智慧軍營(yíng)研究綜述及展望

張志成，張瑞權(quán)，馬昭，董一杰，吳成晟

(華北計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程研究所，北京 100083)

0 引言

面對(duì)當(dāng)今世界復(fù)雜的國(guó)際形勢(shì)以及緊張的國(guó)際關(guān)系，建設(shè)同國(guó)際地位相稱、同國(guó)家安全和發(fā)展利益相適應(yīng)的鞏固國(guó)防和強(qiáng)大軍隊(duì)，是社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的戰(zhàn)略任務(wù)[1]。

新時(shí)代的軍隊(duì)建設(shè)要不斷推動(dòng)機(jī)械化和信息化的融合發(fā)展，并且加快軍事的智能化發(fā)展，提升戰(zhàn)略能力。營(yíng)區(qū)是國(guó)家和軍隊(duì)的重要組成部分[2]，在《軍隊(duì)建設(shè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃綱要》中對(duì)部隊(duì)的信息化基礎(chǔ)設(shè)施以及數(shù)字化管理都有明確的要求，同時(shí)特別提出未來(lái)要著力新型部隊(duì)智慧營(yíng)區(qū)[3]。

從中央提出智慧營(yíng)區(qū)建設(shè)這一概念以來(lái)，智慧軍營(yíng)的建設(shè)快速發(fā)展。智慧軍營(yíng)指的是通過(guò)綜合運(yùn)用先進(jìn)信息技術(shù)，讓計(jì)算機(jī)如同人腦一樣讓計(jì)算機(jī)如同人腦一樣擁有“智慧”，打造人性化的智慧軍營(yíng)，應(yīng)用于營(yíng)區(qū)的各方各面[4]?，F(xiàn)階段較為先進(jìn)的營(yíng)區(qū)基本實(shí)現(xiàn)了營(yíng)區(qū)從傳統(tǒng)管理模式到信息化管理模式的轉(zhuǎn)型，完成了人員組織、車輛交通、信息通信、業(yè)務(wù)/政務(wù)、水和能源等核心系統(tǒng)的信息化建設(shè)[2]，但同樣暴露出了很多亟待解決的問(wèn)題，給智慧軍營(yíng)的后續(xù)建設(shè)與升級(jí)都埋下了很大的技術(shù)隱患，主要包括以下幾類主要問(wèn)題：

(1)“煙囪式”信息系統(tǒng)

通常在大型信息系統(tǒng)集成項(xiàng)目建設(shè)中，比如視頻監(jiān)控、周界安防、人員車輛管理、動(dòng)環(huán)監(jiān)控等業(yè)務(wù)系統(tǒng)由不同軟件廠商提供，各系統(tǒng)之間沒(méi)有交互與聯(lián)系，形成了信息孤島，難以真正實(shí)現(xiàn)營(yíng)區(qū)的智慧化。

(2)現(xiàn)有應(yīng)用架構(gòu)缺少橫向擴(kuò)展能力

隨著前端設(shè)備的功能以及性能的大幅提升，未來(lái)前端設(shè)備的種類以及數(shù)量將會(huì)越來(lái)越多，傳統(tǒng)單體軟件架構(gòu)在系統(tǒng)運(yùn)維升級(jí)、新功能部署以及新設(shè)備接入方面將難以應(yīng)對(duì)，不但需要消耗大量的精力進(jìn)行開(kāi)發(fā)升級(jí)，效果也并不理想。

(3)數(shù)據(jù)利用率低

很多智慧軍營(yíng)的信息底座鋪設(shè)都已經(jīng)非常完善，但是營(yíng)區(qū)內(nèi)各類數(shù)據(jù)的采集利用效率低下，很多數(shù)據(jù)并沒(méi)有應(yīng)用到業(yè)務(wù)之上，除了缺少頂層規(guī)劃還缺少對(duì)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)、復(fù)用的總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)無(wú)法進(jìn)行復(fù)用，各類服務(wù)之間缺少聯(lián)系，業(yè)務(wù)流程難以打通，信息系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)營(yíng)區(qū)管理的助力。

(4)缺少頂層規(guī)劃

現(xiàn)階段很多智慧軍營(yíng)項(xiàng)目的建設(shè)出現(xiàn)了盲目跟風(fēng)的情況，只顧“大而全”的信息系統(tǒng)功能建設(shè)，并未考慮如何為用戶的業(yè)務(wù)賦能，導(dǎo)致投資巨大的信息系統(tǒng)難以真正為營(yíng)區(qū)的運(yùn)營(yíng)管理助力，用戶的業(yè)務(wù)需求難以真正實(shí)現(xiàn)。

1 智慧軍營(yíng)研究背景

“智慧城市”的概念是由IBM 公司于2010 年提出[5]，并由此陸續(xù)衍生出了智慧醫(yī)療、智慧園區(qū)、智慧交通、智慧制造等概念。智慧制造領(lǐng)域，El-Gendy 等人[6]提出了工業(yè)智慧機(jī)器人在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用模式，并指出了如何對(duì)機(jī)器人進(jìn)行控制。智能家居領(lǐng)域，Bhide 等人[7]提出了基于貝葉斯分類器的智能家居IoT 系統(tǒng)，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)的方法預(yù)測(cè)智能設(shè)備可能出現(xiàn)的故障并尋找最優(yōu)解決方法。在智慧社區(qū)領(lǐng)域，中北大學(xué)的團(tuán)隊(duì)[8]提出了基于RFID、ZigBee 以及視頻監(jiān)控設(shè)備的整體化智慧社區(qū)解決方案，對(duì)社區(qū)的人員、車輛管理實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型。在智慧交通領(lǐng)域，魏赟團(tuán)隊(duì)[9]提出了一套基于車載自組網(wǎng)的智慧交通解決方案，該解決方案主要包括了：車載自組網(wǎng)的構(gòu)建協(xié)議模型、車輛移動(dòng)模型、Slam 算法、車輛路由算法。智慧醫(yī)療領(lǐng)域中，Yang 團(tuán)隊(duì)[10]針對(duì)老人經(jīng)常忘記吃藥以及不知如何用藥的現(xiàn)象，提出了一套基于生物醫(yī)學(xué)傳感技術(shù)和生命體征檢測(cè)軟件的智慧醫(yī)療系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在病人身體出現(xiàn)病癥時(shí)及時(shí)通知相關(guān)的智慧藥箱，進(jìn)行報(bào)警和智能顯示，實(shí)現(xiàn)病人的準(zhǔn)確與及時(shí)用藥。

在上述各類智慧類建設(shè)研究蓬勃發(fā)展的同時(shí)，智慧軍營(yíng)這一概念也應(yīng)運(yùn)而生。智慧軍營(yíng)的建設(shè)以新型營(yíng)區(qū)類建設(shè)項(xiàng)目的“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”理念為指引，以云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及人工智能技術(shù)為技術(shù)支撐，按照“全面規(guī)劃、分步實(shí)施、預(yù)留擴(kuò)展、逐步完善”的總體建設(shè)思路開(kāi)展，結(jié)合營(yíng)區(qū)發(fā)展實(shí)際、營(yíng)區(qū)一體化建設(shè)頂層框架以及信息標(biāo)準(zhǔn)等制度規(guī)范，致力于實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的有效融合、數(shù)據(jù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用以及應(yīng)用平臺(tái)的開(kāi)放性、安全性工作。文獻(xiàn)[11]提出了軍民融合模式下的智慧軍營(yíng)的建設(shè)方案，從建設(shè)方式、技術(shù)應(yīng)用以及創(chuàng)新研究等方面充分利用智慧城市、智慧園區(qū)以及智慧交通等其他領(lǐng)域的研究成果，結(jié)合營(yíng)區(qū)職能定位以及業(yè)務(wù)需求，在智慧軍營(yíng)建設(shè)上真正實(shí)現(xiàn)“軍融民”和“民參軍”。本文根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)報(bào)道和文獻(xiàn)，將國(guó)內(nèi)外智慧軍營(yíng)相關(guān)建設(shè)研究的總體發(fā)展歷程及每個(gè)發(fā)展階段的特點(diǎn)等詳細(xì)信息進(jìn)行總結(jié)，如表1 所示。

表1 智慧軍營(yíng)發(fā)展歷程表

2 智慧軍營(yíng)研究現(xiàn)狀

2.1 智慧軍營(yíng)體系架構(gòu)研究

智慧軍營(yíng)與智慧城市、智慧園區(qū)、智慧校園等建設(shè)相似，都屬于超大型信息系統(tǒng)集成類建設(shè)[12]，首先對(duì)基礎(chǔ)硬件信息底座和前端傳感設(shè)備進(jìn)行部署，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的搭建，接下來(lái)根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行平臺(tái)層和應(yīng)用層的構(gòu)建，最后進(jìn)行展示層的建設(shè)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系指導(dǎo)智慧軍營(yíng)建設(shè)的全生命周期，信息安全防護(hù)體系用于規(guī)范數(shù)據(jù)的流動(dòng)以及保障數(shù)據(jù)安全，運(yùn)維保障體系為整個(gè)智慧軍營(yíng)的運(yùn)營(yíng)提供技術(shù)與規(guī)范方面的保障[13]，智慧軍營(yíng)總體架構(gòu)如圖1 所示。

圖1 智慧軍營(yíng)總體架構(gòu)圖

在總體架構(gòu)的研究方面，文獻(xiàn)[14]提出了“云+邊”的系統(tǒng)部署方案，通過(guò)將一部分計(jì)算任務(wù)下沉到邊緣節(jié)點(diǎn)，解決云計(jì)算中心任務(wù)負(fù)載過(guò)重、響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、網(wǎng)絡(luò)延遲高、數(shù)據(jù)傳輸耗能高等問(wèn)題，此模式在規(guī)模較大或營(yíng)區(qū)單位跨度較大的情況下非常適用，這種情況的傳輸距離較長(zhǎng)，業(yè)務(wù)相應(yīng)時(shí)延較長(zhǎng)，同時(shí)此模式在節(jié)約能耗方面有重要作用。由于營(yíng)區(qū)的重要戰(zhàn)略地位以及特殊性，營(yíng)區(qū)的數(shù)據(jù)安全非常重要，由中國(guó)電子打造的PKS 體系從基礎(chǔ)軟硬件的自主研發(fā)入手[15]，實(shí)現(xiàn)智慧軍營(yíng)的軟硬件信息系統(tǒng)全面自主可控，為營(yíng)區(qū)數(shù)據(jù)安全保駕護(hù)航。針對(duì)目前智慧軍營(yíng)建設(shè)缺少總體規(guī)劃、盲目建設(shè)等痛點(diǎn)，華北計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程研究所的團(tuán)隊(duì)[16]提出了評(píng)價(jià)智慧軍營(yíng)建設(shè)水平的指標(biāo)體系，用于指導(dǎo)智慧軍營(yíng)建設(shè)的頂層規(guī)劃，評(píng)價(jià)智慧軍營(yíng)建設(shè)成果，促進(jìn)智慧軍營(yíng)可持續(xù)發(fā)展。為實(shí)現(xiàn)營(yíng)區(qū)的智慧化，太極集團(tuán)[17]提出了DIKW體系，以數(shù)據(jù)-信息-知識(shí)-智慧四個(gè)層級(jí)逐級(jí)遞進(jìn)，實(shí)現(xiàn)營(yíng)區(qū)智慧化。

2.2 智慧軍營(yíng)感知層研究進(jìn)展

智慧軍營(yíng)感知層[18]主要由數(shù)據(jù)采集設(shè)備和控制設(shè)備組成，主要通過(guò)在底層部署各類的傳感設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)營(yíng)區(qū)實(shí)現(xiàn)全面、無(wú)死角的安防監(jiān)控、周界防護(hù)以及動(dòng)環(huán)監(jiān)控等，同時(shí)通過(guò)前端的各類控制設(shè)備，進(jìn)行視頻監(jiān)控、周界報(bào)警、出入口控制、人員車輛管理等方面的響應(yīng)機(jī)制的實(shí)現(xiàn)。智慧軍營(yíng)的感應(yīng)對(duì)象主要包括人員車輛、水電氣、樓宇機(jī)房以及各類營(yíng)區(qū)設(shè)施，主要的感知單元包括個(gè)人移動(dòng)端設(shè)備、動(dòng)環(huán)監(jiān)控模塊、攝像頭、傳感器、RFID、GPS 以及識(shí)別器等，通過(guò)感知單元對(duì)營(yíng)區(qū)的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取與采集，文獻(xiàn)[19]介紹了人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、掌紋靜脈識(shí)別等技術(shù)在智慧軍營(yíng)人員管控方面的應(yīng)用。文獻(xiàn)[20]基于營(yíng)區(qū)的業(yè)務(wù)類型，提出了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)，其中在武器裝備管理方面和涉密載體管理方面的應(yīng)用具有很強(qiáng)的實(shí)際意義，在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，雖然還沒(méi)有一種能夠適應(yīng)所有環(huán)境的傳輸協(xié)議，但是CoAP 協(xié)議和MQTT 協(xié)議的低功耗和靈活性，與智慧軍營(yíng)的前端傳感設(shè)備非常匹配。

2.3 智慧軍營(yíng)傳輸層研究進(jìn)展

智慧軍營(yíng)的傳輸層主要根據(jù)營(yíng)區(qū)各個(gè)單位的定位以及具體的網(wǎng)絡(luò)需求，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)以及信息的互通，主要涉及內(nèi)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及互聯(lián)網(wǎng)的三網(wǎng)協(xié)同的實(shí)現(xiàn)，其中互聯(lián)網(wǎng)主要接收移動(dòng)端的設(shè)備以及連接到外部互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)中則是對(duì)所有營(yíng)區(qū)內(nèi)的無(wú)需接入外網(wǎng)的設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，內(nèi)網(wǎng)則主要部署后端服務(wù)以及實(shí)現(xiàn)與其他營(yíng)區(qū)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。三網(wǎng)協(xié)同中數(shù)據(jù)安全問(wèn)題尤為重要，針對(duì)營(yíng)區(qū)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，文獻(xiàn)[21]研究了一種基于單項(xiàng)光纖傳輸設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，利用光的單向傳遞性，通過(guò)光發(fā)送模塊和光接收模塊實(shí)現(xiàn)信號(hào)的單向傳輸以及信號(hào)編解碼，是智慧軍營(yíng)中應(yīng)用較多的網(wǎng)絡(luò)隔離方法；利用二維碼可以攜帶信息的特點(diǎn)，文獻(xiàn)[22]研究了一種基于二維碼的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，同樣可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的單向傳輸保證數(shù)據(jù)安全，并針對(duì)二維碼攜帶數(shù)據(jù)量較小的問(wèn)題提出了LZMA 壓縮算法增加數(shù)據(jù)傳輸量。針對(duì)未來(lái)5G 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)用，文獻(xiàn)[23-24]研究了5G 技術(shù)在智慧軍營(yíng)中的應(yīng)用場(chǎng)景以及技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案。

2.4 智慧軍營(yíng)平臺(tái)層研究進(jìn)展

智慧軍營(yíng)的平臺(tái)層主要實(shí)現(xiàn)了計(jì)算、存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)資源的虛擬化，以資源層的形式為上層應(yīng)用提供平臺(tái)級(jí)的支撐。如圖1 所示，平臺(tái)提供的各類組件主要包括銜接基礎(chǔ)軟件與上層應(yīng)用的各類中間件、提供大數(shù)據(jù)計(jì)算能力的大數(shù)據(jù)計(jì)算套件、保障多類型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)以及包括Docker、KVM 在內(nèi)的各類虛擬化工具，同時(shí)也提供云安全組件和自動(dòng)化運(yùn)維工具[25]。

文獻(xiàn)[26]提出了基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧軍營(yíng)平臺(tái)層的構(gòu)建，綜合運(yùn)用Hadhoop 大數(shù)據(jù)平臺(tái)和Elasticsearch 分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)及搜索引擎協(xié)同機(jī)制，對(duì)整個(gè)營(yíng)區(qū)的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、檢索、計(jì)算以及展示。文獻(xiàn)[27]將平臺(tái)層根據(jù)平臺(tái)所提供的業(yè)務(wù)支撐類型分為數(shù)據(jù)中臺(tái)、業(yè)務(wù)中臺(tái)與技術(shù)中臺(tái)，數(shù)據(jù)中臺(tái)主要提供面向所有數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理能力，業(yè)務(wù)中臺(tái)則提供各類業(yè)務(wù)的通信交互平臺(tái)以及實(shí)現(xiàn)服務(wù)的橫向伸縮和負(fù)載均衡等，技術(shù)中臺(tái)主要提供智能類服務(wù)支撐，例如視頻結(jié)構(gòu)化、車輛識(shí)別、人臉識(shí)別等，此類服務(wù)具有技術(shù)臺(tái)門檻高、算力要求高、數(shù)據(jù)流量大的特點(diǎn)，對(duì)這類服務(wù)設(shè)立單獨(dú)的中臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)能力和數(shù)據(jù)的復(fù)用。

平臺(tái)層的設(shè)計(jì)與構(gòu)建實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)資源的高效利用與有效分配，可以對(duì)底層資源進(jìn)行更為合理的配置與調(diào)度，同時(shí)為上層應(yīng)用的穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠的平臺(tái)級(jí)底座支撐，平臺(tái)層提供的靈活多樣的各類工具也為微服務(wù)[28]的構(gòu)建提供了更為適宜的“土壤”。

2.5 智慧軍營(yíng)應(yīng)用層研究進(jìn)展

隨著信息系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模的不斷增大以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，人們開(kāi)始思考、設(shè)計(jì)更加適用于大型信息系統(tǒng)的軟件架構(gòu)[29]，文獻(xiàn)[30]提出了一種基于云計(jì)算架構(gòu)的智慧軍營(yíng)應(yīng)用層構(gòu)建模式，利用云服務(wù)的特性，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的統(tǒng)一管理與資源共享。目前傳統(tǒng)的單體架構(gòu)適用于規(guī)模較小、系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單、功能單一以及變動(dòng)不大的系統(tǒng)，通過(guò)一次性的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、構(gòu)建以及部署，實(shí)現(xiàn)軟件應(yīng)用的交付[31]。文獻(xiàn)[32]提出了一種基于微服務(wù)架構(gòu)的智慧園區(qū)應(yīng)用層構(gòu)建思路，微服務(wù)架構(gòu)是將單體應(yīng)用中的各功能業(yè)務(wù)模塊各自拆分出來(lái)，進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、構(gòu)建以及部署，并通過(guò)統(tǒng)一的管理配置與策略進(jìn)行微服務(wù)間的協(xié)同工作。微服務(wù)架構(gòu)具有天然的松耦合特性以及原生的資源共享性和數(shù)據(jù)復(fù)用性的特點(diǎn)[33]，使其成為構(gòu)建大型智慧軍營(yíng)應(yīng)用層的不二選擇，文獻(xiàn)[34]提出了建設(shè)基于微服務(wù)架構(gòu)的智慧軍營(yíng)的設(shè)計(jì)理念。表2 中列舉了基于不同架構(gòu)構(gòu)建的智慧軍營(yíng)應(yīng)用層的詳細(xì)對(duì)比智慧軍營(yíng)應(yīng)用層的對(duì)比，可以得出結(jié)論，在應(yīng)對(duì)功能不斷豐富、規(guī)模不斷龐大的智慧軍營(yíng)應(yīng)用層建設(shè)時(shí)，選擇微服務(wù)架構(gòu)更有利于后期系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及系統(tǒng)的升級(jí)擴(kuò)展，但在前期設(shè)計(jì)以及開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)的難度較大，需要較多的投入。

表2 智慧軍營(yíng)應(yīng)用層架構(gòu)對(duì)比表

在應(yīng)用層的軟件設(shè)計(jì)方面，結(jié)合營(yíng)區(qū)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，文獻(xiàn)[35]提出了一種基于數(shù)字孿生的智慧軍營(yíng)應(yīng)用層建設(shè)方案，利用圖像采集技術(shù)以及三位建模技術(shù)構(gòu)建物理實(shí)體的功能模型，根據(jù)功能需求和業(yè)務(wù)需求構(gòu)建實(shí)體功能模型，結(jié)合數(shù)據(jù)的邏輯性和方向性構(gòu)建模型間的交互通道，最終實(shí)現(xiàn)實(shí)體模型在虛擬空間的映射，實(shí)現(xiàn)智慧軍營(yíng)的數(shù)字孿生服務(wù)。在數(shù)字孿生的智慧軍營(yíng)基礎(chǔ)上，文獻(xiàn)[36]提出了基于數(shù)字孿生的跨營(yíng)區(qū)的數(shù)據(jù)融合解決方案，在未來(lái)智慧軍營(yíng)的數(shù)字孿生應(yīng)用層建設(shè)成熟之后，通過(guò)建立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、傳輸標(biāo)準(zhǔn)，逐步確立數(shù)據(jù)的協(xié)同融合框架，從而構(gòu)建可以提供例如物資調(diào)度優(yōu)化、訓(xùn)練保障一體化、能耗管理預(yù)測(cè)等精細(xì)化智能輔助決策的智慧軍營(yíng)數(shù)字孿生體。

2.6 智慧軍營(yíng)展示層研究進(jìn)展

智慧軍營(yíng)展示層是實(shí)現(xiàn)智慧軍營(yíng)管理中的人機(jī)結(jié)合與交互，與應(yīng)用層的區(qū)別是應(yīng)用層更側(cè)重于功能的實(shí)現(xiàn)與業(yè)務(wù)需求的滿足，而展示層側(cè)重于從多個(gè)維度實(shí)現(xiàn)智慧軍營(yíng)的綜合態(tài)勢(shì)展示，并采用多種技術(shù)手段提升智慧軍營(yíng)整體的可視性和直觀性。文獻(xiàn)[37]介紹了智慧類建設(shè)項(xiàng)目的展示層構(gòu)成，文中提出的展示層分為大屏端、PC 端以及移動(dòng)端，大屏端主要進(jìn)行三維地圖顯示以及數(shù)據(jù)分析結(jié)果展示，PC 端面向日常監(jiān)管以及后端維護(hù)，移動(dòng)端面向個(gè)人靈活業(yè)務(wù)的辦理以及信息推送，同時(shí)以權(quán)限控制、可視化管理、應(yīng)用接入、規(guī)則引擎等軟件構(gòu)成支撐層，實(shí)現(xiàn)對(duì)于展示層的整體管控。文獻(xiàn)[38]提出了一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的智慧軍營(yíng)展示層構(gòu)建方案，通過(guò)結(jié)合三維空間信息、視頻監(jiān)控信息以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)到對(duì)應(yīng)的實(shí)際物理空間之中，呈現(xiàn)“實(shí)中有虛”的效果。

3 智慧軍營(yíng)研究展望

3.1 管理層面

3.1.1 深化公共服務(wù)保障體系建設(shè)

智慧軍營(yíng)的細(xì)分研究場(chǎng)景眾多，可研究的垂類領(lǐng)域非常廣闊，針對(duì)每個(gè)場(chǎng)景都可以進(jìn)行深入細(xì)致的研究，提升軍營(yíng)整體的智慧化、智能化程度，例如聚焦于提升多維度的營(yíng)區(qū)安全防護(hù)保障能力的智慧安防建設(shè)，聚焦于實(shí)現(xiàn)對(duì)營(yíng)區(qū)綠化植被自動(dòng)灌溉的智慧灌溉建設(shè)，聚焦于實(shí)現(xiàn)對(duì)營(yíng)區(qū)消防安全監(jiān)測(cè)、預(yù)警、處置、指揮調(diào)度等管理功能的智慧消防建設(shè)，針對(duì)營(yíng)區(qū)日常業(yè)務(wù)的智慧辦公、智慧黨政、智慧教育等建設(shè)場(chǎng)景，以及針對(duì)營(yíng)區(qū)特種業(yè)務(wù)建設(shè)的智慧試驗(yàn)、智慧訓(xùn)練、智慧后裝等建設(shè)場(chǎng)景。

3.1.2 加強(qiáng)安全保密體系建設(shè)

隨著智慧軍營(yíng)建設(shè)的不斷發(fā)展，在建設(shè)過(guò)程中涉及的各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)將不斷增加，營(yíng)區(qū)的數(shù)據(jù)安全將非常重要，僅依靠各類設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)隔離來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全會(huì)以犧牲計(jì)算效率以及網(wǎng)絡(luò)傳輸速率為代價(jià)，所以將隱私計(jì)算技術(shù)引入智慧軍營(yíng)建設(shè)的體系架構(gòu)成為未來(lái)智慧軍營(yíng)研究的重點(diǎn)之一。現(xiàn)階段，隱私計(jì)算已經(jīng)廣泛應(yīng)用于金融領(lǐng)域[39]，在智慧軍營(yíng)的建設(shè)中，可以從數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)[40]的制定入手，總體規(guī)劃，分步實(shí)施，逐步實(shí)現(xiàn)基于隱私計(jì)算的智慧軍營(yíng)構(gòu)建體系。

3.2 技術(shù)層面

3.2.1 軍事物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的構(gòu)建

在現(xiàn)階段，由于營(yíng)區(qū)物聯(lián)設(shè)備接入數(shù)量有限，且傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型相對(duì)簡(jiǎn)單，因此感知層的搭建并未成為研究重點(diǎn)，但是可以預(yù)見(jiàn)的是，未來(lái)智慧軍營(yíng)的感知設(shè)備數(shù)量、種類以及傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型將不斷增加，屆時(shí)，同服務(wù)于制造業(yè)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)[41]和服務(wù)于智能家居的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)[42]一樣，綜合應(yīng)用移動(dòng)寬帶(4G/LTE、5G等)、蜂窩窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)、低功耗廣域網(wǎng)(LoRa)、區(qū)域自組網(wǎng)、天基移動(dòng)組網(wǎng)等技術(shù)的專門服務(wù)于智慧軍營(yíng)的軍事物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)[43]將應(yīng)運(yùn)而生。

3.2.2 微服務(wù)架構(gòu)的任務(wù)調(diào)度研究

隨著微服務(wù)架構(gòu)在智慧軍營(yíng)的應(yīng)用不斷深入，可總結(jié)的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)不斷增加，基于微服務(wù)架構(gòu)的智慧軍營(yíng)應(yīng)用層研究可以聚焦于任務(wù)調(diào)度模型研究，基于歷史數(shù)據(jù)與專業(yè)人員判斷，利用人工智能技術(shù)構(gòu)建任務(wù)調(diào)度算法模型，能夠?qū)崿F(xiàn)將資源分配到資源利用率更高的任務(wù)上[44]，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用，也提高應(yīng)用服務(wù)的響應(yīng)速度和計(jì)算速度。

3.2.3 低代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái)的應(yīng)用研究

智慧軍營(yíng)在實(shí)際建設(shè)中一般以可交付成果的方式進(jìn)行呈現(xiàn)[45]，為了實(shí)現(xiàn)從用戶中來(lái)，到用戶中去，讓信息系統(tǒng)的建設(shè)真正滿足用戶的需求，可以采用低代碼應(yīng)用搭建以滿足用戶業(yè)務(wù)側(cè)豐富多樣的需求[46]，使得整個(gè)系統(tǒng)的信息化、智能化能力可以真正賦能到用戶業(yè)務(wù)上。智慧軍營(yíng)的低代碼應(yīng)用可以從最基礎(chǔ)的表單驅(qū)動(dòng)應(yīng)用進(jìn)行研究，不斷深入低代碼應(yīng)用的研究，與數(shù)字孿生的應(yīng)用層研究同步進(jìn)行，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的低代碼應(yīng)用，完全擺脫定制化應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)模式。

4 結(jié)論

本文介紹了智慧軍營(yíng)的相關(guān)研究進(jìn)展，以智慧軍營(yíng)的建設(shè)現(xiàn)狀和痛點(diǎn)作為切入點(diǎn)，詳細(xì)闡述了各類關(guān)鍵技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)以及在相應(yīng)建設(shè)層的應(yīng)用，并結(jié)合營(yíng)區(qū)未來(lái)發(fā)展方向和新興技術(shù)的出現(xiàn)進(jìn)行智慧軍營(yíng)的研究展望，為后續(xù)研究提供一定參考，同時(shí)本文提到的各類技術(shù)應(yīng)用以及設(shè)計(jì)方案對(duì)智慧園區(qū)、智慧校園、智慧城市等相近研究方向均有一定參考價(jià)值。