Máy tính: quân sự, nhưng không quá đắt
General Micro Systems sản xuất các thiết bị nhúng nhỏ, màn hình thông minh chắc chắn, giá đỡ máy chủ và các hệ thống máy tính khác và tham gia vào một số chương trình lớn
Chiến trường đang trở nên kỹ thuật số, với lực lượng mặt đất ngày càng dựa vào máy tính đeo trên người hoặc gắn trên xe. Các hệ thống này phải chịu được các điều kiện khắc nghiệt đồng thời tích hợp các giải pháp thiết kế tốt nhất từ thế giới dân sự.
Máy tính gắn trên xe được sử dụng cho nhiều nhiệm vụ khác nhau, từ nhận thức tình huống đến thu thập và giám sát dữ liệu, từ liên lạc đến theo dõi lực lượng. Nhiều hệ thống trong số này, được gắn trong các giá đỡ tiêu chuẩn, hoạt động độc lập với người dùng, giải quyết vấn đề theo nhiều cách khác nhau; thường thì chúng không giống với những chiếc máy tính có màn hình và bàn phím mà chúng ta quen sử dụng.
Tiêu chuẩn
Theo Brian Rinehart, giám đốc kỹ thuật của các dự án đặc biệt tại Crystal Group, nhà cung cấp máy tính nhúng và các sản phẩm liên quan cho các ứng dụng quan trọng, có một số thách thức phức tạp liên quan đến việc nhúng máy tính vào ô tô. Ví dụ: nhiều ứng dụng phải hoạt động trong môi trường không cho phép công nghệ làm mát truyền thống, nghĩa là “chúng ta phải tạo ra một hệ thống có thể tồn tại ở nhiệt độ cao mà không cần sự trợ giúp của quạt”. Ngoài ra, máy tính thường xuyên phải đặt ở những nơi không vừa với kích thước của giá đỡ máy chủ EIA-310 tiêu chuẩn (482,6 mm), vốn đã trở thành một phần quen thuộc của thế giới máy tính thương mại. Điều này có nghĩa là các công ty như Crystal phải tạo ra các hệ thống có kích thước cụ thể hoặc “yếu tố hình thức” có thể xử lý không gian hạn chế. “Chúng phải được tạo hình để phù hợp với bất kỳ khối lượng nào có sẵn trên bệ, có thể là cánh hoặc khoang động cơ của xe. Chúng có thể được đặt trên sàn xe hoặc cạnh bình xăng.”
Ngoài ra, "một số hệ thống trên tàu cần phải hoạt động ở điện áp đầu vào thấp hơn bình thường", ông giải thích, để đáp ứng MIL-STD-1275, một trong những bộ tiêu chuẩn quân sự của Bộ Quốc phòng chi phối việc thiết kế và xây dựng các hệ thống tương tự. " Điều này có nghĩa là các công ty phải thiết kế nguồn cung cấp năng lượng của mình để đáp ứng các tiêu chuẩn đó. Nếu không có công nghệ thương mại sẵn có phù hợp có thể điều chỉnh để hoạt động trong các điều kiện bất lợi, thì “chúng tôi sẽ phát triển và triển khai công nghệ của riêng mình cũng như tích hợp nó vào các nhiệm vụ chúng tôi cần”.
Máy tính ngày nay đóng một vai trò quan trọng trong hoạt động của hầu hết các phương tiện mặt đất, nhà công nghệ trưởng của công ty General Micro Systems của Mỹ, công ty sản xuất các sản phẩm nhúng cỡ nhỏ, màn hình thông minh chắc chắn, giá đỡ máy chủ và các hệ thống máy tính khác, cho biết. của các chương trình lớn, chẳng hạn như cung cấp sản phẩm cho xe bọc thép dòng Stryker của quân đội Mỹ. Để làm ví dụ, ông trích dẫn các hệ thống cho phép người vận hành, nhìn vào màn hình, điều khiển máy trong bóng tối hoàn toàn trong thời gian thực. “Những chiếc máy tính này được gắn trong những khối nhỏ và chắc chắn.”
David Yedinak, giám đốc công nghệ của Curtiss-Wright, công ty cung cấp máy tính nhúng cho các phương tiện mặt đất cũng như màn hình chắc chắn, cho biết: “Công nghệ này cùng với một số công nghệ khác đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây”. Ông thu hút sự chú ý đến xu hướng ngày càng tăng của “xử lý phân tán”, trong đó các máy tính ngày càng được nối mạng với nhau thay vì hoạt động như những hệ thống riêng biệt. Các chương trình như GVA (Kiến trúc phương tiện chung) của Vương quốc Anh hoặc Victory tương đương của Hoa Kỳ đang đẩy mạnh xu hướng này và do đó sẽ dẫn đến "giảm kích thước, trọng lượng, mức tiêu thụ điện năng và chi phí thông qua phân phối dữ liệu". Jedinak chỉ ra một số con đường phát triển khác, đặc biệt lưu ý những tiến bộ trong công nghệ dữ liệu. Nhìn chung, một trong những thách thức quân sự lớn nhất mà các công ty như Curtiss-Wright phải đối mặt là vấn đề hiện đại hóa: nhu cầu kết hợp công nghệ máy tính mới đồng thời hiểu rằng nó sẽ hoạt động song song với các hệ thống cũ hơn khác, có thể không được cập nhật trong một thập kỷ nữa . “Làm thế nào để bạn mang hai thế giới này lại với nhau?”
Khi thiết kế những chiếc máy tính chắc chắn, các yếu tố môi trường phải được tính đến, đặc biệt là khả năng chịu được nhiệt độ cao.
Điều kiện không thuận lợi
Máy tính chắc chắn được thiết kế để hoạt động trong môi trường khắc nghiệt và do đó phải đáp ứng một số tiêu chuẩn nghiêm ngặt. Ngoài tiêu chuẩn MIL-STD-1275, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ còn có trong kho vũ khí của mình tiêu chuẩn MIL-STD-810, xác định các yêu cầu về khả năng chống sốc và tải rung, và MIL-STD-461, xác định khả năng chống bức xạ điện từ. Mike Southworth, giám đốc dự án máy tính kiểu dáng nhỏ chắc chắn tại Curtiss-Wright cho biết: “Ba tiêu chuẩn này tạo thành nền tảng của tất cả các thử nghiệm, mặc dù cũng có nhiều thử nghiệm cụ thể được thực hiện khi cần thiết”. Đối với máy tính nhúng kiểu dáng nhỏ, ông tin rằng với nhu cầu tự chủ ngày càng tăng, máy tính quân sự sẽ ngày càng sử dụng máy học và các dạng trí tuệ nhân tạo khác. Ông dự đoán sự xuất hiện của các máy tính nhúng có “trí thông minh cao hơn đáng kể” với khả năng thu thập dữ liệu lớn hơn. Thiết kế chắc chắn và đáng tin cậy cũng là một đặc điểm không thể thiếu của màn hình được sử dụng để trình bày hình ảnh và thông tin cho người lái xe. Argon có một số màn hình tương tự trong danh mục đầu tư của mình và gần đây đã hoàn thành thử nghiệm ba sản phẩm mới và dự định sẽ sớm đưa vào sản xuất hàng loạt.
Curtiss-Wright cung cấp một dòng máy tính nhúng, chẳng hạn như hệ thống DuraDBH-6 72 Digital Beachhead mới này
Rinehart cho biết ông kỳ vọng sẽ thấy được mức độ bảo mật cao hơn trên máy tính, đặc biệt khi chúng trở thành một phần của mạng lưới rộng lớn hơn. “Khi dung lượng mạng tăng lên, an ninh mạng phải được cải thiện.” Ông cũng thu hút sự chú ý đến việc sử dụng rộng rãi ổ đĩa thể rắn hoặc ổ đĩa flash (Solid State Drive, SSD). Không giống như ổ cứng thông thường, chúng không có bộ phận chuyển động, khiến chúng ít bị hư hỏng do tác động mạnh, chẳng hạn như bị rơi. Ban đầu, SSD đắt hơn, nhưng giá đã giảm đáng kể trong những năm gần đây, trong khi bản thân ổ đĩa ngày càng nhỏ hơn và dung lượng của chúng tăng lên. Ông nói thêm: “Điều này có tầm quan trọng lớn đối với các ứng dụng như thu gom và lưu trữ bồn tắm”. SSD cũng là một phần không thể thiếu của máy tính xách tay và máy tính bảng chắc chắn, hiện là công cụ chính của người lính đã xuống ngựa và cũng có thể được tích hợp vào xe cộ. Nhiều nhà sản xuất máy tính cá nhân lớn cũng đang phát triển cho các công trình quân sự. Ví dụ: Dell cung cấp dòng máy tính Latitude Rugged với nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau. Umang Patel, giám đốc Dell Rugged cho biết: “Ngành công nghiệp đã đạt được những tiến bộ đáng kể về công nghệ SSD trong vòng 5 đến 10 năm qua, đồng thời lưu ý rằng SSD đáng tin cậy về mặt môi trường và có hiệu suất vượt trội. tiêu thụ ít năng lượng hơn và khởi chạy ứng dụng nhanh hơn.”
Một người lính với chiếc máy tính xách tay Dell Rugged Latitude 7204. Công ty Mỹ này cung cấp nhiều loại máy tính chắc chắn với nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau tạo nên dòng máy tính xách tay Latitude Rugged
Ngoài ra còn có một số lĩnh vực cần được xem xét khi sản xuất các thiết bị máy tính bền chắc. Patel đã chỉ ra những vấn đề lâu năm liên quan đến nhiệt độ; Khi lắp đặt quạt để làm mát hệ thống máy tính, nó sẽ tạo ra nguồn ô nhiễm và các bộ phận chuyển động cơ học mà hệ thống dựa vào đó để vận hành. Do đó, các nhà sản xuất máy tính bền chắc nên xem xét các phương pháp làm mát hệ thống khác, bao gồm hệ thống thụ động, cũng như các quạt mạnh hơn được thiết kế cho môi trường khắc nghiệt. “Tôi phải làm mát hệ thống nhưng cũng phải bảo vệ nó khỏi bụi, nước và các yếu tố gây hại khác. Tôi phải cung cấp điều này trong một khoảng thời gian rất dài với độ tin cậy cao hơn." Jackson White, giám đốc Getac, một công ty sản xuất máy tính bảng, máy tính xách tay và các hệ thống khác, cho biết trước khi xem xét bất kỳ thiết bị nào sử dụng cho quân sự, nó phải được xác định xem liệu nó có đáp ứng các tiêu chuẩn nhất định hay không. “Bảo mật dữ liệu chắc chắn được đặt lên hàng đầu, nhưng độ tin cậy và khả năng phục hồi để chịu được các điều kiện môi trường thù địch hoặc thậm chí khắc nghiệt cũng vậy, cùng với khả năng tương thích với các công nghệ thiết yếu khác được nhân viên sử dụng. Ngoài ra còn có các yếu tố khác, bao gồm chi phí, tính dễ sử dụng, sự phù hợp với mục đích sử dụng và cuối cùng là tuổi thọ sử dụng.”
White tin rằng các thiết bị chắc chắn phải chịu được không chỉ những cú rơi, sốc, rung, nước và hóa chất mà còn cả những tình huống khắc nghiệt như nhiệt độ sa mạc thiêu đốt. Ông cho biết sản phẩm của công ty ông đạt tiêu chuẩn IP67 (International Protection Marking) trở lên; điều này có nghĩa là "chúng đã được thử nghiệm theo tiêu chuẩn quân sự và có thể chịu được độ rơi cũng như nhiệt độ do khách hàng quân sự chỉ định." Ông lưu ý một số khía cạnh khác của công nghệ có liên quan đến người dùng quân sự. Ví dụ, những người lính xuống ngựa thường phải mặc quần áo bảo hộ, bao gồm cả găng tay, vì vậy màn hình cảm ứng phải nhạy cảm với họ. Ngoài ra, màn hình phải nhìn rõ trong các điều kiện ánh sáng khác nhau hoặc tương thích với kính nhìn đêm. White lưu ý một số hướng mà công nghệ đã phát triển trong những năm gần đây. Ví dụ, trong những năm gần đây, nhiều cải tiến đã được đưa vào các thiết bị dân dụng, các giải pháp đột phá đã được triển khai và do đó “quân đội muốn ngành này mạnh dạn áp dụng tất cả những điều này vào các hệ thống được phát triển cho họ nhằm đạt được sự tương tác tốt hơn và tăng hiệu quả.” trong tình huống chiến đấu.”
Máy tính xách tay Dell Latitude 7214. Công ty đặc biệt chú trọng đến một số công nghệ đầy hứa hẹn, bao gồm cả ổ đĩa flash SSD, được đặc trưng bởi độ tin cậy cao hơn
Công nghệ pin
Trong khi đó, pin ngày càng trở nên mạnh hơn, kéo dài từ 8 đến 10 giờ, trong khi khả năng liên lạc cũng được cải thiện và theo White, “với các tần số và phương thức kết nối khác nhau tùy ý sử dụng, nhân viên có thể truy cập và nhập dữ liệu nhanh hơn khi mức độ bảo mật cao hơn. " Đã có một số tiến bộ trong công nghệ màn hình cảm ứng và việc sử dụng nhựa composite có thể “làm giảm đáng kể độ dày và trọng lượng của thiết bị trong khi vẫn duy trì các đặc tính về độ bền”.
John Tucker, người đứng đầu bộ phận châu Âu của Panasonic, lưu ý rằng họ sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau, chẳng hạn như hợp kim magiê, để sản xuất dòng máy tính xách tay bền chắc và Toughbook. Chúng bền gấp 20 lần so với nhựa ABS (ABS, Acrylonitrile Butadiene Styrene – acrylonitrile butadiene styrene) nhưng lại tương đối nhẹ. Ngoài ra, còn có những vật liệu được thiết kế để giảm tải trọng tác động. Trong số đó, ông đặt tên cho một loại polymer đàn hồi, chẳng hạn như loại polymer này có khả năng hấp thụ phần lớn lực tác động khi rơi. Các nhà sản xuất cũng rất chú trọng đến các yếu tố bên trong hệ thống của mình. Chẳng hạn, họ chủ động sử dụng các đầu nối mạ vàng để tránh rỉ sét do độ ẩm cao cũng như một số vấn đề khác. “Ngay cả khi bạn sử dụng hệ thống của mình ở nhiệt độ thấp và cao, độ ẩm cao, mưa và tuyết, bạn sẽ không gặp phải một chút ăn mòn nào.”
Máy tính xách tay lai Toughbook Panasonic CF-33 Mk1
Người phát ngôn của Xplore, nhà sản xuất máy tính bảng chắc chắn, cho biết điều kiện chiến đấu đòi hỏi độ tin cậy và khả năng chống chọi với nhiệt độ khắc nghiệt, mưa và bụi. Ông cũng nêu tên một loạt nhiệm vụ mà một chiếc máy tính bảng quân sự có thể giải quyết. “Nó sẽ làm được hầu hết mọi thứ bạn có thể tưởng tượng, chẳng hạn như vận tải đường bộ, hậu cần và xây dựng.” Trong những năm gần đây, khách hàng quân sự đang tìm kiếm nhiều thiết bị chức năng hơn với kích thước nhỏ hơn. Nhìn về tương lai, “họ đang tích hợp máy tính bảng và các thiết bị điện toán có thể đeo khác vào một siêu hệ thống thông tin và truyền thông toàn diện”. Về vấn đề này, Tucker chỉ ra sự xuất hiện của khái niệm “người lính được kết nối” và thực tế là Panasonic đang hợp tác trong lĩnh vực này với một số cơ cấu quân sự của Châu Âu. Trên thực tế, điều này sẽ cho phép người chỉ huy có được thông tin toàn diện về khu vực chiến đấu, cho đến tình trạng sức khỏe của từng người lính. Điều này có thể thúc đẩy nhu cầu ngày càng tăng đối với các công nghệ thiết bị đeo và thậm chí kích hoạt bằng giọng nói.
Một trong những hướng chính trong việc phát triển hệ thống máy tính quân sự là sử dụng các công nghệ thương mại hiện đại, một cách tự nhiên trong khi vẫn duy trì được độ tin cậy cần thiết trên chiến trường. Ví dụ, việc sử dụng dễ dàng điện thoại thông minh, máy tính xách tay và máy tính bảng mà một người lính có thể sử dụng trong đời sống dân sự của mình là điều quan trọng. Thacker cho biết có điều gì đó giống như sự giao thoa giữa lĩnh vực quân sự và dân sự, mặc dù trong nhiều trường hợp, công nghệ hiện đang chảy vào lĩnh vực quốc phòng. “Điều quan trọng là phải sử dụng các công nghệ phổ biến trong lĩnh vực dân sự và làm cho chúng phù hợp với các ứng dụng quân sự. Tuy nhiên, quá trình này phải vô cùng ý nghĩa. Nó dường như cần một đầu nối USB (Universal Serial Bus). Nó có gì đặc biệt? Nhưng quân đội cần những đầu nối USB đáng tin cậy, chống bụi và chống thấm nước.”
Máy tính xách tay chuyển đổi chắc chắn và mỏng nhất Getac V110 ngay lập tức biến thành một chiếc máy tính bảng chỉ với một thao tác xoay bản lề nhanh chóng. Với hai pin được sạc đầy, V110 có thể chạy liên tục trong 13 giờ khi đầy tải.
Bên cạnh chi phí
Getac tích hợp sự tiện lợi và chức năng của hệ thống thương mại vào tất cả các thiết bị di động chắc chắn của mình. White lưu ý rằng “đây là một trong những yêu cầu chính của khách hàng quân sự khi lựa chọn nhà cung cấp cho họ”. Ông cho biết cần phải có sự cân bằng vì các thiết bị dân sự "chắc chắn sẽ không đủ tin cậy hoặc chắc chắn để đáp ứng nhu cầu của những người lính đã xuống ngựa hoặc chịu được các điều kiện mà họ phải hoạt động." Mặt khác, một số thiết bị cụ thể có giới hạn an toàn lớn có thể quá nặng và cồng kềnh. “Để thực sự đáp ứng các mục tiêu hiện đại hóa và hoạt động (chỉ huy và kiểm soát) quân sự, việc mua sắm quốc phòng phải tập trung vào phần cứng và phần mềm thương mại mới sẵn có và thậm chí cả các ứng dụng kiểu Internet of Things (IoT) (khả năng giao tiếp giữa các thiết bị điện tử). không có máy tính) ). Một thế hệ thiết bị thương mại sẵn có với độ tin cậy được cải thiện sẽ đạt được sự cân bằng phù hợp nhờ trọng lượng nhẹ, mạnh mẽ, dễ sử dụng và đáp ứng các tiêu chuẩn dữ liệu và bảo mật nghiêm ngặt.”
Theo các trang web:
www.nationaldefencemagazine.org
www.gms4sbc.com
www.crystalgroup.com
curtisswright.com
www.dell.com
vi.getac.com
www.panasonic.com
pinterest.com
www.wikipedia.org
tin tức