTAR整合到“打擊鏈”的各個(gè)環(huán)節(jié)，將傳感器信息在網(wǎng)內(nèi)共享時(shí)間從數(shù)小時(shí)縮短到數(shù)分鐘，成為作戰(zhàn)能力的倍增器。在最近幾次局部戰(zhàn)爭(zhēng)中，數(shù)據(jù)鏈都發(fā)揮了十分重要的作用，而信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的基本特征也通過(guò)數(shù)據(jù)鏈從以作戰(zhàn)平臺(tái)為中心向以網(wǎng)絡(luò)為中心轉(zhuǎn)變。

2 數(shù)據(jù)鏈與物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)共性

物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，是通過(guò)信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)視、控制和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)并非僅僅是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，而是可以提供全面感知、可靠傳遞、智能處理等服務(wù)，最終實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)。

與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的物物相連以形成各種應(yīng)用場(chǎng)景相類(lèi)似，數(shù)據(jù)鏈技術(shù)是將不同的作戰(zhàn)平臺(tái)和武器作戰(zhàn)單元“武武相連”以形成特定的軍事能力的信息化技術(shù)，其依靠消息標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)元素字典、傳輸與組網(wǎng)技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了高效的傳輸和低開(kāi)銷(xiāo)的網(wǎng)絡(luò)，還實(shí)現(xiàn)了真正意義上的機(jī)器對(duì)機(jī)器通信。因此，數(shù)據(jù)鏈可以看作是在軍事領(lǐng)域應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

● 連接對(duì)象方面：物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物物相連，數(shù)據(jù)鏈實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)要素交鏈。

● 信息來(lái)源方面：物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)鏈的信息來(lái)源都是信息傳感設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)主要有射頻識(shí)別（RFID）、紅外傳感、全球定位系統(tǒng)、激光掃描等等，而數(shù)據(jù)鏈用于信息獲取的傳感器有雷達(dá)、光電＼紅外傳感器、陀螺儀、油量傳感器等等。

● 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議方面：物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)鏈都需要通過(guò)約定的協(xié)議實(shí)現(xiàn)信息交互和互操作，典型的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議有NB-IoT 、LTE-M、Sigfox、LoRa、Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee、Z-Wave等等，不同數(shù)據(jù)鏈如Link 16、Link 22、TTNT、NTCDL等也約定了相應(yīng)的消息標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)元素字典。

● 信息共享方面：物聯(lián)網(wǎng)將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)并實(shí)現(xiàn)信息交互與共享，數(shù)據(jù)鏈將作戰(zhàn)要素連接起來(lái)并實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息的共享。

● 身份識(shí)別方面：與物聯(lián)網(wǎng)中采用的電子標(biāo)簽進(jìn)行的身份識(shí)別相似，數(shù)據(jù)鏈通過(guò)平臺(tái)編識(shí)號(hào)進(jìn)行身份識(shí)別。

● 應(yīng)用服務(wù)方面：物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)視、控制和管理等功能服務(wù)，而數(shù)據(jù)鏈需要實(shí)現(xiàn)偵察識(shí)別、定位導(dǎo)航、跟蹤監(jiān)視、指揮控制、精確打擊等作戰(zhàn)能力服務(wù)。

3 對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的借鑒與啟示

數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)敲嫦蜃鲬?zhàn)應(yīng)用的技術(shù)，面對(duì)復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境和作戰(zhàn)需求，具有比物聯(lián)網(wǎng)更高的技術(shù)需求，如：

● 高可靠性：作戰(zhàn)應(yīng)用背景下的數(shù)據(jù)鏈具有較高的可靠性要求，必須保證信息實(shí)時(shí)可達(dá)，并且具備抗干擾、抗截獲能力。

● 廣域覆蓋：數(shù)據(jù)鏈需要覆蓋數(shù)百公里的作戰(zhàn)半徑，涉及陸、海、空、天、電的跨域協(xié)同。

● 高移動(dòng)性：數(shù)據(jù)鏈所連接作戰(zhàn)單元大多為高移動(dòng)性的平臺(tái)，尤其是戰(zhàn)斗機(jī)等具有超高的移動(dòng)性的節(jié)點(diǎn)。

● 高精度時(shí)空統(tǒng)一：各系統(tǒng)成員要能在共同的坐標(biāo)系中確定自己的精確位置，并連續(xù)地實(shí)時(shí)地將此位置數(shù)據(jù)報(bào)告給其他戰(zhàn)術(shù)單位，并且擁有統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)，以便完成協(xié)同作戰(zhàn)任務(wù)。

● 低時(shí)延網(wǎng)絡(luò)去中心化：要在整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)上提供上述能力而盡量不受人為的地理邊界或通信管理功能的限制。

隨著廣泛的技術(shù)進(jìn)步和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求的提高，物聯(lián)網(wǎng)也可能會(huì)面對(duì)這些數(shù)據(jù)鏈技術(shù)研究和突破的技術(shù)難點(diǎn)。數(shù)據(jù)鏈技術(shù)從20世紀(jì)50年代發(fā)展至今，經(jīng)歷了長(zhǎng)足的發(fā)展和改進(jìn)，對(duì)照這“軍事物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展過(guò)程，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著深刻的借鑒和啟示意義，物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的發(fā)展必將經(jīng)歷從獨(dú)立封閉向開(kāi)放的、松耦合的結(jié)構(gòu)演變；物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程也將從多家標(biāo)準(zhǔn)組織相對(duì)割裂的規(guī)范到統(tǒng)一，從以技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化為主向應(yīng)用和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化為主發(fā)展；物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)發(fā)展也將從以發(fā)展基礎(chǔ)技術(shù)為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詽M足服務(wù)需求的智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為重心；最終物聯(lián)網(wǎng)將成為泛在的、模塊化、接口標(biāo)準(zhǔn)化的獨(dú)立于具體應(yīng)用的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，可以按需自動(dòng)配置網(wǎng)絡(luò)資源和數(shù)據(jù)資源，提供更廣闊的按需定制的服務(wù)。

4 結(jié)語(yǔ)

在軍民融合的大背景下，數(shù)據(jù)鏈和物聯(lián)網(wǎng)兩者間的技術(shù)轉(zhuǎn)化具有重要意義，而物聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)放架構(gòu)思想、廣泛應(yīng)用場(chǎng)景以及相關(guān)技術(shù)群也必然有助于數(shù)據(jù)鏈技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]周翔，王兆偉，李曉波，張海斌.數(shù)據(jù)鏈中消息標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化研究[J].中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào)，2017（02）.

[2]周鵬.美軍數(shù)據(jù)鏈發(fā)展研究[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2015（6）：38-39.

[3]米標(biāo).探究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新發(fā)展策略[J].科技展望，2017（21）.

[4]李正煊，李芳芳，韓建偉.當(dāng)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的瓶頸和處理簡(jiǎn)析[J].電子制作，2015（18）.

作者簡(jiǎn)介：王蘇樂(lè)（1990-），男，漢族，陜西西安人，碩士，工程師，中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十研究所電子與信息網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，工程師，研究方向?yàn)闊o(wú)線通信、數(shù)據(jù)鏈及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。