La interoperabilidad es una característica de un producto o sistema para funcionar con otros productos o sistemas. [1] Si bien el término se definió inicialmente para servicios de tecnología de la información o ingeniería de sistemas que permitieran el intercambio de información, [2] una definición más amplia tiene en cuenta factores sociales, políticos y organizacionales que afectan el rendimiento de sistema a sistema. [3]
Los tipos de interoperabilidad incluyen la interoperabilidad sintáctica , donde dos sistemas pueden comunicarse entre sí, y la interoperabilidad entre dominios , donde múltiples organizaciones trabajan juntas e intercambian información.
Si dos o más sistemas utilizan formatos de datos y protocolos de comunicación comunes , pueden comunicarse entre sí y exhibir interoperabilidad sintáctica . XML y SQL son ejemplos de formatos de datos y protocolos comunes. Los formatos de datos de bajo nivel también contribuyen a la interoperabilidad sintáctica, asegurando que los caracteres alfabéticos se almacenen en el mismo formato ASCII o Unicode en todos los sistemas que se comunican.
Más allá de la capacidad de dos o más sistemas informáticos para intercambiar información, la interoperabilidad semántica es la capacidad de interpretar automáticamente la información intercambiada de forma significativa y precisa para producir resultados útiles según lo definido por los usuarios finales de ambos sistemas. Para lograr la interoperabilidad semántica, ambas partes deben hacer referencia a un modelo de referencia de intercambio de información común. El contenido de las solicitudes de intercambio de información está definido de forma inequívoca: lo que se envía es lo mismo que lo que se entiende.
La interoperabilidad entre dominios implica que múltiples entidades sociales, organizacionales, políticas y legales trabajen juntas en pos de un interés común o del intercambio de información. [4]
La interoperabilidad implica intercambios entre una gama de productos, o productos similares de varios proveedores diferentes, o incluso entre revisiones pasadas y futuras del mismo producto. La interoperabilidad puede desarrollarse a posteriori , como una medida especial entre dos productos, excluyendo el resto, mediante el uso de estándares abiertos . [ se necesita más explicación ] Cuando un proveedor se ve obligado a adaptar su sistema a un sistema dominante que no se basa en estándares abiertos, se habla de compatibilidad , no de interoperabilidad. [ cita requerida ]
Los estándares abiertos dependen de un grupo consultivo amplio e inclusivo que incluye representantes de proveedores, académicos y otros que tienen un interés en el desarrollo que discute y debate los méritos, deméritos y viabilidad técnicos y económicos de un protocolo común propuesto. Una vez que se abordan las dudas y reservas de todos los miembros, el documento común resultante se aprueba como estándar común . Este documento puede publicarse posteriormente y, de ahí en adelante, se convierte en un estándar abierto . Por lo general, se publica y está disponible de forma gratuita o a un costo nominal para todos y cada uno de los interesados, sin más impedimentos . Varios proveedores e individuos (incluso aquellos que no formaban parte del grupo original) pueden usar el documento de estándares para crear productos que implementen el protocolo común definido en el estándar y, por lo tanto, sean interoperables por diseño , sin ninguna responsabilidad o ventaja específica para los clientes por elegir un producto sobre otro sobre la base de características estandarizadas. Los productos de los proveedores compiten en la calidad de su implementación, interfaz de usuario, facilidad de uso, rendimiento, precio y una serie de otros factores, al tiempo que mantienen los datos del cliente intactos y transferibles incluso si decide cambiar a otro producto competitivo por razones comerciales.
La interoperabilidad post facto puede ser el resultado del dominio absoluto del mercado de un producto particular en contravención de cualquier estándar aplicable, o si no existían estándares efectivos en el momento de la introducción de ese producto. El vendedor detrás de ese producto puede entonces optar por ignorar cualquier estándar futuro y no cooperar en ningún proceso de estandarización, utilizando su cuasi monopolio para insistir en que su producto establece el estándar de facto por su propio dominio del mercado. Esto no es un problema si la implementación del producto es abierta y mínimamente obstaculizada, pero bien puede ser cerrada y fuertemente obstaculizada (por ejemplo, por reclamos de patentes). Debido al efecto de red , lograr la interoperabilidad con un producto de ese tipo es crítico para cualquier otro vendedor si desea seguir siendo relevante en el mercado, y difícil de lograr debido a la falta de cooperación en igualdad de condiciones con el vendedor original, que bien puede ver al nuevo vendedor como un competidor potencial y una amenaza. Las implementaciones más nuevas a menudo dependen de la ingeniería inversa en sala limpia en ausencia de datos técnicos para lograr la interoperabilidad. Los proveedores originales pueden proporcionar dichos datos técnicos a otros, a menudo con el objetivo de fomentar la competencia , pero esos datos están siempre restringidos y pueden tener una utilidad limitada. La disponibilidad de dichos datos no equivale a un estándar abierto, porque:
Desde la perspectiva del gobierno electrónico , la interoperabilidad se refiere a la capacidad de colaboración de los servicios transfronterizos para los ciudadanos, las empresas y las administraciones públicas. El intercambio de datos puede ser un desafío debido a las barreras lingüísticas, las diferentes especificaciones de formatos, las variedades de categorizaciones y otros obstáculos.
Si los datos se interpretan de forma diferente, la colaboración es limitada, lleva más tiempo y es ineficiente. Por ejemplo, si un ciudadano del país A quiere comprar un terreno en el país B, se le pedirá que envíe los datos de dirección correctos. Los datos de dirección en ambos países incluyen detalles del nombre completo, el nombre y el número de la calle, así como un código postal . El orden de los detalles de la dirección puede variar. En el mismo idioma, no es un obstáculo ordenar los datos de dirección proporcionados; pero a través de las barreras lingüísticas, se vuelve difícil. Si el idioma utiliza un sistema de escritura diferente, es casi imposible si no hay herramientas de traducción disponibles.
Los investigadores utilizan la interoperabilidad en el contexto de la gestión del riesgo de inundaciones urbanas . [5] Las ciudades y las áreas urbanas de todo el mundo se están expandiendo, lo que crea espacios complejos con muchas interacciones entre el medio ambiente, la infraestructura y las personas. Para abordar esta complejidad y gestionar el agua en las áreas urbanas de manera adecuada, es necesario un enfoque de sistema de sistemas para el control del agua y las inundaciones . En este contexto, la interoperabilidad es importante para facilitar el pensamiento de sistema de sistemas y se define como: "la capacidad de cualquier sistema de gestión del agua para redirigir el agua y hacer uso de otro(s) sistema(s) para mantener o mejorar su función de rendimiento durante eventos de excedencia de agua". [6] Al evaluar las propiedades complejas de los sistemas de infraestructura urbana, en particular la interoperabilidad entre los sistemas de drenaje y otros sistemas urbanos (por ejemplo, infraestructura como el transporte), podría ser posible expandir la capacidad del sistema general para gestionar el agua de las inundaciones con el fin de lograr una mayor resiliencia urbana a las inundaciones. [7]
La interoperabilidad de las fuerzas se define en la OTAN como la capacidad de las fuerzas de dos o más naciones para entrenarse, ejercitarse y operar juntas de manera eficaz en la ejecución de misiones y tareas asignadas. Además, la OTAN define la interoperabilidad de manera más general como la capacidad de actuar juntos de manera coherente, eficaz y eficiente para lograr los objetivos tácticos, operativos y estratégicos de los Aliados. [8]
En el nivel estratégico, la interoperabilidad es un factor que facilita la formación de coaliciones y permite contribuciones significativas de los socios de la coalición. En este nivel, las cuestiones de interoperabilidad se centran en la armonización de visiones del mundo, estrategias, doctrinas y estructuras de fuerza. La interoperabilidad es un elemento de la voluntad de la coalición de trabajar juntos a largo plazo para lograr y mantener intereses compartidos contra amenazas comunes. La interoperabilidad en los niveles operacional y táctico es donde la interoperabilidad estratégica y la interoperabilidad tecnológica se unen para ayudar a los aliados a dar forma al entorno, gestionar crisis y ganar guerras. Los beneficios de la interoperabilidad en los niveles operacional y táctico generalmente se derivan de la intercambiabilidad de elementos y unidades de fuerza. La interoperabilidad tecnológica refleja las interfaces entre organizaciones y sistemas. Se centra en las comunicaciones y las computadoras, pero también involucra las capacidades técnicas de los sistemas y la compatibilidad de misiones resultante entre los sistemas y los datos de los socios de la coalición. En el nivel tecnológico, los beneficios de la interoperabilidad provienen principalmente de sus impactos en los niveles operacional y táctico en términos de mejora de la flexibilidad. [9]
Debido a que los equipos de respuesta a emergencias necesitan poder comunicarse durante emergencias a gran escala, la interoperabilidad es un tema importante para los departamentos de seguridad y salud pública , los bomberos y los servicios médicos de emergencia . Ha sido un área importante de inversión e investigación durante los últimos 12 años. [10] [11] El hardware ampliamente dispar e incompatible impide el intercambio de información entre agencias. [12] Los sistemas de información de las agencias, como los sistemas de despacho asistido por computadora y los sistemas de gestión de registros, funcionaron en gran medida de forma aislada, en las llamadas islas de información . Las agencias intentaron superar este aislamiento con métodos ineficientes y provisionales, mientras que las grandes agencias comenzaron a implementar sistemas interoperables limitados. Estos enfoques fueron inadecuados y, en los EE. UU., la falta de interoperabilidad en el ámbito de la seguridad pública se hizo evidente durante los ataques del 11 de septiembre [13] en las estructuras del Pentágono y el World Trade Center. Más evidencia de la falta de interoperabilidad surgió cuando las agencias abordaron las secuelas del huracán Katrina .
A diferencia del panorama nacional, algunos estados, incluido Utah, ya han logrado grandes avances. La Patrulla de Carreteras de Utah y otros departamentos del estado han creado una red estatal de intercambio de datos . [14]
El estado de Virginia es uno de los estados líderes de los Estados Unidos en materia de mejora de la interoperabilidad. El Coordinador de Interoperabilidad aprovecha una estructura regional para asignar mejor los fondos de subvención en todo el estado, de modo que todas las áreas tengan la oportunidad de mejorar la interoperabilidad de las comunicaciones. El plan estratégico de comunicaciones de Virginia se actualiza anualmente para incluir nuevas iniciativas para el estado; todos los proyectos y esfuerzos están vinculados a este plan, que está alineado con el Plan Nacional de Comunicaciones de Emergencia, creado por la Oficina de Comunicaciones de Emergencia del Departamento de Seguridad Nacional.
El estado de Washington busca mejorar la interoperabilidad en todo el estado. El Comité Ejecutivo de Interoperabilidad Estatal [15] (SIEC), establecido por la legislatura en 2003, trabaja para ayudar a las agencias de respuesta a emergencias (policía, bomberos, alguacil, médicos, materiales peligrosos, etc.) en todos los niveles de gobierno (ciudad, condado, estado, tribu, federal) a definir la interoperabilidad para su región local. Washington reconoce que la colaboración en el diseño y desarrollo de sistemas de radio inalámbricos permite a las agencias de respuesta a emergencias proporcionar servicios adicionales de manera eficiente, aumentar la interoperabilidad y reducir los costos a largo plazo. Este trabajo salva las vidas del personal de emergencia y de los ciudadanos a los que sirven.
El gobierno de los Estados Unidos está haciendo un esfuerzo para superar la falta de interoperabilidad en materia de seguridad pública del país. La Oficina de Interoperabilidad y Compatibilidad (OIC) del Departamento de Seguridad Nacional está impulsando los programas SAFECOM [16] y CADIP y Project 25 , que están diseñados para ayudar a las agencias a integrar sus sistemas CAD y otros sistemas de TI.
La OIC lanzó el CADIP en agosto de 2007. Este proyecto asociará a la OIC con agencias en varios lugares, incluido Silicon Valley . Este programa utilizará estudios de casos para identificar las mejores prácticas y los desafíos asociados con la vinculación de sistemas CAD a través de límites jurisdiccionales. Estas lecciones crearán las herramientas y los recursos que las agencias de seguridad pública pueden usar para construir sistemas CAD interoperables y comunicarse a través de límites locales, estatales y federales.
Las entidades de gobernanza pueden aumentar la interoperabilidad a través de sus poderes legislativos y ejecutivos. Por ejemplo, en 2021 la Comisión Europea , tras encargar dos estudios de evaluación de impacto y un estudio de análisis tecnológico , propuso la implementación de una estandarización (para iteraciones de USB-C ) de los productos de carga de teléfonos , lo que puede aumentar la interoperabilidad junto con la convergencia y la comodidad para los consumidores, al tiempo que reduce las necesidades de recursos, la redundancia y los desechos electrónicos . [17] [18] [19]
La interoperabilidad de escritorio es un subconjunto de la interoperabilidad de software. En los primeros tiempos, el objetivo de la interoperabilidad era integrar aplicaciones web con otras aplicaciones web. Con el tiempo, se desarrollaron contenedores de sistema abierto para crear un entorno de escritorio virtual en el que estas aplicaciones pudieran registrarse y luego comunicarse entre sí mediante patrones simples de publicación-suscripción . También se admitieron capacidades de interfaz de usuario rudimentarias que permitían agrupar ventanas con otras ventanas. Hoy en día, la interoperabilidad de escritorio ha evolucionado hacia plataformas de servicio completo que incluyen compatibilidad con contenedores, intercambio básico entre web y web, pero también compatibilidad nativa con otros tipos de aplicaciones y administración avanzada de ventanas. Las plataformas de interoperabilidad más recientes también incluyen servicios de aplicaciones como búsqueda universal, notificaciones, permisos y preferencias de usuario, conectores de aplicaciones de terceros y adaptadores de idiomas para aplicaciones internas.
La interoperabilidad de búsqueda se refiere a la capacidad de buscar dos o más colecciones de información mediante una única consulta. [20]
En relación con la búsqueda basada en la Web, el desafío de la interoperabilidad surge del hecho de que los diseñadores de recursos web normalmente tienen poca o ninguna necesidad de preocuparse por el intercambio de información con otros recursos web. La tecnología de búsqueda federada , que no impone requisitos de formato al propietario de los datos, ha surgido como una solución a los desafíos de interoperabilidad de la búsqueda. Además, han surgido estándares, como el Protocolo de la Iniciativa de Archivos Abiertos para la Recolección de Metadatos , el Marco de Descripción de Recursos y SPARQL , que también ayudan a abordar el problema de la interoperabilidad de la búsqueda relacionada con los recursos web. Dichos estándares también abordan temas más amplios de interoperabilidad, como permitir la minería de datos.
En lo que respecta al software , el término interoperabilidad se utiliza para describir la capacidad de diferentes programas de intercambiar datos a través de un conjunto común de formatos de intercambio, de leer y escribir los mismos formatos de archivo y de utilizar los mismos protocolos de comunicación . [a] La falta de interoperabilidad puede ser consecuencia de una falta de atención a la estandarización durante el diseño de un programa. De hecho, la interoperabilidad no se da por sentada en la parte no basada en estándares del mundo de la informática. [21]
Según la norma ISO/IEC 2382-01, Vocabulario de Tecnologías de la Información, Términos Fundamentales , la interoperabilidad se define de la siguiente manera: "La capacidad de comunicarse, ejecutar programas o transferir datos entre varias unidades funcionales de una manera que requiere que el usuario tenga poco o ningún conocimiento de las características únicas de esas unidades". [22] [b]
Las organizaciones que desarrollan estándares proporcionan especificaciones de software públicas y abiertas para facilitar la interoperabilidad; algunos ejemplos son la organización Oasis-Open y buildingSMART (anteriormente la Alianza Internacional para la Interoperabilidad). Otro ejemplo de una parte neutral son los documentos RFC del Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet (IETF).
La comunidad de Servicios Abiertos para la Colaboración en el Ciclo de Vida [23] está trabajando para encontrar un estándar común para que las herramientas de software puedan compartir e intercambiar datos, por ejemplo, errores, tareas, requisitos, etc. El objetivo final es acordar un estándar abierto para la interoperabilidad de las herramientas de gestión del ciclo de vida de las aplicaciones de código abierto . [24]
Java es un ejemplo de lenguaje de programación interoperable que permite escribir programas una vez y ejecutarlos en cualquier lugar con una máquina virtual Java . Un programa en Java, siempre que no utilice funcionalidades específicas del sistema, mantendrá la interoperabilidad con todos los sistemas que tengan una máquina virtual Java disponible. Las aplicaciones mantendrán la compatibilidad porque, si bien la implementación es diferente, las interfaces del lenguaje subyacente son las mismas. [25]
La interoperabilidad del software se logra a través de cinco formas interrelacionadas: [ cita requerida ]
Cada uno de ellos desempeña un papel importante a la hora de reducir la variabilidad del software de intercomunicación y mejorar la comprensión común del objetivo final que debe alcanzarse.
La interoperabilidad suele considerarse una cuestión de expertos y sus implicaciones para la vida diaria a veces se subestiman. El caso de competencia de Microsoft en la Unión Europea muestra cómo la interoperabilidad afecta a importantes cuestiones de relaciones de poder. En 2004, la Comisión Europea concluyó que Microsoft había abusado de su poder de mercado al restringir deliberadamente la interoperabilidad entre servidores de grupos de trabajo de Windows y servidores de grupos de trabajo que no eran de Microsoft. Al hacerlo, Microsoft pudo proteger su posición dominante en el mercado de sistemas operativos para servidores de grupos de trabajo, el corazón de las redes de TI corporativas. Se le ordenó a Microsoft que revelara documentación completa y precisa de la interfaz, lo que podría permitir a los proveedores rivales competir en igualdad de condiciones ( el remedio de la interoperabilidad ).
La interoperabilidad también ha surgido en el debate sobre las patentes de software en el Parlamento Europeo (junio-julio de 2005). Los críticos sostienen que, como las patentes sobre técnicas necesarias para la interoperabilidad se mantienen en condiciones RAND (licencia razonable y no discriminatoria), los clientes tendrán que pagar derechos de licencia dos veces: una por el producto y, en el caso apropiado, otra por el programa protegido por patente que utiliza el producto.
La interoperabilidad es a menudo más una cuestión organizativa. La interoperabilidad puede tener un impacto significativo en las organizaciones en cuestión, planteando cuestiones de propiedad (¿la gente quiere compartir sus datos? ¿O se trata de silos de información ?), relaciones laborales (¿la gente está preparada para recibir formación?) y facilidad de uso. En este contexto, una definición más adecuada es la de interoperabilidad de procesos empresariales .
La interoperabilidad puede tener consecuencias económicas importantes; por ejemplo, las investigaciones han estimado que el costo de una interoperabilidad inadecuada en la industria de instalaciones de capital de los Estados Unidos es de 15.800 millones de dólares al año. [31] Si los productos de los competidores no son interoperables (debido a causas como patentes , secretos comerciales o fallas de coordinación ), el resultado puede ser un monopolio o una falla del mercado . Por esta razón, puede ser prudente que las comunidades de usuarios o los gobiernos tomen medidas para fomentar la interoperabilidad en diversas situaciones. Al menos 30 organismos y países internacionales han implementado iniciativas de marco de interoperabilidad basadas en el gobierno electrónico llamadas e-GIF, mientras que en los Estados Unidos existe la iniciativa NIEM . [32]
La necesidad de interoperabilidad plug-and-play (la capacidad de sacar un dispositivo médico de su caja y hacerlo funcionar fácilmente con otros dispositivos) ha atraído gran atención tanto de los proveedores de atención médica como de la industria.
Cada vez más, los dispositivos médicos, como las incubadoras y los sistemas de diagnóstico por imagen, incorporan software que se integra en el punto de atención y con sistemas electrónicos, como los registros médicos electrónicos. En la reunión de la Sociedad de Profesionales de Asuntos Regulatorios (RAPS) de 2016, expertos en el campo como Angela N. Johnson, de GE Healthcare, y Jeff Shuren, de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos, ofrecieron seminarios prácticos sobre cómo las empresas que desarrollan nuevos dispositivos médicos y los hospitales que los instalan pueden trabajar de manera más eficaz para alinear los sistemas de software interoperables. [33]
Los ferrocarriles tienen mayor o menor interoperabilidad en función de su cumplimiento de normas de ancho de vía , acoplamientos , frenos , señalización , gálibo de carga y gálibo de estructura , por mencionar algunos parámetros. En el caso del servicio ferroviario de pasajeros, las distintas normas de altura y anchura de los andenes ferroviarios también pueden afectar a la interoperabilidad. [ cita requerida ]
Los ferrocarriles de carga y de pasajeros interurbanos de América del Norte son altamente interoperables, pero los sistemas de Europa, Asia, África, América Central y del Sur y Australia lo son mucho menos. El parámetro más difícil de superar (a un costo razonable) es la incompatibilidad de ancho de vía, aunque cada vez se utilizan más sistemas de ejes de ancho variable . [ cita requerida ]
En telecomunicaciones , el término puede definirse como:
En la radio bidireccional , la interoperabilidad se compone de tres dimensiones: [ cita requerida ]
Muchas organizaciones se dedican a la interoperabilidad. Algunas se concentran en el gobierno electrónico, el comercio electrónico o el intercambio de datos en general.
A nivel internacional, el Network Centric Operations Industry Consortium facilita la interoperabilidad global a través de fronteras, barreras lingüísticas y técnicas. En el ámbito de la construcción, la Alianza Internacional para la Interoperabilidad se creó en 1994 y pasó a denominarse buildingSMART en 2005. [36]
En Europa, la Comisión Europea y su programa IDABC publican el Marco Europeo de Interoperabilidad . El programa IDABC fue reemplazado por el programa Soluciones de Interoperabilidad para las Administraciones Públicas Europeas (ISA). También iniciaron el Centro de Interoperabilidad Semántica de Europa (SEMIC.EU). En 2006 se creó un Servicio Europeo de Información sobre Tierras (EULIS) [37] , como un consorcio de Registros Nacionales de Tierras Europeos. El objetivo del servicio es establecer un portal único a través del cual se proporcione a los clientes acceso a información sobre propiedades individuales, sobre servicios de registro de tierras y propiedades, y sobre el entorno legal asociado. [38]
El Marco Europeo de Interoperabilidad (EIF) [39] consideró cuatro tipos de interoperabilidad: 1) interoperabilidad legal, 2) interoperabilidad organizacional, 3) interoperabilidad semántica y 4) interoperabilidad técnica. En el Clúster Europeo de Investigación sobre Internet de las Cosas (IERC) y las Mejores Prácticas de Interoperabilidad Semántica de IoT; se distinguen cuatro tipos de interoperabilidad: 1) interoperabilidad sintáctica, 2) interoperabilidad técnica, 3) interoperabilidad semántica y 4) interoperabilidad organizacional.
En los Estados Unidos, la iniciativa General Services Administration Component Organization and Registration Environment (CORE.GOV) proporcionó un entorno de colaboración para el desarrollo, el intercambio, el registro y la reutilización de componentes a principios de la década de 2000. [40] Una iniciativa relacionada es el trabajo en curso sobre el Modelo Nacional de Intercambio de Información (NIEM) y el repositorio de componentes. El Instituto Nacional de Normas y Tecnología actúa como organismo para las normas de medición.
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Este artículo incorpora material de dominio público de la Norma Federal 1037C. Administración de Servicios Generales . Archivado desde el original el 22 de enero de 2022. (en apoyo de MIL-STD-188 ). Este artículo incorpora material de dominio público del Diccionario de términos militares y asociados . Departamento de Defensa de los Estados Unidos .