Стратегия глобализации корпоративных информационных систем на базе новейших микрокомпьютерных технологий Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

ИНФОРМАЦИОННЫЕ

УДК 004.985:681.3.06

СТРАТЕГИЯ ГЛОБАЛИЗАЦИИ КОРПОРАТИВНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА БАЗЕ НОВЕЙШИХ МИКРОКОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

ЯКОВЛЕВ С.В., ТОРЯНИК в.в._____________

Будущее создается сегодня

Анализируются возможности внедрения новейших информационных технологий и технических средств для создания глобальных информационных систем. Предлагается новый формат обработки оперативной информации на этапах ее получения, передачи и потребления. Разрабатывается ряд основных стратегических путей и тактических мер для построения глобальных систем корпоративного информационного обеспечения.

Введение

Сегодня успех деятельности в любой отрасли определяется свободным доступом к информации. Все чаще информация становится товаром. Основой системы повышения качества и производительности всех современных процессов и технологий является информатизация. Под этим понятием мы понимаем внедрение в практику научных достижений в области информационных систем и технологий. Согласно известному философскому принципу, информатизация, позволяющая количественно улучшить технологию, на определенном этапе создает новое ее качество.

Особо актуальна задача информатизации в деятельности силовых структур и спецподразделений (ОВД, СБУ), вооруженных силах, министерстве по чрезвычайным ситуациям (МЧС), пожарной охране, антитеррористических подразделениях и др., т.е. там, где информация быстро изменяется, абсолютно необходима для принятия решений и должна доставляться непосредственно конечным пользователям (практическим работникам) с минимальной временной задержкой и в адекватной форме. Это назовем свойством мобильности корпоративной информационной системы (ИС).

Следует отметить, что основой любой эффективной ИС или системы информационного обеспечения (СИО) является компьютерная сеть (КС). КС (локальная, корпоративная или Internet) использу-

ется как средство передачи информации. В настоящее время КС строятся на технологиях обработки запросов клиент-сервер (SQL). Это позволяет значительно уменьшить поток данных в сети, тем самым увеличить скорость работы ИС. При этом сервер хранит информацию в обширной базе данных, обрабатывает запрос клиента и пересылает ему только компактный отчет по запросу [1,2]. Технология клиент-сервер, сеть, сервер и персональный компьютер (ПК) образуют систему информационного обеспечения корпоративного автоматизированного рабочего места (АРМ).

Отметим также, что требования к АРМ в некоторых сферах очень высоки. Так, в частности, сотрудники ОВД, располагающие оперативной информацией, как показывает практика, эффективнее выполняют поставленные задания. ОВД используют корпоративную систему информационного обеспечения. Однако ее эффективность как средства информированности оперативного сотрудника ограничена. Это объясняется оторванностью практических работников ОВД от банков данных, невозможностью или неудобством непосредственного доступа к информации. В этом заключается причина их незаинтересованности в поддержании информационных систем в качественном и актуальном состоянии [3]. Указанные реалии современного состояния СИО ОВД характерны и для других корпоративных (специализированных) ИС.

Причина этих проблем кроется в принципах организации и функционирования этих систем, отражающих устаревшие технические возможности обработки информации примерно десятилетней давности.

Рассмотрим основные аспекты информатизации и построения ИС. Проблема информатизации вообще является двухуровневой. Первый уровень (ядро ИС) назовем стандартным, он типичный для любой ИС и включает аспекты:

— организационно-технический (основное оборудование);

— программный;

— информационной безопасности.

Второй уровень представляет для нас больший интерес как нестандартный и, во-первых, обусловленный спецификой области деятельности ИС, а во-вторых, как определяющий общую эффективность системы.

Он включает аспекты:

— организационно-технический (периферия);

— технологический (сопряжение устройств и создание информационных комплексов и систем специального назначения);

— тактический (разработка принципов и правил оперативного применения информационных устройств и комплексов).

Нестандартные аспекты информатизации мы назовем информационной подсистемой, которая яв-

126

РИ, 2004, № 2

ляется своеобразным интерфейсом, связывающим ядро ИС (т.е. ее стандартную часть - основной обработчик информации) с источниками информации (объектами, субъектами, событиями) - с одной стороны, и потребителями обработанной информации - с другой. Очевидно, что информационная подсистема должна быть гибкой, удобной, т.е. соответствовать современному техническому уровню.

В процессе информатизации решаются отдельные подзадачи:

— сбор информации;

— представление ее в электронном виде;

— структурирование;

— разграничение доступа;

— конфиденциальность;

— поиск;

— передача, обмен, синхронизация;

— изучение и анализ.

При этом в эффективных ИС должны использоваться все виды информации:

— текстовая (рукописная и печатная);

— графическая (схемы, рисунки);

— фотографическая (черно-белая и цветная);

— аудио (звуковая);

— видео (мультипликация, фильм);

— мультимедийная (комбинированная).

Современными информационными технологиями, которые могут принципиально изменить уровень ИС, позволяя комплексно использовать все виды информации, являются:

— цифровая звукозапись;

— цифровая фото- и видеосъемка [4];

— технология сканирования и распознавания текста (OSR);

— технология рукописного компьютерного ввода текста;

— технология распознавания образов (ТРО) [5];

— электронная многослойная картографическая технология (ГИС) [6];

— технология спутникового ориентирования и определения параметров движения (GPS) [7].

Опираясь на анализ мировых информационных перспектив [10-16], можно заключить, что приоритетными направлениями являются ТРО и ГИС. Эти технологии открывают принципиально новые возможности, особенно в сочетании с тенденцией миниатюризации и универсальности компьютерной техники.

1. Постановка задачи

Цель исследования — разработка путей создания эффективной глобальной корпоративной ИС, функционирующей не только в стационарных условиях (на ПК), но и в любых условиях, т.е. удовлетворяющей специфике деятельности мобильных спецподразделений.

Как известно, особенностями такой деятельности является мобильность, работа в экстремальных условиях, согласованная групповая работа или необходимость быстрого принятия индивидуальных решений. Такая деятельность крайне нуждается в оперативном информационном сопровождении всех ее этапов. Это могут обеспечить скоростные мобильные информационные процессы:

— создания;

— доступа;

— обмена;

— синхронизации;

— поиска;

— модернизации.

Эти процессы составляют суть информационных задач, решаемых указанными подразделениями. Среди типовых задач, помимо информационных учетов, выделим:

— фиксирование оперативной обстановки;

— обмен оперативной информацией;

— ориентирование на местности и оптимизация маршрута движения;

— координация действий с другими подразделениями и службами;

— формирование информационных запросов и получение ответов на запросы;

— проверка и/или идентификация объектов, субъектов, документов;

— получение экспресс-справок или консультаций.

Несмотря на то, что в каждом подразделении решаются конкретные специфические информационные задачи, возможна их типизация, повышение качества и эффективности их решения на основе новых цифровых технологий.

Мы считаем, что при сформировавшейся эффективной структуре ядра СИО [3,6] ее утилитарность определяет периферия — назовем ее “первая и последняя миля” — подсистемы ввода первичной информации и выдачи обработанного запроса ее конечному потребителю. Эта область является в данное время узким местом, крайне неудобна и технически несовершенна [3]. В соответствии с принципом целостности ИС ее эффективность ограничивается низким техническим уровнем периферических подсистем (чаще — вообще его отсутствием).

РИ, 2004, № 2

127

2. Стратегия глобализации информационных систем

Как указывается в [3], ключевыми направлениями развития технологии работы с корпоративной информацией являются:

— повышение оперативности обработки и доступности информации;

— повышение защищенности информации;

— создание независимых каналов связи;

— создание корпоративной ГИС;

— создание хранилищ аудио- и видеоинформации;

— перенос информации на оптические носители.

Решение проблем корпоративной информатизации с точки зрения авторов видится гораздо шире - как проект комплексного интегрированного решения на базе новейших достижений микрокомпьютерной техники, соответствующих технологий и программирования [8-12]. Предполагается разработка принципиально нового подхода к формированию информационных учетов (возможно расширение их формата до мультимедийного) и к доставке результатов их обработки непосредственно практическим работникам в “полевые” условия и без каких-либо ограничений.

Основным направлением, могущим принципиально изменить информационное обеспечение оперативных подразделений, является оснащение периферических подсистем СИО компьютерными технологиями и техникой, применение которой никак не ограничивалось бы ее физическими (масса, габаритные размеры, энергозависимость, эргономичность) и технологическими (привязка к месту или физическим информационным каналам) характеристиками.

Реализация проекта может быть выполнена на базе новой операционной системы Windows CE, новейших средств разработки мобильных приложений AppForge, CASL, eVB [17-20] и нового поколения современных персональных микрокомпьютеров [8,9,12,13,18].

Существенным практически важным аспектом дан -ной проблемы является экономический, предполагающий анализ соотношения стоимости технического решения и новых возможностей от его внедрения.

3. Практическая реализация проекта

Реализация проекта основана в первую очередь на успехах в области миниатюризации компьютерной техники и росте ее вычислительной мощности, разработке микрооперационных систем и внедрении интегрированных модульных решений. Проанализировав все изложенные выше проблемы и изучив тактико-технические характеристики современных компьютерных систем, авторы видят обоснованное (организационно, технически, технологически и экономически) решение во внедрении в практические спецподразделения информацион-

ных проектов и решений на базе новейших разработок в области карманных персональных компьютеров (КПК). Такой подход стал возможен с появлением осенью 2002 года линейки КПК с процессором Intel PXA 250 (Strong ARM), работающим под управлением операционной системы Pocket PC 2002 (Windows CE 3.0). КПК такого уровня, как показывают наши исследования, способны на качественно новом уровне решать сложные комплексные (в том числе и новые нетрадиционные) информационные задачи, в частности, оперативные задачи ОВД.

Основными преимуществами КПК являются абсолютная физическая мобильность за счет:

— миниатюрности и легкости;

— мгновенного включения и выключения;

— повышенной механической надежности (благодаря отсутствию подвижных деталей);

— информационной оперативности, обеспеченной защищенной в ПЗУ ОС;

— надежной энергонезависимой области хранения данных (flash card);

— системы синхронизации с базовым ПК (ActiveSync);

— беспроводных инфракрасных или радиоканалов обмена (IrDa, BlueTooth);

— системы сетевого подключения (локальной или Internet).

Все это позволяет, сделав КПК рабочим инструментом мобильного работника, вооружить его исчерпывающим спектром общей, справочной и оперативной информации.

4. История и тенденции развития КПК

За рубежом термины PDA (Personal Digital Assistant), PIM (Personal Information’s manager), а в последнее время PPC (Pocket Personal Computer) применяются для названия электронных устройств размером с записную книжку. Широкое распространение эти портативные устройства получили благодаря разработке в 1995 г. фирмой Palm Computing удачного варианта электронного блокнота-органайзера. Успех Palm подтолкнул других производителей к выпуску аналогичных устройств. Период до 2000 г. был этапом технического совершенствования и определения области применения КПК. Его итогом можно считать выпуск массовой модели Palm m100, определившей конструктив современного КПК и его базовые функции.

Ряд примененных в PalmA новых инженерных решений позволил достичь предельной компактности устройства при сохранении удобства работы. Фронтальная часть корпуса используется для размещения специального экрана (сенсорной резистивной матрицы) — главной части КПК. Крайне удачной оказалась идея (достигшая совершенства в последних моделях) использования экрана как универсального средства ввода-вывода информа-

128

РИ, 2004, № 2

ции. Уменьшение габаритных размеров достигнуто применением виртуальной экранной клавиатуры и особой области рукописного ввода (graffiti).

Возможности платформы m100 относительно ограничены, прежде всего самой операционной системой (Palm OS), а также небольшим объемом памяти (2 - 8 Мб), относительно медленным процессором (16 - 33 МГц), монохромным экраном с низким разрешением, отсутствием звука. Однако уже в Раїт’е были заложены идеи, ставшие первыми шагами от органайзера к микрокомпьютеру или, точнее, к карманному компьютеру.

Это, в первую очередь, принцип партнерства или “старшего брата” по отношению к настольному ПК, т.е. использования КПК в качестве интеллектуального терминала основного настольного компьютера (бесЫор’а).

Кроме того, это система синхронизации информации на мобильном устройстве с ее изменяемой копией (образом) на основном компьютере.

Наконец, это универсальная система скоростного (115 Кбит/с) обмена данными по беспроводному инфракрасному каналу IrDA (Infrared Direct Access).

КПК становится практически полноценным компьютером с выходом операционной системы Windows CE (Compact Edition), третья версия которой появилась в 2001 г. под названием Pocket PC 2000. Новая ОС основана на ядре известной ОС Windows NT и является надежной системой, так как обладает вытесняющей многозадачностью. Принципиальным преимуществом, определившим лидерство Microsoft и в данной области, является полная совместимость файлов, созданных на КПК и ПК. Но выбор операционных систем для КПК не ограничивается только платформами Palm и Windows. Энтузиасты импортировали популярную версию ОС Linux на платформу Pocket PC.

Для разработки новых КПК используются процессоры, совместимые с архитектурой Intel x86; это позволяет применять огромный архив программного обеспечения, разработанного для обычных PC.

Тенденции развития мобильных компьютеров направлены на стирание функциональных различий между КПК и ПК. При этом у КПК имеется ряд мобильных преимуществ, основанных на известном принципе “дорога ложка к обеду”, т.е. информация на КПК доступна мгновенно и в любых условиях. Существует мнение, разделяемое авторами, что КПК могут вытеснить ноутбуки.

5. Программное обеспечение КПК

Современные КПК позволяют решать широкий класс задач. Поскольку наибольшее распространение, в том числе и в ОВД, получила ОС Windows, рассмотрим базовое программное обеспечение КПК, работающее на родственной платформе Windows CE (Pocket PC). Такой выбор дает возможность максимально просто решать задачи совместимости форматов информации ПК и КПК.

Базовыми пакетами, стандартно установленными в ПЗУ КПК (помимо ОС), являются программы:

системных утилит:

— пакет локализации (русификации) ОС;

— менеджер файлов;

— архиватор (QBackup); информационной безопасности:

— криптографическая защита файлов;

— система аутентификации пользователя (автоматический пароль);

организационных программ (Pocket Outlook):

— календарь - планирование мероприятий и напоминание о них;

— контакты - база данных, организованная в виде записной книжки;

— задачи - иерархический планировщик работы с функцией напоминания;

— заметки (текстовые, рукописные, звуковые); офисных приложений:

— текстовый процессор (Pocket Word) - ввод печатного и рукописного текста, режимы рисования и аудиозаписи;

— табличный процессор (Pocket Excel) - обработка электронных таблиц;

— чтение электронных книг Ebooks (Microsoft Reader);

интернета и коммуникаций:

— интернет браузер (Internet Explorer);

— почтовый клиент (MSN Messenger); мультимедиа:

— диктофон с регулируемыми параметрами оцифровки звука (от 8 кГц моно до 44 кГц стерео);

— проигрывание аудио (WMA, MP3) и видео (WMV) (Windows Media Player).

Особо отметим, что специализированное программное обеспечение КПК находится сейчас в стадии разработки. Количество прикладных программ исчисляется десятками. Программы для КПК являются достаточно дорогостоящими и практически доступны для покупки только через Интернет. ОС Windows CE предоставляет программисту практически такие же возможности, как и обычная Windows. Поэтому принципиально возможно создание “карманных” версий любого программного обеспечения. Кроме того, заметим, что определенный класс программ, работающих на КПК, имеет информационные преимущества, обусловленные мобильностью устройства. В частности, это программы из области ГИС (например, электронные карты).

РИ, 2004, № 2

129

6. Стандарт технических и функциональных характеристик КПК

Стандарт технических характеристик КПК можно считать условно сформировавшимся и ставшим доступным (в СНГ) к концу 2002 г. КПК с характеристиками, приведенными ниже, принципиально приближаются к ПК. По нашим данным лучшим представителем этого стандарта в начале 2003 г. (по критерию стомость / возможности) является КПК Rover PC P3 производства московского ООО «Инфомаш», Россия (рисунок).

КПК Rover PC P3

Стандарт технических характеристик КПК:

— операционная система: Microsoft Windows СЕ или Pocket PC;

— процессор: Intel Strong Arm 200 МГц;

— память: 32 Мб ОЗУ, 32 Мб флэш-ПЗУ;

— дисплей: цветной TFT, 240 x 320 пикселов;

— мультимедиа: микрофон и динамик, гнездо для стереонаушников;

— питание: аккумулятор Li-Ion, автономность до 10 ч, сетевой адаптер;

— размеры и вес: 125 x 80 x 13 мм, 150 г.

Заметьте! Практически полноценный компьютер весом около 100 г! Компактнее — некуда.

Стандарт функциональных характеристик КПК (эффективно выполняемых задач):

Пассивные:

— чтение файла (txt, htm, doc, rtf, zip);

— получение файла;

— получение электронной почты;

— просмотр Интернет-сайта;

— прослушивание файла;

— просмотр графического файла;

— просмотр видеофайла;

— просмотр флеш-файла (swf).

Активные:

— создание рукописного или печатного текста;

— распознавание рукописного текста;

— перевод текста;

— передача файла;

— передача электронной почты;

— запись звука;

— создание рисунка.

7. Коммуникационные возможности КПК

Как отмечалось в разделе 1, технические коммуни -кационные возможности крайне актуальны в оперативной работе в силу специфики выполняемых информационных задач. Отметим, что стандартные коммуникационные возможности КПК превосходят базовые возможности ПК и обеспечены:

— стыковочной станцией с ПК (cradle);

— прямым кабельным соединением с ПК по USB;

— программой синхронизации с ПК Microsoft ActiveSync;

— обменом данными в формате ПК — КПК и КПК

— ПК через инфракрасный порт (IrDA);

— универсальным слотом расширения PCMCIA для карт памяти, карт беспроводного соединения, жестких дисков в формате PCMCIA, факс-модема, сетевых карт, цифровой камеры и других устройств;

— возможностью Интернет - подключения;

— прямым сетевым соединением с почтовым сер -вером;

— информационными каналами AvantGo и Mobile Channels.

Безусловно ценными для оперативной деятельности являются возможности работы с:

— модулем цифровой фотокамеры;

— модулем модема;

— функцией дистанционного обмена - синхронизации.

Кроме того, особого внимания заслуживает разработка модуля расширения возможностей КПК в виде ручки - построчного сканера с функцией OCR и передачи отсканированного текста в виде текстового файла через инфракрасный порт на КПК [21].

Очень перспективным авторы считают применение появляющихся новых устройств - гибридов КПК и сотового телефона — так называемых коммуникаторов или смартфонов как перспективного средства корпоративной мобильной связи [8,12,22]. Такими системами уже оснащается персонал спецподразделений развитых стран.

Заключение

В данной работе рассматриваются только принципиальные положения (операционная и аппаратная базы) возможности глобализации корпоративных информационных систем внедрением в них периферических сверхсовременных систем сбора и пре -доставления информации.

130

РИ, 2004, № 2

Данная работа обсуждалась с руководством Департамента информационных технологий МВД Украины и была признана актуальной.

Намечено дальнейшее развитие этой области в форме локальных этапов работы:

— подробное обоснование целесообразности внедрения настоящего проекта в корпоративную деятельность;

— экономическое обоснование проекта;

— технический анализ возможностей КПК, критерии подбора модели;

— технический анализ модулей расширения КПК, рекомендации по использованию;

— разработка тактики применения КП К в оперативной деятельности.

Перспективными ближайшими проектами будут:

— разработка оптимальной методики программирования для КПК;

— принципы организации защиты мобильной информации в процессах ее обработки и обмена;

— совершенствование и адаптация технологий распознавания образов для КПК;

— разработка принципов организации беспроводных корпоративных сетей на основе технологий IrDA, BlueTooth, GSM;

— коммуникаторы как средство оперативной связи;

— ТРО на базе КПК;

— ГИС на базе КПК;

— GPS на базе КПК.

Авторы выражают благодарность начальнику Департамента информационных технологий МВД Украины полковнику милиции В. М. Ермоленко за поддержку данного направления.

Литература: 1. Кульгин М. Практика построения компьютерных сетей. Для профессионалов. СПб.: Питер, 2001. 320 с. 2. Microsoft Corporation. Межсетевое взаимодействие. Ресурсы Microsoft Windows 2000 Server : Пер. с англ. М.: Изд.-торг. дом “Русская редакция”, 2002. 736 с. 3. Саницький В.А., Карацюба AM., Святобог В.В. та ін. Система інформаційного забезпечення ОВС України: Навчально-практичний посібник / За ред. Л.В.Бородича. К., Редакційно-видавничий відділ МВС України, ТОВ АНТЕКС, 2000. 144 с. 4. Месенбринк Дж. Digital rEvolution // Защита информации. Конфидент. 2003. № 1 (49). С.26-29. 5. Торяник Вас.В., Торяник В.В.,

Глебко О.А., Савченко Л.М. Алгоритм визначення колірних зон растрового зображення /Сучасні проблеми геометричного моделювання: Зб. праць міжнар. наук.-практ. конф. Харків: ХДАТОХ, 2001. С. 224-226. 6. Информационные технологии в оперативно - служебной деятельности органов внутренних дел Луганской области: Учебно-методическое пособие / В.С.Гуславский, Ю .АЗа-дорожний, М.В.Андреев, Р.АМатвиенко, В.В.Назарик, И.АВоронов; / Под общ. ред. Г.В.Епура / УМВД Украины в Луган. обл.; Луган. Акад. внутр. дел им. 10-летия независимости Украины. Луганск: РИО ЛАВД, 2002. 84 с. 7. Соловьев А.И. Применение радиопеленгационных систем в обеспечении безопасности подвижных объектов // Защита информации. Конфидент. 2003. № 2 (50). С.48-51. 8. Елисеев Д.В. Аппаратно-программные средства карманных компьютеров. СПб.: БХВ-Петербург, 2003. 368 с. 9. Рафалович В.И., Карнаухов С.Н. Программирование для карманных компьютеров Palm и Pocket PC. СПб.: БХВ-Петербург, 2002. 352 с. 10. http://www.iat-ant.com/index.php?ind= 12

11 .http ://www.gpsinfo.ru/news/2003_1/ news_nuclear.php.

12.http://www.palm.com/enterprise/ whymobilesolutions.html.

13 .http: //www.pocketpc2002.ru/solutions/plans.htm. 14.http://www.ixbt.com/portopc/roverpc-p6.shtml.

15 .http: //www.handy.ru/project/index.html.

16. http://www.microsoft.com/windows/embedded/ ce.net/evaluation/overview/default.asp.

17. http://www.cewindows.net/faqs/ multiplepartnerships.htm.

18. http://www.roverpc.ru/site/rpc/home.nsf/ viewWebTechSpecsByCode/P003.

19 .http: //www.caslsoft.com/overview.html.

20.http://www.appforge.com/prod/featurelist.html.

21 .http://www.cpen.ru/page.php?core=21.

22.http://www.hpc.ru/lib/arts/1098/.

Поступила в редколлегию 10.01.2004

Рецензент: д-р техн. наук, проф. Хаханов В.И.

Яковлев Сергей Всеволодович, д-р физ.-мат. наук, профессор, начальник факультета управления и информатики, начальник кафедры прикладной математики Национального университета внутренних дел. Адрес: Украина, 61080, Харьков, пр. 50-летия СССР, 27, тел. 50-31-40.

Торяник Владимир Владимирович, канд. физ. -мат. наук, доцент кафедры защиты информации и специальной техники Национального университета внутренних дел. Адрес: Украина, 61080, Харьков, пр. 50-летия СССР, 27, тел. 50-32-05.

РИ, 2004, № 2

131