基于移動互聯(lián)技術(shù)的裝備信息軍民傳輸應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計方法研究

尹 航 謝汶姝 單崇喆 崔海斌

（1.北京宇航系統(tǒng)工程研究所，北京 100076；2.中國人民解放軍91515部隊，三亞 572000）

本文提出一種基于移動互聯(lián)技術(shù)的軍民兩地裝備信息傳輸應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計方法，用以解決軍方和工業(yè)部門裝備保障信息一致性問題，以及軍民兩地信息傳輸保密性問題，為移動互聯(lián)在軍事上的應(yīng)用提供保障，為軍方提供人性化、智能化的保障云服務(wù)，提升用戶體驗。同時，也能夠在裝備研制階段為工業(yè)部門提供高效優(yōu)質(zhì)的信息應(yīng)用平臺，提升裝備研制手段，提高研制效率。

一、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等移動互聯(lián)技術(shù)發(fā)展分析

移動互聯(lián)技術(shù)帶來新一代信息技術(shù)的變革，催生了一種新的經(jīng)濟形態(tài)，即充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)要素配置中的優(yōu)化和集成作用，形成了更廣泛的以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)設(shè)施和實現(xiàn)工具的經(jīng)濟發(fā)展新形態(tài)[1]。移動互聯(lián)技術(shù)改變了PC互聯(lián)網(wǎng)時代的使用模式，呈現(xiàn)出“碎片化、社交化、社群化、民主化、場景化和位置化”的特征，機器與機器、機器與人、機器與服務(wù)的連接關(guān)系呈幾何級數(shù)增長，任何人、任何物、任何時間、任何地點都能夠?qū)崿F(xiàn)永遠(yuǎn)在線、隨時互動。這將重構(gòu)現(xiàn)有經(jīng)濟模式，也給各領(lǐng)域顛覆性創(chuàng)新應(yīng)用的出現(xiàn)帶來無限可能。

二、產(chǎn)品編碼現(xiàn)狀分析

產(chǎn)品編碼是以信息自動識別與信息采集為需求的一種信息應(yīng)用技術(shù)。其中，條碼是研究最早、技術(shù)發(fā)展最為成熟、應(yīng)用最為廣泛的一種。隨后，以條碼識讀為基礎(chǔ)的POS機自動銷售在歐美興起，并迅速向全世界其他地區(qū)展開。隨著貿(mào)易全球化的發(fā)展，EAN與UCC兩大組織也從技術(shù)合作最終走向聯(lián)合。最初零售端的條碼掃描應(yīng)用也隨著EAN與UCC兩大組織不斷合作與融合，發(fā)展成為全球供應(yīng)鏈及電子商務(wù)過程統(tǒng)一應(yīng)用的全球物品標(biāo)識系統(tǒng)，即EAN.UCC系統(tǒng)。與之相似的還有北約編碼NCS系統(tǒng)和美國國防部物資唯一標(biāo)識項目IUID[2]。

從國際上一些主流編碼體系可以看出，產(chǎn)品唯一標(biāo)識編碼是各國對民用和軍用資產(chǎn)進(jìn)行管理的通行基礎(chǔ)。產(chǎn)品唯一標(biāo)識賦予了產(chǎn)品唯一身份，為產(chǎn)品識別、流轉(zhuǎn)和信息化管理提供條件。國際編碼體系的共同特點是編碼分類方法范圍廣泛，顆粒度根據(jù)需求可細(xì)化，能夠體現(xiàn)應(yīng)用項目的范圍和特點。編碼在軍事應(yīng)用上，可實現(xiàn)準(zhǔn)確、高效、及時地管理與發(fā)放軍需物資，從而降低國防采辦控制管理成本、增加物流配送的透明度及提高后勤維護保障效率。國內(nèi)編碼體系的設(shè)計理念與美國軍用物資唯一標(biāo)識編碼體系一致[3]，采用了相同的編碼結(jié)構(gòu)，但在編碼位數(shù)和規(guī)則等具體操作層面上，則按照各軍兵種實際需求來操作，均有各自的特點。

三、裝備信息軍民傳輸應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

（一）系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)體系架構(gòu)如圖1所示，軍民兩地具有兩種信息通道：（1）基于移動互聯(lián)基站、軍用衛(wèi)星的無線通信網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男畔⒉捎镁幋a形式，產(chǎn)品編碼和信息編碼的解碼功能封裝成安全保密模塊，插接在專用移動終端，可在專用移動終端的APP上進(jìn)行編碼解析，獲取裝備信息的主題和標(biāo)簽字，實現(xiàn)關(guān)鍵信息的及時通信。（2）在工業(yè)部門提供的靠前維修保障中心架設(shè)裝備保障云，作為軍地網(wǎng)絡(luò)的橋梁，通過接通軍方和工業(yè)部門的兩個保障云服務(wù)器群以定期離線云同步的方式傳遞裝備保障信息，并向工業(yè)部門提供后臺數(shù)據(jù)中心的保障服務(wù)。這兩個信息通道可同時應(yīng)用，當(dāng)裝備出現(xiàn)異常時，通過移動互聯(lián)通道和APP移動客戶端進(jìn)行及時告警，再通過保障中心保障云通信進(jìn)行故障診斷與輔助維修。

該系統(tǒng)的設(shè)計主要實現(xiàn)了兩類應(yīng)用：（1）顛覆了現(xiàn)有軍地雙方信息傳輸模式，實現(xiàn)軍方內(nèi)部、軍方與工業(yè)部門之間的即時通信。裝備信息能夠高效互聯(lián)，使軍方隨時掌握裝備的狀態(tài)，隨時溝通任務(wù)需求。（2）顛覆了現(xiàn)有軍地裝備保障模式，通過提供保障云服務(wù)使得軍方在需要工業(yè)部門參與保障任務(wù)時，能夠?qū)⒉糠窒嚓P(guān)數(shù)據(jù)推送到云端，以便為工業(yè)部門提供技術(shù)支持。同時，工業(yè)部門也可通過云端，將后臺強大的裝備保障平臺計算資源、信息資源以及定制化服務(wù)租賃給用戶，用戶無需花費大量物資即可在云端獲得相應(yīng)的保障服務(wù)。

（二）系統(tǒng)部署

將移動互聯(lián)的軍民兩地裝備信息傳輸應(yīng)用系統(tǒng)部署在三方：（1）軍方、工業(yè)部門和靠前保障中心。在軍方區(qū)域，系統(tǒng)建設(shè)裝備電子標(biāo)簽體系、信息采集終端、分布式數(shù)據(jù)中心、分布式信息管理系統(tǒng)、軍用基站、移動終端APP應(yīng)用系統(tǒng)。（2）工業(yè)部門。具備工業(yè)部門綜合保障數(shù)據(jù)中心、工業(yè)部門專用基站、移動終端APP應(yīng)用系統(tǒng)。（3）靠前保障中心建設(shè)裝備保障云平臺?？壳氨Ｕ现行氖枪I(yè)部門在前方建立的維修基地，裝備保障云平臺使得用戶無需關(guān)注該基地建設(shè)的實際地理位置，維修基地將以云服務(wù)的模式提供數(shù)據(jù)與服務(wù)。

（三）系統(tǒng)鏈路設(shè)計

系統(tǒng)具有以下通信鏈路：

（1）通過移動互聯(lián)實現(xiàn)的通信鏈路。主要用于移動終端之間，傳輸裝備的關(guān)鍵性、摘要性、緊急性信息，采用符合國軍標(biāo)的產(chǎn)品唯一標(biāo)識編碼和具有自主知識產(chǎn)權(quán)的動態(tài)編碼技術(shù)實現(xiàn)信息的編碼與加密。在軍方內(nèi)部建設(shè)軍用基站，實現(xiàn)軍方內(nèi)部移動終端通信，在工業(yè)部門內(nèi)部建立工業(yè)部門專用基站，實現(xiàn)工業(yè)部門內(nèi)部移動終端通信，軍方與工業(yè)部門之間的通信通過軍用衛(wèi)星實現(xiàn)。

（2）通過傳統(tǒng)光纖網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的通信鏈路。在軍方，通過對裝備電子標(biāo)簽進(jìn)行掃碼，由信息采集終端獲取裝備編碼信息及相關(guān)數(shù)據(jù)，存儲在軍方數(shù)據(jù)中心，由信息管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。在需要工業(yè)部門保障服務(wù)時，將相關(guān)數(shù)據(jù)同步到裝備保障云的服務(wù)器中，通過云同步將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦I(yè)部門綜合保障數(shù)據(jù)中心，由上層應(yīng)用進(jìn)行業(yè)務(wù)處理。

（3）兩條通信鏈路的無縫銜接。兩條鏈路通過各自的基站實現(xiàn)信道無縫連接，即基站可在移動終端與信息管理系統(tǒng)之間進(jìn)行通信，實現(xiàn)關(guān)鍵信息（編碼密碼）與相關(guān)詳細(xì)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)及信息系統(tǒng)自動向移動終端推送所需數(shù)據(jù)的服務(wù)。

（四）系統(tǒng)應(yīng)用模式設(shè)計

1.即時通信應(yīng)用設(shè)計

系統(tǒng)通過移動終端APP實時傳輸加密的編碼，通信鏈路上只可見編碼，發(fā)送端和接收端用戶只可見信息，編碼由系統(tǒng)自動生成和解碼，實現(xiàn)軍方內(nèi)部、軍方與工業(yè)部門對關(guān)鍵性、摘要性、緊急性的信息即時通信。再依托傳統(tǒng)信息平臺，獲得與關(guān)鍵信息關(guān)聯(lián)的更詳細(xì)的數(shù)據(jù)。

該系統(tǒng)通過3個途徑，實現(xiàn)軍方與工業(yè)部門的信息實時傳輸：（1）對關(guān)鍵信息編碼進(jìn)行加密，能夠建立軍地雙方的隨時隨地通信（傳輸?shù)膬?nèi)容只限于概要性內(nèi)容）。（2）提出裝備保障云策略，在滿足現(xiàn)有安全保密要求下，軍方能夠?qū)⑿枰夹g(shù)保障的相關(guān)詳細(xì)數(shù)據(jù)傳輸給工業(yè)部門，實現(xiàn)了軍地雙方大數(shù)據(jù)量的同步。（3）通過統(tǒng)一的編碼元數(shù)據(jù)庫設(shè)計，能夠使通過編碼密碼進(jìn)行傳輸?shù)年P(guān)鍵信息與本地信息系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)無縫關(guān)聯(lián)。

2.保障云服務(wù)應(yīng)用設(shè)計

裝備交付給軍方用戶后，由用戶獨立管理裝備信息，只是在有需要工業(yè)部門參與保障任務(wù)時（如年檢、大修等保障任務(wù)），由用戶解鎖一部分相關(guān)數(shù)據(jù)（如年檢測試數(shù)據(jù)、大修裝備相關(guān)履歷信息等）推送到云端，工業(yè)部門在云端獲取有限信息，以提供相應(yīng)保障服務(wù)。

此外，工業(yè)部門對裝備各型號實現(xiàn)資源的統(tǒng)一共享，集成后臺資源，能夠依托強大的后臺裝備綜合保障數(shù)據(jù)中心，通用保障云服務(wù)為用戶（某一型號裝備）提供資源租賃或定制化服務(wù)租賃。例如，用戶無需從事在基地建設(shè)備件庫、購買存儲備件、開發(fā)備件管理系統(tǒng)、以及配備備件管理崗位等工作，只需要通過云端購買備件管理服務(wù)，按年資費后不需要任何投入，其他事情交給工業(yè)部門處理。工業(yè)部門能夠根據(jù)用戶需要及時主動地提供備件供應(yīng)與更換服務(wù)，對壽命即將到期的裝備還具有提前提醒、主動預(yù)約、上門服務(wù)的功能。

保障云的建設(shè)解決了軍地雙方網(wǎng)絡(luò)物理隔離的前提下，數(shù)據(jù)信息能夠根據(jù)需要進(jìn)行及時交換的問題。解決策略為：裝備保障云里有兩套服務(wù)器設(shè)備和相同應(yīng)用系統(tǒng)，用于處理裝備維修業(yè)務(wù)所需的數(shù)據(jù)。其中一套設(shè)備接入軍方光纖網(wǎng)，另一套設(shè)備接入工業(yè)部門光纖網(wǎng)。兩套系統(tǒng)將定期（如以1天為周期）與不定期（任務(wù)驅(qū)動）地進(jìn)行信息云同步，在同步之前需要人工斷掉兩套系統(tǒng)對外的光纖網(wǎng)絡(luò)，形成離線式私有云。在同步完成之后再接入各自光纖網(wǎng)絡(luò)，傳輸所需信息到數(shù)據(jù)中心，支撐上層各種終端的應(yīng)用。

四、關(guān)鍵技術(shù)

基于移動互聯(lián)的軍民兩地裝備信息傳輸應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)涉及以下4項關(guān)鍵技術(shù)：（1）移動互聯(lián)技術(shù)。通過軍用衛(wèi)星對移動終端互聯(lián)，實現(xiàn)軍方與工業(yè)部門之間重要信息（以編碼密碼形式）的即時通信；通過專用基站對移動終端互聯(lián)，實現(xiàn)軍方內(nèi)部、工業(yè)部門內(nèi)部重要信息即時通信；通過專用基站對移動終端與信息管理系統(tǒng)互聯(lián)，實現(xiàn)關(guān)鍵信息系統(tǒng)與裝備相關(guān)詳細(xì)信息關(guān)聯(lián)。（2）大數(shù)據(jù)技術(shù)。在工業(yè)部門前方維修基地的系統(tǒng)建設(shè)中使用大數(shù)據(jù)技術(shù)，實現(xiàn)軍方與工業(yè)部門數(shù)據(jù)的快速同步。（3）分布式技術(shù)。采用分布式技術(shù)在營—旅—基地這3個層級數(shù)據(jù)中心建設(shè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和資源的全局式管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時共享。（4）云計算技術(shù)。在工業(yè)部門前方維修基地的系統(tǒng)建設(shè)中使用云計算技術(shù)，建設(shè)私有云，實現(xiàn)軍方與工業(yè)部門數(shù)據(jù)的快速同步。

五、結(jié)束語

本文分析了移動互聯(lián)技術(shù)和產(chǎn)品編碼技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并提出了系統(tǒng)架構(gòu)、鏈路設(shè)計、應(yīng)用模式設(shè)計和關(guān)鍵技術(shù)，為實現(xiàn)裝備在全壽命周期的數(shù)據(jù)鏈條暢通，在裝備保障領(lǐng)域完成互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型及顛覆性創(chuàng)新應(yīng)用提供了技術(shù)支撐。

[1]王吉斌，彭盾.互聯(lián)網(wǎng)+——傳統(tǒng)企業(yè)的自我顛覆、組織重構(gòu)、管理進(jìn)化與互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型[M].北京：機械工業(yè)出版社，2015.

[2]宮磊，王丙義.美國國防部物資唯一標(biāo)識項目的規(guī)劃和實施[J].航空標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2011（2）：42～44.

[3]王丙義.信息分類與編碼[M].北京：國防工業(yè)出版社，2003.