系统集成接口技术及实施过程

薛竞翔 刘帅 从明 游家兴

摘要：集成系统一般包含多个分系统，但各分系统的数据格式和运行环境存在一定程度上的差异，这也增加了集成多种分系统的难度。而数据接口在无需过多关注底层系统的数据格式和运行环境等细节问题，就可获取各分系统的实时数据信息。接口技术为不同系统互联互通提供了解决手段，也为人们基于系统整体局势做出正确操作和决策提供了基础支撑[1]。

关键词：接口技术;系统集成;实施过程

中图分类号：TP311.52文献标识码：A文章编号：1672-9129（2020）14-0104-01

1引言

通信接口技术是系统集成的重要组成部分。通信接口技术有效解决了集成系统中由于各分系统采用不同信息控制单元而使全局信息难以综合的实际问题[2]。

本文首先介绍信息化集成系统中各分系统大量使用的接口的形式，随后概括系统集成中接口实施过程，最后提出对接口技术发展趋势的思考。

2物理通信接口

系统集成领域能够选择的通信接口非常多，比较常见有如下几种：以太网、USB、无线等。

2.1以太网。集成系统中的设备大多都配有以太网接口，通过以太网接口将设备连接至路由器与局域网，因局域网类型较多，以太网接口可细分为RJ-45、AUI、ATM、光纤接口等。以太网接口因具有高速传输、多点通讯、灵活组网、不限制传输距离等优势，成为目前使用最为广泛的通讯接口之一。

2.2 USB。USB作为另一种常用接口，广泛应用于系统集成领域。信号通过接口是串行传输的，通过接口可对设备内的数据进行存储，设备也可通過USB接口读取识别外部输入信息，USB接口还能够进行二次开发。目前笔记本电脑已广泛使用传输速度更快的USB3.0接口，但在传统的系统集成领域，受系统结构和功能等影响一般仍使用USB2.0接口[3]。

2.3无线。无线接口将网络节点和终端进行连接实现信息传递。无线接口在某些应用场景下取代有线接口，逐渐成为系统集成领域一种重要的通信接口形式。很多仪器设备内部均已内置了802.11无线接口，集成过程中将仪器与无线路由进行连接，或连接到手机等终端的WIFI热点形成组网。无线接口具有传输快、无实体线连接等特点。

3接口实施

接口实施属于系统集成建设的组成部分，为了使接口实施过程更加有序，在实施前后及实施过程中都需要遵循相应的流程。

3.1接口实施概述。

（1）设计阶段。

①系统集成需求和系统设计。规划出集成系统中各个分系统之间的连接关系，并确定所需的主要接口。

②接口需求分析和初步设计。根据所需接口进一步确定接口形式、数量、物理特性及性能指标，并将需求分析规范地描述出来。

③联络厂商。根据初步设计方案，与相关厂商对接口的设计、实施及验收运维进行全面的交流，划分相关阶段的建设任务。

④接口详细设计。对初步设计方案中的不足之处进行调整，最终出具接口的详细设计方案。

（2）实施阶段。

①接口模拟测试。利用模拟接口对端的方法对接口进行功能和性能测试，以确保正式实施过程中接口可以正常使用，满足系统集成的相关要求。

②接口安装。将需要集成的分系统的设备接口进行物理连接。

③接口调试。在调试前应该检查接线是否正确、安装是否规范，然后才可上电调试。并根据接口相关说明，对接口的指标、功能进行逐项检验，必要时可扩展接口单体调试的范围和内容。

④系统调试。在调试完各接口后，需要对系统进行整体调试。关注系统中与接口相关的功能是否完善，指标是否正常。对系统的整体调试也是对接口在动态传输中进行检验。

（3）验收、运维阶段。接口作为集成系统的一部分，将统一纳入集成系统的验收和运维。

3.2接口失效防治。信息化集成系统设备种类繁多、信息结构复杂，接口的承受能力相对脆弱，导致接口失效的原因有很多，其中比较典型的有连通性问题、功能完备性问题、传输稳定性问题。

但整个信息化集成系统行业缺乏统一标准、无法对系统进行充分评估，导致系统整体可靠性无法估测。为了使接口的可靠性和稳定性能得以保障，可从预防、诊断、容错、纠错等方面入手，通过一系列方法来实现和提高。

对于接口失效的问题，可从以下几个方面进行防治：

（1）首先要采用传输性能良好的介质，可以降低外界环境对传输过程的干扰，并可以减少电信号的衰减。

（2）对接口采用隔离措施，即确保各个接口在进行联通多个系统时，其他设备、系统运行出现故障时不影响自身正常工作，具体措施主要有电气隔离和通信隔离。

（3）提高接口软件健壮性，尽可能使用技术相对成熟的接口软件。可以对传输过程中各种异常状况进行很好的应对，做到准确识别和过滤非法操作。

4接口技术发展趋势

未来接口技术的一大主流趋势就是形成统一的接口标准。不同厂商生产的通信接口相互之间兼容性差，与上层的管理软件之间又缺乏直接的通信方式，因此通信规范问题成为了制约集成系统突破现有集成规模的瓶颈，急需发展一种更统一的接口标准为不同厂商生产的软硬件提供系统集成与数据交换的途径。

结语：接口为集成系统中各子系统互联互通、协同工作提供了底层技术基础，在系统集成建设中发挥了重要作用。本文从常见接口、接口协议、接口实施及接口技术的发展趋势等方面对接口技术进行阐述，对系统集成的接口设计和应用具有指导意义和参考价值。

参考文献：

[1]王琦，王家隆，李成功，et al. 空管系统集成验证环境架构设计[J]. 指挥信息系统与技术，2019，010（001）：26-31.

[2]汪跃，唐志军，章邢，et al. 分布式态势模拟训练系统关键技术及解决方案[J]. 指挥信息系统与技术，2019，010（004）：22-26.

[3]江正战. 串行通信接口标准RS-423/422/485及其应用[J]. 电子技术应用，1994（9）：26-29.

作者简介：薛竞翔（1978—），男，高级工程师，研究方向为指挥信息系统总体论证、军民用指挥所集成建设、技术攻关等工作。

刘帅（1993—），男，助理工程师，研究方向为指挥信息系统集成。