COTS电子模块的互操作性难题

COTS电子模块的互操作性是任何开发复杂嵌入式计算平台的人都会面临的常见问题。让所有模块协同工作对系统集成商来说是一项艰巨的集成挑战。组件和模块需要轻松快速地连接到系统中：即插即用，而不是即插即用。不幸的是，尽管这些模块可能存在行业标准，但设备的互操作性并不总是应有的。设计标准够吗？是否应该采取其他措施来确保兼容性和互操作性？应该加强标准还是增加新标准？

集成商在项目期限内完成，并被迫尽快完成系统集成。最重要的是，国防程序集成商希望其电子程序具有通用、可互操作且灵活的标准。这些模块中的大多数已经按照其相对的行业标准进行设计，但在许多情况下它们仍然无法互操作，通常是因为这些标准留下了很多解释或关键领域不完整。

系统集成商的压力只会越来越大，因为国防嵌入式计算系统的当前用户都很年轻，而且非常精通计算机。他们知道如何使用计算机，并期待最新的计算技术。多年来，他们对基于 Windows 的 PC 的体验变得相对愉快，因为 PC 在即插即用方面变得更好。大量的用户和设备迫使PC行业在集成方面进行改进。USB和Windows API等标准使将设备添加到PC变得非常轻松。新员工将推动对最新技术进步的需求，因为他们期望组件和模块能够以没有或最小难度快速集成。

国防应用通常基于为该特定应用专门开发或集成的硬件和软件的组合。他们可能正在运行数十种实时操作系统之一。他们使用一个或多个不同的计算机平台。这些应用程序通常是从头开始定制的。设备互连通常包括一些国防应用独有的神秘军事计算机标准，充其量只有少数供应商支持。

未来作战系统（FCS）计划是美国国防部（DoD）为改善互操作性状况所做的一个例子。FCS是国防部有史以来执行的最复杂的系统集成和开发计划之一。FCS网络允许FCS系统家族（FoS）作为一个有凝聚力的系统系统运行，其整体功能大于其各部分的总和。该计划的目标是开发基于开放系统架构和基于标准的接口的不断发展的系统工具集。

FCS计划的范围包括开发有人和无人系统及其集成网络，整合补充和相关计划，以及开发基本学说，组织，培训，促进和其他功能，以开发和实施一个功能齐全的行动单位。这需要一种新的复杂系统集成方法。国防部的方法是使用一个单一的、负责任的牵头系统集成商来整合FCS系列系统。该集成商必须优化运营能力，最大限度地竞争系统开发，确保互操作性，并保持通用性以降低生命周期成本。

但是，使用领先的系统集成商并不能解决根本问题。您仍将有多个供应商与基于标准的技术的多种变体竞争，这些技术将继续成为集成所有嵌入式计算技术的噩梦。不可互操作的开放系统架构和基于标准的接口将继续拖累集成。例如，VMEbus 技术的众多选择使得从多个供应商中选择产品并确保互操作性变得非常具有挑战性。不同的处理器、互连和软件 API 选择更是增加了挑战。

国防部还发布了国防部架构框架（DoDAF）文档。这是用于开发系统架构或企业架构 （EA） 的框架。所有主要的国防部武器和信息技术系统采购都需要开发一个EA，并使用DoDAF中规定的一组视图来记录该架构。DoDAF 还对世界各地的私营、公共和志愿部门具有广泛的适用性。但这够了吗？图 1 描述了 DoDAF 架构开发过程。

图1：DoDAF：架构开发过程

国防部在DoDAF方面有一个良好的开端，但有机会加强并与嵌入式社区合作，以推动其期望。它必须推动标准的统一和互操作性，让所有人都能遵循。它应该与洛克希德和波音等集成商合作。他们应该与指导该技术的标准制定组织（SDO）合作。国防部需要指派具有影响力的领导者来使事情发生，他们可以统一自己的内部差异，并与适当的行业SDO合作，影响他们集体工作。框架已经到位。是时候解决世界互操作性了！

审核编辑：郭婷