Elektronischer Datenaustausch

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1 Elektronischer Datenaustausch Die EDI-Vision UN/EDIFACT XML-basiertes EDI Definition von Auszeichnungssprachen XML-Schema XML-Darstellung Folie 1

2 Traditioneller und elektronischer Datenaustausch mehrere Tage Betrieb A Betrieb B EDI (electronic data interchange) Wenige Sekunden Folie 2

3 Problem: Medienbrüche Folie 3

4 EDI ist der Austausch von elektronischen Geschäftsdaten von Anwendung zu Anwendung über ein elektronisches Übertragungsmedium basierend auf einem Format welches von beiden (allen) Geschäftspartnern verstanden wird. EDI EDI manuelle Bearbeitung elektronische Bearbeitung unabhängig von Hardware Software Kommunikationsnetzen Manuelle Nachbearbeitung nur im Störfall Folie 4

5 Vorteile von EDI Schnellere Abwicklung Geringere Übertragungskosten Reduktion von wiederholter Dateneingabe Reduktion von (Dateneingabe-) Fehlern Reduktion des papiergebundenen Dokumentflusses Verringerung von Koordinationskosten zwischen Organisationen Einsparung von Personalkosten Folie 5

6 Die EDI-Vision Weltweite, branchenübergreifende, Wirtschaft und öffentliche Verwaltung einschließende, standardisierte Geschäftskommunikation zwischen Programmen Folie 6

7 Elektronischer Datenaustausch als Basis des Elektronischen Handels I bilaterale Verbindung II EDI mit mehreren Partnern Clearing Center EM III IV Folie 7

8 Exkurs: Funktionen eines Clearing Centers Zwischenspeicherung (Mailbox-Prinzip) Verteilfunktionen, Pflege von Partnerprofilen Gateway zu anderen Netzen, VANS, Verbindung heterogener Netze Konvertierung von Nachrichten Sicherheitsdienste Accounting Auswertung des Sendevolumens pro Geschäftspartner Differenziertes und skalierbares Kommunikationsangebot Folie 8

9 Technische Realisierung Wiederholung: EDI ist der Austausch von elektronischen Geschäftsdaten von Anwendung zu Anwendung über ein elektronisches Übertragungsmedium basierend auf einem Format welches von beiden (allen) Geschäftspartnern verstanden wird. Organisation 1 Organisation 2 Anwendung 1 Anwendung 2 unabhängig von Hardware, Software und Kommunikationsnetzen Folie 9

10 Semiotische Ebenen Inhalte von Nachrichten müssen auf unterschiedlichen Ebene verstanden werden: Syntax: definiert die erlaubten Zeichen und die Reihenfolge, in der sie verwendet werden können Semantik: definiert die Bedeutung der Zeichen Pragmatik: Äußerungsabsicht, Verwendungszweck Folie 10

11 Semiotischen Ebenen bei EDI Semiotische Ebene Bedeutung für EDI Syntax Nachrichtenstruktur, z.b. Satzstruktur bei UN/EDIFACT Semantik Feldinhalte, z.b. Produktschlüssel oder Produktbeschreibungen Pragmatik Handlungs- und Reaktionsmuster, z.b. Ablaufszenarien EDI-Formate regeln nur die Nachrichtensyntax Bei Abwicklung: Trennung von Nachricht und Übermittlungsart (z.b. Datex-P, X.400, SMTP, FTP, HTTP,...) Folie 11

12 EDI-Ebenenmodell Betrieb A <- Vertrag -> Betrieb B Integration EDI fähige Applikationen Integration Pragmatik Open EDI Pragmatik Semantik z.b. EAN 128, BSR Semantik Syntax EDIFACT, ANSI X12, XML Syntax Datenübertragung X.400, SMTP, FTP Datenübertragung Sicherheit etc. SSL... Sicherheit etc. In Anlehnung an Kubicek Folie 12

13 EDI-Standards branchenabhängig ODETTE (Automobilindustrie) SWIFT (Bankbereich) branchenunabhängig ANSI X.12 EDIFACT regional international Folie 13

14 UN/EDIFACT U N NITED ATIONS E D I F A C T LECTRONIC ATA NTERCHANGE OR DMINISTRATION OMMERCE RANSPORT = UN / EDIFACT Folie 14

15 Gemeinsames Format HERSTELLER EXPORTEUR IMPORTEUR KÄUFER WERK FRÄCHTER LAGER SPEDITEUR BANK HANDELSK. BAHN UN/EDIFACT BANK VERSICHERG FINANZAMT STAT.ZA ZOLL EXP. ZOLL IMP: STAT.ZA Folie 15

16 4 Säulen von EDIFACT EDI Syntax Segmente Datenelemente Nachrichten Datenübertragung EDIFACT Folie 16

17 Hierarchischer Aufbau der Syntax Übertragungsdatei UNA UNB Nachrichtengruppe Nachrichtengruppe UNZ UNG Nachricht Nachricht Nachricht Nachricht UNE UNH Segment Segment Segment UNT Segmentbezeichn. + Datenelement + Datenelemengruppe Code : Zähler Wert : Wert : Wert Folie 17

18 EDI mittels Internet-Formate Beschränkungen von HTML XML-Dokumenttypen XML im kommerziellen Einsatz XML-basiertes EDI Folie 18

19 HTML HTML wurde als einfache Markup-Sprache entworfen Aufgabenbereich: Mensch-Maschine--Kommunikation Einfache Strukturen: headings (H1..H4), paragraphs (P), lists, links,... Schwerpunkt auf Präsentation und Verkettung TITLE HTML BODY H1 P P EM <HTML> <TITLE>Name des Dokuments</TITLE> <BODY> <H1>Eine Überschrift</H1> <P>Der erste Absatz... <P>Weiterer <EM>Text</EM>... </BODY> </HTML> Beginn-Tag Element Ende-Tag

20 HTML für den elektronischen Datenaustausch? HTML ungeeignet: HTML ist nicht erweiterbar (Tags und deren Bedeutung in den HTML-Definition fest verdrahtet) Keine semantische Annotation der Inhalte (z.b. Produkt, Menge, Preis,...) Dokumentstruktur nicht eindeutig festgelegt (Ende-Tags oft nicht notwendig, Browser benötigen Heuristik, um Ende eines Elements zu erkennen); Ablöse erst durch XHTML viele Dokumente im Web sind ungültig keine Überprüfung des Dokuments (Browser-spezifische Erweiterungen von Microsoft und Netscape)

21 Laptop Beschreibung Laptop Computer IBM Thinkpad 560X 233 MHz 32 MB 4 GB 4.1 pounds $3200

22 Laptop Beschreibung in HTML <HTML> <TITLE>Laptop Computer</TITLE> <BODY> <UL> <LI>IBM Thinkpad 560X <LI>233 MHz <LI>32 MB <LI>4 GB <LI>4.1 pounds <LI>$3200 </UL> </BODY> </HTML>

23 Wofür ist HTML nicht geeignet? Virtuelle Kataloge und Aggregation von Elektronischen Katalogen Maschine-Maschine-Kommunikation: Datenbasis für Agenten-Systeme Verteilung von Arbeitslast von Server zu Clienten Intelligente Browser Information push, Content Management Lösungsansatz: Metadaten, proprietäre Erweitungen, andere Datenformate

24 Was ist XML? Extensible Markup Language eine Meta-Sprache zur Definition kleiner Auszeichnungssprachen Ein universeller Ansatz zur Beschreibung von Daten und Nachrichtenstrukturen Zielrichtung: Machine-Maschine-Kommunikation Inhalte können automatisiert weiterverarbeitet werden XML 1.0 wurde 1998 als Empfehlung des W3C (WWW Consortium) veröffentlicht

25 Von der Metasprache zur Sprache XML ist eine Metasprache zur Definition von problemspezifischen Auszeichnungssprachen (engl.: markup language) Für jeden Typ von Dokumenten gibt es eine eigene Auszeichnungssprache, bspw. eine Sprache zur Beschreibung PCs (Notebooks, Standgeräte, Tischgeräte,...) Die Definition der Dokumenttypen erfolgt durch eine DTD (document type definition), oder durch XML-Schema.

26 Laptop Beschreibung in XML <!DOCTYPE COMPUTER system computer.dtd > <computer type= LAPTOP > <manufacturer>ibm</manufacturer> <series>thinkpad</series> <model>560x</model> <speed>233 MHz</speed> <memory>32 MB</memory> <disk>4 GB</disk> <weight unit= POUND >4.1</weight> <price currency= USD >3200</price> </computer> manufacturer seried model speed computer memory disk weight price

27 Einige Merkmale von XML-Dokumenten Stringente Syntax: Alle Elemente haben Start- und Ende-Tags Alle Attribute haben den Aufbau: name= value Leere Elemente: <hr> => <hr/> Dokumente, die alle XML Regeln einhalten, heißen well-formed Stringente Struktur: Gültigen Anordnungen von Elementen werden durch Grammatik (Document Type Definition, DTD) bestimmt. Dokumente, die den Regeln einer DTD entsprechen nennt man valid

28 Document Type Definition (DTD) DTD ist das Regelwerk für ein XML-Dokument Definition der gültigen Elemente: <!ELEMENT Element-Name Inhalt> Definition der gültigen Attribute: <!ATTLIST Element-Name Attribut-Name (Wert)> Definition der gültigen Reihenfolgen der Elemente durch eine kontextfreie Grammatik Folie 28

29 Laptop DTD <!ELEMENT computer (manufacturer, line, model, speed, memory, disk, weight, price)> <!ATTLIST computer type (LAPTOP DESKTOP TOWER)> <!ELEMENT manufacturer (#PCDATA)> <!ELEMENT series (#PCDATA)> <!ELEMENT model (#PCDATA)> <!ELEMENT speed (#PCDATA)> <!ELEMENT memory (#PCDATA)> <!ELEMENT disk (#PCDATA)> <!ELEMENT weight (#PCDATA)> <!ATTLIST weight unit (pound kg)> <!ELEMENT price (#PCDATA)> <!ATTLIST price currency (EURO USD)> Folie 29

30 Grammatik für die Reihenfolge von Elementen Abfolge: A, B, C: Nach dem Element A folgt B dann C A B: Element A oder B ist gültig A, (B C), D: Klammersetzung, nach A ist B oder C gültig Wiederholungsmöglichkeiten für Elemente Occurrence Indikator Mögliche Wiederholung? * + 0 oder 1 mal 0 oder n mal 1 oder n mal Folie 30

31 Beispiele für Deklaration von Elementabfolgen <!ELEMENT computer (processor, memory, disk)> <!ELEMENT computer (processor memory disk)> <!ELEMENT computer (processor, (memory disk))> <!ELEMENT computer (processor, memory, disk+)> <!ELEMENT computer (processor, (memory disk)?)> <!ELEMENT computer (processor, (memory, disk)* )> Folie 31

32 XML-Schema XML-Schema: W3C-Recommendation, 2. Mai 2001 Ziel: Ersetzung der DTD durch eine Notation in XML Primitive Datentypen (z.b. Ganzzahl, Dezimalzahl, Datum, Zeitpunkt,...) Abgeleitete Datentypen (z.b. Zahl zwischen 100 und 500) Komplexe (zusammengesetzte) Datentypen (z.b. Adresse, Telefonnummer,...) <xsd:complextype name="usaddress" > <xsd:sequence> <xsd:element name="name" type="xsd:string"/> <xsd:element name="street" type="xsd:string"/> <xsd:element name="city" type="xsd:string"/> <xsd:element name="state" type="xsd:string"/> <xsd:element name="zip" type="xsd:decimal"/> </xsd:sequence> <xsd:attribute name="country" type="xsd:nmtoken" fixed="us"/> </xsd:complextype> Folie 32

33 Darstellung von XML-Dokumenten (1) XML: ausschließlich Datenstrukturierung Darstellung mittels CSS (im Browser): CSS (Cascading Style Sheets) CSS2: W3C Recommendation, 1998 Für jedes XML-Element (oder HTML-Element) kann die Darstellung (engl.: display properties) in einer CSS- Spezifikation festgelegt werden CSS-Spezifikation: meist eigene Datei Beispiel für CSS-Spezifikation: computer {display: block; color: blue} price {display: inline; color: red; font-style: bold} Folie 33

34 Darstellung von XML-Dokumenten (2) Verwendung von XSL und XSLT: XSL, XSLT, Extensible Style Language,...Transformations W3C Recommendation, Okt. 2001, mächtiger und komplexer als CSS Mittels XSLT und XSL können XML-Dokumente in beliebige andere Formate (HTML, RTF, ) transformiert werden Ein XSL-Prozessor erhält als Input ein XML- und ein XSL- Dokument XSL XML Folie 34

35 XML im WWW: 1. Generation Datenquelle Konvertieren nach XML XML Konvertieren nach HTML Weitere betriebliche Applikationen HTML fürs Auge

36 XML im WWW: 2. Generation Die Umwandlung in XML als primärer Prozeß XML wird via XSL nach HTML übersetzt, oder XML wird direkt über Style Sheets (CSS) im Browser angezeigt XML Datenquelle Konvertierung nach XML XML Quelle Übersetzung down Übersetzung translate HTML HDML für Handhelds Weitere betriebliche Applikationen XML Style Sheet(s) HTMLlike

37 3. Generation, die XML-Vision XML-Dokumente als primäre Datenquelle Voraussetzung: XML-basiertes Datenbankverwaltungssystem (bspw. Tamino von der Software- AG) innerbetrieblich zwischenbetrieblich Weitere betriebliche Applikationen XML XML DBMS Übersetzung XML HTML...

38 Realisierung Virtueller Kataloge Browser XML, HTML, DHTML, Java Script, Applets, Java Applications, Active Server Pages, Active X Controls, etc. Austausch von Daten über XML Virtueller Katalog Lieferant Lieferant Unterschiedliche betriebliche IS Folie 38

39 Stärken von XML Die Dokumente können zwischen unterschiedlichen betrieblichen Informationssystemen ausgetauscht werden DTDs (und XML-Schemata) können leicht erweitert und an neue Gegebenheiten angepaßt werden XML integriert sich in die vorhandene Internet- (WWW-Server und Browser, ...) und Programmier-sprachen- Infrastruktur (XML ist Programmier-sprachen-unabhängig) XML-Dokumente können direkt im Browser dargestellt werden Leichte und kostengünstige Anbindung an betriebliches IS durch grosses Angebot an frei-verfügbarer Software Folie 39

40 XML-basiertes EDI XML findet großes Echo in der EDI Gemeinschaft: XML bestärkt Bemühungen in Richtung Internet-EDI XML schlägt einen Weg vor, um Nachrichten einfacher zu beschreiben und selbst beschreibend zu machen Übergang zu XML/EDI? Ansätze zur Übersetzung bestehender EDI Standards in XML Syntax (Bsp.: ANSI X.12/CommerceNet WG) Neudefinition von XML-basierten EDI Nachrichten stößt besonders im Business-to-Consumer Bereich auf Erfolg, da hier ein Mangel an Standards besteht (z. B. IOTP, OFX...)

41 Branchenspezifische XML Protokolle IOTP Retail Payment Mastercard, Mondex, CyberCash, DigiCash, GeldKarte, SET OFX/GOLD Personal Finance Intuit, Microsoft, IBM, 125 Banken RosettaNet Computer Supply Chain Microsoft, IBM, CISCO, über 100 Unternehmen ICE, OCS Content syndication Sun, Microsoft, Adobe Vignette, CommerceNet OpenMLS, RELML Real Estate 4th World Telecom Rapide wachsende Liste von XML Anwendungen unter

42 Schwächen von XML für EDI Derzeit keine anerkannte vollständige Definition der Geschäftsterminologie globale Standadisierungsansätze für DTDs: ebxml (United Nations, OASIS) cxml (ARIBA) xcbl (Commerce One) Datenaustausch zwischen Anwendungen setzt eindeutige Definition der Datenelemente voraus Entwicklung von XML-Schema: Definition von Datentypen Definition von DTDs in XML Folie 42

43 XML-Quellen im WWW SGML Home Page: Homepage des W3C: Primäre Information zu XML, HTML, XHTML, CSS, XSL, RDF, HTTP,... XML/EDI Group: Annotated XML Specification: XML-Applications: Zusätzlich: Wirtschaftsinformatik 1, 8. Auflage

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