近年來,隨著各種類型的機器人進入軍隊服役,軍事物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展開始進入快車道。曾經(jīng)只在科幻電影中看到的場景,正加速變?yōu)楝F(xiàn)實——機器人不再只是一種武器或運輸工具,而是逐漸成為軍隊編制的組成部分,與人類士兵聯(lián)合執(zhí)行任務(wù)。與此同時,這也導(dǎo)致戰(zhàn)場數(shù)據(jù)出現(xiàn)爆發(fā)性增長,對數(shù)據(jù)處理能力的壓力驟增。那么,這些戰(zhàn)場數(shù)據(jù)究竟由誰來具體處理呢?
新時代的“神經(jīng)末梢”
在物聯(lián)網(wǎng)的世界里,每個設(shè)備都有自己的網(wǎng)絡(luò)地址。預(yù)計到2020年,全球?qū)⒂谐^500億的終端與設(shè)備連接物聯(lián)網(wǎng),到2025年更會突破千億大關(guān)。然而,隨著各類設(shè)備大規(guī)模接入物聯(lián)網(wǎng),在終端設(shè)備上產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)也對數(shù)據(jù)的高效處理提出了嚴峻挑戰(zhàn)。云計算不失為一種應(yīng)對挑戰(zhàn)的有效方式。
不過,如果未來軍事物聯(lián)網(wǎng)的所有數(shù)據(jù)都依靠云數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一處理,計算設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)帶寬勢必不堪重負,尤其是在瞬息萬變的戰(zhàn)場上,一秒鐘的耽誤都可能意味著失敗。同時,云計算也會帶來規(guī)模龐大的能源消耗,未來我們很有可能“填不飽”云計算在能量需求上的“巨大胃口”。其實,物聯(lián)網(wǎng)時代大部分嵌入式小型設(shè)備都具備一定的基礎(chǔ)信息處理能力,如果能在靠近數(shù)據(jù)源頭的位置進行數(shù)據(jù)的計算、存儲與應(yīng)用,就能“就近”向附近的終端、傳感器和用戶提供各類通訊以及計算服務(wù),這就是“邊緣計算”。
如果把云計算比作物聯(lián)網(wǎng)的“智慧大腦”,邊緣計算更像是物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”。這就好比人的手掌碰到了火焰會立刻下意識的縮回,然后大腦才感知手碰到了火并產(chǎn)生后續(xù)反應(yīng),邊緣計算起到的作用恰恰就是這種“下意識”的存在。
技術(shù)發(fā)展的“燃爆點”
曾幾何時,人們對于構(gòu)建邊緣計算這種物聯(lián)網(wǎng)“神經(jīng)末梢”的構(gòu)想還處于紙上談兵階段,如今隨著智能手機、可穿戴設(shè)備等各類邊緣計算設(shè)備的大規(guī)模涌入,邊緣計算也日益成為新技術(shù)發(fā)展的“燃爆點”,正加速改變著我們的日常生活。
目前,邊緣計算主要包含應(yīng)用域、數(shù)據(jù)域、網(wǎng)絡(luò)域、設(shè)備域四個功能域。你能想象一處不起眼的路燈,就是邊緣計算的一次技術(shù)革新嗎?傳統(tǒng)路燈照明能耗巨大,能源浪費嚴重,通過邊緣計算技術(shù)按需開關(guān)路燈,節(jié)能效率高達80%。同時,還可以在路燈上安裝用于收集路面信息、空氣質(zhì)量和噪音水平的傳感器,再通過邊緣計算對此類數(shù)據(jù)加以處理,一座智慧新城悄然而生。可以說,邊緣計算正在悄然改變我們的生活方式和工作模式。
在軍事物聯(lián)網(wǎng)中,邊緣計算更加大有可為。未來的武器裝備、作戰(zhàn)個體和戰(zhàn)場環(huán)境的狀態(tài)信息與特征都可通過網(wǎng)絡(luò)進行實時感知和快速反應(yīng),美軍研發(fā)的單兵作戰(zhàn)信息系統(tǒng),就部分利用了邊緣計算的技術(shù)成果,可收發(fā)統(tǒng)一的戰(zhàn)場態(tài)勢圖、火力計劃書、行動計劃表等內(nèi)容,還可以接入戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)特定區(qū)域內(nèi)的組內(nèi)廣播和點對點通話。邊緣計算為每一個作戰(zhàn)節(jié)點提供更強有力的“作戰(zhàn)大腦”,在未來復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境中將發(fā)揮更為重要的作用。
深入挖掘“戰(zhàn)場富礦”
軍事物聯(lián)網(wǎng)是把各類作戰(zhàn)要素通過信息傳感手段與專用的信息網(wǎng)絡(luò)連通,進行軍事信息交換和通信的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。通過這種技術(shù),戰(zhàn)場上的所有人員與裝備都將融入基于軍事物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)合作戰(zhàn)體系,是實現(xiàn)人與信息化裝備結(jié)合的重要手段,因而也被譽為“一座尚未開采的軍事富礦”。從科幻大片中走來的作戰(zhàn)機器人采用的正是軍事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),每一個戰(zhàn)斗機器人都是軍事物聯(lián)網(wǎng)上最普通不過的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,如何有效指揮未來戰(zhàn)爭“天羅地網(wǎng)”里的每一個小型作戰(zhàn)集群,成為軍事物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展亟待解決的重要課題。
隨著邊緣計算應(yīng)用于軍事物聯(lián)網(wǎng),這類“神經(jīng)末梢”式的計算方式有望成為戰(zhàn)場富礦的“掘金者”。以美軍正在研制的“蜂群”無人機、無人艇和無人車輛等“群化武器”為例,此類武器的特征就是既能通過遠程指揮對整個集群進行控制,每個集群也要有自己的“領(lǐng)頭羊”進行戰(zhàn)術(shù)分配。從這個意義上講,邊緣計算堪稱“群化武器”的神經(jīng)中樞。
此外,如何有效發(fā)揮各類傳感器在軍事物聯(lián)網(wǎng)中的作用,同樣是近年來的研究熱點。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,美軍先后開展了收集戰(zhàn)場信息的“智能微塵”系統(tǒng)、遠程監(jiān)視戰(zhàn)場環(huán)境的“倫巴斯”系統(tǒng)、偵聽武器平臺運動的“沙地直線”系統(tǒng)、專門偵收電磁信號的“狼群”系統(tǒng)等傳感系統(tǒng)的研究與應(yīng)用。邊緣計算的應(yīng)用有望進一步提升這些傳感器的工作效能,同時實現(xiàn)更加安全保密的信息處理,為未來戰(zhàn)場多要素的有效感知打上一針“強心劑”。
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