物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和未來戰(zhàn)場

在人工智能 （AI） 的支持下，大規(guī)模軍事物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 有望在無人監(jiān)視和瞄準(zhǔn)、態(tài)勢感知、士兵健康監(jiān)測和其他關(guān)鍵應(yīng)用等領(lǐng)域帶來一系列戰(zhàn)場優(yōu)勢。但是，必須首先克服重大的數(shù)據(jù)和通信挑戰(zhàn)。

根據(jù)國會研究服務(wù)局關(guān)于聯(lián)合全域指揮與控制（JADC2）倡議的出版物，未來的沖突將需要在幾小時，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。國防部（DoD）旨在加快和自動化決策的一種方式是通過大規(guī)模軍事物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和人工智能（AI）。

作為國防部的一項(xiàng)重大計劃，JADC2旨在收集來自每個軍事部門的數(shù)千輛戰(zhàn)場車輛，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)場傳輸前所未有的實(shí)時信息量。

軍隊的每個部門都有其與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的舉措。對于空軍來說，物聯(lián)網(wǎng)是其不斷發(fā)展的高級戰(zhàn)場管理系統(tǒng)（ABMS）的重要組成部分。對于陸軍來說，這是陸軍未來司令部，對于海軍來說，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，并使它們在戰(zhàn)場上成功地作為一支部隊工作。

今后的重大挑戰(zhàn)

當(dāng)然，這一大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)計劃的成功取決于實(shí)時收集和存儲來自數(shù)千個“事物”的大量流數(shù)據(jù)的能力。然而，一個更大的挑戰(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發(fā)揮自己的優(yōu)勢。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。

確定一個通用的高帶寬、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。這些解決方案使系統(tǒng)更接近戰(zhàn)場，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)快速決策。

在網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行彈性數(shù)據(jù)存儲、通信、同步和處理，即使在遠(yuǎn)程位置或在沒有傳統(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)不會因連接或斷電而丟失，即使只是幾分鐘。

針對所有這些數(shù)據(jù)通信和存儲的嚴(yán)密網(wǎng)絡(luò)攻擊預(yù)防、檢測和修復(fù)。

引人注目的軍事物聯(lián)網(wǎng)用例

國防部正處于規(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，那么載人和無人應(yīng)用的用例是引人注目的，而且很多。以下是幾個示例。

自主武器系統(tǒng)：人類仍然是主要的戰(zhàn)場代理人和成功的驅(qū)動力。然而，軍用無人機(jī)、智能導(dǎo)彈和無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)場監(jiān)視，增強(qiáng)戰(zhàn)斗情報，甚至可以打擊目標(biāo)以保護(hù)士兵的生命。他們還可以通過人工智能和面部識別等技術(shù)為戰(zhàn)斗帶來精確性，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)輸工具中的情報收集和生物識別身體傳感器網(wǎng)絡(luò)可以傳達(dá)有價值的戰(zhàn)場信息以及士兵的位置、健康統(tǒng)計數(shù)據(jù)和精神狀態(tài)。這些知識可用于決定在最不利的情況下何時將士兵移出戰(zhàn)場或及時主動進(jìn)行醫(yī)療救助以減少傷亡。

態(tài)勢感知：態(tài)勢感知對于在戰(zhàn)場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)和自動化態(tài)勢感知（包括戰(zhàn)場布局、小隊和敵人位置、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、監(jiān)視和偵察 （ISR） 信息。使用人工智能來協(xié)助和自動化許多監(jiān)視功能可以減輕戰(zhàn)場上士兵的壓力和認(rèn)知負(fù)擔(dān)。

通過 5G 或其他通用結(jié)構(gòu)將無人機(jī)、傳感器和其他設(shè)備連接到本地邊緣數(shù)據(jù)庫/AI/ML 服務(wù)器，可以在云無法訪問或太遠(yuǎn)而無法快速傳遞信息時提供信息。當(dāng)云連接可行時，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)庫并提供戰(zhàn)場所需的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)彈性。解決方案可用于利用點(diǎn)對點(diǎn)連接并跨它們同步數(shù)據(jù)，然后在可用時將數(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)場上的預(yù)防性維護(hù)，甚至庫存管理。隨著戰(zhàn)場變得更加復(fù)雜和不可預(yù)測，物聯(lián)網(wǎng)和人工智能將成為加速和自動化關(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越有價值的戰(zhàn)略。

審核編輯：郭婷