שדה הקרב הופך לדיגיטלי, וכוחות הקרקע מסתמכים יותר ויותר על מחשבים שחובשים חיילים או משובצים בכלי רכב. מערכות אלו חייבות לעמוד בתנאים קיצוניים תוך שילוב פתרונות העיצוב הטובים ביותר מהעולם האזרחי
מחשבי הרכב משמשים למגוון משימות, החל ממודעות מצבית ועד לאיסוף נתונים ומעקב, מתקשורת וכלה במעקב אחר כוחות האדם. רבות מהמערכות הללו, המותקנות במדפים סטנדרטיים, פועלות באופן עצמאי מהמשתמש במגוון דרכים; לעתים קרובות הם אינם דומים בשום צורה למחשבים עם הצג והמקלדות שאנו רגילים אליהם.
תקנים
לדברי בריאן ריינהרט, CTO לפרויקטים מיוחדים בקבוצת קריסטל, ספק מחשבים משובצים ומוצרים נלווים ליישומים קריטיים למשימה, ישנן מספר בעיות מאתגרות הקשורות להטמעת מחשבים ברכבים. לדוגמה, רבות מהיישומים צריכים לפעול בסביבה שאינה מאפשרת טכנולוגיית קירור מסורתית, כלומר "עלינו ליצור מערכת שיכולה לשרוד בטמפרטורות גבוהות ללא עזרת מאווררים". בנוסף, פעמים רבות צריך למקם מחשבים במקומות שאינם מתאימים למידותיו של ארון שרתים סטנדרטי EIA-310 (482.6 מ"מ), שהפך לאלמנט מוכר בעולם המחשבים המסחריים. המשמעות היא שחברות כמו קריסטל חייבות ליצור מערכות בגודל מסוים או "גורם צורה" שיכולות לפעול בכמות מוגבלת. "הם צריכים להיות מעוצבים כך שיתאימו לכל נפח הקיים על הרציף, בין אם זה הפגוש או תא המנוע של רכב. ניתן למקם אותם על רצפת המכונית או ליד מיכל הדלק ".
בנוסף, "כמה מערכות מוטסות צריכות לפעול במתח כניסה נמוך מהרגיל", הסביר, "על מנת לעמוד במיל-STD-1275, אחת מחבילת התקנים הצבאיים של משרד ההגנה האמריקאי המגדירה תכנון ובנייה. מערכות ". המשמעות היא שחברות חייבות לעצב אספקת אנרגיה כדי לעמוד בסטנדרטים אלה. אם אין טכנולוגיה מסחרית מדף מתאימה שניתן להתאים אותה לפעול בתנאים קשים, אז "אנו מפתחים ומפרסים את שלנו ומשלבים אותה במשימות הדרושות לנו".
כיום, למחשבים תפקיד משמעותי בהפעלת רוב כלי הרכב הקרקעיים, ציין הטכנולוג הראשי של חברת ג'נרל מיקרו סיסטמס האמריקאית, המייצרת מוצרים משובצים בגודל קטן, תצוגות חכמות מחוספסות, מדפי שרתים ומערכות מחשב אחרות ומשתתפת במספר תוכניות גדולות, למשל, מספקות את מוצריה לרכבים משוריינים. ממשפחת שטרייקר של הצבא האמריקאי. כדוגמה הוא ציין מערכות המאפשרות למפעיל, כשהוא מסתכל על הצגים, לשלוט במכונה בחושך מוחלט בזמן אמת. "המחשבים האלה שוכנים בבלוקים קטנים ומחוספסים".
"הטכנולוגיה הזו, יחד עם כמה אחרים, התפוצצה בשנים האחרונות", אמר דיוויד ידינאק, קצין הטכנולוגיה הראשי בקרטיס-רייט, המספק מחשבים משובצים לרכבים קרקעיים ולמסכים מחוספסים.הוא הפנה את תשומת הלב למגמה ההולכת וגוברת של "עיבוד נתונים מבוזר", שבו מחשבים מחוברים יותר ויותר לרשת ולא לפעול כמערכות נפרדות. תוכניות כגון GVA בבריטניה (ארכיטקטורה כללית לרכב) או המקבילה האמריקאית לניצחון מחזקות מגמה זו וכתוצאה מכך יובילו ל"הפחתת גודל, משקל, צריכת אנרגיה ועלות באמצעות הפצת נתונים. "… ידינאק הצביע על מספר נתיבי פיתוח נוספים, ובמיוחד ציין התקדמות בטכנולוגיית עיבוד הנתונים. בסך הכל, אחד האתגרים הצבאיים הגדולים ביותר שעומדים בפני חברות כמו קרטיס-רייט הוא האתגר של המודרניזציה: יש צורך להטמיע טכנולוגיות מחשב חדשות, תוך הבנה כי הן יפעלו זו לצד זו עם מערכות ישנות יותר. שאולי לא יתעדכן עבורן עשור נוסף. "איך מחברים את שני העולמות האלה?"
תנאים לא נוחים
מחשבים מחוספסים נועדו לעמוד בתנאים קיצוניים ולכן הם חייבים לעמוד במספר תקנים מחמירים. בנוסף לתקן MIL-STD-1275, משרד ההגנה האמריקאי מחזיק בארסנל שלו גם את תקן MIL-STD-810, המגדיר את הדרישות לעמידות בפני זעזועים ורעידות, ו- MIL-STD-461, הקובע את חסינות לקרינה אלקטרומגנטית. "שלושת הסטנדרטים הללו הם לב כל הבדיקות, אם כי ישנן גם בדיקות ספציפיות רבות המנוהלות לפי הצורך", אמר מייק סאות'וורת ', מנהל פרויקטים למחשבי גורמי צורה קטנים מחוספסים בקרטיס-רייט. באשר למחשבים משובצים של גורם צורה קטן, הוא מאמין שעם הביקוש הגובר לאוטונומיה, מחשבים צבאיים ישתמשו יותר ויותר בלמידת מכונה ובצורות אחרות של בינה מלאכותית. הוא מנבא את הופעתם של מחשבים משובצים עם "אינטליגנציה חזקה יותר באופן משמעותי", עם יותר יכולות איסוף נתונים. בנייה חזקה ואמינה היא גם תכונה אינטגרלית של התצוגות המשמשות להצגת תמונות ומידע לצוות הרכב. לארגון יש כמה תצוגות כאלה בפורטפוליו שלה, וסיימה לאחרונה ניסויים של שלושה מוצרים חדשים שהיא מתכננת להשיק לייצור המוני בקרוב.
ריינהרט אמר שהוא מצפה לראות רמות אבטחה גבוהות יותר במחשבים, במיוחד כשהן הופכות לחלק מרשת רחבה יותר. "ככל שרוחב הפס של הרשת גדל, יש צורך לשפר את האבטחה שלה". הוא גם הפנה את תשומת הלב לשימוש הנרחב בכונני מצב מוצק או כונני הבזק (כונן Solid State באנגלית, SSD). בניגוד לכוננים קשיחים רגילים, אין להם חלקים נעים, מה שהופך אותם לפגיעים פחות לנזקים הנגרמים כתוצאה מהשפעות חזקות כמו נפילה. כונני SSD היו במקורם במחירים גבוהים יותר, אך המחירים ירדו משמעותית בשנים האחרונות, כאשר הכוננים עצמם הפכו קטנים יותר ויכולתם גדלה. "יש לכך חשיבות רבה ליישומים כגון איסוף נתונים ואחסון", הוסיף. SSD הוא גם חלק בלתי נפרד ממחשבים ניידים וטאבלטים מחוספסים, שהם כיום הכלי העיקרי של החייל המורחק וניתן לשלב אותם גם ברכבים. רבים מיצרני המחשבים האישיים הגדולים מפתחים גם הם לצבא. לדוגמה, Dell מציעה מגוון מחשבים מחוספסים של Latitude Rugged במגוון צורות וגדלים. "בחמש עד עשר השנים האחרונות, התעשייה עשתה צעדים גדולים בטכנולוגיית SSD", אמר אומאנג פאטל, מנהל חברת Dell Rugged, וציין כי כונני SSD עמידים בחוסן סביבתי וביצועים מעולים. "אני יכול להתקין יותר בפחות מקום עם היא צורכת פחות אנרגיה ומפעילה יישומים מהר יותר ".
ישנם גם מספר תחומים שיש לקחת בחשבון בעת ייצור מכשירי מחשוב מחוספסים.פאטל הצביע על הבעיות הרב -שנתיות הקשורות לטמפרטורה; התקנת מאוורר לקירור מערכת מחשב יוצרת מקור לזיהום וחלקים נעים מכניים שהמערכת מסתמכת עליהם להפעלה. לכן, יצרני מחשבים מחוספסים צריכים לשקול דרכים אחרות לקירור המערכת, כולל מערכות פסיביות, כמו גם מאווררים חזקים יותר המיועדים לסביבות קשות. "אני חייב לקרר את המערכת, אך יחד עם זאת עלי להגן עליה מפני אבק, מים וגורמים מזיקים אחרים. אני חייב לספק זאת לתקופה ארוכה מאוד עם אמינות רבה יותר ". לדברי ג'קסון ווייט, מנהל חברת Getac, המייצרת טאבלטים, מחשבים ניידים ומערכות אחרות, לפני ששוקלים מכשיר כלשהו לשימוש צבאי, יש לברר אם הוא עומד בתקנים מסוימים. "הגנת הנתונים היא ללא ספק בראש סדר העדיפויות, אך נדרשות אמינות וחוסן גם כדי לעמוד בתנאים סביבתיים קשים או אפילו קיצוניים, בנוסף לתאימות עם טכנולוגיות חיוניות אחרות המשמשות את כוח האדם. ישנם גורמים נוספים, כגון עלות, קלות שימוש, התאמה לשימוש המיועד ולבסוף חיי שירות ".
ווייט מאמין כי מכשירים מחוספסים חייבים לעמוד לא רק בנפילות, זעזועים, רעידות, מים וכימיקלים, אלא גם בתרחישים קיצוניים כמו מדבר עם הטמפרטורות החורבות שלו. הוא הודיע כי מוצרי החברה שלו הם IP67 (סימון הגנה בינלאומי) ומעלה; המשמעות היא ש"הן נבדקות בסטנדרטים צבאיים ומסוגלות לעמוד בטיפות ובטמפרטורות שצוין על ידי הלקוח הצבאי ". הוא ציין מספר היבטים נוספים של הטכנולוגיה הקשורים למשתמשים צבאיים. לדוגמה, חיילים מפורקים צריכים לעתים קרובות ללבוש בגדי מגן, כולל כפפות, ולכן מסכי המגע חייבים להיות רגישים אליהם. בנוסף, המסך חייב להיות גלוי היטב בתנאי תאורה שונים או תואם למשקפי ראיית לילה. ווייט ציין כמה כיוונים שבהם הטכנולוגיה התפתחה בשנים האחרונות. לדוגמא, בשנים האחרונות הוכנסו חידושים רבים במכשירים אזרחיים, יושמו פתרונות פריצת דרך, ולכן "הצבא רוצה שהתעשייה במערכות שפותחו עבורם ישתמשו בזה יותר באומץ על מנת להשיג אינטראקציה טובה יותר ולהגדיל יעילות במצב לחימה ".
טכנולוגיית סוללה
בינתיים, הסוללות מתחזקות, נמשכות שמונה עד עשר שעות, תוך שיפור הקישוריות ולדברי ווייט, "עם מגוון תדרים ושיטות חיבור העומדים לרשותם, צוות יכול לגשת ולהזין נתונים מהר יותר עם רמת אבטחה גבוהה יותר.”. יש התקדמות מסוימת בטכנולוגיית מסך המגע, והשימוש בפלסטיק מרוכב מאפשר "להפחית באופן משמעותי את עובי ומשקל המכשירים תוך שמירה על מאפייני החוזק".
ג'ון טאקר, ראש אירופה בפנסוניק, ציין כי הם משתמשים במגוון חומרים, כגון סגסוגות מגנזיום, עבור קו המחשבים הניידים והמחשבים הניידים שלהם. הם חזקים פי 20 מפלסטיק ABS (ABS, סטרין אקרילוניטריל בוטאדיאן - סטירן אקרילוניטריל בוטאדין), אך קלים יחסית. בנוסף, ישנם חומרים המיועדים להפחתת עומסי הלם. ביניהם הוא קרא לפולימר אלסטומרי, אשר למשל סופג את רוב הפגיעה כשהוא נופל. היצרנים גם מקדישים תשומת לב רבה לפנימי המערכות שלהם.לדוגמה, הם עושים שימוש רב במחברים מצופים זהב כדי למנוע חלודה בלחות גבוהה ובעיות אחרות. "גם אם אתה משתמש במערכות שלך בטמפרטורות נמוכות וגבוהות, לחות גבוהה, גשם ושלג, לא אמור להיות לך קורוזיה קטנה ביותר."
דובר יצרנית הטאבלטים המחוספסת אקספלור אמר כי תנאי לחימה מכתיבים את הצורך באמינות והתנגדות לטמפרטורות קיצוניות, גשם ואבק. הוא גם כינה את מגוון המשימות שהטאבלט הצבאי צריך לפתור. "הוא צריך לעשות כמעט כל דבר שאתה יכול לדמיין, כמו הובלות, לוגיסטיקה ובנייה". בשנים האחרונות, לקוחות צבאיים חיפשו מכשירים קטנים ופונקציונליים יותר. במבט קדימה, "הם משלבים טאבלטים והתקני מחשוב לבישים אחרים במערכת על -תקשורת ומידע משולבת". בהקשר זה הצביע טאקר על הופעת הרעיון של "החייל המחובר" והעובדה שפנסוניק פועלת בכיוון זה עם מספר מבנים צבאיים אירופיים. למעשה, הדבר יאפשר למפקדים לקבל מידע מקיף על אזור המלחמה, עד למצב הבריאותי של כל חייל. זה יכול לעודד את הביקוש לטכנולוגיה לבישה ואף מופעלת באמצעות קול.
אחד הכיוונים העיקריים בפיתוח מערכות מחשוב צבאיות הוא השימוש בטכנולוגיות מסחריות מודרניות, כמובן, תוך שמירה על האמינות הנדרשת בשדה הקרב. לדוגמה, קלות השימוש בסמארטפונים, מחשבים ניידים וטאבלטים, בהם יכול חייל להשתמש בחייו האזרחיים. טאקר אמר שיש סוג של חילופי דברים בין התחום הצבאי והאזרחי, אם כי כיום, במקרים רבים, הטכנולוגיה זורמת למגזר הביטחוני. "חשוב לקחת טכנולוגיות פופולריות בתחום האזרחי ולהפוך אותן מתאימות למשימות צבאיות. עם זאת, תהליך זה חייב להיות בעל משמעות רבה. נראה שזה לוקח את מחבר ה- USB (Universal Serial Bus). מה מיוחד בזה? אבל הצבא צריך מחברי USB אמינים, עמידים לאבק ומים."
מעבר למחיר
Getac משלבת את הנוחות והפונקציונליות של מערכות מסחריות בכל המכשירים הניידים המחוספסים שלה. וייט ציין כי "זו אחת הדרישות העיקריות של לקוחות צבאיים בבחירת הספקים שלהן". יש צורך באיזון, לדבריו, שכן מכשירים אזרחיים "לא יהיו בעלי חוסן ועמיד מספיק כדי לענות על דרישות החיילים שהורדו או התנאים בהם עליהם לעבוד". מצד שני, כמה מכשירים ספציפיים עם מרווח בטיחות גדול עשויים להיות כבדים ומסורבלים מדי. "כדי להתאים באמת משימות מבצעיות צבאיות (שליטה ובקרה) ויעדי ציוד מחדש, רכש ביטחוני צריך להתמקד ברכישת חומרה ותוכנה מסחרית מהמדף ואפילו יישומים כגון אינטרנט הדברים (היכולת לכונן תקשורת בין מכשירים אלקטרוניים ללא השתתפות מחשבים). דור חדש של מכשירים מסחריים מהמדף עם אמינות מוגברת יכול למצוא את האיזון הנכון מכיוון שהם קלים, חזקים, קלים לשימוש ועומדים בתקני אבטחה והעברת נתונים מחמירים ".
