Тон или стиль этой статьи может не отражать энциклопедический тон , используемый в Википедии . ( Август 2014 ) |
TransApps (Transformative Applications) — это программа Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) . Целью программы была демонстрация быстрой разработки и внедрения защищенных мобильных приложений на поле боя. Благодаря своему гибкому и ориентированному на пользователя подходу программа DARPA специально учитывала ограничения медленного цикла разработки программного обеспечения, ориентированного на требования, которому следовали многие известные армейские программы.
Программа TransApps создала быстрый процесс разработки и усовершенствования в тактической среде и внедрила небольшую команду инструкторов и разработчиков в развернутые военные подразделения в Афганистане, программа также решала широкий спектр вопросов, связанных с безопасностью оборудования и программного обеспечения, гибким распределением и усовершенствованиями картографических изображений, интеграцией боевой радиосвязи, отключенными и подключенными пользователями, а также тестированием и интеграцией сторонних приложений. В отличие от типичной программы DARPA того времени, программа объединила нескольких подрядчиков и государственных служащих в совместной инкубаторной среде в течение всего срока действия программы.
К концу программы около пятидесяти приложений были развернуты в безопасной операционной среде.
Объявление TransApps Broad Agency Announcement (BAA) было выпущено в марте 2010 года. [1] BAA отметило ряд потенциальных вариантов использования, включая тактические приложения на поле боя, а также гуманитарные миссии и восстановление после стихийных бедствий. Программа TransApps была разработана и изначально управлялась доктором Мари Маэдой — разработчиком предыдущего проекта DARPA, Tactical Ground Reporting System (TIGR). Многие из существующих требований приложения TIGR легли в основу последующих базовых требований для TransApps. Они включали возобновление акцента на разработке, ориентированной на пользователя, а также акцент на безопасности, функциональности в условиях ограниченного подключения и более широком наборе приложений. [2]
TransApps был первоначально присужден в сентябре 2010 года Корпорации национальных исследовательских инициатив (CNRI) с упором на создание безопасного мобильного магазина приложений. [3] За этим последовало несколько лет спустя заключение контракта с Metronome на создание магазина приложений. [4] Магазин приложений, просто называемый «Marketplace», подчеркивает гибкую и расширяемую среду для удовлетворения широкого спектра потребностей миссии в рамках совместной среды разработки для оптимизации инвестиций DARPA. [5] Более того, он служит ключевым компонентом в инновационном процессе приобретения, ускоряя время от разработки приложения до использования миссии. Со временем Metronome расширил рынок, сосредоточившись также на мобильной и кибербезопасности. [6]
Несмотря на большой успех, TransApps изначально полагалась на Dell Streak, выпуск которого был прекращен в 2011 году. С тех пор платформа TransApps была адаптирована для работы на ряде аппаратных средств, включая Motorola Xoom, Galaxy Note и Samsung S4. В дополнение к безопасности, дополнительный акцент был сделан на удобстве использования и визуализации с помощью iWarrior SBIR, который относится к TransApps. [7] В 2012 году TransApps был определен как один из 25 лучших прорывов C4ISR года. [8] В апреле 2013 года DARPA заключила контракт с GXM Consulting на продолжение расширения функциональности и надежности смартфонов. [9]
TransApps не только сосредоточилась на безопасности за рубежом, но и использовала возможности внутри страны. TransApps поддерживала сотрудников служб быстрого реагирования и правоохранительных органов во время инаугурации президента в 2013 году. [10] В том же году TransApps также присутствовала на Бостонском марафоне , оказывая аналогичную поддержку службам быстрого реагирования, и сделала это снова на Бостонском марафоне 2014 года . В течение 2014 финансового года TransApps работает с программой Army Nett Warrior Program, чтобы полностью передать проект армии в качестве официальной программы . [11]
Программа TransApps преследовала новые функциональные возможности и безопасность для оперативного пользователя, но также преследовала новую парадигму приобретения, чтобы значительно сократить время и деньги от разработки до оперативного использования. TransApps требовалось создать современные мобильные возможности в рамках ограничений тактической операционной среды. Приложения являются наиболее заметной функцией и требуют и выигрывают от постоянной обратной связи от сообщества пользователей. Однако подавляющее большинство инноваций касалось как ускорения процесса приобретения для предоставления своевременных возможностей для бойца, так и управления сетью/безопасностью и операциями/логистикой в тактической среде.
Обычный процесс приобретения DARPA включает три-четыре месяца выбора победившего предложения, дополнительные три-четыре месяца для переговоров по контракту, а затем продолжение работы с тем же поставщиком в течение трех-пяти лет. Напротив, программа TransApps стремилась воспроизвести лучшие практики из коммерческого мира, включая интегрированную и совместную рабочую среду, характерную для стартапа, и быстрый переход от разработки к использованию в миссии.
Программа TransApps преследовала менталитет «приобретения, предоставляемого бойцами», чтобы быстрее и синхронно с текущими требованиями бойцов внедрять возможности. [12] TransApps стремилась создать новую модель приобретения, которая может обойти стандартные бюрократические задержки с разработкой и внедрением возможностей. Эта новая бизнес-модель требовала преодоления как технологических, так и бюрократических препятствий для быстрого внедрения новых приложений. [13] В 2012 году Маэда, тогдашний заместитель директора Управления оборонных наук в DARPA, сказал: «Сегодня у нас от 3 до 4000 пользователей в текущей программе в Афганистане, использующих безопасное, надежное портативное устройство Android. Мы внедряем новые возможности каждые три-четыре месяца, от новых приложений до новых возможностей сервера». [14]
TransApps не только преследовала новую модель приобретения, но и представляла собой сдвиг в процессах разработки, который подразумевал размещение инженеров в среде пользователей. В 2012 году команда TransApps, включая компьютерных ученых, провела девять месяцев в Афганистане, чтобы собрать требования пользователей, а также разработать и протестировать приложения. Они также смогли связаться с более крупной командой TransApps в Соединенных Штатах, чтобы ускорить разработку и быстро предоставить возможности тактическим пользователям. [15]
Вместо того, чтобы развертывать возможности в конце процесса разработки, пилотные усилия TransApps собирали немедленную обратную связь, быстро определяя, какие требования были выполнены, технические ошибки в устройствах, а также идеи для следующих циклов разработки, основанные явно на отзывах пользователей. [16] DARPA сотрудничало с Центром связи и электроники Командования исследований, разработок и инженерии армии США (CERDEC) для обеспечения поддержки на дальних расстояниях и разработки, ориентированной на миссию. [17] Как объяснил Доран Михелс, менеджер программы DARPA, отвечающий за TransApps, в пресс-релизе от декабря 2013 года: «Мы хотели, чтобы солдаты управляли разработкой приложений, поэтому мы знали, что приложения могут развиваться в реальном времени с динамическими требованиями миссии». [18]
Менее чем через год после награждения программой TransApp, пилотная программа была запущена с 3-й бригадой 10-й горной дивизии в Афганистане для тестирования мобильных устройств, работающих под управлением ОС Android. В дополнение к тестированию безопасности, команда TransApps также разработала дюжину приложений к середине осени 2011 года. Эти пилотные усилия помогли ужесточить требования к функциональности как в отключенных, так и в подключенных средах. [19] Процесс разработки можно рассматривать как подход «беспроводной до края», тесно интегрированный с потенциальными тактическими пользователями. Это предоставило возможность обеспечить удобство использования и применимость в ряде вариантов использования. Первоначальные требования были сосредоточены на мобильных изображениях высокого разрешения и дополнительных способах взаимодействия и навигации по геопространственным приложениям. Как только эти первоначальные требования были удовлетворены, пользователи немедленно начали определять и запрашивать дополнительную функциональность. Во многих случаях пользователи определяли новые варианты использования, которые выходили за рамки первоначального намерения, и таким образом расширяли полезность мобильных устройств. [20] Например, хотя портативные устройства изначально появились как способ исследования и взаимодействия с подробными картами, вскоре стало очевидно, что их также можно использовать в качестве платформ для сбора данных. [18]
Участие сообщества пользователей оказало оперативное воздействие еще в 2012 году. Согласно статье Wall Street Journal, «Во время боя в деревне недалеко от Кандагара, Афганистан, лейтенант Кевин Пеллетье использовал планшетный компьютер с пользовательским приложением карты, чтобы направлять передвижения солдат. Когда тысячи снарядов пролетели через деревню недалеко от Кандагара, лейтенант Пеллетье использовал устройство, чтобы быстрее направлять передвижения своих солдат. Два дня спустя деревня была очищена без потерь». Этот процесс не только повлиял на немедленную оперативную поддержку, но и помог заложить основу для масштабирования возможностей. Повторяющийся процесс между отзывами пользователей и усилиями по разработке позволил быстро эскалировать применение от небольших подразделений до уровней роты, батальона и затем бригады. [21] Аналогичным образом майор Тим Терез использовал смартфон TransApps для планирования операций в Афганистане и назвал это «значительным улучшением ситуационной осведомленности спешенных». [22]
TransApps фокусируется на разработке функциональности на платформе Android, подчеркивая необходимость безопасной работы в средах с ограниченной пропускной способностью, а также без подключения. [23] Android был выбран вместо систем iOS из-за открытой архитектуры, которая позволяла бы разработчикам вносить изменения для создания безопасного ядра операционной системы. [24] DARPA настроило ядро Android, укрепив стек и внедрив возможность проверки целостности данных . Стек включал модифицированную на заказ операционную систему Android и ядра Linux со стеком безопасности, который включает защиту данных в состоянии покоя , данных в процессе передачи , аутентификацию, а также проверку и контроль приложений. [18]
В отличие от коммерческого мира, где безопасность находится в сети, из-за неоднородной связи в театре, TransApps необходимо было настроиться, чтобы обеспечить безопасность, находящуюся в самом телефоне. По словам Михелса, безопасность настолько надежна, что «потребуется несколько лет работы процессора, чтобы взломать пароль входа в систему на военном Android». TransApps также необходимо было обеспечить, чтобы устройства могли интегрироваться с существующей военной инфраструктурой. Смартфонам требовалось программное обеспечение, которое могло бы распознавать и функционировать в рамках определенных ограничений данных любой используемой формы сигнала, будь то PRC-152, MPU4 или Satcom. [25] Это важно, поскольку на театре военных действий часто происходят перебои в передаче данных, а портативные устройства должны были содержать важные данные в случае потери связи. [26] По данным DARPA, защищенная система использует военные радиостанции, а не коммерческие, Wi-Fi или сотовые сети. [27]
TransApps расширила акцент на безопасности в 2012 году и включила программу Mobile Armour. Награжденный в июне 2012 года компонент Mobile Armour призван защитить как смартфоны, так и планшетные устройства на поле боя. [6] Аналогичным образом исследовательская лаборатория ИГИЛ Вандербильта внедрила средство для безопасного подключения смартфонов к военным радиостанциям для защиты чата, видео, текста и синих силовых приемников. [28]
Работая вместе, Национальный институт стандартов и технологий (NIST) и Джордж Мейсон запустили 200 000 приложений с помощью программного обеспечения для тестирования приложений и оценки различных технологических требований отдельных приложений. [29] Будучи старшим научным сотрудником NIST, Том Каригианнис работал над TransApps и другими государственными программами, чтобы помочь информировать NIST о рекомендациях по безопасности мобильных устройств 2012 года. [30] Кроме того, не все выводы NIST были связаны с безопасностью, но также затрагивали такие вопросы, как влияние цветовой схемы приложения на срок службы батареи. По словам Джеффа Воаса, «Мы не можем отправить их на миссию, где какое-то приложение, поскольку у него действительно красный экран, высасывает аккумулятор, и телефон работает только пару часов, а не 16 часов». [31] Эти нюансы операционной среды усложняли и стимулировали инновации в области безопасности и аппаратного обеспечения мобильных телефонов. Например, было крайне важно, чтобы информация не могла быть получена через потерянные или украденные устройства. Invincea получила грант на тестирование безопасности в этом направлении в Афганистане с 3000 солдат. Частью этих усилий было обеспечение того, чтобы злоумышленники не могли перехватывать информацию на устройствах, а также изоляция вредоносных веб-приложений от, казалось бы, безобидных сайтов, чтобы получить контроль над устройством. [32]
TransApps обратились к уровню безопасности между приложениями через проект FUSE, который был сосредоточен на защите от утечки данных несколькими сговорившимися приложениями. Инструмент анализа приложений FUSE помог вычислить переоценки вызовов намерений данных без каких-либо ложных отрицательных результатов. Проект также оценил байт-код Java как часть всеобъемлющего исследования осуществимости для проекта TransApps. [33]
DARPA разработала и внедрила стратегии оценки и тестирования для платформы. Это включает в себя функциональность приложений, взаимодействие программного обеспечения и оборудования, а также онлайн-рынок приложений. [34] NIST также провел функциональное регрессионное тестирование и количественное тестирование производительности в сферах интеграции платформы, клиентских приложений и сетевых технологий. [35]
Учитывая технические ограничения и функциональные требования, тестирование приложения потребовало ряда тестов безопасности, функциональности и оборудования. Тестирование приложения включало тестирование для разных пользователей с разными уровнями разрешений, разных браузеров, простоты навигации и использования, а также ряд дополнительных тестов, нацеленных на сбор данных и точность GPS. Оно также включало тестирование клиентских возможностей, а также ориентированное на пользователя тестирование на наличие ошибок, новостных функций и сбоев. [36]
TransApps стал частью более масштабных усилий NIST по созданию инструкций по тестированию приложений в безопасной среде. Как отметил Том Каригианнис, NIST разработал добровольные инструкции для правительства о том, как «проверять и тестировать мобильные приложения перед их развертыванием. Они не дают вам «годен или нет» или «красный свет», «зеленый свет», но дают вам представление о том, что именно вы должны тестировать. Затем, в свою очередь, вам понадобится ваш собственный аналитик по безопасности, чтобы решить в вашей среде, приемлемо это или нет». [37]
TransApps изначально определила несколько ключевых областей для разработки приложений, включая: отслеживание синих сил, распознавание речи, культурное обучение, картографирование местности, планирование миссий и биометрию. [12] Первоначальные требования были сосредоточены на возможностях геопространственного картирования. Например, тепловая карта позволяла солдатам во время предмиссионных инструктажей видеть, где они проводили время в патрулировании, наиболее часто используемые маршруты и какие районы были недостаточно представлены. [38] Приложение TransHeat использует алгоритмы для обработки маршрутов передвижения и визуально отображает для солдат частоту, с которой они перемещаются по каждому маршруту. Это может помочь солдатам выбирать альтернативные маршруты и обеспечивать меньшую предсказуемость в их поведении, что, в свою очередь, может помочь им избегать засад, СВУ и придорожных террористов. [18] Различные приложения также направлены на то, чтобы позволить солдатам сотрудничать и обмениваться данными, отслеживать операции, а также проводить инструктаж и воспроизводить миссии. [39] По просьбе Службы национальных парков TransApps создала SMART Triage — приложение, которое позволяет службам быстрого реагирования документировать характеристики раненых, а также регистрировать травмы и лечение. На нем изображен трехмерный манекен, на котором можно размещать информацию о лекарствах и других методах лечения.
Дополнительные приложения помогают в поисково-спасательной операции. Приложение поиска и спасания (SARApp) позволяет пользователям искать и собирать данные, включая геопривязку и временные метки, для упрощения отчетности и управления реагированием. Это включает в себя ряд данных, таких как фотографии, изображения и аудиозаписи, которые отображаются на карте. [40] Смартфон также включает в себя возможности языкового перевода на ряд языков. [41] Наконец, во время одного из хакатонов TransApps было создано приложение, позволяющее солдатам отслеживать свои ежедневные тренировки и потребление калорий. Приложение под названием GPX Fitness было полностью функциональным в течение шести дней и было создано командой из трех разработчиков. [42] В целом, эти портативные устройства обладают рядом функциональных возможностей, включая карты, совместную работу, сбор данных и даже обмен текстовыми сообщениями. Офицер по операциям подразделения заявил: «Я считаю, что это устройство сможет заменить 4 или 5 различных вещей, которые им необходимо брать с собой на миссию». [43]
Скачать презентацию, архивированную 03.09.2014 на Wayback Machine
В своих показаниях подкомитету Палаты представителей по разведке, новым угрозам и возможностям Арати Прабхакар, директор DARPA, описала структуру архитектуры подключаемых модулей TransApps как создание «нового гибкого процесса разработки, интеграционной структуры и настраиваемых циклов тестирования, позволяющих быстро разрабатывать новые приложения с новыми функциями и усовершенствованиями, быстро развертываемыми на основе меняющихся требований солдат. Когда солдатам нужны новые приложения, они могут получить их быстро — иногда уже на следующий день. Это радикальный отход от того, как они работали. Экосистема TransApps соединяет старое и новое, позволяя будущим технологиям бесперебойно работать с устаревшими радиостанциями и информационными системами. Наделяя коммерческие готовые смартфоны (COTS) индивидуальной многоуровневой безопасностью и гибкими процессами разработки, модифицированными для тактического сообщества, TransApps создает масштабируемый и устойчивый шаблон инфраструктуры». [44] Эта структура архитектуры подключаемых модулей была разработана для обеспечения бесперебойной работы приложений с возможностью объединения всей системы в существующую операционную архитектуру. Более того, открытые интерфейсы прикладного программирования (API) подчеркивают способность сторонних приложений подключаться и работать в среде. Например, более 30% приложений включают сторонние библиотеки, некоторые из которых загружают и запускают код с удаленных серверов. [45]
Доктор Арати Прабхакар, директор DARPA, отметил, что до недавнего времени солдаты исторически полагались на довольно примитивные возможности картирования в полевых условиях. То есть, солдаты в основном полагались на бумажные карты, письменные заметки и справочные материалы, а также голосовые радиопередачи для выполнения своих миссий. С TransApps пользователи теперь могут обновлять изображения, такие как новые мосты, уникальные сооружения или демографическую информацию в рамках возможностей картографирования TransApps. [46] Текущие изображения высокого разрешения необходимы в отключенных средах. Дата сбора становится чрезвычайно важной частью метаданных для завоевания доверия пользователей. Кроме того, в отличие от других сред, изображения карты не могут быть переданы потоком, а должны быть загружены на SD-карту, что также ограничивает количество изображений, которые могут быть загружены.
Для ускорения процесса предоставления изображений TransApps разработала Tile Generator, который позволяет пользователям загружать общие форматы изображений в средство просмотра и обрезать изображение, и освобождает мощность процессора только в зависимости от требований пользователя, чтобы продлить срок службы батареи. Аналогично PanthrTiles управляет большим кэшем плиток и включает новые плитки на основе выходных данных Tile Generator. Будущие выпуски также предоставят возможность вывода в новую спецификацию OGC GeoPackage в качестве контейнера. [47]
TransApps также разработали функции карты таким образом, чтобы они постоянно находились на портативных устройствах. Различные интерактивные функции позволяют солдатам перемещаться или следовать планам миссии или отслеживать особенности окружающей среды. Наборы изображений карты можно легко настраивать для конкретных миссий. Более того, информация, собранная на театре военных действий, может быть передана, чтобы гарантировать, что созданные пользователем данные не останутся недоступными для других. [18] Инструменты планирования миссии позволяют солдатам просматривать наличие любых искусственных объектов, препятствий или известных областей для избегания, таких как СВУ. Солдаты также могут просматривать места предыдущих миссий и атак в пределах общей близости. [39]
Программа DARPA TransApps широко сотрудничала с другими агентствами, такими как Национальное агентство геопространственной разведки (NGA) и Военно-морская исследовательская лаборатория (NRL), а также с поставщиками геопространственных данных, такими как Digital Globe, для переноса изображений на мобильные устройства. Михелс отметил: «У нас сейчас есть ряд прекрасных отношений с такими организациями, как Армейский геопространственный центр (AGC), NGA и NRL», — добавил он, «и мы бы не добились успеха без этих процветающих партнерств». [18] Благодаря этим партнерствам TransApps помогла социализировать стандартные форматы изображений для мобильных приложений и использует инновации других агентств, такие как GHub Sync от NRL для распространения.
TransApps обратилась к академическим кругам, государственному и частному секторам, чтобы помочь принести инновации коммерческого качества в государственный сектор. TransApps выиграла от перекрестного опыления людей и идей в рамках государственно-частного партнерства. [48] Это произошло как внутри команды TransApps, так и посредством обращения к сообществу для получения отзывов. Дополнительный отраслевой охват включает различные презентации, некоторые из которых перечислены ниже.
Также растет объем литературы, касающейся открытий и инноваций, связанных с TransApps. К ним относятся:
Первоначальные усилия TransApps не были лишены противоречий, поскольку они следовали за инициативой армии «Приложения для армии». [49] В отчете о Законе о национальной обороне за 2011 финансовый год (стр. 197-98) подчеркивалось предпочтение инициативе «Приложения для армии» из-за большей близости главного информационного офицера армии к оперативным пробелам и потребностям бойцов. В отчете также выражалась обеспокоенность по поводу дублирования усилий и необходимости устранения конфликтов в разработке между двумя проектами. [50] TransApps был одним из почти двух десятков усилий Министерства обороны по созданию мобильных приложений в 2011 году, включая такие системы, как GD 300 компании General Dynamics, армейская система разведки и безопасности на границе (RITE) и совместная тактическая радиосистема (JTRS).
Аналогичным образом, проект Land Warrior отражает компиляцию 20 лет исследований и разработок армии США, но был отменен в 2007 году, до восстановления в 2008 году. [51] Многие из ключевых атрибутов проекта были определены в 1991 году и были сосредоточены на улучшении ситуационной осведомленности и бесперебойной сети связи на театре военных действий. [52] Проект Nett Warrior является ключевой частью функциональности следующего поколения восстановленного проекта Land Warrior . [53] Разработка Nett Warrior , запланированная на начало 2009 года, имела предполагаемую общую стоимость в 1489,6 млн долларов. [54] До урезанной версии проект, по оценкам, стоил 2 млрд долларов за 74 000 комплектов оборудования, согласно отчету GAO за 2012 год. [55] Первоначально он получил резкие отзывы пользователей, многие из которых отмечали неспособность функционировать в условиях ограниченной пропускной способности, размер и вес, а также ограниченную функциональность при наличии пропускной способности. [56] В 2013 финансовом году NettWarrior был включен в список приоритетных программ модернизации армии, и на него было выделено 150 миллионов долларов. [57]
Разрыв между двумя проектами может быть преодолен. По словам Джона Уиллисона, директора Управления командования, питания и интеграции, RDECOM армии США, армия заключила сделку, которая станет мостом между программами Nett Warrior и TransApps. Усилия Nett Warrior опираются на радиостанции в рамках платформы Joint Battle Command Platform, в то время как TransApps поддерживает неограниченную архитектуру и среду с доступом к защищенным военным радиостанциям. Он отмечает, что в какой-то момент армия решит, какую платформу использовать, но это может быть не сценарий «или-или». [58] Аналогичным образом, как показало недавнее исследование, необходим целостный подход к тактическому использованию мобильных технологий. Например, необходима интеграция TransApps с Last Tactical Mile (LG3), а также предоставление прямого сетевого доступа для полного воссоздания опыта «смартфона». [59]
{{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ){{cite book}}
: |journal=
проигнорировано ( помощь ){{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ){{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ){{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ){{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )>