Интернет военных вещей
Интернет военных вещей (англ. Internet of Military Things, IoMT) — это класс интернета вещей (IoT), предназначенный для боевых операций и ведения войны. Он представляет собой сложную сеть взаимосвязанных сущностей или «вещей» в военной сфере, которые постоянно обмениваются информацией между собой для координации, обучения и взаимодействия с физической средой, чтобы эффективно выполнять широкий спектр задач на основе информированных решений[1][2]. Концепция IoMT основана на представлении о том, что будущие военные конфликты будут определяться машинным интеллектом и кибервойной, а основное место их проведения будет приходиться на городские территории[3][4]. Создавая миниатюрную экосистему интеллектуальных технологий, способных выделять необходимые сенсорные данные и самостоятельно управлять несколькими задачами одновременно, IoMT концептуально призван снизить физическую и умственную нагрузку на военнослужащих в условиях боя[5].
Со временем были введены различные термины для описания применения технологий IoT в разведке, наблюдении за окружающей средой, ведении боевых действий с использованием беспилотных систем и других военных целях. Эти термины включают «Военный интернет вещей» (англ. Military Internet of Things, MIoT)[6], «Интернет вещей поля боя» (англ. Internet of Battle Things)[7] и «Интернет вещей поля сражения» (англ. Internet of Battlefield Things, IoBT)[8].
Общее описание
Интернет военных вещей включает широкий спектр устройств, оснащённых интеллектуальными возможностями сбора, анализа и передачи данных, управления действиями через виртуальные или киберинтерфейсы, интегрированные в различные системы. К таким устройствам относятся датчики, транспортные средства, роботы, беспилотники, носимые устройства, биометрия, боеприпасы, броня, оружие и другие интеллектуальные технологии[9]. Обычно устройства IoMT можно отнести к одной из четырёх категорий[10] (в идеальной реализации — являются распространёнными настолько, что формируют своеобразную ткань данных)[11][12][13]:
- Устройство-носитель данных: устройство, присоединённое к физическому объекту и косвенно соединяющее его с коммуникационной сетью.
- Устройство для захвата данных: устройство для чтения/записи, взаимодействующее с физическими объектами.
- Устройство сенсинга и управления: устройство, способное фиксировать параметры окружающей среды и переводить их в электрический сигнал или физическое действие.
- Общее устройство: устройство, оснащённое возможностями обработки и передачи данных, способное обмениваться информацией с сетью.
Помимо объединения различных электронных устройств в единую сеть, учёные поднимают вопрос об интеграции и пассивных объектов вроде растений или камней, которые, снабжённые датчиками, могут превращаться в пункты сбора информации[14][15]. Эти попытки согласуются с реализацией проектов по созданию электронных растений (e-Plants)[16].
Применения IoMT включают тактическую разведку, интеллектуальное управление ресурсами, логистику (отслеживание оборудования и запасов), мониторинг умных городов, а также ведение информационной войны[17][18]. Ряд государств и представители НАТО проявляют интерес к потенциальным военным преимуществам внедрения IoT[19].
История
Продвижение технологий IoMT во многом связано с военными инициативами по развитию сенсорных сетей и маломощных вычислительных платформ в 1960-х годах для оборонных целей[10][20]. Во время холодной войны вооружённые силы США впервые применили технологии беспроводные сенсорные сети для слежения и обнаружения советских подлодок: примером служит система (SOSUS), представлявшая собой сеть акустических гидрофонов, размещённых на дне Атлантического и Тихого океана и связанных с наземными постами наблюдения[21]. Многие разработки Министерства обороны США в этот период стали фундаментом для современных IoT-систем. В конце 1960-х годов оборонное ведомство инициировало создание ARPANET, раннего прототипа интернета, применявшегося для удалённого обмена данными военными учёными[22].
В 1980-х Агентство перспективных исследовательских проектов (DARPA) официально объединилось с учёными из MIT и Университет Карнеги — Меллона для развития распределённых беспроводных сенсорных сетей. Впоследствии данные разработки распространились в гражданском секторе, включая отрасли распределение электроэнергии, очистка сточных вод и автоматизация заводов[21][22]. Министерство обороны вкладывало значительные средства в миниатюризацию интегральных схем для внедрения микрочипов в объекты. Благодаря этим инвестициям коммерческая индустрия микроэлектроники смогла преодолеть кризис[22].
К концу 1990-х годов министерство объявило стратегию «сетевой войны», объединяющую физическую, информационную и когнитивную сферы для повышения эффективности обмена данными и совместной работы[22]. Примерами проектов, реализующих эту концепцию, стали Nett Warrior (ранее известная как Ground Soldier System или Mounted Soldier System)[23] и коммуникационная платформа Force XXI Battle Command Brigade and Below, использовавшиеся в начале 2000-х[24].
Однако дальнейшие разработки военных IoT-технологий уступили место коммерческому сектору[3]. Несмотря на продолжение исследований в области умных сенсоров, интеллектуальных информационных систем и сетей связи, малое число военных систем смогли в полной мере реализовать стек IoT из-за соображений безопасности[22]. К 2019 году интерес к внедрению современных IoT-решений со стороны армии США, флота и ВВС стал вновь значительным[25][26].
Программы
Министерством обороны США реализуется ряд инициатив для развития IoT-применений в военном секторе и сокращения разрыва между гражданским и военным использованием этих технологий.
Связанный солдат
Проект «Связанный солдат» (англ. Connected Soldier) поддерживался Исследовательским центром армии США по вопросам одежды, оснащения и инженерии (NSRDEC). Его целью стала разработка интеллектуального снаряжения для каждого военнослужащего, включая широкополосное радио, биосенсоры и интеллектуальные носимые системы в базовом комплекте. Эти устройства не только следят за физиологическим состоянием солдата, но и передают данные миссии, разведданные и важную информацию на военную технику, авиацию и другим подразделениям[27][28][29].
Интернет вещей поля сражения (IoBT)
В 2016 году Исследовательская лаборатория армии США (ARL) начала проект Интернет вещей поля сражения (англ. Internet of Battlefield Things, IoBT) в соответствии с инициативой армии США «Побеждать в сложном мире» (2020—2040 годы), предусматривающей усиленное внедрение передовых технологий для противодействия новым угрозам[30]. В рамках этой инициативы особое внимание уделялось подготовке к ведению боёв в городах и противодействию электронным и киберугрозам[31][32].
В 2017 году ARL учредила Консорциум по совместным исследованиям IoBT (IoBT-CRA), объединивший университеты, промышленные и государственные организации для теоретических и практических разработок IoBT[33][34].
По задумке ARL, IoBT рассчитан на активное взаимодействие с окружающей средой: получение информации, воздействие и непрерывное обучение. Исследования концентрируются на задачах сенсорики, исполнительных механизмов и машинного обучения[35]. Для успешной работы IoBT требуется удовлетворять ряду технологических, организационных и военных условий.
Связь
Все объекты IoBT должны эффективно обмениваться данными независимо от различий в архитектуре и происхождении. Если гражданский IoT может функционировать при отсутствии стандартов, то военное применение требует совместимости и наличия программных «трансляторов» для обработки разнообразной информации. IoBT также должно иметь возможность временного использования существующих сетей и устройств, не находящихся в собственности военных, например, гражданских коммуникационных инфраструктур в крупных городах[7]. Помимо этого, требуется критическая оценка надёжности всех источников данных[33].
Важнейшим фактором успеха выступает время: скорость передачи, обработки и анализа данных, а также применения управляющих воздействий и обучения алгоритмов критичны для выполнения задач[2]. Масштабируемость IoBT тоже имеет решающее значение[7].
Обучение
Эффективность архитектуры IoBT во многом зависит от того, насколько слаженно взаимодействуют люди и автономные электронные компоненты. В боевых условиях системы должны не только собирать сведения и проводить кибератаки, но и уметь подстраиваться под изменяющиеся намерения человека, проявляя высокий уровень самостоятельной самоорганизации[36].
Технологии IoBT интегрируют предиктивный интеллект, машинное обучение и нейронные сети, чтобы понимать замыслы и задачи человека без необходимости ручного управления каждым элементом сети[30]. Kлючевым направлением исследований является развитие распределённого искусственного интеллекта и автономии для принятия решений[36][35].
IoBT должен проявлять развитую ситуационную осведомлённость. Цель — научить сеть правильно анализировать обстановку при ограниченных исходных данных, интегрируя огромные объёмы информации из разных источников[14][33][36]. Важно, чтобы система была устойчива к сбоям: одни компоненты могут быть более отказоустойчивыми (например, системы медицинских данных), другие — менее[37].
Когнитивная доступность
В полубеспилотных элементах ограничены возможности человека по обработке и анализу лавины поступающей информации. IoBT должен преобразовывать сложные потоки данных в краткие и значимые сообщения для оперативных решений военными, фильтруя избыточную или вводящую в заблуждение информацию[7]. Если люди не доверяют алгоритмам IoBT, вся система теряет эффективность[7].
Мозаичная война
«Мозаичная война» (англ. Mosaic Warfare) — термин, предложенный директорами DARPA Томом Бёрнсом и Дэном Паттом для описания «мозаичной» конфигурации оборонных систем, максимально адаптивной и быстрой в развёртывании[38][39]. Суть — разработка дешёвых многоразовых и многофункциональных модульных компонентов, способных налагать функции друг на друга и запутывать врага[40]. Эта идея противопоставляется централизованным, сложно управляемым системам управления войсками[39][41].
Концепция зародилась в DARPA в 2017 году и привела к созданию программ вроде System of Systems Integration Technology and Experimentation (SoSIT), объединяющей разрозненные наземные комплексы в единую сеть для обмена данными[42].
Океан вещей
В 2017 году DARPA объявила о запуске программы «Океан вещей» (англ. Ocean of Things) для создания обширной сенсорной сети над океанскими просторами[43]. В рамках этого проекта предполагалось развернуть тысячи малых дешёвых дрейфующих буёв с сенсорами, собирающими экологические и поведенческие данные (температура поверхности моря, состояние волн, перемещение судов и самолётов)[44]. Информация регулярно передавалась в облако для хранения и анализа[45]. Так DARPA рассчитывала создать автономную сеть для мониторинга нестандартной морской деятельности[46].
В проекте особое внимание уделялось надёжности, безопасности и стоимости буёв, а также облачным технологиям аналитики данных. Буи должны были функционировать минимум год, не представлять опасности для судов и быть изготовлены из экологичных материалов, утилизирующихся после окончания работы[46].
Вопросы безопасности
Одной из главных угроз IoMT выступают риски вражеских атак и системных сбоев, угрожающих целостности всей сети. Плохо защищённые IoT-устройства уязвимы для взлома, что ведёт к утечкам засекреченной информации, заражению вредоносным ПО, распространению дезинформации и получению доступа к разведданным[47].
По данным Министерства обороны США, вопросы безопасности определяют основные приоритеты исследований в области IoT. IoMT должен уметь предугадывать, предотвращать и восстанавливать работу после атак, саботажа или попыток уничтожения информации и инфраструктуры врагом. К угрозам относятся глушилки, электронная разведка, вредоносные программы и целенаправленные кампании дезинформации против военного персонала[1][7]. Потенциально большое число источников данных могут подвергнуться компрометации — и системы анализа угроз не всегда способны распознать поддельные показания[35].
Для снижения угроз необходимы масштабные усилия по совершенствованию кибербезопасности, внедрение средств контрразведки и мониторинга. В качестве мер используются «одноразовая» безопасность (компрометированные или подозрительные устройства сразу отключаются), ловушки для отвлечения атакующих и непрерывное самообучение систем защиты[7].
Особое внимание уделяется защите хранения информации. Ожидается лавинообразный рост объёмов данных — требуются новые архитектуры защищённых систем доступа[48]. Одной из инициатив Пентагона стала платформа Comply to Connect (C2C), автономно отслеживающая устройства и права доступа[31].
В дополнение к цифровым атакам остаётся проблема стабильности связи в удалённых боевых условиях. Недостаточная мощность сигнала и отсутствие надёжного подключения ограничивают полезность некоторых военных устройств, зависящих от интернета[49].
Примечания
- ↑ 1 2 Rowlands, Greg The Internet of Military Things & Machine Intelligence: A Winning Edge or Security Nightmare? (англ.). Australian Army (21 мая 2017). Дата обращения: 19 июня 2024. Архивировано 7 апреля 2018 года.
- ↑ 1 2 Cameron, Lori Internet of Things Meets the Military and Battlefield: Connecting Gear and Biometric Wearables for an IoMT and IoBT (англ.). IEEE Computer Society (2018). Дата обращения: 19 июня 2024. Архивировано 6 октября 2025 года.
- ↑ 1 2 Machi, Vivienne. Internet of Things to Provide Intelligence for Urban Warfare (англ.), National Defense (22 января 2018). Архивировано 2 августа 2025 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ Kott, Alexander; Alberts, David; Wang, Cliff (декабрь 2015). “Will Cybersecurity Dictate the Outcome of Future Wars?”. Computer [англ.]. 48 (12): 98—101. DOI:10.1109/MC.2015.359. S2CID 2295481. Проверьте дату в
|date=(справка на английском) - ↑ Internet of Battlefield Things (IoBT) Collaborative Research Alliance (CRA) (англ.). GovTribe (5 апреля 2017). Дата обращения: 19 июня 2024. Архивировано 7 мая 2021 года.
- ↑ Lan, Yushi. Study on application modes of military Internet of Things (MIOT) // 2012 IEEE International Conference on Computer Science and Automation Engineering (CSAE) : [англ.] / Yushi Lan, Fei Jiang, Hui Yu. — 25 мая 2012. — P. 630–634. — ISBN 978-1-4673-0089-6. — doi:10.1109/CSAE.2012.6273031.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Kott, Alexander; Swami, Ananthram; West, Bruce (25 декабря 2017). “The Internet of Battle Things”. Computer [англ.]. 49 (12): 70—75. DOI:10.1109/MC.2016.355. S2CID 5729832.
- ↑ Castiglione, Aniello; Choo, Kim-Kwang; Nappi, Michele; Ricciardi, Stefano (ноябрь 2017). “Context Aware Ubiquitous Biometrics in Edge of Military Things”. IEEE Cloud Computing [англ.]. 4 (6): 16—20. DOI:10.1109/MCC.2018.1081072. S2CID 3406869. Проверьте дату в
|date=(справка на английском) - ↑ Kott, Alexander (20 марта 2018). “Challenges and Characteristics of Intelligent Autonomy for Internet of Battle Things in Highly Adversarial Environments”. Proceedings of the 2018 Spring Symposium of AAAI [англ.]. arXiv:1803.11256.
- ↑ 1 2 Russell, Stephen. The Internet of Battlefield Things: The Next Generation of Command, Control, Communications and Intelligence (C3I) Decision-Making // MILCOM 2018 – 2018 IEEE Military Communications Conference (MILCOM) : [англ.] / Stephen Russell, Tarek Abdelzaher. — 29 октября 2018. — P. 737–742. — ISBN 978-1-5386-7185-6. — doi:10.1109/MILCOM.2018.8599853.
- ↑ Freedberg, Sydney J. Project Rainmaker: Army Weaves ‘Data Fabric’ To Link Joint Networks (англ.). Breaking Defense (17 ноября 2020). Дата обращения: 19 июня 2024. Архивировано 5 октября 2025 года.
- ↑ Demarest, Colin Q&A: Army’s Jennifer Swanson talks data mesh and digital fluency (англ.). Defense News (26 декабря 2022). Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ Williams, Lauren C. Become Interoperable or Disappear, Former DOD Data Chief Tells Contractors (англ.). Defense One (16 июня 2023). Дата обращения: 19 июня 2024. Архивировано 18 июня 2025 года.
- ↑ 1 2 Parker, Paul. The internet of battlefield things is coming. Are IT pros ready? (англ.), C4ISRNET (3 октября 2018). Архивировано 10 июля 2025 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ Russell, Stephen Internet of Battlefield things (IoBT) Collaborative Research Alliance Opportunity Day (англ.). U.S. Army Research Laboratory (27 марта 2017). Дата обращения: 19 июня 2024. Архивировано 8 сентября 2025 года.
- ↑ Saxena, Shalini. Researchers create electronic rose complete with wires and supercapacitors (англ.), Ars Technica (1 марта 2017). Архивировано 11 октября 2025 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ Wassell, Pete 3 Military Applications of The Internet of Things (англ.). Augmate (27 апреля 2018). Дата обращения: 19 июня 2024. Архивировано 8 августа 2025 года.
- ↑ Stone, Adam. The answer to battlefield logistics problems could be IoT (англ.), C4ISRNET (11 октября 2018). Архивировано 11 декабря 2024 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ Seffers, George. NATO Studying Military IoT Applications (англ.), SIGNAL Magazine (1 марта 2017). Архивировано 16 июня 2020 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ Suri, Niranjan. Analyzing the applicability of Internet of Things to the battlefield environment // 2016 International Conference on Military Communications and Information Systems (ICMCIS) : [англ.] / Niranjan Suri, Mauro Tortonesi, James Michaelis … [et al.]. — 23 мая 2016. — P. 1–8. — ISBN 978-1-5090-1777-5. — doi:10.1109/ICMCIS.2016.7496574.
- ↑ 1 2 The Evolution of Wireless Sensor Networks (англ.). Silicon Labs (2013). Дата обращения: 19 июня 2024. Архивировано 15 сентября 2025 года.
- ↑ 1 2 3 4 5 Zheng, Denise. Leveraging the Internet of Things for a More Efficient and Effective Military : [англ.] / Denise Zheng, William Carter. — Lanham, MD : Rowman & Littlefield Publishers, 7 октября 2015. — ISBN 978-1-4422-5890-7.
- ↑ Nett Warrior (formerly Ground Soldier System) (англ.). The Office of the Director, Operational Test and Evaluation. Дата обращения: 19 июня 2024. Архивировано 2 ноября 2013 года.
- ↑ Force XXI Battle Command Brigade and Below – FBCB2 (англ.), Defense Update (23 июля 2005). Архивировано 7 августа 2025 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ Breeden II, John. The Internet of Things' Role on Battlefields and at Sea (англ.), Nextgov (1 мая 2018). Архивировано 9 июля 2025 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ Beinart, Matthew. Air Force Improving Data Control, Cyber Security Before Deploying New Sensors For IoT Devices (англ.), Defense Daily (24 апреля 2018). Архивировано 24 марта 2025 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ ANSYS Inc. Connected Soldier (англ.). ANSYS (19 августа 2019). Дата обращения: 19 июня 2024. Архивировано 6 июня 2016 года.
- ↑ Engineering the Internet of Things: The Connected Soldier (англ.) (PDF). ANSYS (2016). Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ Stackpole, Beth. Keeping the Connected Soldier Connected with Simulation (англ.), Digital Engineering 24/7 (1 сентября 2016). Архивировано 25 мая 2024 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ 1 2 Army Takes on Wicked Problems With the Internet of Battlefield Things (англ.), MeriTalk (30 января 2018). Архивировано 31 октября 2019 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ 1 2 Quach, Katyanna. Get ready for the Internet of Battle Things, warns US Army AI boffin (англ.), The Register (11 апреля 2018). Архивировано 14 апреля 2018 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ Tucker, Patrick. US Army Seeks Internet-of-Battlefield-Things, Distributed Bot Swarms (англ.), Defense One (18 июля 2017). Архивировано 8 июля 2025 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ 1 2 3 Gudeman, Kim Next-Generation Internet of Battle Things (IoBT) Aims to Help Keep Troops and Civilians Safe (англ.). ECE Illinois (6 октября 2017). Дата обращения: 19 июня 2024. Архивировано 11 мая 2018 года.
- ↑ IoBT: Empowering Readiness to Meet Commander Intent (англ.). IoBT REIGN. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ 1 2 3 Abdelzaher, Tarek; Ayanian, Nora (ноябрь 2018). “Toward an Internet of Battlefield Things: A Resilience Perspective”. Computer [англ.]. 51 (11): 24—36. DOI:10.1109/MC.2018.2876048. S2CID 59525160. Проверьте дату в
|date=(справка на английском) - ↑ 1 2 3 Artificial Intelligence for the Internet of Everything : [англ.]. — Cambridge, MA : Academic Press, 2019. — ISBN 9780128176368.
- ↑ Stone, Adam. The internet of battlefield things will depend on modernized networks (англ.), C4ISRNET (3 августа 2018). Архивировано 25 мая 2025 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ Magnuson, Stew. DARPA Pushes 'Mosaic Warfare' Concept (англ.), National Defense (16 ноября 2018). Архивировано 19 июня 2025 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ 1 2 Weerts, Gwen. Mosaic Warfare (англ.), SPIE (7 марта 2019). Архивировано 6 декабря 2024 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ DARPA Tiles Together a Vision of Mosaic Warfare (англ.). DARPA. Дата обращения: 19 июня 2024. Архивировано 17 мая 2019 года.
- ↑ Naegele, Tobias. Mosaic Warfare: DARPA's Answer to Combating America's Advanced Foes (англ.), Air Force Magazine (10 сентября 2019). Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ Hitchens, Theresa. DARPA's Mosaic Warfare — Multi Domain Ops, But Faster (англ.), Breaking Defense (10 сентября 2019). Архивировано 5 октября 2025 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ Barry, Mark. DARPA & The Ocean of Things (англ.), Aberdeen (21 декабря 2017). Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ Hill, Kelly. DARPA wants an "ocean of things" (англ.), RCR Wireless News (19 декабря 2017). Архивировано 22 декабря 2017 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ Ocean of Things Aims to Expand Maritime Awareness across Open Seas (англ.). DARPA (6 декабря 2017). Дата обращения: 19 июня 2024. Архивировано 10 декабря 2017 года.
- ↑ 1 2 DARPA Floats a Proposal for the Ocean of Things (англ.), MeriTalk (3 января 2018). Архивировано 7 августа 2025 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ Cenciotti, David. Cybersecurity In The Sky: Internet of Things Capabilities Making Aircraft More Exposed To Cyber Threats Than Ever Before (англ.), The Aviationist (20 июня 2017). Архивировано 9 июля 2025 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ Seffers, George. Defense Department Awakens to Internet of Things (англ.), SIGNAL Magazine (1 января 2015). Архивировано 19 апреля 2021 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
- ↑ Sternstein, Aliya. A more connected military means new battlefield glitches, too (англ.), The Christian Science Monitor (31 марта 2017). Архивировано 7 февраля 2025 года. Дата обращения: 19 июня 2024.
Литература
- Suri, Niranjan. Analyzing the applicability of Internet of Things to the battlefield environment // 2016 International Conference on Military Communications and Information Systems (ICMCIS) : [англ.] / Niranjan Suri, Mauro Tortonesi, James Michaelis … [et al.]. — 2016. — P. 1–8. — ISBN 978-1-5090-1777-5. — doi:10.1109/ICMCIS.2016.7496574.
- Chudzikiewicz, Jan. Fault-tolerant techniques for the Internet of Military Things // 2015 IEEE 2nd World Forum on Internet of Things (WF-IoT) : [англ.] / Jan Chudzikiewicz, Janusz Furtak, Zbigniew Zielinski. — 2015. — P. 496–501. — ISBN 978-1-5090-0366-2. — doi:10.1109/WF-IoT.2015.7389104.