Savaş alanı dijitalleşiyor ve kara kuvvetleri, askerler tarafından giyilen veya araçlara gömülü bilgisayarlara giderek daha fazla güveniyor. Bu sistemler, sivil dünyadan en iyi tasarım çözümlerini entegre ederken aşırı koşullara dayanmalıdır
Araç bilgisayarları, durumsal farkındalıktan veri toplama ve gözetlemeye, iletişimden kuvvetlerin izlenmesine kadar çeşitli görevler için kullanılır. Standart raflara monte edilen bu sistemlerin çoğu, kullanıcıdan bağımsız olarak çeşitli şekillerde çalışır; genellikle alıştığımız ekran ve klavyelere sahip bilgisayarlara hiçbir şekilde benzemezler.
standartlar
Görev açısından kritik uygulamalar için gömülü bilgisayarlar ve ilgili ürünlerin tedarikçisi olan Crystal Group'ta Özel Projeler CTO'su Brian Reinhart'a göre, bilgisayarların araçlara yerleştirilmesiyle ilgili bir dizi zorlu sorun var. Örneğin, uygulamaların birçoğunun geleneksel soğutma teknolojisine izin vermeyen bir ortamda çalışması gerekiyor, bu da "yüksek sıcaklıklarda fanların yardımı olmadan hayatta kalabilen bir sistem yaratmamız gerektiği" anlamına geliyor. Ek olarak, bilgisayarların genellikle ticari bilgisayarlar dünyasında tanıdık bir unsur haline gelen standart bir EIA-310 sunucu rafının (482,6 mm) boyutlarına uymayan yerlere yerleştirilmesi gerekir. Bu, Crystal gibi şirketlerin sınırlı miktarda çalışabilen belirli bir boyutta veya "form faktörü" olan sistemler oluşturması gerektiği anlamına gelir. “İster bir aracın çamurluğu isterse motor bölmesi olsun, platformda bulunan herhangi bir hacme uyacak şekilde şekillendirilmeleri gerekiyor. Arabanın zeminine veya yakıt deposunun yanına yerleştirilebilirler."
Ek olarak, "ABD Savunma Bakanlığı'nın tasarım ve inşaatı tanımlayan askeri standartlardan biri olan MIL-STD-1275'i karşılamak için bazı havadaki sistemlerin normalden daha düşük giriş voltajlarında çalışması gerekiyor" diye açıkladı. sistemler". Bu, şirketlerin bu standartları karşılayacak şekilde enerji kaynakları tasarlaması gerektiği anlamına gelir. Olumsuz koşullarda çalışacak şekilde uyarlanabilecek uygun bir hazır ticari teknoloji yoksa, "kendi teknolojimizi geliştirip dağıtır ve ihtiyaç duyduğumuz görevlere entegre ederiz."
Küçük boyutlu gömülü ürünler, sağlam akıllı ekranlar, sunucu rafları ve diğer bilgisayar sistemleri üreten Amerikan şirketi General Micro Systems'ın baş teknoloji uzmanı, bugün bilgisayarların çoğu kara aracının çalışmasında önemli bir rol oynadığını ve bir dizi üretime katıldığını belirtti. Örneğin, büyük programlar, ürünlerini Amerikan ordusunun Stryker ailesinin zırhlı araçlarına tedarik ediyor. Örnek olarak, operatörün monitörlere bakarak makineyi gerçek zamanlı olarak tamamen karanlıkta kontrol etmesine izin veren sistemleri gösterdi. "Bu bilgisayarlar küçük, sağlam bloklara yerleştirilmiştir."
Kara araçları ve dayanıklı ekranlar için gömülü bilgisayarlar tedarik eden Curtiss-Wright'ın baş teknoloji sorumlusu David Yedinak, “Bu teknoloji, diğer birçoklarıyla birlikte son yıllarda patlama yaşadı” dedi. Bilgisayarların ayrı sistemler olarak çalışmak yerine giderek daha fazla ağ oluşturduğu "dağıtılmış veri işleme" eğilimine dikkat çekti. İngiltere'nin GVA'sı (Generic Vehicle Architecture) veya Victory'nin Amerikan eşdeğeri gibi programlar bu eğilimi güçlendiriyor ve sonuç olarak "veri dağıtımı yoluyla boyut, ağırlık, enerji tüketimi ve maliyette azalma" sağlayacak. Yedinak, özellikle veri işleme teknolojisindeki gelişmelere dikkat çekerek bir dizi başka gelişim yoluna da dikkat çekti. Genel olarak, Curtiss-Wright gibi şirketlerin karşılaştığı en büyük askeri zorluklardan biri modernizasyon zorluğudur: Yeni bilgisayar teknolojilerini yerleştirmek gerekirken, diğer eski sistemlerle yan yana çalışacaklarını fark etmek gerekir. başka bir on yıl. "Bu iki dünyayı nasıl bir araya getiriyorsunuz?"
olumsuz koşullar
Sağlam bilgisayarlar aşırı koşullara dayanacak şekilde tasarlanmıştır ve bu nedenle bir dizi katı standardı karşılaması gerekir. ABD Savunma Bakanlığı, MIL-STD-1275 standardına ek olarak, cephaneliğinde, şok ve titreşime dayanıklılık gereksinimlerini tanımlayan MIL-STD-810 standardına ve MIL-STD-461'e de sahiptir. elektromanyetik radyasyona karşı bağışıklık. Curtiss-Wright'ta dayanıklı küçük form faktörlü bilgisayarlar proje yöneticisi Mike Southworth, "Gerektiğinde çalıştırılan birçok özel test olmasına rağmen, bu üç standart tüm testlerin merkezinde yer alıyor" dedi. Küçük form faktörlü gömülü bilgisayarlara gelince, artan özerklik talebiyle askeri bilgisayarların makine öğrenimini ve diğer yapay zeka biçimlerini giderek daha fazla kullanacağına inanıyor. Daha fazla veri toplama kapasitesine sahip "önemli ölçüde daha güçlü zekaya" sahip gömülü bilgisayarların ortaya çıkacağını tahmin ediyor. Sağlam ve güvenilir yapı aynı zamanda araç ekibine görüntü ve bilgi sunmak için kullanılan ekranların ayrılmaz bir özelliğidir. Argon'un portföyünde buna benzer birkaç ekran var ve yakın zamanda seri üretime geçmeyi planladığı üç yeni ürünün denemelerini tamamladı.
Reinhart, özellikle daha geniş bir ağın parçası olduklarında bilgisayarlarda daha yüksek güvenlik seviyeleri görmeyi beklediğini söyledi. "Ağın bant genişliği arttıkça, güvenliğini arttırmaya ihtiyaç var." Ayrıca katı hal sürücülerinin veya flash sürücülerin (İngilizce Katı Hal Sürücüsü, SSD) yaygın kullanımına dikkat çekti. Geleneksel sabit disklerin aksine hareketli parçaları yoktur, bu da onları düşme gibi güçlü darbelerden kaynaklanan hasarlara karşı daha az savunmasız hale getirir. SSD'lerin fiyatları başlangıçta daha yüksekti, ancak disklerin küçülmesi ve kapasitelerinin artmasıyla birlikte fiyatlar son yıllarda önemli ölçüde düştü. Bu, veri toplama ve depolama gibi uygulamalar için büyük önem taşıyor” dedi. SSD ayrıca, artık sökülmüş askerin birincil aracı olan ve ayrıca araçlara da entegre edilebilen, sağlamlaştırılmış dizüstü bilgisayarların ve tabletlerin ayrılmaz bir parçasıdır. Büyük kişisel bilgisayar üreticilerinin çoğu da ordu için geliştiriyor. Örneğin Dell, çeşitli şekil ve boyutlarda bir dizi dayanıklı Latitude Rugged bilgisayar sunar. Dell Rugged direktörü Umang Patel, SSD'lerin çevresel dayanıklılık ve üstün performans açısından sağlam olduğunu belirterek, "Son beş ila on yılda endüstri SSD teknolojisiyle büyük ilerleme kaydetti. daha az enerji tüketir ve uygulamaları daha hızlı başlatır."
Sağlam bilgi işlem cihazları üretirken dikkate alınması gereken bir dizi alan da vardır. Patel, sıcaklıkla ilgili kalıcı sorunlara dikkat çekti; Bir bilgisayar sistemini soğutmak için bir fan takmak, sistemin çalışması için ihtiyaç duyduğu bir kirlilik kaynağı ve mekanik hareketli parçalar oluşturur. Bu nedenle, sağlam bilgisayar üreticileri, pasif sistemler ve zorlu ortamlar için tasarlanmış daha güçlü fanlar da dahil olmak üzere sistemi soğutmanın başka yollarını düşünmelidir. “Sistemi soğutmam gerekiyor ama aynı zamanda toz, su ve diğer zararlı etkenlerden de korumam gerekiyor. Bunu çok uzun bir süre daha fazla güvenilirlikle sağlamam gerekiyor." Sağlam tabletler, dizüstü bilgisayarlar ve diğer sistemler yapan Getac'ın yöneticisi Jackson White'a göre, herhangi bir cihazı askeri kullanım için düşünmeden önce, belirli standartları karşılayıp karşılamadığını öğrenmek gerekiyor. “Veri koruması şüphesiz bir önceliktir, ancak zorlu ve hatta aşırı çevre koşullarına dayanmak için güvenilirlik ve esneklik ve ayrıca personel tarafından kullanılan diğer temel teknolojilerle uyumluluk da gereklidir. Maliyet, kullanım kolaylığı, kullanım amacına uygunluk ve son olarak hizmet ömrü gibi başka faktörler de var."
White, sağlamlaştırılmış cihazların yalnızca düşmelere, darbelere, titreşimlere, suya ve kimyasallara değil, aynı zamanda kavurucu sıcaklıkları olan bir çöl gibi aşırı senaryolara da dayanması gerektiğine inanıyor. Şirketinin ürünlerinin IP67 (Uluslararası Koruma İşareti) veya üzeri olduğunu; bu, "askeri standartlara göre test edildikleri ve askeri müşteri tarafından belirtilen düşmelere ve sıcaklıklara dayanabilecekleri" anlamına gelir. Teknolojinin askeri kullanıcılarla ilgili bir dizi başka yönüne dikkat çekti. Örneğin, atından inen askerlerin genellikle eldivenler de dahil olmak üzere koruyucu giysiler giymeleri gerekir, bu nedenle dokunmatik ekranlar bunlara duyarlı olmalıdır. Ayrıca ekranın farklı aydınlatma koşullarında net bir şekilde görülebilmesi veya gece görüş gözlüğü ile uyumlu olması gerekir. White, teknolojinin son yıllarda geliştiği çeşitli yönlere dikkat çekti. Örneğin son yıllarda sivil cihazlarda birçok yenilik hayata geçirildi, çığır açan çözümler hayata geçirildi ve bu nedenle “askeri, daha iyi etkileşim elde etmek ve daha fazla artış sağlamak için kendileri için geliştirilen sistemlerde endüstrinin tüm bunları daha cesur kullanmasını istiyor. bir savaş durumunda verimlilik."
Pil teknolojisi
Bu arada, piller daha güçlü hale geliyor, sekiz ila on saat dayanabiliyor, aynı zamanda bağlanabilirliği de iyileştiriyor ve White'a göre, "Ellerindeki çeşitli frekanslar ve bağlantı yöntemleri sayesinde, personel daha yüksek düzeyde güvenlikle verilere daha hızlı erişebilir ve girebilir.”. Dokunmatik ekran teknolojisinde bazı ilerlemeler var ve kompozit plastik kullanımı "güç özelliklerini korurken cihazların kalınlığını ve ağırlığını önemli ölçüde azaltmaya" izin veriyor.
Panasonic Avrupa Başkanı John Tucker, sağlamlaştırılmış Toughbook dizüstü ve notebook serisi için magnezyum alaşımları gibi çeşitli malzemeler kullandıklarını belirtti. ABS plastikten (ABS, Akrilonitril Bütadien Stiren - akrilonitril bütadien stiren) 20 kat daha güçlüdürler, ancak nispeten hafiftirler. Ek olarak, şok yüklerini azaltmak için tasarlanmış malzemeler vardır. Bunlar arasında, örneğin düşürüldüğünde darbenin çoğunu emen bir elastomerik polimer adını verdi. Üreticiler ayrıca sistemlerinin iç kısımlarına da büyük önem veriyorlar. Örneğin, yüksek nemli pas ve diğer sorunları önlemek için altın kaplama konektörlerden kapsamlı bir şekilde yararlanırlar. “Sistemlerinizi düşük ve yüksek sıcaklıklarda, yüksek nemde, yağmurda ve karda kullansanız bile en ufak bir korozyon yaşamazsınız.”
Sağlamlaştırılmış tablet üreticisi Xplore'un bir sözcüsü, savaş koşullarının güvenilirlik ve aşırı sıcaklıklara, yağmura ve toza karşı direnç ihtiyacını belirlediğini söyledi. Ayrıca askeri tabletin çözmesi gereken görevleri de adlandırdı. Kamyon taşımacılığı, lojistik ve inşaat gibi neredeyse aklınıza gelebilecek her şeyi yapması gerekiyor” dedi. Son yıllarda askeri müşteriler daha küçük, daha işlevsel cihazlar arıyor. İleriye dönük olarak, "tabletleri ve diğer giyilebilir bilgi işlem cihazlarını entegre bir iletişim ve bilgi süper sistemine entegre ediyorlar." Bu bağlamda Tucker, "bağlantılı asker" kavramının ortaya çıkışına ve Panasonic'in çeşitli Avrupa askeri yapıları ile bu yönde çalıştığına dikkat çekti. Aslında bu, komutanların her askerin sağlık durumuna kadar savaş bölgesi hakkında kapsamlı bilgiye sahip olmalarını sağlayacak. Bu, giyilebilir ve hatta sesle etkinleştirilen teknolojiye olan talebi artırabilir.
Askeri bilgisayar sistemlerinin geliştirilmesindeki ana yönlerden biri, elbette, savaş alanında gerekli olan güvenilirliği korurken modern ticari teknolojilerin kullanılmasıdır. Örneğin bir askerin sivil hayatında kullanabileceği akıllı telefon, laptop ve tabletlerin kullanım kolaylığı önemlidir. Tucker, askeri ve sivil alanlar arasında bir tür alışveriş olduğunu, ancak günümüzde çoğu durumda teknolojinin savunma sektörüne aktığını söyledi. “Sivil alanda popüler olan teknolojileri almak ve onları askeri görevlere uygun hale getirmek önemlidir. Ancak, bu süreç son derece anlamlı olmalıdır. USB (Evrensel Seri Veri Yolu) konektörünü alıyor gibi görünüyor. Bu konuda özel olan nedir? Ancak ordunun güvenilir, toz geçirmez ve su geçirmez USB konektörlerine ihtiyacı var.”
Maliyetin ötesinde
Getac, ticari sistemlerin kullanışlılığını ve işlevselliğini sağlamlaştırılmış tüm mobil cihazlarına entegre eder. White, "Bu, askeri müşterilerin tedarikçilerini seçerken temel gereksinimlerinden biri" dedi. Sivil cihazların "kaçınılmaz olarak, atından inen askerlerin taleplerini veya çalışmak zorunda oldukları koşulları karşılayacak kadar sağlam ve dayanıklı olmayacağı" için bir dengeye ihtiyaç duyulduğunu söyledi. Öte yandan, büyük bir güvenlik payına sahip bazı özel cihazlar çok ağır ve hantal olabilir. “Askeri (komuta ve kontrol işlevleri) operasyonel görevleri ve teknik yeniden teçhizat hedeflerini gerçekten eşleştirmek için savunma tedariki, yeni kullanıma hazır ticari donanım ve yazılımların ve hatta Nesnelerin İnterneti (yetenek) gibi uygulamaların edinilmesine odaklanmalıdır. bilgisayarların katılımı olmadan elektronik cihazlar arasında iletişim kurmak). Arttırılmış güvenilirliğe sahip yeni nesil hazır ticari cihazlar, hafif, güçlü, kullanımı kolay ve sıkı güvenlik ve veri aktarım standartlarını karşıladıkları için doğru dengeyi sağlayabilir.”
