Palvelukeskeisen arkkitehtuurin mallit: neljän mallin tarkastelu

Palvelukeskeinen arkkitehtuuri eli SOA (service-oriented architecture) on arkkitehtuurityyli, joka on vaikuttanut merkittävänä suuntauksena viimeisen vuosikymmenen aikana. Palvelukeskeinen ajattelutapa voidaan omaksua yrityksessä sekä liiketoiminnan että IT:n alueella, ja sillä on potentiaalisesti huomattava vaikutus yritykseen ja tämän toimintaan. SOAn ymmärtämisen ja toteuttamisen tukemiseksi on esitetty useita SOAa kuvaavia malleja. SOAn aihealueen laajuuden vuoksi yksittäisen mallin avulla voidaan kuitenkin mallintaa SOAa vain osittaisesti. Mallit poikkeavat usein näkökulmiltaan ja kuvausalueeltaan huomattavasti toisistaan, minkä lisäksi useat SOAa kuvaavat mallit ovat monimutkaisia ja abstrakteja. Tällaiset seikat vaikeuttavat mallien ymmärtämistä ja vertailua. Tässä tutkielmassa tarkastellaan neljää standardointijärjestön esittämää SOA-mallia: OASISin referenssimallia ja referenssiarkkitehtuuria sekä The Open Groupin ontologiaa ja referenssiarkkitehtuuria. Tutkielman tavoitteena on selvittää, millaisia nämä mallit ovat ja millainen suhde niillä on todellisiin tuotteisiin perustuvaan SOA-ympäristöön. Tähän vertailuun käytetään Oraclen SOA-tuotevalikoimaa. Malleja tutkitaan aluksi yksittäin tarkastelemalla niiden yleisiä ominaisuuksia, sisältöä ja soveltamista. Tämän jälkeen malleja vertaillaan keskenään neljän merkittävän näkökulman avulla. Lopuksi malleja verrataan Oraclen tuotteisiin perustuvaan SOAympäristöön. Tutkimuksen tuloksina esitetään useita havaintoja tutkittavista malleista. Malleissa havaittiin huomattavia eroavaisuuksia erityisesti niiden kuvausalueeseen ja yleiseen näkökulmaan nähden. Malleista tunnistettiin kaksi keskeistä yleistä näkökulmaa: rakennekeskeinen näkökulma ja käsitteellinen, selittävä näkökulma. Mallien vertailun perusteella esitetään viisi osa-aluetta, joiden avulla mallien yhdessä kuvaamaa aihealuetta voidaan kuvata ja jäsentää karkeasti. Vertailun perusteella tunnistettiin myös kolme merkittävintä tapaa, joilla mallit tukevat SOAn ymmärtämistä ja toteuttamista. Mallien ja Oraclen SOA-ympäristön vertailun perusteella havaittiin, että mallien käyttömahdollisuudet Oraclen SOA-ympäristön ymmärtämisen ja toteuttamisen tukemisessa ovat melko vähäiset. Tutkielman tulosten ensisijainen merkitys on tarkasteltujen SOA-mallien ominaisuuksien ja merkityksen ymmärtämisen tukeminen.

Integration of Electronic Commerce and Enterprise Systems

The necessity of EC (Electronic Commerce) and enterprise systems integration is perceived from the integrated nature of enterprise systems. The proven benefits of EC to provide competitive advantages to the organizations force enterprises to adopt and integrate EC with their enterprise systems. Integration is a complex task to facilitate seamless flow of information and data between different systems within and across enterprises. Different systems have different platforms, thus to integrate systems with different platforms and infrastructures, integration technologies, such as middleware, SOA (Service-Oriented Architecture), ESB (Enterprise Service Bus), JCA (J2EE Connector Architecture), and B2B (Business-to-Business) integration standards are required. Huge software vendors, such as Oracle, IBM, Microsoft, and SAP suggest various solutions to address EC and enterprise systems integration problems. There are limited numbers of literature about the integration of EC and enterprise systems in detail. Most of the studies in this area have focused on the factors which influence the adoption of EC by enterprise or other studies provide limited information about a specific platform or integration methodology in general. Therefore, this thesis is conducted to cover the technical details of EC and enterprise systems integration and covers both the adoption factors and integration solutions. In this study, many literature was reviewed and different solutions were investigated. Different enterprise integration approaches as well as most popular integration technologies were investigated. Moreover, various methodologies of integrating EC and enterprise systems were studied in detail and different solutions were examined. In this study, the influential factors to adopt EC in enterprises were studied based on previous literature and categorized to technical, social, managerial, financial, and human resource factors. Moreover, integration technologies were categorized based on three levels of integration, which are data, application, and process. In addition, different integration approaches were identified and categorized based on their communication and platform. Also, different EC integration solutions were investigated and categorized based on the identified integration approaches. By considering different aspects of integration, this study is a great asset to the architectures, developers, and system integrators in order to integrate and adopt EC with enterprise systems.

Service oriented archive based on Fedora Commons

Presentation at Open Repositories 2014, Helsinki, Finland, June 9-13, 2014

A systematic mapping study of web services discovery mechanisms

Context: Web services have been gaining popularity due to the success of service oriented architecture and cloud computing. Web services offer tremendous opportunity for service developers to publish their services and applications over the boundaries of the organization or company. However, to fully exploit these opportunities it is necessary to find efficient discovery mechanism thus, Web services discovering mechanism has attracted a considerable attention in Semantic Web research, however, there have been no literature surveys that systematically map the present research result thus overall impact of these research efforts and level of maturity of their results are still unclear. This thesis aims at providing an overview of the current state of research into Web services discovering mechanism using systematic mapping. The work is based on the papers published 2004 to 2013, and attempts to elaborate various aspects of the analyzed literature including classifying them in terms of the architecture, frameworks and methods used for web services discovery mechanism. Objective: The objective if this work is to summarize the current knowledge that is available as regards to Web service discovery mechanisms as well as to systematically identify and analyze the current published research works in order to identify different approaches presented. Method: A systematic mapping study has been employed to assess the various Web Services discovery approaches presented in the literature. Systematic mapping studies are useful for categorizing and summarizing the level of maturity research area. Results: The result indicates that there are numerous approaches that are consistently being researched and published in this field. In terms of where these researches are published, conferences are major contributing publishing arena as 48% of the selected papers were conference published papers illustrating the level of maturity of the research topic. Additionally selected 52 papers are categorized into two broad segments namely functional and non-functional based approaches taking into consideration architectural aspects and information retrieval approaches, semantic matching, syntactic matching, behavior based matching as well as QOS and other constraints.

Embedded Service Bus for Internet of Things Interoperability

Internet of Things (IoT) technologies are developing rapidly, and therefore there exist several standards of interconnection protocols and platforms. The existence of heterogeneous protocols and platforms has become a critical challenge for IoT system developers. To mitigate this challenge, few alliances and organizations have taken the initiative to build a framework that helps to integrate application silos. Some of these frameworks focus only on a specific domain like home automation. However, the resource constraints in the large proportion of connected devices make it difficult to build an interoperable system using such frameworks. Therefore, a general purpose, lightweight interoperability framework that can be used for a range of devices is required. To tackle the heterogeneous nature, this work introduces an embedded, distributed and lightweight service bus, Lightweight IoT Service bus Architecture (LISA), which fits inside the network stack of a small real-time operating system for constrained nodes. LISA provides a uniform application programming interface for an IoT system on a range of devices with variable resource constraints. It hides platform and protocol variations underneath it, thus facilitating interoperability in IoT implementations. LISA is inspired by the Network on Terminal Architecture, a service centric open architecture by Nokia Research Center. Unlike many other interoperability frameworks, LISA is designed specifically for resource constrained nodes and it provides essential features of a service bus for easy service oriented architecture implementation. The presented architecture utilizes an intermediate computing layer, a Fog layer, between the small nodes and the cloud, thereby facilitating the federation of constrained nodes into subnetworks. As a result of a modular and distributed design, the part of LISA running in the Fog layer handles the heavy lifting to assist the lightweight portion of LISA inside the resource constrained nodes. Furthermore, LISA introduces a new networking paradigm, Node Centric Networking, to route messages across protocol boundaries to facilitate interoperability. This thesis presents a concept implementation of the architecture and creates a foundation for future extension towards a comprehensive interoperability framework for IoT.

Teknologiat ja toteutustavat palvelukeskeiseen arkkitehtuuriin perustuvassa Internet-pohjaisessajärjestelmässä

Palvelukeskeiseen arkkitehtuuriin perustuvia järjestelmiä voidaan kehittää käyttämällä useita vaihtoehtoisia teknologioita. Toteuttamiseen parhaiten soveltuvia teknologioita ovat erilaiset standardikokoelmat, jotka tukevat useiden toisistaan toteutustavaltaan poikkeavien järjestelmien yhdistämistä käyttämällä standardeihin perustuvia rajapintoja. Täten kyseiset kokoelmat tukevat laajojen, useista erillisistä osista koostuvien palvelujärjestelmien kehittämistä. Tässä työssä selvitetään mikä palvelukeskeinen arkkitehtuuri on sekä millaisia komponentteja ja teknologioita kyseiseen arkkitehtuuriin perustuvan palvelujärjestelmän toteuttamiseen tarvitaan. Tavoitteena on esitellä palvelukeskeinen arkkitehtuuri ja siihen liittyvät teknologiat sekä suunnitella korkealla tasolla kyseisiä teknologioita hyödyntävä integraatioalusta käyttäjien ja useiden palvelun tarjoajien yhdistämiseksi. Työn tuloksena syntyvän teknologiaselvitysraportin selvitysluonteen vuoksi työssä ei suunnitella tarkasti toteutettavaa järjestelmää vaan ainoastaanpohjustetaan järjestelmän suunnittelua sekä esitellään siihen liittyviä arkkitehtuuri- ja toteutusmahdollisuuksia. Internet-pohjainen palvelukeskeiseen arkkitehtuuriin perustuva järjestelmä voi perustua suoriinverkon välisiin yhteyksiin tai vaihtoehtoisesti erityyppisiin välitason sovelluksiin. Välitason sovellukset mahdollistavat niiden tyypistä riippuen järjestelmän erilaisten lisäominaisuuksien toteuttamisen ja tukevat useita yleisimpiä palvelukeskeisiä teknologioita. Työn tuloksena syntyneen teknologiaselvityksen perusteella näistä teknologioista Web-palvelu -arkkitehtuuri ja siihen liittyvät menetelmät soveltuvat parhaiten suunniteltavan järjestelmän rakenneosiksi. Järjestelmän tarkemmat toteutustavat riippuvat myöhemmin määriteltävistä yksityiskohtaisista vaatimuksista sekä valittavasta välitason ohjelmiston toteutuksesta.

UDDI palvelurekisterin merkitys Web palveluissa

Tietojärjestelmien integraatio on nykypäivänä tärkeä osa alue yritysten toiminnassa ja kilpailukyvyn ylläpitämisessä. Palvelukeskeinen arkkitehtuuri ja Web palvelut on uusi joustava tapa tehdä tietojärjestelmien välinen integraatio. Web palveluiden yksi ydinkomponentti on UDDI, Universal Description, Discovery and Integration. UDDI toimii palvelurekisterin tavoin. UDDI määrittää tavan julkaista, löytää ja ottaa käyttöön Web palveluja. Web palveluja voidaan hakea UDDI:sta erilaisin kriteerein, kuten esimerkiksi palvelun sijainnin, yrityksen nimen ja toimialan perusteella. UDDI on myös itsessään Web palvelu, joka perustuu XML kuvauskieleen ja SOAP protokollaan. Työssä paneudutaan tarkemmin UDDI:in. UDDI:ta käsitellään tarkemmin myös teknisesti. Oleellinen osa UDDI:ta on ollut julkaisijoiden ja käyttäjien mielestä tietoturvan puute, joka on rajoittanut huomattavasti UDDI:n käyttöä ja käyttöönottamista. Työssä tarkastellaankin tarkemmin juuri tietoturvaan liittyviä asioita ja ratkaisuja sekä myös UDDI:n merkitystä yrityksille.

Palveluväylää hyödyntävät järjestelmäintegraatiot

Tässä työssä kuvataan Lahti Fenix Kuntalaistilijärjestelmän ja Tekla Xcity-järjestelmän välille toteutetun järjestelmäintegraation eri vaiheet. Kuntalaistilijärjestelmä on Lahden kaupungin Fenix-hankkeessa kehitteillä oleva sähköinen palvelualusta, jota pitkin kuntalaisille tarjotaan erilaisia kunnallisia palveluja, kuten vastaanottoaikoja hammaslääkärille. Tekla Xcity on kuntien ja kaupunkien käyttöön tarkoitettu järjestelmä, josta on mahdollista hakea esimerkiksi henkilö- ja paikkatietoja. Aluksi työssä esitellään lyhyesti erilaisia tapoja toteuttaa järjestelmäintegraatioita. Seuraavaksi kiinnitetään erityistä huomiota niin sanottuihin web-palveluihin, joiden etuja ja haittoja arvioidaan käytännön esimerkin kautta. Tässä pidetään viitekehyksenä Kuntalaistilijärjestelmää ja siinä käytettyä palvelukeskeistä arkkitehtuuria. Arkkitehtuurin ja viestiliikenneratkaisujen arvioinnin jälkeen siirrytään käytännön osuuteen, jossa itse järjestelmäintegraatio toteutetaan. Järjestelmäintegraatio toteutetaan käyttäen avoimen lähdekoodin palveluväylää ja sille saatavissa olevia viestintäkehyksiä. Integraation eri vaiheissa tutustutaan erilaisiin viestiliikenneprotokolliin ja niiden käyttöön valittujen viestintäkehysten kanssa. Kunkin protokollan toimivuus varmennetaan analysoimalla integraatioon liittyvien komponenttien ja päätepisteiden välistä tietoliikennettä.

Palvelukeskeisen arkkitehtuurin mukaisen rajapinnan toteuttaminen avustavalla teknologialla

Tässä diplomityössä käsitellään palvelukeskeistä arkkitehtuuria ja sen pohjalta vanhaan järjestelmään rakennetun palvelurajapinnan laajentamista avustavan teknologian avulla. Avustavalla teknologialla automatisoidaan vanhan järjestelmän graafisen ohjelman käyttöliittymän toimintoja verkkopalveluksi. Alussa esitellään palvelukeskeisen arkkitehtuurin määritelmä ja sen mukaisia suunnitteluperiaatteita. Sen jälkeen käydään läpi teoriaa, toteutuksia ja lähestymistapoja vanhojen järjestelmien integroimiseksi osaksi palvelukeskeistä arkkitehtuuria. Microsoft Windows-ympäristön tarjoama tuki avustavalle teknologialle käydään läpi. Palvelurajapinnan laajentamisessa käytettiin mustan laatikon menetelmää, jolla vanhan järjestelmän graafinen ohjelma automatisoidaan avustavan teknologian avulla. Menetelmä osoittautui toimivaksi ja sitä voidaan käyttää vanhojen järjestelmien integroimiseksi osaksi palvelukeskeistä arkkitehtuuria

Improving the performance of a dismounted Future Force Warrior by means of C4I2SR

This thesis comprises seven peer-reviewed articles and examines systems and applications suitable for increasing Future Force Warrior performance, minimizing collateral damage, improving situational awareness and Common Operational Picture. Based on a literature study, missing functionalities of Future Force Warrior were identified and new ideas, concepts and solutions were created as part of early stages of Systems of Systems creation. These introduced ideas have not yet been implemented or tested in combat and for this reason benefit analyses are excluded. The main results of this thesis include the following: A new networking concept, Wireless Polling Sensor Network, which is a swarm of a few Unmanned Aerial Vehicles forming an ad-hoc network and polling a large number of fixed sensor nodes. The system is more robust in a military environment than traditional Wireless Sensor Networks. A Business Process approach to Service Oriented Architecture in a tactical setting is a concept for scheduling and sharing limited resources. New components to military Service Oriented Architecture have been introduced in the thesis. Other results of the thesis include an investigation of the use of Free Space Optics in tactical communications, a proposal for tracking neutral forces, a system for upgrading simple collaboration tools for command, control and collaboration purposes, a three-level hierarchy of Future Force Warrior, and methods for reducing incidents of fratricide.

Migrating legacy applications to cloud: case TOAS

Cloud computing, despite its success and promises, presents issues for businesses mi­grating their legacy applications to cloud. In this research legacy-to-cloud migration issues are reviewed based on literature findings and an experience report. Solutions are applied to Tieto Open Application Suite (TOAS) software development platform running on cloud infrastructure. It is observed that the migration strategy heavily affects the migration approach. For TOAS a strategy of redesigning the applications for cloud is suggested. Common migration-driven application level modifications in­clude adaptation to service-oriented architecture, load balancing, and runtime and technology changes. A cloud platform such as TOAS might introduce additional needs. Decision making on migration strategy is found to be an issue to be solved case by case. Use of assistive decision making tools is suggested.

Success of service-intensive manufacturing firms - resource-based view

The main objective of this study is to examine the relationships between resources, competitive advantage and firm success. The study focuses, on one hand, on the financial performance of service-intensive manufac-turing firms against competitors with a lower service intensity and, on the other hand, on the resources as drivers for competitive advantage and success. The purpose of the theoretical part is to link the study in the field of the strategy research. The empirical part of the study is based on the quantitative analyses of the survey data collected from 50 major suppliers of industrial machinery and transportation equipment in Europe and North America. Results indicate that service-intensive manufacturing firms have performed better and their performance has been more stable vis-à-vis their peers. The main resources that differentiate service-intensive manufacturing firms from their non-service intensive competitors are service strategy and service-oriented top management. The analyses on the VRIO resources produced only a limited amount of information and solely service-centred culture appeared to be a rent generating resource.

Fedora 4 as a Shared Linked Data repository for the Art Institute of Chicago Collections

Presentation at Open Repositories 2014, Helsinki, Finland, June 9-13, 2014

Composing Web Services

Web-palvelut muodostavat keskeisen osan semanttista web:iä. Ne mahdollistavat nykyaikaisen ja tehokkaan välineistön hajautettuun laskentaan ja luovat perustan palveluperustaisille arkkitehtuureille. Verkottunut automatisoitu liiketoiminta edellyttää jatkuvaa aktiivisuutta kaikilta osapuolilta. Lisäksi sitä tukevan järjestelmäntulee olla joustava ja sen tulee tukea monipuolista toiminnallisuutta. Nämä tavoitteet voidaan saavuttamaan yhdistämällä web-palveluita. Yhdistämisprosessi muodostuu joukosta tehtäviä kuten esim. palveluiden mallintaminen, palveluiden koostaminen, palveluiden suorittaminen ja tarkistaminen. Työssä on toteutettu yksinkertainen liiketoimintaprosessi. Toteutuksen osalta tarkasteltiin vaihtoehtoisia standardeja ja toteutustekniikoita. Myös suorituksen optimointiin liittyvät näkökulmat pyrittiin ottamaan huomioon.

Monikanavaisuuden hyödyt ja haitat - tutkimus monikanavaisuudesta palveluntarjoajan ja asiakkaan näkökulmasta

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, voidaanko asiakkaan ja palveluntarjoajan odotukset yhdistää muodostettaessa palveluntarjoajan monikanavamallia. Monikanavaisuus tuo asiakkaalle mahdollisuuksia ajasta ja paikasta riippumattomaan asiointiin. Asiakkaan näkökulmasta tämä tarkoittaa usein sitä, että hänen oppimansa asiointitapa muuttuu. Asiakas kokee haittana sen, että joutuu panostamaan uuden asiointitavan opettelemiseen ja odottaa tämän muutoksen tuovan hänelle hyötyjä. Monikanavaisuuden hyödyt asiakkaalle punnitaan tässä muutostilanteessa. Palveluntarjoaja odottaa monikanavamallin tuovan kustannussäästöjä, sillä kanavavalinnat ovat keino kehittää asiakkuuksia ja vaikuttaa yrityksen kannattavuuteen pitkällä aikajänteellä. Monikanavamallin toteuttaminen vaatii palveluntarjoajalta alkuvaiheessa resursseja, investointeja ja halutun muutoksen tavoitteellista johtamista. Tutkittavat asiakkaat valittiin Suomen Posti Oyj:n Yritykset ja yritykset –asiakassegmentistä. Tutkimuksessa ei löytynyt asiakaskohtaisia eroja asiakkaiden odotuksista palveluntarjoajien monikanavamalleihin, mutta hyötyodotusten suhteen tunnistettiin kolme erilaista asiakastyyppiä: kustannussäästöjä odottavat hintaorientoituneet asiakkaat, palvelun entistä parempaa sujumista odottavat palveluorientoituneet asiakkaat ja oman valinnanvapautensa merkitystä painottavat asiakassuhdeorientoituneet asiakkaat. Palveluntarjoajan tulee pystyä viestimään ja argumentoimaan asiointitavan muutoksesta kullekin asiakkaalle merkityksellisellä tavalla. Teorian ja empirian pohjalta voidaan sanoa, että asiakkaan ja palveluntarjoajan odotukset voidaan yhdistää muodostettaessa palveluntarjoajan monikanavamallia. Tämä edellyttää, että palveluntarjoaja tuntee asiakkaansa niin hyvin, että tietää millaiset eri asiakkaiden hyötyodotukset ovat.