從空中平臺到地面車輛再到基站，戰(zhàn)術(shù)邊緣的硬件互操作性愿景現(xiàn)在正在實現(xiàn)。由于MOSA（模塊化開放系統(tǒng)方法）是一種方法，本身并不是標(biāo)準(zhǔn)，因此只要接口和通信協(xié)議基于開放標(biāo)準(zhǔn)，就可以通過許多不同的方式實現(xiàn)支持這一愿景的解決方案。但是，仍然有一個關(guān)鍵領(lǐng)域需要解決，即實現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)之間的無縫互操作性。例如，考慮傳感器開放系統(tǒng)架構(gòu)（SOSA）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：雖然傳感器處理系統(tǒng)架構(gòu)的大多數(shù)方面在SOSA中都有明確的定義，但尚未嚴(yán)格定義的一個領(lǐng)域是單個卡和模塊的網(wǎng)絡(luò)配置和操作環(huán)境。

嵌入式系統(tǒng)行業(yè)正處于一個轉(zhuǎn)折點，它可以為政府客戶提供真正的基于模塊化開放系統(tǒng)方法（MOSA）的硬件，用于各種硬件形式的作戰(zhàn)人員通信，從超緊湊的線路可更換單元到基于VITA標(biāo)準(zhǔn)的堅固機(jī)箱和插入卡（PIC），符合SOSA［傳感器開放系統(tǒng)架構(gòu)］等標(biāo)準(zhǔn)， CMOSS ［C4ISR/EW 模塊化開放標(biāo)準(zhǔn)套件］ 和OpenVPX。

大多數(shù) PIC 通過軟件和固件支持用戶可定義的配置和選項，并且同一配置文件中的許多卡可能支持類似的功能。雖然VICTORY（C4ISR/EW互操作性的車輛集成）標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)試圖整合和標(biāo)準(zhǔn)化某些狀態(tài)通信，但它不可避免地不會涵蓋每個供應(yīng)商提供的所有配置選項。例如，符合數(shù)據(jù)/控制平面開關(guān)配置文件的 PIC 可能由使用不同命令集或配置語言的思科、博通或 Microsemi 交換 ASIC ［特定于應(yīng)用的集成電路］ 供電。對于這些供應(yīng)商來說，將端口分配給VLAN［虛擬局域網(wǎng)］所需的命令是不同的，雖然這是一個簡單的例子，但完整的網(wǎng)絡(luò)配置可能需要訓(xùn)練有素的人員，并在這些技術(shù)方面獲得專業(yè)級IT認(rèn)證。具有這種專業(yè)知識水平的工程師通常具有五年以上的專業(yè)經(jīng)驗，但仍需要數(shù)月（或在某些情況下數(shù)年）的供應(yīng)商特定培訓(xùn)。

MOSA 和 SOSA 標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)是，在不久的將來，使用特定配置文件的 SOSA 兼容交換機(jī)可以換成使用相同配置文件的任何其他 SOSA 兼容交換機(jī)。（圖 1。雖然工業(yè)界正在迅速實現(xiàn)硬件的這一目標(biāo)，但要使這一愿景成為現(xiàn)實，軟件和配置方面仍有大量工作要做。需要的是一種配置“羅塞塔石碑”，它可以滿足系統(tǒng)設(shè)計人員或操作員的功能要求，并無縫配置系統(tǒng)中安裝的不同硬件。

［圖1 |圖示：符合陸軍SAVE標(biāo)準(zhǔn)的安裝框架中的MOSA式硬件。標(biāo)準(zhǔn)化 A-Kit/車輛信封 ［SAVE］ 是用于部署 C5ISR 功能的物理 SWaP ［尺寸、重量和功率］ 連接器標(biāo)準(zhǔn)。

統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)通信管理解決方案使客戶無需知道如何配置來自多個供應(yīng)商的網(wǎng)絡(luò)硬件，例如來自思科、博通還是美高森美。相反，由于統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)通信管理負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)配置轉(zhuǎn)換，最終客戶只需要知道任務(wù)是什么，而系統(tǒng)管理軟件則處理所有配置語言任務(wù)。

如果沒有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)通信管理解決方案，則需要花費大量時間、精力和專業(yè)知識來配置不同的配置語言，以便它們可以在戰(zhàn)場上共享數(shù)據(jù)和相互通信。網(wǎng)絡(luò)人員必須接受培訓(xùn)和教育，并接受再教育，以跟上快速變化的網(wǎng)絡(luò)通信世界以及特定設(shè)備的功能。此外，將該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中需要花費大量時間。我們需要的是一個覆蓋一切的軟件，可以處理不同網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商使用的網(wǎng)絡(luò)配置語言之間存在的眾多重要差異。

MOSA的目的，我們可以以SOSA為例，是能夠更快地向作戰(zhàn)人員部署新功能。就SOSA而言，目標(biāo)是通過在模塊和系統(tǒng)級別定義互操作性，更快地向現(xiàn)場提供新的算法和傳感器處理功能。配置和管理網(wǎng)絡(luò)配置語言的多語言環(huán)境的挑戰(zhàn)可能會在互操作性目標(biāo)中引入一個重大的薄弱環(huán)節(jié)，即增加不必要的時間延遲、成本和人員要求。

如果沒有統(tǒng)一的系統(tǒng)管理解決方案來“翻譯”不同的網(wǎng)絡(luò)語言，無論基于戰(zhàn)場通信硬件的其余部分多么有效和開放標(biāo)準(zhǔn)，異構(gòu)硬件的多語言現(xiàn)實都會引入有害的壓力點。

更重要的是，嵌入式標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在越來越多地尋求使用高保證軟件，此舉有望大幅增加成本并減少政府客戶的選擇。如果系統(tǒng)管理的各個方面都需要通過航空航天軟件級認(rèn)證，那么軍事軟件的成本可能會增加數(shù)億美元。擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)操作軟件的真正模塊化開放系統(tǒng)方法將允許進(jìn)行設(shè)計，使軟件模塊或組件保持適當(dāng)?shù)脑O(shè)計保證水平（DAL），以履行其在系統(tǒng)操作中的作用。網(wǎng)絡(luò)功能（如可視化和指示以及日志查看器等）并不重要，因為它們本質(zhì)上是駐留在 PIC 上運行的軟件或固件頂部的轉(zhuǎn)換和視圖層。諸如此類的設(shè)計將使政府和行業(yè)能夠使用敏捷和DevSecOps等快速開發(fā)技術(shù)來加快上市時間并降低成本，而真正的安全關(guān)鍵系統(tǒng)可以使用通常更慢，更昂貴的開發(fā)方法來實現(xiàn)更高的DAL。

雖然像VITA 46.11這樣的努力將系統(tǒng)管理標(biāo)準(zhǔn)化引入CMOSS和SOSA機(jī)箱，但這些標(biāo)準(zhǔn)并不適用于（或不太可能）適用于非基于VITA標(biāo)準(zhǔn)的MOSA設(shè)備。提供一個能夠處理所有各種網(wǎng)絡(luò)配置語言并支持多套設(shè)備的接口層將變得越來越重要。想象一下，一名士兵被分配到Stryker車輛進(jìn)行特定交戰(zhàn)，并被期望在該平臺上操作通信設(shè)備。在下一次交戰(zhàn)中，同一名士兵可能會被分配到另一輛裝有不同通信設(shè)備的車輛上。通過提供通用的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)操作框架，無論與任何特定車輛相關(guān)的通信硬件實例化如何，士兵都可以同樣有效地完成工作。

經(jīng)過驗證和現(xiàn)場的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)通信管理軟件解決方案的一個例子是Curtiss-Wright的PacStar IQ-Core軟件包，該軟件包已成功部署在陸軍PEO C3T中。（圖2。這種“單一管理平臺”界面可以管理來自多個供應(yīng)商的多種硬件外形尺寸的各種通信設(shè)備，并不斷增加對其他設(shè)備的支持。隨著工業(yè)向虛擬功能發(fā)展，我們看到該領(lǐng)域需要更多的通用計算。PacStar IQ-Core 軟件可以管理虛擬功能，無論使用何種 MOSA 通用計算硬件。PacStar IQ-Core Software可以管理這一點。其工具集包括SSH，SNMPv3，HTTPS等開放標(biāo)準(zhǔn)，以及已發(fā)布的API（包括REST和SOAP等Web服務(wù)的API），以與通信設(shè)備的各種元素進(jìn)行接口。

［圖2 |PacStar IQ-Core 軟件展示了其作為統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)通信管理的單一管理平臺的功能。

如果沒有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)通信管理解決方案，人員必須開發(fā)所有這些網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和 API 的專業(yè)知識，或者配置備用工具。此外，所有這些工具都在不斷更新，因此用戶也必須不斷接受有關(guān)這些工具升級和更改的再培訓(xùn)和教育。統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)通信管理解決方案消除了對永無止境的教育和培訓(xùn)周期的需求。

單一管理平臺方法使用戶在學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)配置語言時具有不可知性，因為他們不需要精通每一種語言。一家獨立研究公司進(jìn)行了一項用戶研究，以衡量使用統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)通信管理解決方案配置和管理復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的影響。在這項研究中，二十二名未經(jīng)培訓(xùn)的最終用戶被要求執(zhí)行相同的兩項任務(wù)，一次使用 PacStar IQ-Core 軟件，一次使用等效的手動方法（例如，命令行）。結(jié)果表明，使用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)通信管理解決方案來完成這些任務(wù)大大提高了參與者成功完成任務(wù)的能力，并大大減少了花費的時間、犯的錯誤和所需的支持。無論此人的計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)專業(yè)知識水平如何，都是如此。使用統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)通信管理軟件，參與者：

執(zhí)行 VPN 設(shè)置任務(wù)的速度提高了 10 倍，備份任務(wù)的速度提高了 2.5 倍

錯誤減少了九倍

在分配的時間內(nèi)成功完成兩項任務(wù)的成功率是原來的兩倍

對在設(shè)備上執(zhí)行其他任務(wù)充滿信心

對于行業(yè)和客戶來說，接下來要考慮和注意的一件事是，系統(tǒng)管理問題對于實現(xiàn)MOSA模型的承諾至關(guān)重要。如果跨不同的硬件類型進(jìn)行水平推斷，統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)通信管理方法可以為在異構(gòu)環(huán)境中實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信互操作性的目標(biāo)提供一條途徑。使用直觀的用戶界面使通信設(shè)置和操作快速且易于學(xué)習(xí);通過協(xié)助組織保持正常運行時間、性能和符合網(wǎng)絡(luò)安全要求來減少配置錯誤;并通過面向入門級和高級網(wǎng)絡(luò)管理員的工具簡化故障排除。

審核編輯：郭婷