Kế hoạch kết nối SWIM với điện toán Đám mây của Cục Quản lý Hàng không Liên bang Hoa Kỳ

Cục Quản lý Hàng không Liên bang Hoa Kỳ (FAA) đang gửi dữ liệu chuyến bay, dữ liệu hàng không và thời tiết của Hệ thống quản lý thông tin mở rộng (SWIM) tới hệ thống điện toán đám mây thông qua Hệ thống phân phối SWIM trên điện toán đám mây (SCDS) để nhiều công ty và nhà nghiên cứu có thể dễ dàng truy cập nó với chi phí thấp hơn đáng kể.

Ngoài việc giảm chi phí cho các đầu mối, SCDS giảm bớt rào cản gia nhập đối với người sử dụng bằng cách sử dụng công nghệ mã hóa web điển hình hơn là một mạng riêng ảo dành riêng cho cổng bảo mật FAA.

Chúng tôi tin rằng việc cung cấp dữ liệu SWIM trên đám mây sẽ dẫn đến nhiều công ty và cá nhân sử dụng dữ liệu để tạo ra các sản phẩm và dịch vụ, giống như các công ty như FlightAware đã thực hiện, Joshua Gustin, Chuyên viên trưởng  về các hệ thống kỹ thuật thông tin hàng không cho biết.

Dịch vụ phân phối SWIM trên điện toán đám mây

FAA nhận ra tầm quan trọng quan trọng của dữ liệu khi họ hiện đại hóa Hệ thống không phận quốc gia (NAS) theo sáng kiến NextGen. Trước đây, các công ty như FlightAware - một công ty dữ liệu theo dõi chuyến bay với hàng triệu khách hàng - đã nhận ra tiện ích của dữ liệu chuyến bay FAA và đưa nó vào sử dụng bằng cách tạo ra các dịch vụ mới. FlightAware tận dụng dữ liệu từ dữ liệu của các hệ thống kiểm soát không lưu trên toàn thế giới, bao gồm dữ liệu SWIM.

SWIM đã cung cấp quyền truy cập vào phần lớn dữ liệu chuyến bay, hàng không và thời tiết của FAA, nhưng nó chủ yếu được sử dụng bởi các công ty chứ không phải cá nhân. 

Có một quá trình dài liên quan đến việc một công ty hoặc cá nhân có quyền truy cập vào dữ liệu SWIM. Hiện tại, nhóm người dùng SWIM đã tăng từ 30 lên 180, với hơn 100 người dùng tham gia trong quá trình phát triển, điều này khiến cho việc theo kịp nhu cầu sử dụng các liên kết chuyên ngành liên quan trở nên ngày càng khó khăn, tốn kém. Ngoài ra, có một quy trình phức tạp cho việc mở rộng cho các công ty đăng ký dữ liệu SWIM; điều đó có thể được đơn giản hóa rất nhiều trong môi trường đám mây tự phục vụ. Di chuyển SWIM lên điện toán đám mây với SCDS sẽ cung cấp nền tảng tự phục vụ này.

Dịch vụ điện toán đám mây

Nhà thầu SWIM Harris hiện đang phát triển SCDS trên dịch vụ đám mây do Amazon cung cấp. Người dùng đám mây SWIM sẽ có thể quản lý các đăng ký của riêng họ và thay đổi luồng dữ liệu họ nhận được thông qua chức năng tự cung cấp tự động. Dữ liệu chuyến bay được cung cấp sẽ không bao gồm thông tin nhạy cảm như vị trí của máy bay quân sự. Nó sẽ chỉ bao gồm thông tin không nhạy cảm, có thể truy cập công khai đã có sẵn - nhưng khó sử dụng - bên ngoài SWIM. Chương trình SWIM cũng đã thiết kế lại Kho lưu trữ và đăng ký dịch vụ NAS để làm cho nó thân thiện hơn với người dùng. Bản cập nhật có hiệu lực từ ngày 1 tháng 11 năm 2017 và có tính năng tìm thông tin mới giúp người dùng nhanh chóng định vị các dịch vụ quan tâm.
Một trong những thành tựu chính của chính sách SWIM của FAA là chuẩn hóa dữ liệu FAA theo một định dạng. Mọi hệ thống trong FAA đều nói ngôn ngữ riêng của mình: Quản lý luồng không lưu lưu lượng (ATFM) nói ATFM; Hiện đại hóa tự động hóa tuyến đường (ERAM) nói ERAM; Thiết bị phát hiện bề mặt sân bay, Model X (ASDE-X) nói ASDE-X;…

Là một phần của việc đưa chính sách SWIM vào thực tế, FAA bắt đầu việc chuyển tất cả các hệ thống này sang học nói bằng Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng (XML). Mặc dù có sẵn các định dạng dữ liệu nâng cao hơn, lợi thế lớn của XML là, mọi người trên hành tinh đều có thể đọc nó.

FAA hợp tác với ICAO và Liên minh châu Âu, trong số những người khác, để tạo ra các phiên bản XML hàng không đã trở thành tiêu chuẩn để trao đổi thông tin qua SWIM: Mô hình trao đổi thông tin chuyến bay (FIXM), Mô hình trao đổi thông tin hàng không (AIXM)và Mô hình trao đổi thông tin thời tiết (WXXM).

Các bước tiếp theo của việc chuyển tất cả những thứ này sang đám mây sẽ cho phép FAA cung cấp dữ liệu được chuẩn hóa của nó cho những người dùng quan tâm nhanh hơn, tốt hơn và rẻ hơn. Người dùng sẽ có thể chọn lọc nhiều hơn trên dữ liệu họ muốn sử dụng, vì vậy họ không thể tải xuống thông tin có giá trị terabyte [TB] mà họ cần vào mạng máy tính. Điều này sẽ tiết kiệm tiền và cung cấp quyền truy cập dữ liệu nhanh hơn và tốt hơn cho người dùng.

Tải dữ liệu

Ban đầu, FAA sẽ giữ cho những người dùng lớn của SWIM, chẳng hạn như các hãng hàng không, một nguồn cấp dữ liệu trực tiếp cho đến khi dịch vụ đám mây hoạt động và tất cả các nút thắt đều được xử lý. Sau đó, một số người dùng SWIM cũng có thể chuyển sang đám mây, nếu điều đó có ý nghĩa nhất đối với cách họ sử dụng dữ liệu. Bằng cách để đám mây cung cấp cho người dùng chức năng tự cung cấp chỉ dữ liệu họ cần thay vì lấy tất cả làm nguồn cấp dữ liệu trực tiếp, các hãng hàng không sẽ không tính vào giá của họ cho hệ thống CNTT với 4 TB dữ liệu đến mỗi ngày (để so sánh, Kính thiên văn vũ trụ Hubble tạo ra khoảng 10 TB dữ liệu mỗi năm).
FAA gần đây đã thành lập Nhóm Công tác SWIM -FAA (SWIFT) và đang tổ chức các hội thảo hợp tác với các chuyên gia công nghệ và vận hành từ các hãng hàng không, các hiệp hội công nghiệp và các chuyên gia. FAA nhận ra rằng họ có thể làm tràn dữ liệu của người dùng; Cơ quan muốn tinh chỉnh luồng dữ liệu để cung cấp cho người dùng chính xác những gì họ cần. Người dùng SWIM cũng quan tâm đến việc phân tích hậu hoạt động nhiều hơn để trả lời các câu hỏi về lý do tại sao mọi thứ xảy ra vào những ngày cụ thể, để họ có thể cải thiện. SWIM chỉ đơn giản là một luồng dữ liệu FAA không có lưu trữ, nhưng SWIM trong đám mây cho phép người dùng lưu trữ dữ liệu để thực hiện các phân tích cần thiết.

Trong tương lai, đám mây cũng sẽ giúp các công tác phân tích của bản thân FAA. Hiện tại, việc phân tích này đều phụ thuộc vào dữ liệu riêng rẽ như chuyến bay, dữ liệu hàng không và thời tiết được lưu trữ ở một số nơi. Với SWIM trên đám mây, dữ liệu tương tự có thể được lưu trữ tập trung để dễ dàng truy cập hỗ trợ nhiệm vụ của FAA, điều này sẽ giải phóng nhiều bộ phận FAA khỏi nhu cầu duy trì cơ sở hạ tầng phần cứng; thay vào đó, họ có thể tập trung vào công việc chính của mình: phân tích dữ liệu và dịch vụ.

Vì hầu như tất cả các hệ thống quản lý và kiểm soát không lưu của FAA đều sử dụng dữ liệu điều hành, việc giảm chi phí cơ sở hạ tầng CNTT sẽ giúp tiết kiệm chi phí một cách tổng thể.

Nguyễn Hồng Hiệp - Lược dịch từ Tạp chí Airtrafficmanagement