[doc] 美军后勤自动识别技术的应用及启示

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1、美军后勤自动识别技术的应用及启示第13卷第12期2011年12月军事交通学院JournalofMilitaryTransportationUniversityVo1.13No.12December2011外军研究ForeignArmyStudies美军后勤自动识别技术的应用及启示王淼,李孟研,陈宝锋(1.军事交通学院军事交通系,天津300161;2.南京军区联勤部军事交通运输部,南京210016)摘要:概述了目前自动识别技术的主要类型与技术特点,分析了美军后勤领域对自动识别技术的选择及其应用情况,为我军后勤自动识别技术的发展建设提出了启示.关键词:美军;军事后勤;自动识别技术中图分类号:E71

2、2.44文献标志码:A文章编号:16742192(2011)12007705ApplicationofUSMilitaryLogisticsAutomaticIdentificationTechnologyandItsEnlightenmentsWangMiao,LiMengyan,ChenBaofenf(1.MilitaryTransportationDepartment,MilitaryTransportationUniversity,Tianjin300161,China;2.MilitaryTransporationDeparment,NanjingMilitaryRegion,Nan

3、jin210016,China)Abstract:Thepaperpresentsthemaintypesandtechnologytraitoftheautomaticidentificationtechnology,analyzesitsselectionandapplicationintheUSmilitarylogistics,itprovidesenlightenmentsonChinesemilitarylogisticsautomaticidentificationtechnology.Keywords:USarmy;militarylogistics;automaticiden

4、tificationtechnology随着信息化逐步成为军队战斗力的倍增器,信息化条件下的局部战争必然要求信息化的后勤保障.自动识别技术以其获取信息的快捷化,准确化和自动化.在现代军事后勤中发挥着越来越重要的作用.目前,美军已选取了适于军队后勤应用的一系列自动识别技术,并在联合全资产可视系统和在运可视系统中得到了充分利用.通过历次大规模军事行动的实践.可以看出美军利用自动识别技术显收稿日期:201l一0413;修回日期:20111020作者简介:王淼(1974一),男,硕士,讲师.着地提高了后勤保障的预测性,快速性,精确性.美军在后勤领域选用自动识别技术的经验与做法,可为我军自动识别技术的发

5、展提供有益的启示.1自动识别技术的概念与分类1.1自动识别技术的概念自动识别技术是以计算机技术和通信技术为78军事交通学院第l3卷第l2期基础的一门综合性科学技术,是数据编码,数据采集,数据标识,数据管理,数据传输的标准化手段.自动识别即通过将信息编码进行定义并代码化,装载于相关的载体(图条形码,射频标签等)中,借助特殊的设备,实现定义信息的自动识别,采集,并输入信息处理系统的识别E1.自动识别技术在20世纪70年代初步形成规模,通过近40年的发展,逐步成为一个包括条形码识别技术,射频识别技术,生物特征识别技术,语音识别技术,图像识别技术等在内的自动识别技术体系.可以帮助人们快速,准确地进行数

6、据的自动采集和输入,解决计算机应用中数据输入速度慢,错误率高等问题.以条形码为例:手工录人物品信息的出错率为1/300.而读取条形码则低于1/1000000;检点一个航空物资托盘,手工完成需要近17h,使用条形码与扫描器只需5min:检查载有50项物品的卡车,人工录入需21min,使用条形码只需3min即可.目前.自动识别技术已广泛应用于国民经济各行业,日常生活及军事作战,后勤,装备等领域.随着科学技术的发展与现代战场的多样化需求.自动识别技术的应用领域还将进一步拓展.1.2自动识别技术的分类根据数据采集技术不同.自动识别技术主要分为以下5类:(1)条形码技术.条形码是由一组规则排列的条,空及

7、其对应的字符组成的标记.”条”指对光线反射率较低的部分.”空”指对光线反射率较高的部分.条和空组成的数据表达一定的信息.读出器对条形码进行扫描,解码,并将数据传输给主计算机.常见的条形码类型包括线性条形码和二维条形码.条形码技术具有以下特点:制作容易,扫描操作简单易行;信息采集速度快,是键盘输入的20倍;可靠性高.误码率仅有1/3000000;灵活,实用,自由度大;成本低.(2)射频识别技术.射频识别(radiofrequencyidentification,RFID)是一种非接触式的自动识别技术.它是利用射频信号通过空间耦合实现非接触信息传递,并通过所传递的信息达到识别目的的技术.射频识别技

8、术具有体积小,信息量大,寿命长,可读写,保密性好,抗恶劣环境,不受方向和位置影响,识读速度快,识读距离远,可识别高速运动物体,可重复使用等特点,支持快速读写,非可视识别,多目标识别,定位及长期跟踪管理.RFID技术与网络定位,通信技术相结合,可实现全球范围内物资的实时管理跟踪与信息共享.RFID是一种突破性的技术,与条形码相比较,具有以下特点:可以识别单个的非常具体的物体.而不像条形码那样只能识别一类物体;采用无线电射频,可以透过外部材料读取数据,而条形码必须靠激光来读取信息;可以同时对多个物体进行识读.而条形码只能逐个识读;储存信息量大.(3)磁条(卡)技术.磁条技术是应用磁力学的基本原理,

9、通过卡上磁条的磁场变化来存储信息的一种技术.磁条由一层定向排列的铁性氧化粒子组成的材料粘合而成.通常粘在纸或者塑料之类的非磁性基片上.磁条技术的优点是:数据可读写.即具有现场改写数据的能力;数据存储量能满足大多数需求,便于使用,成本低廉,具有一定的数据安全性:能粘附于许多不同规格和形式的基材上.磁条技术的特点是接触识读,与条形码的不同在于:一是其数据可做部分读写操作;二是相同面积条件下编码容量比条形码大;三是对于物品逐一标识成本比条形码高.接触性识读最大的缺点就是灵活性太差,容易磨损,磁条不能折叠,撕裂.(4)智能卡.将具有处理能力和具有安全可靠,加密存储功能的集成电路芯版嵌装在一个与信用卡一

10、样大小的基片中,就是”集成电路卡”,国际上称为”Smartcard”,一般译为”智能卡”.智能卡的最大特点是具有独立的运算和存储功能,在无源情况下,数据也不会丢失,数据安全性和保密性都非常好.成本适中.智能卡与计算机系统相结合,可满足对各种信息的采集,传送,加密和管理的需要.(5)光学卡.光学卡采用光盘通用技术,根据反射性原理将数据用高强度激光蚀刻在卡上,并用低功率光束复原.它的大小和信用卡一样,可按顺序多次写入数据,可以存储大量的数据.光学卡的特点是数据储存量大,可多次写入数据;识别时需要接触,传输速度慢;制卡成本低,可以重复使用;稳定性较好.不易损坏,不受天气变化影响,体积较小,便于携带.

11、2美军后勤自动识别技术的应用为解决无法跟踪定位战区物资和人员的问题,美军1994年提出开发在运可视系统.在先期开发中由于缺乏自动化识别技术,耗费了大量的人力和2011年12月王淼等:美军后勤自动识别技术的应用及启示79物力.如在”沙漠快运”行动中,为了减轻航空港的工作量,共向25个地方派驻了额外的工作队搜集运输数据.耗费了大量的人力.基于此,美军加强了后勤保障中自动识别技术的应用研究.从已有的自动识别技术中进行了筛选,并进行适应性改造.通过在后勤不同领域的应用,美军已充分感受到自动识别技术带来的好处.并将其作为后勤信息化的关键技术之一.2.1美军自动识别技术的选择为了选取适合军事需求的一系列自

12、动识别技术,美军对各种自动识别技术的能力进行了分析.同时对各种自动识别装置的能力测试评估(结果见表1),分值由低到高分别为0,1,2,3,其中O表示不具备此项能力.通过对比,美军选取了线性条形码和二维条形码,智能卡,射频卡3种自动识别技术.2.2美军后勤主要自动识别技术的应用经过长期的研究探索,美军形成了较为清晰的后勤自动识别技术应用思路.根据军事后勤需求,自动识别技术自身特点,国内自动识别产品的发展和应用情况.美军综合规划了自动识别技术的应用领域(见表2).美军运输司令部已被国防部任命为将射频识别与相关自动识别技术应用于国防部供应链的领头职能机构.并通过与国防部长办公厅,国防后勤局,各大作战

13、司令部,各军种等联合部署和配送作业方面的伙伴密切合作,促进自动识别技术与军队相应后勤系统的有效融合.(1)条形码.美国国防部于20世纪80年代开始使用线性条形码.目前,国防后勤系统各节点都具有处理线性条形码的能力,可以采集,处理与军用补给和运输有关的信息,满足军事标准化运输,标准化补给和配送程序的要求.条形码在美军后勤系统中主要应用于后勤供应链中物资移动数据的采集,为后勤自动化信息系统提供相应数据.美军采用的条形码有线性条形码和二维条形码两种2:线性条形码用于识别单件货物,并为其运输提供相关信息;二维条形码可为单件货物运输及联合运输提供综合性数据.二维条形码技术具有信息容量大,保密性强,纠错能

14、力好等特点,通过使用二维条形码作为后勤物资的包装标志,可使包装从防护型向功能型发展,实现物资流表1美军自动识别技术能力测试评估能力条形码磁条智能卡射频卡光学卡适用性33333数据存储21223易用性3333O电磁接口31133错误识别3O333灵活性23333发展潜力(扩展性)33333决策能力11311机械装置识读3l133交互性(分布式数据库)11333被动操作(集中式数据库)33333安全性(物理或内部)1l333追踪轨迹能力11303信息安全11333生存能力(多种环境下)11133线性条形码二维条形码智能卡射频卡单个物品或单项装运的物资确认和记录控制信息记录单个物品装运的综合数据,多

15、件物品捆绑和空运托盘的统一数据个人和医疗信息,乘客清单和伤员处理信息托盘装运,海运集装箱,弹药,成组物资集装箱运输,成组装备运输,预置物资信息80军事交通学院第13卷第12期动的全过程管理.美军将二维条形码作为后勤管理和物资运输的标准.规定所有军需供应商及军队之间的物资运输都须使用二维条形码.二维条形码也广泛用在车辆牌照,驾驶人员证件识别上.条形码车辆牌照识别系统使用上面印刷有连续宽细黑线条纹的标签,作为车辆身份代码.当车辆经过识别区时.路侧的扫描器就会读取贴在车上的条形码信息.并传送到条形码解读设备转换成数字信号,输入影像处理机,将有意义的图形数据提取出来.滤波后进行文字辨认,把识别出来的文

16、字送入计算机进行数据处理.二维条形码也用于军人身份证和保密场所,高安全要求场所的出人证等.(2)智能卡.美国国防部使用智能卡来实现人员数据的快速采集_3.国防部将通行卡发给现役军人,预备队员,国民警卫队员,文职人员和有关合同商等.已有超过20万张智能卡发给陆军,海军,海军陆战队和空军人员.该卡作为军人和文职人员的身份识别卡,出入证和数据登记证件.智能卡技术的应用.减少了数据处理时间.提高了数据采集的准确性,进而提高了后勤业务处理能力.另外,全球空运执行系统和远程全球空运执行系统也用智能卡传送人员信息.(3)射频卡.美军最早于1998年利用射频技术研制成功一种自动识别系统.海湾战争结束后,美军开

17、始重点研究采用射频识别技术开发射频识别系统.主要应用于后勤保障供应链和医疗卫生两方面.在后勤保障供应链中.将射频标签附在集装箱,托盘和货包上,用于存储和发送集装箱内的物资信息.箱内所装物资品名,数量,状况,终点,用户等货单信息均存于标签内,结合实时追踪网络系统,对在运物资进行监控.此外在车辆上,装置射频卡也能为用户提供车辆位置.目前应用的射频识别系统集成了许多不同技术.包括主动式射频技术,全球定位,识读装置及手持设备等,并采用开放式网络结构.符合国际技术标准规范,可通过遍布38个国家的420个监控点,对包括军事及商业用途的27万个集装箱和重要货物进行实时追踪引.在医疗方面.将射频标签缝到士兵的

18、衣袖中,用于跟踪受伤人员的身份,状况和位置.射频标签中的数据通过手持设备进行读取,识别病人,也允许医生在标签上添加,修改或创建新的治疗数据.3对我军选用后勤自动识别技术的启示3.1评判信息安全保密特征军事后勤特别是军事交通运输信息具有高度的敏感性与机密性,而自动识别装置是这些信息的载体,因此在选择技术时,首先应在信息安全保密方面进行评判.信息安全评判标准的制定主要考虑军事信息的机密性(不泄露),完整性(不被修改)和可用性3个要素.一方面,自动识别技术的选用必须根据其在安全保密方面的技术特征进行选取.根据信息密级的不同选择不同的技术装置,在数据保密方面,保密性不能仅仅依赖于算法的保密,还依赖于密

19、钥和其他加强技术,对于高密级信息可采用专用算法或专用硬件加密设备;另一方面,与自动识别技术相连接的网络中也须加强安全保密措施.如射频识别装置易受到其他发射器的干扰,并有可能泄露信息.应通过制定相应的频谱管理条例,标准.确保装置在军队要求的频段之内工作.同时在涉及自动识别技术的网络建设中,应综合运用虚拟网技术,防火墙技术,安全路由器,保密网关,入侵监控技术,访问控制,安全漏洞扫描技术,网络防病毒技术,加密技术,认证和签名技术等多种安全设备和技术.形成多层次的网络安全解决方案.3.2分析信息数据更新要求应根据我军军事后勤特别是军事交通运输保障信息需求的不同时间标准,分类选择与需求相匹配的数据更新能

20、力的自动识别技术.通过对后勤保障链的分析,不同性质的人员物资机动需要不同的时间标准.也就相应对信息的及时性有不同的需求.军事后勤特别是军事交通运输保障不仅要求使用自动识别技术来提供保障链中各环节本身的信息.还要提供有助于其他环节所需的信息.这些信息包括了人员物资通过后勤供应链流程的主要转接点的信息,还包括用户需要了解相关情况变化的实时数据.另外军用装备物资的运输方式也体现出作战需求的紧急程度.如要求用空运来满足应急作战的特殊需求,运输速度直接关系到军事作战的成败等,故其数据更新周期一般不应超过1h.而海运军事装备物资速度较慢,其运输过程具有更多的常规性,对实时和近于实时数据的需求性也较低.因此

21、.应根据不同专业领域,输送方式,输送对象,输2011年12月王淼等:美军后勤自动识别技术的应用及启示81送环境和任务性质.制定自动识别技术的信息数据更新标准.3.3突出系统稳定可靠性未来交通战场环境异常恶劣,选用自动识别技术必须考虑其在复杂环境下的稳定性和可靠性.选用自动识别技术应当重点考察其在高温,阴暗,潮湿,低温,干燥,电磁辐射等环境下工作状态.如条形码识别系统依赖于明暗反射的精确变化,自身必须保持清洁.使用环境应当洁净干燥.而磁性卡则重点考虑与强电磁场的距离.因此,应当健全自动识别装置的可靠性标准,以保证能够在任何时间,地点和环境条件下持续,稳定的工作.3.4统一技术标准规范目前我军已在

22、多个领域运用了自动识别技术,具有了相当的规模基础.国家也陆续制定了如二维条码,紧密矩阵码等国家标准.但客观来看,这些标准多为通用的基础技术标准,未涉及军事应用领域有关内容.到目前为止,与军用自动识别技术有关的国家标准,行业标准和国家军用标准尚属空白,自动识别技术标准的缺失在带来财力物力浪费的同时.也给未来军事后勤保障特别是军事交通运输保障留下隐患.因此,制定自动识别技术国家军用标准,已经成为我军后勤信息化建设特别是军事交通运输信息化建设的当务之急.3.5综合评估军事经济效益各种自动识别技术在军事后勤领域的大规模运用,极大地提高了军事后勤保障效率.但同时产生了高额的资金投入.各种自动识别技术复杂

23、性不同,自身装备和配套设施也不同,投入建设的经费也大相径庭.如条形码相对价格低廉,而光储卡和射频识别卡费用较高.在选择这些技术时应综合考虑应用范围和重要度,经济合理地确定并安排适用领域,采取由总部统一汇总全军相关需求,集中定制,统一采购等措施,在有利于设备统型的同时,最大限度降低建设投资.3.6注重系统综合集成为了实现后勤保障的无缝隙链接.必须突出自动识别系统与指挥管理系统综合集成.实现整个后勤保障链的数据共享.目前,我军后勤在军事交通运输,仓储,医疗等领域都开发有自动识别系统,但多数仅服务于自身业务系统,其数据不能与指挥管理系统完全兼容.因此,研究自动识别技术的信息标准化,合理确定数据接口,

24、最终实现与指挥管理系统的集成,已经成为提高后勤保障的组织,指挥,管理能力亟待解决的问题.4结语自动识别技术具有快速,准确采集数据的特点,在现代军事后勤中发挥着重要作用.与美军相比,我军后勤自动识别技术还处于起步阶段,为适应全面建设现代后勤的需要,应学习借鉴美军经验,加强后勤自动识别技术应用研究,提高后勤保障能力.参考文献1中国物品编码中心,中国自动识别技术协会.自动识别技术导论M.武汉:武汉大学出版社,2007:23.2罗五明,潘蟠,曹超奇.美军供应链中应用的自动识别技术综述J.物流技术,2010(10):131136.3USTransportationCommand.DODLogisticsAutomaticIdentificationTechnologyImplementationPlanEB/OL.(20080108)201104一lO.aitimplementation.4徐进.自动识别技术在国防后勤中的应用研究J.四川兵工,2005(2):1518.(编辑:张峰)