美国信息交换模型的发展现状

张中亮 刘诗俊

【摘要】 信息是一种战略资产。考虑到这一点，通过促进信息共享为任务参与者实现信息优势显得尤为重要。然而，任务参与者之间的信息共享却被不能相互通信的系统所阻碍。为了解决这个问题，UCore、C2 Core和NIEM被发展用来消除这些信息共享的阻碍。本文是对UCore、C2 Core和NIEM的一个介绍。

【关键词】 UCore C2 Core NIEM 信息共享 规范

The Current Situation of Information Exchange Model in the United States

Zhang Zhongliang Liu Shijun（No.722 Research Institute of Csic， Wuhan 430079）

Abstract Information is a strategic asset. With this in mind， its very important to achieve an information advantage for mission partners by promoting information sharing. However， information sharing between the mission partners has been hindered by systems that couldnt communicate with each other. To solve this problem， UCore， C2 Core and the NIEM were developed to break down these barriers to information sharing. This paper is an introduction of UCore， C2 Core， and the NIEM.

Key words UCore， C2 Core， NIEM， information sharing， specification

一、引言

随着信息技术的飞速发展，信息已经成为一个国家的重要资产。越来越多的国家开始认识到信息共享的重要性[1]。美国尤其重视信息共享[2]，并且已做了大量的相关研究。DoD（Department of Defense）要求实现一个强健的DoD信息计划，给DoD和任务执行人员提供可见的、可靠的、相关的、可信的、可行的信息和服务。针对这个计划，美国研发了UCore（Universal Core）、C2 Core（Command and Control Core）、NIEM（National Information Exchange Model）等信息交换规范。本文对UCore、C2 Core、NIEM的进行了研究与比较。

二、信息交换模型的发展思路

对于信息交换规范的制定，美国的研发人员主要有两种构想。一种是DoD的构想，以UCore、C2 Core为代表；DoD主导了这种构想的研发，其他部门参与较少。另一种是NIEM，它由DoJ（Department of Justice）和DHS（Department of Homeland Security）发起，并联合其他部门共同研发。

DoD的构想如图1所示，包括UCore、领域规范和COI（Community of Interest）规范三部分：1、UCore是DoD构想的核心层，它包含的术语（who、what、where、when）都是最共同的交换概念，是所有业务领域的通用数据模型。2、领域规范是DoD构想的第二层，由反映各业务领域自身特点的数据模型组成，是对UCore的扩展。3、COI规范是是各领域专业术语的明确定义。

NIEM结构[3]如图2所示，包括核心数据模型、业务领域数据模型和代码表三部分：1核、心数据模型包含的是所有业务领域中共同使用的数据模型和在多数业务领域中广泛使用的数据模型。2、业务领域数据模型包含了反映各业务领域自身特点的数据模型。3、代码表是引入已有数据编码标准而形成的数据字典。

三、UCore，C2 Core，NIEM简介

3.1 UCore

UCore是一个信息交换的详细规范，它为白宫的国家战略提供信息共享能力。DoD和任务参与者们之间的信息共享被因采用了格式化数据而不能相互通信的系统所阻碍。而要实现有效的信息共享，就需要排除这些阻碍。UCore被发展来打破这些信息共享的阻碍。UCore是通过使用对最能被普遍理解的概念（“who”、“what”、“when”和“where”）的共同认可描述来打破这些阻碍；通过定义和交换少量重要的、可普遍理解的概念来提高信息共享；通过再用、标准化和模块化来节省成本和时间，提高数据在用户之间的互操作性。

UCore有3个版本，分别为UCore 1.0、UCore 2.0和UCore 3.0。虽然这3个版本描述的目标一致，但实际规范差别巨大。其中，UCore 1.0由DoD和IC（Intelligence Community）共同工作开发，并于2007年10月发布。UCore 2.0由DoD、DoJ、DHS和DNI（Department of National Intelligence）共同开发，并于2009年3月发布。UCore 3.0由DoD单独开发，并于2012年4月发布。

众多组织在多种重要的国家任务（包括C2、弹道导弹防御、反恐、海上侦察、战斗中临时制作的引爆装置，以及防止自杀性攻击）中使用或测试了UCore。美军在ESS（Executive Support System）中使用UCore创建了一个互操作解决方法来监视和跟踪各种不同单位的部署准备情况 。美国海军和U.S.北方部队（USNORTHCOM）的工程师使用UCore建立了对移动武装力量的跟踪能力。DoD与其他联邦部门都认可了UCore在提高用户之间信息共享上的价值，以及通过再用和模块化设计来节省成本/时间的价值。

虽然，美国国防部于2012年10月决定开始转向采用NIEM，并于2013年3月28日将这个决定以书面形式记录在重大事件备忘录里；但是，由于各个组织继续采用UCore，UCore的已发布版本将继续保持一定地位。

3.2 C2 Core

C2 Core建立在UCore信息交换规范的基础之上，是一个C2数据交换规范。。C2 Core预想实现的目标：1开发者可再用C2数据，从而减少工作量；2加强用户之间的数据交换能力，使信息产生更大的引伸价值。

C2 Core不仅是要求在技术层次（通过一些协议能交换数据或服务）交换信息，而且是要求在一个更高的互操作层次（语义层）上能够交换信息。也即是说，在交互信息的基础上，交换的信息能够被正确、无歧义地解释。只有当参与方之间所交换的数据能够得到对方正确的处理和使用的情况下，才能称为实现了语义互操作能力。

C2 Core的发展和维护由美国国防部中的C2 Data和C2 DSSC（服务筹划指导委员会）管理。版本2.0于2011年11月发布。C2域由6个部分组成：武装力量结构/集合/组织、态势侦察、计划·和分析、决策和指示、作战功能和任务、检验评估。C2 Core的模型建立在这些组成部分的基础上。

3.3 NIEM

NIEM主要为解决美国政府不同领域之间以及同一领域内各级部门之间的信息共享问题。NIEM的发展和维护由DHS，DoJ和HHS（Department of Health and Human Services）管理。2.1版本于2009年9月发布，3.0版本于2013年10月21日发布。

NIEM目前已成为解决美国司法、公共安全、应急和灾难管理、情报和国土安全等领域之间以及领域内不同层次之间关键信息交换和共享问题的有效手段，被联邦机构、地方政府、各种组织和国外合作伙伴等单位和部门广泛应用。

在2013年3月签署的备忘录中，美国国防部首席信息官特里萨·塔卡伊指出，将在NIEM框架下增加一个作战领域数据模型（MilOps），并以NIEM作为国防部新的数据管理策略的重要内容。这意味着采用NIEM是美军信息共享的一个新发展趋势。

3.4 UCore，C2 Core，NIEM比较

UCore 1.0、UCore 2.0、UCore 3.0、C2 Core和NIEM之间的比较结果见表1。

四、结语

信息化战争正逐步成为战争的主要作战样式[4]，信息与信息共享是决定战争胜负的关键因素之一。考虑到这一点，目前有不少国家都致力于信息共享技术的研究。实现信息共享的一个持久难题是如何打破“信息孤岛”[5]。UCore、C2 Core和NIEM的成功应用，给我军在建立信息标准格式上提供了很好的启示。