COTS電子模塊的互操作性難題

COTS電子模塊的互操作性是任何開發(fā)復雜嵌入式計算平臺的人都會面臨的常見問題。讓所有模塊協(xié)同工作對系統(tǒng)集成商來說是一項艱巨的集成挑戰(zhàn)。組件和模塊需要輕松快速地連接到系統(tǒng)中：即插即用，而不是即插即用。不幸的是，盡管這些模塊可能存在行業(yè)標準，但設(shè)備的互操作性并不總是應(yīng)有的。設(shè)計標準夠嗎？是否應(yīng)該采取其他措施來確保兼容性和互操作性？應(yīng)該加強標準還是增加新標準？

集成商在項目期限內(nèi)完成，并被迫盡快完成系統(tǒng)集成。最重要的是，國防程序集成商希望其電子程序具有通用、可互操作且靈活的標準。這些模塊中的大多數(shù)已經(jīng)按照其相對的行業(yè)標準進行設(shè)計，但在許多情況下它們?nèi)匀粺o法互操作，通常是因為這些標準留下了很多解釋或關(guān)鍵領(lǐng)域不完整。

系統(tǒng)集成商的壓力只會越來越大，因為國防嵌入式計算系統(tǒng)的當前用戶都很年輕，而且非常精通計算機。他們知道如何使用計算機，并期待最新的計算技術(shù)。多年來，他們對基于 Windows 的 PC 的體驗變得相對愉快，因為 PC 在即插即用方面變得更好。大量的用戶和設(shè)備迫使PC行業(yè)在集成方面進行改進。USB和Windows API等標準使將設(shè)備添加到PC變得非常輕松。新員工將推動對最新技術(shù)進步的需求，因為他們期望組件和模塊能夠以沒有或最小難度快速集成。

國防應(yīng)用通常基于為該特定應(yīng)用專門開發(fā)或集成的硬件和軟件的組合。他們可能正在運行數(shù)十種實時操作系統(tǒng)之一。他們使用一個或多個不同的計算機平臺。這些應(yīng)用程序通常是從頭開始定制的。設(shè)備互連通常包括一些國防應(yīng)用獨有的神秘軍事計算機標準，充其量只有少數(shù)供應(yīng)商支持。

未來作戰(zhàn)系統(tǒng)（FCS）計劃是美國國防部（DoD）為改善互操作性狀況所做的一個例子。FCS是國防部有史以來執(zhí)行的最復雜的系統(tǒng)集成和開發(fā)計劃之一。FCS網(wǎng)絡(luò)允許FCS系統(tǒng)家族（FoS）作為一個有凝聚力的系統(tǒng)系統(tǒng)運行，其整體功能大于其各部分的總和。該計劃的目標是開發(fā)基于開放系統(tǒng)架構(gòu)和基于標準的接口的不斷發(fā)展的系統(tǒng)工具集。

FCS計劃的范圍包括開發(fā)有人和無人系統(tǒng)及其集成網(wǎng)絡(luò)，整合補充和相關(guān)計劃，以及開發(fā)基本學說，組織，培訓，促進和其他功能，以開發(fā)和實施一個功能齊全的行動單位。這需要一種新的復雜系統(tǒng)集成方法。國防部的方法是使用一個單一的、負責任的牽頭系統(tǒng)集成商來整合FCS系列系統(tǒng)。該集成商必須優(yōu)化運營能力，最大限度地競爭系統(tǒng)開發(fā)，確?；ゲ僮餍?，并保持通用性以降低生命周期成本。

但是，使用領(lǐng)先的系統(tǒng)集成商并不能解決根本問題。您仍將有多個供應(yīng)商與基于標準的技術(shù)的多種變體競爭，這些技術(shù)將繼續(xù)成為集成所有嵌入式計算技術(shù)的噩夢。不可互操作的開放系統(tǒng)架構(gòu)和基于標準的接口將繼續(xù)拖累集成。例如，VMEbus 技術(shù)的眾多選擇使得從多個供應(yīng)商中選擇產(chǎn)品并確?；ゲ僮餍宰兊梅浅＞哂刑魬?zhàn)性。不同的處理器、互連和軟件 API 選擇更是增加了挑戰(zhàn)。

國防部還發(fā)布了國防部架構(gòu)框架（DoDAF）文檔。這是用于開發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)或企業(yè)架構(gòu) （EA） 的框架。所有主要的國防部武器和信息技術(shù)系統(tǒng)采購都需要開發(fā)一個EA，并使用DoDAF中規(guī)定的一組視圖來記錄該架構(gòu)。DoDAF 還對世界各地的私營、公共和志愿部門具有廣泛的適用性。但這夠了嗎？圖 1 描述了 DoDAF 架構(gòu)開發(fā)過程。

圖1：DoDAF：架構(gòu)開發(fā)過程

國防部在DoDAF方面有一個良好的開端，但有機會加強并與嵌入式社區(qū)合作，以推動其期望。它必須推動標準的統(tǒng)一和互操作性，讓所有人都能遵循。它應(yīng)該與洛克希德和波音等集成商合作。他們應(yīng)該與指導該技術(shù)的標準制定組織（SDO）合作。國防部需要指派具有影響力的領(lǐng)導者來使事情發(fā)生，他們可以統(tǒng)一自己的內(nèi)部差異，并與適當?shù)男袠I(yè)SDO合作，影響他們集體工作?？蚣芤呀?jīng)到位。是時候解決世界互操作性了！

審核編輯：郭婷