- 跨領域信息交換方法與技術(第二版)
- 戴劍偉等編著
- 4146字
- 2021-02-22 11:10:54
3.3 NIEM應用情況
NIEM主要是針對美國各級政府(聯邦、州、地方和部落)機構、私營企業之間的信息共享問題,而構建的跨領域信息交換標準和實施流程,以確保在司法、公共安全、應急和災害管理、情報、國土安全等領域之間能高效地共享關鍵信息,以便滿足決策對信息的需要。NIEM的作用主要體現在以下4個方面:①通過實施NIEM框架,推進各政府機構共同明確在日常運行和緊急情況下的信息共享需求;②為應急人員和決策者在預報、預防和應對重大恐怖事件和自然災害時提供準確、實時的信息,提高政府應急反應能力;③促進信息共享成為美國機構日常運行的自然組成部分,增強美國各級機構在處理日常邊境執法、人員身份審查、港口安全、情報分析、執法行動、司法處理等各類政府職能時的決策能力;④ 運用NIEM框架所提供的數據模型標準、工具、流程和方法,縮短信息交換設計和開發時間,提高信息交換實施效率,降低實施風險。下面從民用和軍事應用介紹NIEM的典型應用案例。
3.3.1 民用方面
NIEM從產生到現在,應用范圍不斷擴大,美國聯邦政府主要的組織和機構都已經采用或即將采用NIEM作為信息交換的標準,歐洲、北美洲、澳大利亞、日本等國家和地區也開始應用NIEM。為了推動NIEM的應用,NIEM管理辦公室自2009年開始評選NIEM應用獎。以下是NIEM的典型應用案例。
1.美國公民與移民服務E-Verify項目
E-Verify項目旨在核實公民是否具有勞動資格的問題。通過對社會安全管理數據庫中44900萬條記錄和移民管理數據庫中6000萬條記錄進行分析,美國政府快速、便捷地獲取相關信息。E-Verify項目通過應用NIEM實現信息在國土安全部內部、外部機構和其他組織的共享。
2.國家安全演練與評估項目
國家安全演練與評估項目(Homeland Security Exercise and Evaluation Program,HSEEP)是美國聯邦應急管理局關于演練政策、標準與規范的一個項目。在該項目中,演練調度系統(National Exercise Scheduling System,NEXS)是國家綜合演練在線調度工具,能夠輔助管理人員進行計劃調度、解決沖突和協調演練;行動調整系統(Corrective Action Program,CAP)則能夠輔助進行演練行動跟蹤、行動調整和行動分析。兩個系統之間通過運用NIEM實現了信息共享,并且能夠與HSEEP中其他的系統和組件進行信息交換和共享。
3.東南運輸走廊項目
東南運輸走廊項目(Southeast Transportation Corridor Pilot,SETCP)是美國國家原子能檢測辦公室(Domestic Nuclear Detection Office,DNDO)與美國國土安全部的海關和邊境巡邏部門于2008年聯合啟動的一個項目(見圖3-7),旨在通過建立和部署放射性物質的聯合分析系統(Joint Analysis Center Collaborative Information System,JACCIS)來降低國家面臨的核危險。該項目通過JACCIS將各檢測站檢測的信息傳送到聯合分析中心(Joint Analysis Center,JAC),聯合分析中心的檢測人員再將信息傳送到Sandia國家實驗室,進行分析、識別與驗證,然后將結果返回給聯合分析中心,而這些信息以前是通過電子郵件與文件來傳遞的。DNDO在NIEM 1.0時代對其進行過評估,但是并沒有采納它;直到NIEM 2.0發布時,其適用范圍擴大,不再局限于司法領域,而是可以適用于更多領域,這時DNDO利用NIEM來構造自身的數據模型,從而大大減輕了工作量。SETCP證實,通過運用NIEM能夠支持JACCIS消息的傳送,在任何需要的時候,即使非專業人士也能夠快速開發相關應用,利用NIEM實現信息共享,不僅可以提高效率、節省投入,還可以增強DNDO與其他領域信息交換和共享的能力。

圖3-7 東南運輸走廊項目
4.情報整合中心
情報整合中心的主要任務是整合恐怖嫌疑人、據點、計劃與實施犯罪或恐怖襲擊可能用到的設備工具等信息資源。美國77個區域性、州級及市級情報中心,通過國家安全數據網絡連接起來,情報整合中心人員可以聯絡美國國家反恐怖主義中心(NCTC)并交換最新恐怖情報。各級情報中心采用NIEM作為信息共享標準,實現了各級情報中心之間的信息交換。
5.海鷹工程
海鷹工程(Seahawk Project)是美國海事態勢感知項目(Maritime Domain Awareness Initiative)的一個子項目,提供每艘進出查爾斯頓港口船舶的活動報告(Vessel Activety Report,VAR)。該項目運用NIEM,實現了美國國家運輸部、海岸警衛隊、海軍艦隊和30多個其他聯邦、州和地方政府共享貨物、船舶和人員信息。
6.自動安全報警協議
自動安全報警協議(Automated Secure Alarm Protocol,ASAP)由美國里士滿市與報警監視公司合作開發。該報警協議實現了報警監視公司和911公共安全應答點之間自動、快速交換數據。該協議采用NIEM標準,使得安全報警信息全程處理時間從2~3 min壓縮至不超過15 s,大大縮短了緊急情況下應急人員的反應時間。
7.紐約州司法中心事件報告項目
紐約州司法中心事件報告項目(New York State Justice Center Incident Report)由紐約州司法中心負責建設。該項目是紐約州信息技術服務處、教育部、衛生署、酒精和藥物濫用服務辦公室、兒童與家庭服務辦公室、心理衛生局、行為健康/發育性殘疾人辦公室等機構聯合推進的一個項目。紐約州司法中心開設了一條遍及全州的熱線,由受過訓練的專業人員每周7天、每天24小時在線受理兒童虐待及忽視的指控。該項目基于NIEM實現事件報告交換,實現了司法中心弱勢群體中心登記處與每個合作部局的內部事件報告管理系統之間的互操作??傊?,該項目有利于確保事件在涉及多個相關部門時不會出現多頭管理的真空,并且降低了跨部門信息交換的成本。
8.開放司法經紀人聯盟
開放司法經紀人聯盟(Open Justice Broker Consortium,OJBC)由美國夏威夷州、緬因州、佛蒙特州聯合組建。以前,當緩刑或假釋人員牽涉逮捕之類的執法行為時,他們的緩刑或假釋官可能要幾天或幾周之后才得知情況。通過國家記錄系統和緩刑與假釋案件管理系統之間的自動信息交換,夏威夷州綜合司法信息共享計劃已經能夠做到當監管對象在美國任意地點被捕時,近實時地對其緩刑與假釋官發出通知,這對罪犯的有效管理至關重要。夏威夷州和佛蒙特州都是開放司法經紀人聯盟的成員,該聯盟力圖共享方法與技術,以支持在司法和公共安全領域進行重要信息交換。
9.臨時居民生物特征識別項目
臨時居民生物特征識別項目(Temporary Resident Biometrics Project)由加拿大移民部(CIC)、皇家騎警和邊境服務局3個政府部門,以及美國公民和移民服務局(USCIS)聯合推出,其解決方案包括:一個采集系統,一個提供工作流程并在各伙伴系統中充當信息交換平臺的處理引擎,一個從他國政府接收生物特征識別數據的標準化接口。使用NIEM縮短了生物特征識別數據的傳遞時間,降低了成本,有助于實時進行數據交換,增強了互操作性??傊@個解決方案極大地增強了加拿大簽證申請流程和加拿大邊境外籍人士審查流程中的識別管理能力。
3.3.2 軍事應用方面
在NIEM發展的同時,美國軍隊也在著力解決跨領域信息交換的難題。2002年7月,美國國防部向美國國會提交了《網絡中心戰》報告,美軍正式將“網絡中心戰”作為新的作戰樣式,并將其作為引領美軍建設和作戰理論發展的指導思想,同時將“建設和發展網絡中心戰能力”作為美軍轉型的中心環節。為了支持網絡中心戰數據管理策略,實現作戰、情報、日常管理領域的信息共享,美國國防部于2007年10月發布了統一核心數據模型1.0(Universal Core,UCore),于2009年3月發布了UCore 2.0,于2012年4月發布了UCore 3.0。
在隨后的發展過程中,美國政府和美國國防部都意識到要實現國家安全戰略的目標,需要在更大范圍內實現信息共享,也有利于美國國防部充分利用NIEM建設和應用過程中已形成的跨領域信息交換技術及管理體系。2012年10月,美國國防部宣布不再支持UCore標準的開發,而是采用NIEM作為國防部實現信息交換與共享的首選方法,并且制定了NIEM運用路線圖。2013年3月,美國國防部首席信息官特里薩·塔卡伊簽署了NIEM運用的備忘錄,并決定在NIEM框架下以指揮控制模型C2 Core為基礎,增加軍隊作戰領域數據模型[其中,公開的數據模型命名空間為Milops(Military Operations),未公開的數據模型命名空間為MOMS(Military Operations Mission Specific,MOMS)],將NIEM作為美國國防部新的數據管理策略的主要內容。
2014年6月,美國陸軍成功驗證了利用NIEM 3.0和Web 服務技術,與任務合作伙伴交換定位報告、空中航跡、人工觀察定位報告信息,首次實現了美軍與任務合作伙伴的實時信息交換。2014年8月,美國的全球指揮控制系統利用NIEM實現了美軍與北約軍隊之間態勢信息的共享。
美國海軍數據工程服務中心負責建設的海事信息共享環境(Maritime Information Sharing Environment,MISE),提供了一個基于互聯網的非保密信息共享框架。在該環境下實現一個新的信息交換需求的時間從以前的幾周減少到幾天,有時甚至只需要幾小時。該環境目前已與美國聯邦政府、國防部門等超過12個部門開展合作,為海上安全風險評估提供了海事綜合態勢圖。該項目是美國跨領域信息共享的成功典范之一。
美國國防部依托作戰任務體系結構聯盟和集成門戶網站(Warfighter Mission Area Architecture Federation and Integration Portal,WMAAFIP),利用NIEM可重用的術語和信息交換過程,快速進行體系結構規劃、設計和實現。美國國防部有大量的工作人員、作戰人員,以及各類系統,并且需要為作戰人員使用的坦克、通信設備、IP服務等每類裝備和服務定義功能和能力,擬制相關的需求文檔,這涉及大量的體系結構模型和數據字典,需要采用一定的手段來組織和共享大量相關體系結構信息。為此,美國國防部開發了一種用于信息交換的標準,但是隨著時間的推移,該標準變得非常復雜且難以使用。為了解決這個問題,美國國防部使用NIEM創建了WMAAFIP,作為一個開源的、集中化的中心,用于提供國防部所有體系結構信息,使用戶可以在單個簡化的集成視圖中共享結構數據字典。同時,借助標準化的結構和格式化信息,即使面對不斷擴展和復雜化的體系結構,美國國防部各部門之間仍可以有效地分析和共享信息。該網站的用戶包括來自400多個美國國防部機構的7000多名工作人員,每年可節省至少400萬美元的成本。
自2018年開始,美國國防部接管了此前由美國國土安全部負責的NIEM管理權,目前NIEM管理辦公室的負責人是美國國防部J6局C5I處(Cyber and Command,Control,Communications and Computers Integration)副處長斯圖亞特·懷特海德和C5I處數據服務部門(室)副主任凱瑟琳·埃斯科巴爾。美國國防部從標準制定、信息交換模型開發、試驗驗證3個方面進一步強化NIEM的開發和應用,試圖通過運用NIEM提高美軍信息系統互操作能力、信息融合能力,以便無縫集成陸、海、空、天和網絡空間等領域的作戰能力,充分發揮各自優勢,提高多域作戰所需的指揮控制能力。在標準制定方面,美國國防部將對《信息文本格式標準(MILSTD 6040)》《可變消息格式(MILSTD 6017)》《戰術數據鏈(Link-16)J系列消息XML標準(MILSTD 6016)》《北約核心數據架構和消息標準》等按照NIEM規范進行修訂;在信息交換模型開發方面,將按照NIEM標準開發和實施“空軍下一代GPS運行控制系統”“海軍可信數據環境”“反潛作戰利益共同體”等項目的信息交換模型;在試驗驗證方面,將在“美國海軍無人系統與人工系統信息互操作”“空軍無人系統和人工系統信息互操作”“全球指揮控制系統”等項目中對基于NIEM實現跨領域信息交換進行試驗驗證。