Portability, Interoperability of toch maar Connectivity.

Transcriptie

1 Portability, Interoperability of toch maar Connectivity. Ir. Mohamed Ellithy GIS4ALL B.V. Willem Marisrade CE Capelle aan den IJssel Tel Internet : Portability, Interoperability of toch maar Connectivity 1

2 Voorwoord Al sinds de jaren 70 heeft de IT industrie zich bezig gehouden met het vraagstuk van de onderlinge afhankelijkheid van programmatuur, gegevens en apparatuur. Er werd initieel gestreefd naar onafhankelijke opslagstructuur. Met name database management systemen (DBMS) heeft zich hiermee bezig gehouden. In de jaren 80 was het woord portability populair. Dit was om aan te duiden dat de ontwikkelde programmatuur en data op verschillende hardware platformen zou kunnen draaien oftewel portabel was. Omdat de verschillende programmatuur van dezelfde data gebruik maakt is de wens ontstaan om data onderling uit te kunnen wisselen en gemeenschappelijk te gebruiken. Dit wordt ook wel aangeduid als interoperability. Met de komst van database connectivity (DBC) is het mogelijk geworden voor programmatuur om onafhankelijk van het type database management systeem ontwikkeld te worden en op een uniforme manier toegang te verkrijgen naar niet-uniform opgeslagen data. Het gemeenschappelijk gebruik van informatie en de meerwaarde ervan binnen het geo-informatie werkveld houdt ons nog steeds bezig want we kopiëren nog steeds data. Het geo-informatie werkveld is onvoldoende in staat om onafhankelijkheid te scheppen. In vergelijking met het database management systeem loopt het geo-informatie werkveld achter op het interoperabiliteit vraagstuk. Het geo-informatie werkveld is beland in een vicieuze cirkel tussen het definiëren van uitwisselingsformaten en niet-uniform opgeslagen data. (Stelling: Een Virtuele GEO-DB* kan de vicieuze cirkel doorbreken) * Een virtuele GEO-database is een conventionele database dat d.m.v. JDBC uitgebreid wordt met een generiek ruimtelijk model zodat geometrische en administratieve gegevens daarin kunnen worden opgeslagen en gebruikt. Portability, Interoperability of toch maar Connectivity 2

3 Inleiding Het geo-informatie werkveld is verstrikt geraakt in een vicieuze cirkel tussen systeem afhankelijke opslagstructuur en uitwisselingsformaten. Afhankelijkheid van een systeem/applicatie staat innovatieve ontwikkelingen in de weg en limiteert de diensten en ontwikkelingen tot een bepaalde groep binnen de industrie. In de database industrie is een duidelijke scheidingslijn gecreëerd tussen interne gegevensopslag en extern communicerende applicaties te weten ODBC en JDBC. Dankzij deze ontwikkelingen, is het mogelijk geworden om een applicatie te verbinden met een database die onafhankelijk is van zijn interne datastructuur. De meeste DBMS programmatuur ondersteunt ODBC en JDBC. Soortgelijke ontwikkelingen tussen CAD/GIS systemen zouden zeer wenselijk zijn, de haalbaarheid hiervan is echter nog de vraag. In de afgelopen 30 jaar zijn vele uniforme talen en dialecten uitgevonden om geodata uit te wisselen. Onder de vlag van Open GIS Consortium worden enorme inspanningen verricht om tot allesomvattende uniforme (Standaard) specificaties te komen. Het is een enorme uitdaging om een gemeenschappelijke, open, transparante en vooral een interactieve oplossing te bedenken tussen zoveel uiteenlopende geo-informatie systemen, technologieën, data, werkprocessen, gebruikers, leveranciers, ontwikkelaars etc. In het navolgende wordt de evolutie en de toekomst van geo-informatie systemen besproken en wordt een virtuele GEO-DB* oplossing behandeld. Portability, Interoperability of toch maar Connectivity 3

4 GIS SYSTEM WORDT SERVICE De Acroniem GIS heeft zich met de tijd geëvolueerd van GISystems naar GIServices GIS is niet meer uitsluitend een aanduiding van een programma dat geografische en administratieve informatie gebruikt maar is tevens een aanduiding van een samenhangend geheel van systemen, procedures en diensten rondom het verzamelen, verwerken, relateren, bijhouden en exploiteren (gebruiken) van locatie gebonden informatie. Door de opmars van Internet en mobiele apparaten (PDA, GSM en GPS) is een nieuw GIServices domein ontstaan, bijvoorbeeld LBS (Location Based Service). De explosieve groei in het gebruik van geo-informatie is niet meer te stuiten. Zelfs software gigant Microsoft levert sinds enkele jaren een GIService. Portability, Interoperability of toch maar Connectivity 4

5 De toekomstige Internet GIServices meerwaarde door het gebruik van gedistribueerde GIS Bron NACIS, The North American Cartographic Information Society Het is nu al mogelijk om gecombineerde GIService aan te bieden. Dit wil zeggen dat de aangeboden geo-informatie afkomstig is uit meerdere servers. Portability, Interoperability of toch maar Connectivity 5

6 DBMS ontwikkeling Database Management Systemen (DBMS) heeft zich geëvolueerd van een eenvoudig filesysteem, via een Relationeel Database Management Systeem, tot een object georiënteerde DBMS. Ruimtelijke (Spatial) Database Management Systemen (SDBMS) worden ontwikkeld om onderdak te verlenen aan de ruimtelijke (geometrische) component van de informatie. Er ontstaan zelfs SQL extensies om ruimtelijke bevraging te bewerkstelligen. Portability, Interoperability of toch maar Connectivity 6

7 Systeem integratie en Applicatie ontwikkeling Door de verscheidenheid van systemen, technologieën, eisen en standaarden wordt het bijna topsport om vanuit diverse disciplines binnen het geo-informatie werkveld een homogeen geheel te vormen. Er worden gebruikersspecifieke applicaties ontwikkeld tussen DBMS, CAD of GIS applicaties en eigen applicaties, bijvoorbeeld koppelingsprogrammatuur. Veel ontwikkelorganisaties hebben zich beperkt tot het ondersteunen van enkele CAD, GIS en DBMS programmatuur, met als gevolg een beperkt aanbod van oplossingen door applicatie afhankelijkheid. Er wordt veel tijd besteed aan het onderling afstemmen van gebruikte technologieën, wat ten koste gaat van innovatie. Voorgestelde oplossing Een product ontwikkelen voor het GEO ICT werkdomein dat : o De basis elementen bevat voor interactieve CAD, DB, GIS, WEB en MOBIELE disciplines alsmede voor product ontwikkeling. o Onafhankelijk is van het type DBMS en het type hardware. o Gelijktijdig meerdere DBMS types ondersteunt. o Een datamodel heeft dat eenvoudig en toegankelijk is voor derden, zonder tussenkomst van de applicatie. o De meest voorkomende soorten documenten en multimedia ondersteunt. o Veilig en vooral geminimaliseerd dataverkeer biedt. o Een heldere inpassing heeft door te conformeren aan het autorisatie beleid. o Simultaan (gemeenschappelijk) gebruik van data voorziet zonder te dupliceren. o Een flexibele ontwikkel omgeving biedt voor toekomstige technologische ontwikkelingen en services. Portability, Interoperability of toch maar Connectivity 7

8 Het Product MIRANDA SDK is een in Java geschreven objecten (programma) bibliotheek waarmee uitgebreide implementatie van JDBC voor een universele Database Connectivity mogelijk is. Vervolgens wordt het uitgebreid met diverse functionaliteiten uit CAD, DB, GIS en aanverwante modules. Het datamodel is 100% te definiëren in iedere DBMS, met of zonder (Spatial) extensie. De gebruikte geometrische primitieven (punt,lijn,boog,teksten,symbolen en vlakken) worden opgeslagen in een leesbare vorm (ASCII formaat) zodat de vrijheid en de transparantie met huidige en toekomstige gebruikers volledig wordt gewaarborgd. Door een Thin Client Thick Server strategie te volgen, met een minimalisatie aan dataverkeer, ontstaat een architectuur die geschikt is voor web- en mobiele toepassingen. Het is een complete Server-Side Computing architectuur, waarbij de fysieke data locatie en bewerking altijd dicht bij de server staat. De capaciteit van de apparatuur aan de client zijde is niet evenredig afhankelijk van de omvang van de data die getoond wordt. Dus het is bijvoorbeeld mogelijk om een rapportage van duizenden regels en de bijbehorende tabel door te bladeren of zelfs bij te werken met een eenvoudige PDA, zonder het gehele rapport naar de client te verzenden. Of een Digitale foto van vele megabytes groot op hetzelfde PDA apparaat te tonen zonder de volledige foto naar het PDA te downloaden. Het geheim schuilt in het volledig controleren van het getoonde scherm aan de client zijde om vervolgens aan de server zijde op te bouwen. De keuze voor Java is zodanig strategisch voor de onafhankelijkheid van de applicatie dat het per definitie op ieder apparaat dat een JVM heeft kan werken en op iedere DBMS dat JDBC ondersteunt. Een bijkomend voordeel is dat het ook toegankelijk is over internet. Java applets (clients) bezitten de eigenschap om extra intelligentie te verwerven zonder opnieuw geprogrammeerd te hoeven worden. Java heeft zijn succes te danken aan zijn slogan "write once-run anywhere". De meest populaire Operating systemen hebben een Java Virtual Machine (JVM) ontwikkeld. Met name voor het ontwikkelen van (WEB) Server applicaties. XML wordt ingezet voor het controleren en aansturen van een server op afstand maar ook om de server te integreren met andere applicaties van o.a. Oracle Spatial, SMS services, Microsoft MAP Point etc. Minimale eisen en dataverkeer, Maximale flexibiliteit en vrijheid. Portability, Interoperability of toch maar Connectivity 8

9 MIRANDA SDK Architectuur Portability, Interoperability of toch maar Connectivity 9

10 DBCompass Is de generieke applicatie die overal ingezet kan worden, zonder additionele programmering. Een aantal van de eigenschappen van DBCompass : Ondersteunt de bewerking van CAD tekeningen over het Internet en Intranet. Een CAD module voorziet in het toevoegen, wijzigen en deleten van CAD objecten. Thematische kaarten kunnen op elk gewenst moment worden geproduceerd of aangepast. Beschikt over een uitgebreide Kaart Manager dat zijn gebruikers in staat stelt om gedetailleerde kaart gegevens onder volledige controle op te zetten en te gebruiken. Het systeem heeft een geavanceerd GIS data mechanisme om zeer grote kaarten snel in een compact formaat af te beelden aan de client zijde. De Photo Manager biedt de mogelijkheid om foto s af te beelden en op deze foto s in en uit te zoomen zonder dat de foto files naar de client worden getransporteerd. Deze aanpak beperkt het datatransport en vergroot de mogelijkheden van mobiel werken met foto s aanzienlijk. De beginnende DBCompass parameters worden ook wel Remote Control Language (RCL) parameters genoemd en kunnen worden ingesloten binnen de opstart HTML file of worden geplaatst in een aparte XML file. In dit laatste geval is deze file de enige verplichte bron voor het opstarten van de client. Portability, Interoperability of toch maar Connectivity 10

11 NVM (Net Visual Manager) Bovenstaande NetVisual Manager applicatie is volledig geschreven met de Miranda SDK API toolkit. Het integreert het plannen, ontwerpen, onderhouden en bevoorraden en regelt de financiële afwikkeling van netwerken voor telecom- en nuts bedrijven. Het voorziet in honderden vooraf bepaalde methoden en functies die bestemd zijn om snel specifieke wensen op maat te maken. Buitendienst medewerkers kunnen rechtstreeks mutatie opdrachten uitvoeren, waardoor een validatie proces in gang wordt gezet. Een andere grote vooruitgang van de API toolkit is dat dezelfde applicaties die geschreven zijn voor een desktop computer automatisch geschikt zijn voor Pocket PC. De DBCompass GUI lay-out manager zal de omvang van de API werk panelen automatisch veranderen in kleinere beeld details voor de Pocket PC computer. Portability, Interoperability of toch maar Connectivity 11

12 SMS/GSM/GPS Tracking module Location based services zijn voorhanden Traceringsmodule middels SMS service. Weergave van Real Time GPS Tracking Layout, gecombineerd met Microsoft Mappoint Interface. De cirkels met een richting aanwijzing geven de positie van de voertuigen weer. De kleur geeft de bewegingssnelheid aan. (Geel = Langzaam, Groen = Snel, Rood = stilstaan) Deze informatie kan zowel door de binnendienst als de buitendienst gelijktijdig worden gebruikt. Dit is kenmerkend voor het tijdperk van dynamische GIServices en kan ingezet worden binnen besloten groepen zoals bijvoorbeeld politie, taxibedrijven, transportbedrijven etc. Portability, Interoperability of toch maar Connectivity 12

13 Met de opkomst van traceerbare Smart chips is het mogelijk om Rekening rijden, Tolheffing, Vermiste goederen en toekomstige services eenvoudig te automatiseren. Portability, Interoperability of toch maar Connectivity 13

14 Conclusie Database Management systemen hebben zich geëvolueerd door afstand te doen van het filesysteem. De gegevens worden eenmalig opgeslagen en kunnen meervoudig en simultaan worden gebruikt. Het is mogelijk om een open en generiek ruimtelijk model te ontwikkelen wat op iedere DBMS (dat JDBC ondersteunt) past. De inzet is een onbelemmerde en directe toegang tot data, zonder tussenkomst van een applicatie. Dit is in tegenstelling tot applicatie afhankelijke ruimtelijke databases die onvoldoende ondersteund wordt door de brede database industrie. Het standaardiseren van de uitwisseling van gegevens is en blijft belangrijk maar draagt niet bij aan de evolutie van op filesysteem gebaseerde systemen die de toekomst van het geoinformatie werkveld in de weg staat. Voor een open geo-informatie systeem is migratie (wel in leesbare vorm) van ruimtelijke informatie naar DBMS onvermijdelijk. Vanuit het perspectief van een ontwikkelaar bezien zou de CAD/GIS industrie een open GDBC-achtige oplossing dienen te overwegen, zodat gespecialiseerde applicaties en services onafhankelijk kunnen worden ontwikkeld. Onze focus dient te liggen op een open en vrij toegankelijke geo-informatie infrastructuur zodat er ruimte wordt geschept voor innovatie en services. Het is Informatie Technologie, geen Applicatie Technologie en GIS is 4ALL. Portability, Interoperability of toch maar Connectivity 14

15 Referenties en geraadpleegde literatuur: VASTGOEDSYSTEMEN IV, Gegevenstheorie, Prof.dr.ir. M.J.M.Bogaerts, Afdeling der Geodesie/Technische Hogeschool Delft/1981. VASTGOEDSYSTEMEN III, Gegevensverwerking, Prof. dr. Ir. M.J.M. Bogaerts, Afdeling der Geodesie/Technische Hogeschool Delft/1976 SPATIAL DATABASES A TOUR, Shashi Shankhar Sanjay Chawla, ISBN: Understanding Multidatabase API s en ODBC, Ken North, DBMS, June 1994 ( A practitioner s guide to GIS Technology, 2000 Edition, Stearns J. Wood, data west research agency Spatial database en GIS, Interview met Dr. P.van Oosterom, VI Matrix December Portability, Interoperability of toch maar Connectivity 15