在人工智能 (AI) 的支持下,大規(guī)模軍事物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 有望在無(wú)人監(jiān)視和瞄準(zhǔn)、態(tài)勢(shì)感知、士兵健康監(jiān)測(cè)和其他關(guān)鍵應(yīng)用等領(lǐng)域帶來(lái)一系列戰(zhàn)場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。但是,必須首先克服重大的數(shù)據(jù)和通信挑戰(zhàn)。
根據(jù)國(guó)會(huì)研究服務(wù)局關(guān)于聯(lián)合全域指揮與控制(JADC2)倡議的出版物,未來(lái)的沖突將需要在幾小時(shí),幾分鐘或幾秒鐘內(nèi)做出關(guān)鍵決策 - 而不是幾天 - 這需要分析作戰(zhàn)環(huán)境并發(fā)布命令。國(guó)防部(DoD)旨在加快和自動(dòng)化決策的一種方式是通過(guò)大規(guī)模軍事物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和人工智能(AI)。
作為國(guó)防部的一項(xiàng)重大計(jì)劃,JADC2旨在收集來(lái)自每個(gè)軍事部門的數(shù)千輛戰(zhàn)場(chǎng)車輛,環(huán)境傳感器和其他智能設(shè)備的數(shù)據(jù)流。然后,人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí) (ML) 可用于提供相關(guān)信息,從而在前線快速做出決策——甚至包括識(shí)別軍事目標(biāo)并推薦與之交戰(zhàn)的最佳武器。
軍事物聯(lián)網(wǎng)包括許多不同的“事物”——從戰(zhàn)場(chǎng)傳感器和武器系統(tǒng)到跟蹤設(shè)備、通信設(shè)備、可穿戴設(shè)備、無(wú)人機(jī)、船舶、飛機(jī)、坦克,甚至身體傳感器。他們一起向戰(zhàn)場(chǎng)傳輸前所未有的實(shí)時(shí)信息量。
軍隊(duì)的每個(gè)部門都有其與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的舉措。對(duì)于空軍來(lái)說(shuō),物聯(lián)網(wǎng)是其不斷發(fā)展的高級(jí)戰(zhàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)(ABMS)的重要組成部分。對(duì)于陸軍來(lái)說(shuō),這是陸軍未來(lái)司令部,對(duì)于海軍來(lái)說(shuō),項(xiàng)目超配。JADC2的總體目標(biāo)是將所有這些舉措聯(lián)系在一起,并使它們?cè)趹?zhàn)場(chǎng)上成功地作為一支部隊(duì)工作。
今后的重大挑戰(zhàn)
當(dāng)然,這一大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃的成功取決于實(shí)時(shí)收集和存儲(chǔ)來(lái)自數(shù)千個(gè)“事物”的大量流數(shù)據(jù)的能力。然而,一個(gè)更大的挑戰(zhàn)實(shí)際上是立即理解所有這些信息,并迅速將結(jié)果提供給作戰(zhàn)人員,以便他們可以利用它來(lái)發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)。技術(shù)障礙是巨大的,包括:
合并、集成和共享由駐留在孤立軍事部門的設(shè)備生成的大量流物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)具有數(shù)十種不同的數(shù)據(jù)格式和通信網(wǎng)絡(luò)。理想情況下,目標(biāo)是可以快速處理的單一數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
確定一個(gè)通用的高帶寬、低延遲網(wǎng)絡(luò),作為軍事物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與邊緣和云處理以及人工智能環(huán)境之間的結(jié)締組織。有許多可能性,包括衛(wèi)星和專門的專有軍事網(wǎng)絡(luò)解決方案,但許多人認(rèn)為5G是最終的結(jié)締組織解決方案。
在可行的情況下,在可大規(guī)模擴(kuò)展的集中式環(huán)境(如云)和位于網(wǎng)絡(luò)邊緣的快速執(zhí)行系統(tǒng)之間智能地劃分?jǐn)?shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)。這些解決方案使系統(tǒng)更接近戰(zhàn)場(chǎng),數(shù)據(jù)連接可以提供快速的網(wǎng)絡(luò)性能、低延遲和可用性,從而在前線實(shí)現(xiàn)快速?zèng)Q策。
在網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行彈性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、通信、同步和處理,即使在遠(yuǎn)程位置或在沒(méi)有傳統(tǒng)通信功能(如 5G)可用的情況下,通常持續(xù)數(shù)周。戰(zhàn)場(chǎng)人員不能被迫依賴不太可靠的遠(yuǎn)程云連接,而且關(guān)鍵數(shù)據(jù)不會(huì)因連接或斷電而丟失,即使只是幾分鐘。
針對(duì)所有這些數(shù)據(jù)通信和存儲(chǔ)的嚴(yán)密網(wǎng)絡(luò)攻擊預(yù)防、檢測(cè)和修復(fù)。
引人注目的軍事物聯(lián)網(wǎng)用例
國(guó)防部正處于規(guī)劃和實(shí)施JADC2和物聯(lián)網(wǎng)的早期階段,其中許多決策仍有待做出,迄今為止物聯(lián)網(wǎng)的潛力只有少數(shù)有限的展示。假設(shè)這些物聯(lián)網(wǎng)挑戰(zhàn)中的大多數(shù)都可以得到滿足,那么載人和無(wú)人應(yīng)用的用例是引人注目的,而且很多。以下是幾個(gè)示例。
自主武器系統(tǒng):人類仍然是主要的戰(zhàn)場(chǎng)代理人和成功的驅(qū)動(dòng)力。然而,軍用無(wú)人機(jī)、智能導(dǎo)彈和無(wú)人地面車輛等自主監(jiān)視和武器系統(tǒng)可以進(jìn)行先進(jìn)的戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視,增強(qiáng)戰(zhàn)斗情報(bào),甚至可以打擊目標(biāo)以保護(hù)士兵的生命。他們還可以通過(guò)人工智能和面部識(shí)別等技術(shù)為戰(zhàn)斗帶來(lái)精確性,這些技術(shù)可以比人類更準(zhǔn)確地瞄準(zhǔn)敵方戰(zhàn)斗人員,避免友軍火力和平民傷亡。決定人類和自主決策之間的劃分將是與自主系統(tǒng)成功相關(guān)的重大道德和技術(shù)挑戰(zhàn)之一。
士兵攜帶的傳感器和設(shè)備:通常被稱為戰(zhàn)場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng),嵌入士兵作戰(zhàn)服、頭盔、武器系統(tǒng)和運(yùn)輸工具中的情報(bào)收集和生物識(shí)別身體傳感器網(wǎng)絡(luò)可以傳達(dá)有價(jià)值的戰(zhàn)場(chǎng)信息以及士兵的位置、健康統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和精神狀態(tài)。這些知識(shí)可用于決定在最不利的情況下何時(shí)將士兵移出戰(zhàn)場(chǎng)或及時(shí)主動(dòng)進(jìn)行醫(yī)療救助以減少傷亡。
態(tài)勢(shì)感知:態(tài)勢(shì)感知對(duì)于在戰(zhàn)場(chǎng)上快速有效地做出決策至關(guān)重要。將物聯(lián)網(wǎng)與人工智能相結(jié)合不僅是一種增強(qiáng)和自動(dòng)化態(tài)勢(shì)感知(包括戰(zhàn)場(chǎng)布局、小隊(duì)和敵人位置、資產(chǎn)和目標(biāo))的方法,它還有可能比以往更快地提供這種感知,而不必依賴集中指揮和控制。
利用彈性連接和網(wǎng)絡(luò)邊緣處理的強(qiáng)大功能,無(wú)人系統(tǒng)和其他物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控設(shè)備可以共享和合并數(shù)據(jù),直接向前線提供卓越的情報(bào)、監(jiān)視和偵察 (ISR) 信息。使用人工智能來(lái)協(xié)助和自動(dòng)化許多監(jiān)視功能可以減輕戰(zhàn)場(chǎng)上士兵的壓力和認(rèn)知負(fù)擔(dān)。
通過(guò) 5G 或其他通用結(jié)構(gòu)將無(wú)人機(jī)、傳感器和其他設(shè)備連接到本地邊緣數(shù)據(jù)庫(kù)/AI/ML 服務(wù)器,可以在云無(wú)法訪問(wèn)或太遠(yuǎn)而無(wú)法快速傳遞信息時(shí)提供信息。當(dāng)云連接可行時(shí),物聯(lián)網(wǎng)可以利用云的巨大可擴(kuò)展性和處理能力。
即使在 5G 不可用或網(wǎng)絡(luò)攻擊使其不可行的遠(yuǎn)程情況下,替代可用的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)(如 WiFi、藍(lán)牙或私有專有通信解決方案)也可以同步分布式數(shù)據(jù)庫(kù)并提供戰(zhàn)場(chǎng)所需的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)彈性。解決方案可用于利用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接并跨它們同步數(shù)據(jù),然后在可用時(shí)將數(shù)據(jù)與本地、區(qū)域和云服務(wù)器連接和同步。
還有許多其他物聯(lián)網(wǎng)用例,例如供應(yīng)線車輛監(jiān)控、軍事基地安全、戰(zhàn)場(chǎng)上的預(yù)防性維護(hù),甚至庫(kù)存管理。隨著戰(zhàn)場(chǎng)變得更加復(fù)雜和不可預(yù)測(cè),物聯(lián)網(wǎng)和人工智能將成為加速和自動(dòng)化關(guān)鍵決策、智勝敵人以及最大限度地減少戰(zhàn)斗和平民傷亡的越來(lái)越有價(jià)值的戰(zhàn)略。
審核編輯:郭婷
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