XML/EDI jako nová generace standardů pro elektronickou výměnu dat

XML/EDI jako nová generace standardů pro elektronickou výměnu datXML/EDI as new generation standards of electronic data interchange

Jitka Štěpánová, Ing., KIT PEF ČZU Praha, stepanova@pef.czu.cz

Anotace:

Článek uvádí charakteristiky systému určeného pro transakce elektronického obchodu. Shrnuje vývoj od proprietárních nákladných řešení EDI kdnešním interaktivním webovým systémům založeným na definici XML. Zdůvodňuje použití syntaxe XML. Stručně charakterizuje pět hlavních technologií, které vytvářejí rámec pro XML/EDI.

Summary:

The paper describes important system characteristics in relation to E-commerce transactions. There is indicated the development from proprietary expensive EDI solutions to contemporary interactive web systems based on XML specification. Briefly is featured five main technologies that forms the framework for XML/EDI.

Klíčová slova:

EDI zprávy, elektronický obchod, EDI/XML, archivy, šablony, software agenti, XML procesory, pravidla, DTD, XSL

Keys words:

EDI messages, electronic business, EDI/XML, repositories, templates, software agents, XML processors, rules, DTD, XSL

Vývoj elektronické výměny obchodních dat

S nástupem Internetu se změnil dosavadní model elektronického obchodu. Internet například umožnil interakce mezi skupinami uživatelů, které si doposud nemohly ekonomicky dovolit tento způsob obchodování svyužitím proprietárních systémů EDI. Pořízení nákladného softwaru bylo stěmito systémy nezbytností.

Většina účastníků elektronické datové výměny (EDI) často používala systémy EDI pouze jako transportní mechanismus při posílání definovaných strukturovaných dat mezi partnery. Někdy pak znovu vkládala přijatá data do svých vlastních systémů. Obvykle šlo vpodstatě o diktát silnějšího zobou partnerů, na který bylo nutné v zájmu obchodu přistoupit.

Klasické EDI standardy byly navrženy jako generické a v podstatě se mezi dvěma obchodními partnery používá pouze určitá podmnožina, nazývaná implementační konvence (IC). IC definují, co musí a co může být obsahem té které EDI zprávy. IC také zahrnují procedury pro výměnu, příjem a odmítnutí zprávy mezi obchodními partnery.Dekódování zprávy není nijak obtížné, pokud je přístup kdatovým sborníkům, popisujícím datové prvky.

Nový model webově orientovaného obchodu je postaven na použití interaktivního výběru ze souboru nabídek a na elektronických formulářích, které specifikují uživatelské požadavky. Předtím výměna obchodních dat zahrnovala přesun datových položek zjednoho počítače do druhého, bez lidské intervence.

Základní posun nastal v tom jak jsou obchodní data zpracovávána. Původní cyklus zpracování informace - vytvoření - přenos - obdržení - zpracování - používající jednotlivé programy je nahrazen konceptem aktivních objektů, které mají připojené procesy v závislosti na třídě informace, kterou obsahují.

Dnes nemusí faktura nést kopii informace uložené v databázi, ze které byla generována. Místo toho je zde pointer, který odkazuje na potřebná data a tato data budou stažena zřízeného zdroje pokaždé když je faktura zpracovávána.

Takovéto interaktivní programy vyžadují revidovat filosofický podtext elektronického obchodu. Jaké jsou tedy charakteristiky systému určeného pro transakce elektronického obchodu na mezinárodním tržišti?

Aby byl program opravdu interaktivní, je třeba:

a. pochopit obchodní koncepty reprezentované vyměňovanými daty

b. aplikovat specifická pravidla na data a identifikovat tak jaké třídy dat představují a formulovat vhodné odezvy.

K tomu je nezbytné:

o identifikovat roli a syntaxi každé jednotlivé datové výměny; což umožňuje nový standard XML (viz dále), jehož definice je jednak strojově zpracovatelná a jednak člověkem snadno interpretovatelná

o identifikovat zdroj každé sdílené části informace - využívá se adresa URL (Uniform Resource Locator, případně URI - Uniform Resource Identifier)

o stanovit jaké prvky informace budou v každé datové výměně a také pořadí, ve kterém se vyskytnou vkaždé jednotlivé zprávě - umožňuje standard XML

o stanovit kdo je zodpovědný za tvorbu, přenos, příjem a zpracování každé zprávy a které programy použít k řízení každého ztěchto procesů - XML dokumenty mohou mít položky metadat, které toto sdělují a mohou mít vestavěné identifikátory úložných míst programů, které budou použity pro řízení procesů

o určit kdy by měla být zpráva převedena z jednoho stavu procesu výměny do druhého - umožňuje poslední verze HTTP

o určit, která pravidla použít ke kontrole, zda došlo krelevantní formě výměny a k přesunu dat zjedné prezentační šablony do druhé.

Integrace standardů založených na XML se současnými EDI systémy se uskutečňuje buď na základě formulářů specifických podle aplikace, které uživatel vyplní, přeje-li si generovat EDI zprávy, nebo přímo generováním formátů EDI zpráv pro přenos Internetem (případně klasicky prostřednictvím VAN sítí, tj. Value Added Networks). Dále budou data přijatá vEDI formátu interpretována podle souboru předdefinovaných pravidel pro zobrazení u příjemce pomocí standardního prohlížeče (použití uživatelem definované šablony).

Základní technologie XML/EDI

Evropský pilotní projekt XML/EDI kombinuje dva současné přístupy k elektronickému obchodu - XML a EDI. EDI jakožto dobře zavedenou technologii pro výměnu obchodních dat založenou na dohodnutých formátech (standard EDIFACT). XML pak jako bázi pro informační výměnu nové generace počítačových systémů, která vytvoří interface mezi současnými EDI aplikacemi a novými aplikacemi, které již budou XML podporovat.

V této technologii jde o syntézu mnoha konceptů:

· používá XML protokol jako vrstvu “modelování datové výměny”

· používá XSL protokol jako “ prezentační vrstvu”

· lze ji integrovat s tradičními metodami EDI

· používá všechny standardní internetové transportní mechanismy, jako je směrování IP, HTTP, FTP a SMTP

· nabízí metodologii dokumentově orientovaného pojetí a zpracování

· používá moderní programovací nástroje, jako Java a ActiveX, což dovoluje sdílení dat mezi programy

· používá technologii softwarových agentů pro manipulaci, systaktickou kontrolu, mapování, hledání dat.

XML/EDI představuje fúzi pěti technologií:

· výměna dat na webu založená na nové specifikaci XML

· současné EDI metody a struktury standardních zpráv

· znalostní šablony, které obstarají logiku zpracování

· agenti, kteří vykonávají funkce specialisty

· archivy dat (repositories), které umožňují udržovat vztahy a znovupoužít již definované typy dokumentů

Na šablony lze odkazovat, nebo mohou být součástí XML dokumentu jako zvláštní sekce a soubor vyhrazených značek. Mohou být snadno interpretovány. Svým uspořádáním a obsahem vypadají spíše jako tabulky (spreadsheets) a jejich doplňkem jsou definice typu dokumentu (DTD). Tyto definice umožňují obchodním partnerům navzájem pochopit svá data. VDTD se formálně definují vztahy položek, které tvoří jednotlivé třídy EDI zpráv. Deklarace, které tvoří standardní DTD, se ukládají ve zvláštních souborech jako externí schéma, na něž lze pak též odkazovat prostřednictvím URL. Je-li veřejný přístup k DTD omezen, ukládá se jako interní schéma v definici posílané se zprávou.

Obchodní zpráva pak sestává z odkazu na DTD, z definic požadovaných v interním schématu DTD a vstupních dat pro každou požadovanou položku zprávy.

Protože vzájemné interakce mohou potencionálně vyžadovat speciální znalosti, jsou šablony pravidel doplněny o tzv. XML/EDI agenty pro manipulaci s daty (tzv. DataBots, “robots”) a zajišťují tak, že uživatel může vyjádřit své požadavky formou programů vpřirozeném jazyce (např. JAVA, ActiveX). Agenti automaticky vytvoří vhodné šablony pravidel a syntaxi XML podle požadavků uživatele.

Proč XML?

XML ( Extensible Markup Language) bude přirozeným jazykem příští generace webových vyhledávačů.

Je odvozený od SGML (1986, Standard Generalized Markup Language), stejně jako jazyk HTML (Hypertext Markup Language). XML i HTML jsou standardy vytvořené konsorciem WWW. Jde o sdružení firem věnujících se vytváření a správě internetových technologií.

Klíčem kúspěchu HTML byl koncept URL (Universal Resource Locator), který dovoluje uživateli identifikovat zdroj sdílených dat i jejich prvků. HTML a XML jsou syntakticky podobné, oba mají prvky, atributy, entity a komentáře, které jsou v obou jazycích podobné.

Šlo o to najít způsob, jak oddělit data ze zobrazené webové stránky, a tak se zrodil XML. XML je jednodušší standard než jeho předek SGML, kde specifikace představuje přes 500 stránek, u XML je to 26 stránek.

XML umožňuje oddělit data od procesů, které snimi pracují. Představuje vpodstatě řadu pravidel (syntaxi) pro značkování dat. Netýká se vlastního zpracování dat, je to jen možnost popisu struktury dat. Syntaxe je schopná vytvářet standardy a v tom je její význam. XML je funkční na libovolné platformě a s libovolným programovacím jazykem.

XML má styl a stavbu podobnou programovacímu jazyku. Na začátku programu programátor obvykle deklaruje parametry, které budou v programu používány. Podobně jsou definovány parametry zde.

Standardy na bázi XML

Termín XML zahrnuje řadu souvisejících technologií, jako je XML DOM (Document Object Model), XSL (Stylesheet Language), XLL (Extensible Linking Language, XLink), jmenné prostory (XML namespaces) a schémata.

Podobně jako u většiny webových technologií je XML specifikace pouze výchozím bodem. XML, verze 1.0 popisuje jádro jazyka specifikující jak by měly být XML dokumenty definovány a gramatiku, která umožňuje, aby byly ve shodě s touto definicí.

DOM

DOM je platformově nezávislý a jazykově neutrální programový interface pro XML a HTML. Má dvě úrovně:

první je tvořena souborem objektů a metod přístupu k interface pro každý z nich

druhá specifikuje interface, který dovoluje programům a skriptům dynamicky přistupovat a aktualizovat obsah, strukturu a styl dokumentů.

Dokument je prezentován jako hierarchická stromová struktura.

XSL

XSL je navrhován jako způsob formátování XML dokumentů spoužitím stylů. Formátování určuje vizuální vzhled dokumentu na určitém zařízení (monitor, tiskárna). Jazyk XSL je specifikován vsyntaxi XML, podobně jako XLL. Pomocí XSL lze asociovat různé procesy (akce) sjednotlivými třídami XML prvků. Každá položka XML/EDI zprávy začíná “počáteční značkou (tagem)”, jenž jasně identifikuje třídu prvku, který následuje, případně následující vnořené sady prvků (podtřídy). Na konci každého datového prvku je “koncový tag”, který opět nese název třídy.

Definované akce mohou být i ve formě hodnot, které se budou přiřazovat souboru prezentačních atributů (styly), nebo ve formě skriptů zpracovávajících data. XSL pravidla definují, které akce budou asociovány s kterými prvky.

XLL

XLink specifikuje vztahy mezi XML prvky a definuje způsob jak je spojovat.

XLink umožňuje vkládat do XML dokumentu prvky za účelem vytvoření a popisu vazeb mezi zdroji. Může popisovat jednoduché jednosměrné vazby, jaké dnes nacházíme na webu, ale i vazební struktury, vícenásobné linky.

Vazby (links) jsou explicitní vztahy mezi zdroji nebo jejich částmi. Explicitně se vyjádří spojovacím prvkem (linking element) , kterých je šest. Dva znich jsou spojovací prvky a ostatní představují informaci, která popisuje charakteristiky vazby. Zdroj je pak adresovatelná jednotka informace nebo služby. Prostředky používané pro adresaci zdroje jsou URL (synonymum je URI - Uniform Resource Identifier).

XML Pointer Language (XPointer)

Spolupracuje s XLink, definuje způsob odkazování na prvky, řetězce i jednotlivé znaky. Umožňuje odkazovat na specifické místo cílového dokumentu aniž by bylo nutné sem předem umisťovat kotevní bod jako vHTML. Tak. můžeme sXPointerem např odkázat na druhý krok v proceduře. Nebo můžeme odkázat na třetí tabulku dokumentu XML. Je specifikován v syntaxi XML.

Schémata

Schéma popisuje strukturu sady informací. XML specifikuje jako schéma syntaxe DTD (Document Type Definition) - definice typu dokumentu. Jeho možnosti rozšiřuje např. SOX (Schema for Object oriented XML).

Prostřednictvím XML tagů a DTD (Document type Definition) jsou XML/EDI transakce samy sebe popisující -- aplikace zpracovávající XML/EDI dokumenty rozumějí transakci, třebaže přistupují pouze k obsahu transakce.

Jmenné prostory

Jmenné prostory určují procesoru XML místo, kde jsou uložena strukturální pravidla (schéma), která má použít na obsah dokumentu. Pomocí jmenných prostorů se řeší eventuální konflikty při výskytu dvou synonym zrůzných dokumentů.

XML procesory

Standardní browsery a aplikace nemohou interpretovat XML dokumenty přímo. Kpřečtení dokumentu je třeba XML procesor, který může být implementován buď jako browser nebo aplikační modul. Jsou dva typy XML procesorů - podle toho zda ověřují (validate) dokumenty nebo nikoliv. Ověřující procesor kontroluje strukturu dokumentů a nazývá se parser.

Většina běžných XML procesorů je implementována vJavě a jsou navrženy k použití webovými aplikacemi. V takových případech je používán procesor v rámci aplikace k extrakci informace z XML dokumentu a jejímu zobrazení v okně aplikace. S takto orientovaným procesorem aplikace používá třídy procesoru kpřečtení dokumentu.

Jakmile aplikace dokument přečte, informace vdokumentu je Javě k dispozici.

Později budou XML procesory integrovány do XML browserů jako kompletní řešení ovládání XML dokumentu. Také bude možné je používat jako dodatek pro webově orientované klienty, podobně jako webové browsery. Pak bude možné si zobrazit XML dokumenty přímo ve webovém browseru. Seznam XML procesorů lze najít na serveru konsorcia W3C.

Typy aplikací

V následujícím výčtu jsou uvedeny typy aplikací, které by měly být vestavěny do implementací XML/EDI.

o Archivy ( repositories) - společný dynamický jazykový a syntaktický archiv představuje prvořadý komponent XML/EDI., který tvoří sémantický základ obchodních transakcíJsou různé typy archivů včetně EDIFACTu, X12, sborníků BSI - Business Systems Interconnection, BSR - Basic Semantic Repository, DTD - Document Type Definitiona archivu společných business objektů. Koncept sdílených internetových archivů automaticky prohledávaných představuje posun kvyšší úrovni doposud používaných sborníků.

o Agenti pro manipulaci s daty při pravidly řízeném zpracování (tzv. DataBots).DataBots a připojené XSL skripty dovolují XML/EDI systémům analyzovat datové struktury včleněné do EDI zpráv a manipulovat snimi. Soubor pravidel je definován externě. Extrakce a aktualizace dat je možná zrůznorodých datových struktur.Dále agenti umožňují používat implementační konvence tradičního EDI jako šablony pravidel, které mohou být distribuovány elektronicky.Mohou např.také detekovat, že klient požaduje vyšší verzi XSL šablony nebo komponentů Javy a poslat je klientovi jako aktualizovanou zprávu protokolu HTTP DRP (Distribution and Replication Protocol).

o Business objekty (předdefinované objektové procesory identifikované XSL skripty). Tyto objekty mohou být:

společné pro soubor XML/EDI aplikací

společné a sdílené vrámci odvětví

sdílené obchodními partnery

interface infrastruktury společnosti (oddělení)

specifické podle aplikace

specifické pro transakci

specifické pro instanci

Ve většině případů budou aktivovány agenty, kjejichž zapsání se použije Java nebo podobný jazyk používající nástroje distribuovaného programování. Koncoví uživatelé budou podpořeni nástroji, které budou automaticky generovat relevantní agenty.

o Editory (XML/EDItory) používané pro tvorbu a vyplňování formulářově orientovaných EDI zpráv.

o XML/EDI rozšíření pro archivy zpráv.

o Vyhledávací agenti, které rozpoznají specifické XML/EDI značky (tagy) a jsou schopni si vyžádat data z privátních i veřejných skladů zpráv (prostřednictvím webového interface).

o Stránky obchodních partnerů - rozšíření “žlutých stránek” sověřenou integritou vlastností.

Literatura:

Zdroje na Internetu:

http://www.xmledi-group.org/xmledigroup/guide.htmhttp://www.cenorm.be/isss/workshop/ec/xmledi/Documents_99/xml000_99.htmlhttp://www.w3.org/TR/REC-xml