战场物联网（IoBT）是作战辅助服务领域的最新技术进展，旨在提升海豹突击队等精英部队的战场作战效能。该技术基于物联网通用概念，通过通信信道连接战场区域内的设备集群，实现设备间高效交互与数据共享。在高度复杂的作战环境中，士兵位置信息必须保持最高精度保护。这一需求构成了位置隐私的基础——即士兵位置信息保护本质上属于“欺骗”技术，亦是本篇论文的理论根基。在物联网欺骗策略框架下，本文深入探究了我们先前为IoBT环境提出的“混合区”技术精要。该技术通过在弹性空间边界内融合并匿名化多用户位置，为动态战场环境提供强大的位置隐私保护机制。本研究尝试估算混合区边界内外位置信息的近似精度：通过整合随机游走模型，阐释位置隐私保护与战场固有不确定性之间的动态交互机制。仿真实验在Python环境中完成，并配有对应可视化图示。该方法既确保研究成果可复现性，又通过提供完整的对比研究可视化探索增强读者参与度。本研究核心在于验证混合区技术在真实场景中的有效性，为构建强韧的战场物联网基础设施获取关键实践洞见。

在军事行动与国防领域，战场物联网（IoBT）作为互联技术的专业化应用应运而生，其通过战略部署增强战场态势感知能力、决策流程及整体作战效能。在该领域中，IoBT统筹协调各类智能设备、传感器、无人系统及互联技术的无缝集成，每项技术均经过精密校准，旨在强化动态复杂环境下的军事能力。这些设备涵盖多元化范畴，包括从无人机、无人地面载具到监控传感器、通信系统以及为士兵定制的可穿戴技术[1]。

历史上，传统军事策略惯用欺骗技术迷惑对手，典型案例如编造伪证扰乱敌方入侵计划，或部署充气坦克、假飞机等诱饵保护军事资产[2]。这些传统技术印证了欺骗战术在战争中的永恒价值。然而现代战场已向先进技术领域全面跨越，物联网设备正成为现代战争场景的前沿力量。

在当代战场环境中，士兵配备多种先进装备，包括个人可穿戴设备、类AirTag定位追踪装置以及无人飞行器（UAV）或无人机。物联网设备在军事行动中的深度集成开启了作战能力新纪元，使部队能以前所未有的效率与精准度运用这些技术[3]。

此外，星链（Starlink）等卫星互联网供应商的兴起彻底变革了发展中地区的通信基础设施，使网络连接成为物联网向战场物联网演进的关键推手。事实上，无缝网络服务的普及已成为军事行动转型的基石，凸显了网络技术在当代冲突中的核心作用[4]。

近年诸多冲突（包括也门冲突、叙利亚内战、纳戈尔诺-卡拉巴赫冲突及持续进行的乌俄战争）均呈现物联网设备在监控、侦察和战术行动中的战略部署[5]。传感器、摄像机、无人机及海量物联网设备被用于监视敌方阵地、实时收集情报、辅助火炮及导弹实施精准打击。战场物联网架构使军事力量能够整合多源实时数据，实现快速分析与明智决策[6]。

本质上，战场物联网是广义物联网范式的军事特化形态，专为满足军事急迫需求而设计。物联网涵盖跨领域设备互联网络，战场物联网则聚焦于优化军事能力、强化战场态势感知、促进冲突舞台上的科学决策。这要求将传感器、无人系统、通信设备及其他智能技术无缝融入军事基础设施，从而为指挥官提供全景化战场视野[7]。

无线传感器网络（WSN）在战场物联网生态中占据核心地位，构成战场传感器数据采集传输的基础设施。这些传感器承担环境监测、威胁探测与情报收集等多样化功能，有力支撑军事监控、侦察及目标捕获等行动[8]。

信息物理系统（CPS）构成战场物联网另一关键维度，通过协调物联网设备与物理过程/系统的实时交互，实现战场操作的监测、调控及优化。在军事场景中，信息物理系统将物联网技术无缝整合至现有指挥控制体系、武器系统及载具装备，从而倍增战场能力与响应效能[9]。

物联网设备在战场的实际应用取决于技术能力、作战需求及战略考量等多元因素。下文概括性阐释物联网设备在军事领域的潜在应用方向[10][11][12]：

监控侦察：无人飞行器（UAV）或地面传感器执行监控侦察任务，实时获取敌军动态、部队部署等关键情报。

通信协同：物联网设备促进军事单元间高效安全通信协调，典型应用包括实现战场信息交换、士兵追踪及态势感知增强的可穿戴装备与智能头盔[13]。

资产追踪与后勤：物联网传感器用于追踪军用车辆、装备及补给车队等资产。物联网部署提供的实时资产可视性显著提升后勤效能与作战效率。

网络安全防护：物联网设备强化战场网络安全架构，通过实时监控、威胁探测及事件响应机制保护关键基础设施与军事网络免受网络攻击[14]。

战场医疗监护：物联网传感器监测战场士兵健康状况，追踪生命体征、检测伤情并向医疗人员传输关键数据，从而提升紧急干预能力与战场医疗支持[15]。

环境监测：物联网设备实施战场环境综合监测（包括空气质量、辐射值及化学制剂检测），为决策流程、危害评估及人员防护提供环境情报支持[16]。

通过物联网、无线传感器网络与信息物理系统的协同整合，战场物联网助力军事力量达成多重核心目标，包括但不限于：增强态势感知、优化指挥控制效率、提升任务效能、降低人员风险、实现弹性自适应作战、改善后勤供应链管理、加速决策制定及强化系统互操作性。这些核心特性将在第二章详细阐述，全面揭示战场物联网的军事变革潜力。

综上，战场物联网代表现代战争的重大进步，其通过整合物联网、无线传感器网络及信息物理系统，在多样化作战场景中全面提升军事力量的动态环境适应能力、敏捷性、作战效能及响应速度。物联网技术在军事框架内的融合为作战领域带来变革性可能，为当代冲突战区增强态势感知、提升作战效能及确保任务成功奠定基石[17]。

图. 战场物联网概念示意图：军事人员佩戴的体域传感器（图片来源：联合DALL-E.v3生成）。

贡献

本研究的主要贡献如下：

• 通过深入阐述现有文献及我们前期研究的关键议题，着力解决战场物联网领域最核心的安全关切。
• 系统阐释战场物联网固有的多维挑战、潜在陷阱与核心优势，同时深度剖析信息物理系统（CPS）与传统物联网框架的对比特性。
• 对相关文献及既有研究成果进行结构化梳理与清晰阐释。
• 以逻辑化架构呈现战场物联网范式中位置隐私保护的底层原理。
• 基于前期研究，提出以混合区应用为核心的新型概念框架，旨在混淆动态战场场景中针对士兵位置隐私的潜在攻击。

通过实验结果对研究发现进行综合凝练，并规划未来研究路径。借助随机游走等仿真模型，本分析为战场物联网安全架构所提策略的有效性与可行性提供重要洞见。

论文组织

第二章概述物联网、信息物理系统及战场物联网等核心概念；第三章详述领域内相关研究及文献。第四章奠定混合区技术、位置隐私保护与战场物联网的方法论基础。第四章第二节展示评估战场物联网混合区方案所需的全部实验结果。最终，第五章总结整体工作并展望未来研究方向。