基于OpenVPX的嵌入式系統(tǒng)標準的三服務融合

作者：MIKE HACKERT，BEN PEDDICORD，DR. ILYA LIPKIN

服務代表社區(qū)正在發(fā)生一些令人興奮的事情。來自三個不同項目的代表，分別來自美國國防部（DoD）各一個服務部門，為了一個共同的目標走到一起，通過商定的開放架構標準解決各自的采購問題。這是一篇由 3 部分組成的文章的最后一部分，涵蓋了 SOSA ［傳感器開放系統(tǒng)架構］ 聯盟的努力。

為了使SOSA（傳感器開放系統(tǒng)架構聯盟）取得成功，創(chuàng)始人需要得到許多利益相關者的參與，并得到最終用戶或收購社區(qū)的支持。必須有人同意使用和指定使用 SOSA 的硬件開發(fā)。到目前為止，每個服務的客戶或最終用戶代表包括空軍的AFLCMC，陸軍的作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部（CCDC，前身為CERDEC）和海軍的海軍航空系統(tǒng)司令部（NAVAIR），所有這些都負責為國防部（DoD）各自的服務獲取技術。積極參與的成員中也注意到了來自主要國防工業(yè)供應商的代表。［注：請參閱Open Group的SOSA聯盟（www.opengroup.org/sosa）參與者列表，以了解整個行業(yè)的代表性。通過與標準委員會保持密切聯系，參與也得到了擴大，這些委員會的要求由SOSA收集。這包括與VITA行業(yè)標準小組并置會議，該小組的許多成員參加了SOSA，使其成為一種方便的安排。

技術主題專家（SME）參與定義要求，例如作為標準一部分的“應”。這項工作包括一些人，他們的名字很容易從OpenVPX，VITA 46.11，MORA和VICTORY標準的開發(fā)等工作的領導層中識別出來。科技界的代表也作為中小企業(yè)，根據需要支持發(fā)展。中小企業(yè)還可以包括開放式架構專家，他們可以從標準化和歷史角度就哪些有效和哪些無效向SOSA提供建議。SOSA還采取了額外的步驟，將適當的業(yè)務人員聚集在一起，他們可以澄清SOSA的價值主張。企業(yè)需要證明他們參與SOSA發(fā)展的合理性;這種澄清可以包括增加銷售額以及為新硬件創(chuàng)建生態(tài)系統(tǒng)，類似于IBM PC標準創(chuàng)建當今消費者市場的方式。所有這些都必須在SOSA組織確保其標準保持在正軌上，以向客戶和供應商提供該價值主張的同時完成。

SOSA通過解決構成標準的每個關鍵要素以及提供有效的領導結構來組織自己取得成功。如圖1所示，這種組織結構說明了如何實際處理這些要素。SOSA有五個工作組，并在這些工作組內設有一些重點小組委員會，或在必要時將它們聯系起來;這些可能會隨著時間的推移而改變，具體取決于當前的開發(fā)需求。硬件工作組下屬的當前“橋接”小組委員會之一的一個例子是，該小組旨在解決作為嵌入式系統(tǒng)集成的一部分創(chuàng)建的邏輯的系統(tǒng)管理標準化問題，其他邏輯包括網絡安全和系統(tǒng)驅動程序。從現有系統(tǒng)中獲取的簡單示例包括創(chuàng)建內置測試（BIT）表/故障日志和配置表（介于固件和軟件等應用程序之間）的邏輯。這些常設工作組包括（從高級管理和組織到更具體或更詳細的）業(yè)務工作組、架構工作組、軟件工作組、硬件工作組和電氣/機械工作組。

商業(yè)工作組可以被視為將SOSA凝聚在一起的粘合劑：其章程是分析和了解影響SOSA的市場力量，制定計劃以確保其成功，并有效地創(chuàng)造和發(fā)展SOSA市場。職責可能包括基本營銷，從信息收集到與所有利益相關者的溝通。該組也可能針對SOSA應用的目標客戶，以及應該成為SOSA供應商和用戶不斷增長的生態(tài)系統(tǒng)一部分的企業(yè)。業(yè)務工作組還向SOSA工作組通報其潛在標準化方向的市場機會和影響，并向SOSA工作組提供指導，以確保開發(fā)以正確的直接方式進行，以確保SOSA價值主張的維護和增長。

下一個工作組，即架構工作組，定義和開發(fā)傳達SOSA愿景的建筑產品。它與業(yè)務工作組密切合作，特別是在角色看起來相似或密切相關的情況下。該小組內部重點的一部分是確保其他工作組的發(fā)展同步，正確捕獲并遵守DODAF框架原則。該工作組一直在開發(fā)與軟件/硬件實例無關的通用架構分解;它還致力于聚合傳感器域和模塊之間的通用功能，定義跨域和域內的通用術語字典，并確保所有工作組之間SOSA工作的一致性。當前的一些活動是網絡安全，開發(fā)消費者產品矩陣，并確保所選規(guī)范，工作組活動和所選標準之間的一致性都在SOSA內互操作。它的重點既是內部的 - 在聯盟內部使用，以指導其成功應用和增長的方向 - 以及外部的，以吸引其他感興趣的各方，包括用戶社區(qū)和代表市場生態(tài)系統(tǒng)的公司。

接下來的三個工作組是執(zhí)行更傳統(tǒng)的標準制定過程的地方。硬件工作組的目標是創(chuàng)建一個標準，實現通用模塊化硬件功能單元的愿景，提供互換性、互操作性、可升級性和可擴展性。這些單元實際上是插入式模塊或電路卡組件，適合傳統(tǒng)機箱，因此利用了現有的嵌入式系統(tǒng) COTS ［商用現貨］ 行業(yè)。與市場的聯系是明確的，這解釋了典型的嵌入式系統(tǒng)設計人員和開發(fā)人員對該工作組的大量參與。工作組產品的一個簡單示例是單板計算機和網絡交換機上的接口標準化。它的進展和成就在其最近發(fā)布的快照中顯而易見。與HOST［硬件開放系統(tǒng)技術］和CMOSS［C4ISR/EW模塊化開放標準套件］的方法類似，SOSA將可用和不可用的行業(yè)標準匯集在一起，創(chuàng)建必要的“SHALLS”。軟件和電氣/機械工作組的目標和應用的方法與硬件工作組相似。

軟件工作組打算應用現有標準（例如，FACE ［未來機載計算環(huán)境標準］，空軍的開放任務系統(tǒng)（OMS）［1］，基于模型的工程（MBE），國家安全局（NSA）REDHAWK ［2］，陸軍模塊化開放式RF架構（MORA），Fires雷達開放系統(tǒng)技術（FROST）［3］和C4ISR / EW互操作性（VICTORY）標準的車輛集成）或在必要時開發(fā)以實現敏捷， 經濟實惠、可重復使用、基于軟件的功能，支持多種平臺和變體。目前，大約有25個傳感器軟件模塊正在標準化，以涵蓋EO / IR ［4］，電子戰(zhàn)（EW），通信，雷達和信號情報（SIGINT）領域，基于現有功能的通用性，從而實現多模態(tài)傳感器開發(fā)。此外，該工作組正在開發(fā)更高級別的開放架構之間的通用數據結構、數據模型和 C2 映射;STANAG-4586將是傳感器互操作性的一個例子。軟件工作組內的其他工作是集成硬件和軟件之間灰色地帶的較低級別的軟件規(guī)范，例如機箱管理器、通用驅動程序、應用程序編程接口 （API）、網絡安全等。

電氣/機械工作組打算定義SOSA系統(tǒng)與系統(tǒng)要連接的特定平臺之間的標準化接口。該工作組的目標是開發(fā)用于C4ISR的通用連接器。例如，該工作組采用了 SAE-6129 和 SAE-6169 的 EO/IR 機械和電氣規(guī)范，并將其擴展到攜帶雷達、SIGINT、電子戰(zhàn)和通信系統(tǒng)互連。這些功能在賴特-帕特森空軍基地（AFB）的空軍研究實驗室（AFRL）AgilePOD的初始飛行中進行了測試，其中幾個傳感器在DC-3的起飛和著陸之間在飛行線上快速交換，作為后來在MQ-9上飛行的墊腳石。該工作組的下一步是為小型無人機系統(tǒng)（UAS）開發(fā)一小類傳感器互連以及中型傳感器包。在該過程結束時，這些規(guī)范將使車輛和傳感器之間實現類似通用串行總線（USB ［5］）的互連，這些互連是用螺栓固定的，而不是烘烤的（就像今天的傳感器系列一樣）。

與索薩一起前進

SOSA已成為融合的紐帶，用于解決需要嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的多種不同但相關的應用，并將來自市場各個角落和預期應用領域的廣泛利益相關者和專家聚集在一起。這包括最終用戶社區(qū)，包括空軍的AFLCMC相關計劃，海軍的HOST計劃及其主要計劃，以及陸軍的CMOSS解決方案。所有領域的參與意味著這項工作正在澄清期望并提及要求。這種參與也正在通過一項三服務MOA得到鞏固，該MOA將編纂協(xié)議，以在SOSA正在進行的開發(fā)中進行合作，并將向任何簽署的人展示承諾。

SOSA還達到了作為一個獨立財團頒布所需的最低臨界參與量?，F在簽署的是系統(tǒng)集成商，他們知道如何構建組件并將它們變成可用的系統(tǒng)。適用技術的中小企業(yè)已經排好隊，并正在參與并推動每個工作組（例如，業(yè)務、架構、硬件、軟件和電氣/機械）正在進行的開發(fā)。最后，組件供應商正在協(xié)助實現更快的技術升級，并影響市場生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展，以更好地滿足最終客戶在更短的時間內以更低的成本過渡更大能力的需求。有了這個，工業(yè)界將能夠利用政府投資來集中自己的投資。

SOSA已經遠遠超出了簡單地定義其問題陳述（這實際上在任何情況下都是一項重大成就，并且通常是解決問題最困難的部分）。

審核編輯：郭婷