基于XML Web Services的協(xié)同設計通信相關支持技術研究.pdf

1、隨著世界市場的競爭日劇激烈，現代企業(yè)的生存與發(fā)展面臨更加嚴峻的挑戰(zhàn)。企業(yè)產品設計日益成為企業(yè)贏得競爭的關鍵因素，產品的用戶需求和市場需求越來越個性化、多樣化，在這種形式下，企業(yè)應充分利用以Internet網絡為核心的信息技術，用新的設計和制造模式來提升自己的市場競爭力，實現對分布的信息資源的快速調集和利用，形成基于網絡的企業(yè)內部或者企業(yè)之間團隊化協(xié)同設計、制造模式。以Internet為基礎，越來越多的異地企業(yè)、設計資源、設計人員開始組織

2、起來，進行合作及共享數據，實現分布式網絡化協(xié)同設計。同時，越來越多的企業(yè)在產品設計時，要求其供應商也參與產品的開發(fā)，供應商、合作伙伴能在第一時間得到一致的產品信息，并利用這些信息展開實時的協(xié)同開發(fā)：包括協(xié)同產品設計，進行干涉檢查，模擬運動仿真，實現遠程評審，交流設計思想等，有利于減少工程變更、削減成本及加速上市時間。 但是，現有企業(yè)間計算機軟、硬件信息平臺大多為異構平臺，協(xié)同過程中涉及的大量產品信息由不同應用領域的應用軟件或同一

3、應用領域的不同應用軟件產生，因此，只有使用一種通用的數據描述方式，遵循統(tǒng)一的普遍支持的通信協(xié)議標準，使來自不同信息源的異構異類信息能夠動態(tài)結合，并以一種統(tǒng)一的、可互換的方式表達，才能實現異構大量信息的共享和交換。目前已有的較成熟的分布式網絡化協(xié)同設計系統(tǒng)，大多只實現了局域網內完整數據交換，對于廣域網結構和跨平臺情況下的數據交換問題解決得不是很完善，設計研究相對來說較少。 XMLWebServices技術為網絡化協(xié)同設計的發(fā)展提供

4、了廣闊的應用前景。目前，采用WebServices進行產品協(xié)同設計制造的研究在國外的研究處于初步階段，國內也比較少，還沒有形成完整的理論。例如，目前有不少的協(xié)同設計系統(tǒng)提供自己的客戶端桌面工具與服務器端連接，客戶端需要安裝客戶端程序，這對異構環(huán)境下的分布式系統(tǒng)來說，并不是一種好的選擇。如果能利用XMLWebServices技術來改善跨平臺協(xié)同設計的數據交互，將具有重要意義。 協(xié)同設計強調多個設計主體之間的協(xié)作，所以多個用戶之間的

5、數據交換與傳輸是非常頻繁的。對于異構網絡，如何保障大量異構信息在網絡上進行安全高效的數據交換及協(xié)調，實現信息的動態(tài)共享，并以一種統(tǒng)一的、可互換的方式表達，通信是關鍵因素。SOAP協(xié)議(SimpleObjectAccessProtocol，簡單對象存取協(xié)議)提供了這樣一個普遍支持的標準，允許在不同平臺上、以不同語言編寫的各種程序以基于該標準的方式相互通信，同時提供盡可能最大的伸縮性。SOAP的詳細定義是“SOAP是一種基于XML的、用于在

6、Web上交換結構化和類型信息的簡單的輕量協(xié)議”。與之前的CORBA和DCE相比，SOAP方法要簡單得多，因此要實現與標準兼容的SOAP，障礙也要少得多。現在，多數大的軟件公司都提供SOAP實現方案。如Borland公司從Delphi6.0版本開始，就已經提供了內置的SOAP支持，微軟提供了SOAPSDK，同時未來的.Net平臺將會提供更多的支持。IBM則提供了基于Java的SOAP實現。 協(xié)同設計信息安全性的保障主要包括傳輸中信

7、息安全保障和數據存取安全保障。SOAP協(xié)議中，已經有了相應的SOAP規(guī)范定義傳輸中信息的安全性問題，為調用Web服務提供額外的安全保護功能。WS-Security規(guī)范定義了一套完整的加密系統(tǒng)，而WS-License規(guī)范定義了相應的技術，以保證調用者的身份標識，并確保只有授權用戶才可以使用Web服務。數據存取安全性方面的研究目前主要有數字水印、訪問控制等方式。在一種強健的身份驗證機制已經被建立的情況下，我們目前工作的重點是清楚的說出一種訪

8、問控制策略，特別是對于立體產品模型的信息共享與交換。身份驗證和訪問控制服務是不同的。身份驗證一般用來確定用戶身份的正確性，訪問控制是有訪問權限的用戶對系統(tǒng)資源、計劃、過程、或者其它系統(tǒng)有限訪問的過程。有關訪問控制的很多資料描述了如何訪問和控制的高水平策略，和執(zhí)行那些策略的低水平機制。如以格為基礎的強制性的訪問控制(DAC，LBAC，和MAC)?；诮巧脑L問控制(RBAC)在協(xié)同設計中的應用目前來講，還是一個較新的研究領域。 本

9、研究中，我們針對以上提出的對協(xié)同設計系統(tǒng)異構數據交換平滑、實施簡單、通信順暢、安全等需求和現有協(xié)同設計的相關研究成果及存在的問題，將XMLWebServices技術應用到協(xié)同設計中，從三個通信相關支持技術方面展開研究，提出了一個Internet框架下基于XMLWebServices的協(xié)同設計系統(tǒng)。論文主要側重于理論研究，同時結合了部分系統(tǒng)的實現來論述。主要工作如下： 1.根據廣域網內設計各方平臺異構的特點，本研究中，我們利用XM

10、L的靈活性，提出了把協(xié)同數據轉換為XML格式存儲和交互(客戶端與數據庫服務器端)，按照產品的特征模型建立設計資源數據庫的思想。該思想使用XML作為數據庫接口，能最大限度地減少對數據的操作，縮短數據交付時間，從而解決異構平臺數據平滑交換的復雜性問題。為了保證更好的協(xié)同性，同時增加了XSLT技術的使用，用于不同語言的轉換，可更好的解決協(xié)同性問題。 2.提出并構建了一個基于XMLWebServices技術的Web服務平臺。 針

11、對Internet環(huán)境下跨平臺協(xié)同設計的廣泛市場需求前景，本研究中，我們以微軟的Microsoft.NET為平臺，構造了基于XMLWebServices的XMLWeb服務器，向應用程序提供所需的服務。這樣，利用Web服務技術，所有參與的企業(yè)均可通過定義一組正式的服務，實現對產品信息和合法Web資源的訪問，擴大了協(xié)同用戶和信息共享范圍。通過實例演示了客戶端應用程序如何實現異步調用多個服務，及服務失敗時采取的策略。 23.提出了一個

12、改進的基于角色-模型的存取控制機制。 對異構企業(yè)之間的通信而言，信息共享僅是圍繞某一產品設計項目組建的暫時性聯系，同時又可能存在激烈的競爭，因此對于協(xié)同中的企業(yè)而言保障產品設計信息的安全性是十分重要的。本研究中我們主要對對設計數據的安全存取展開研究。采取基于角色-模型的存取控制機制，對不同級別的用戶采取不同的權限。通過協(xié)同設計中的合理的存取控制策略，由多組織合作引起的安全性就會大大提高。我們認為，該方法具有通用性，在支持標準SQ

13、L的關系數據庫中均可實現，也適用于其他系統(tǒng)的權限管理。 我們認為，該系統(tǒng)將異地異構企業(yè)間協(xié)同工作的特點和XMLWebServices的特點結合起來，建立了Internet環(huán)境下的企業(yè)間協(xié)同工作框架，為在異地企業(yè)間協(xié)同設計建立了一個簡單易實現、跨應用和可重用的服務環(huán)境，使協(xié)同設計的異構各方能夠對設計流程進行科學管理，不僅能夠進行較為安全、實時的產品共享，還支持協(xié)同設計制造中復雜的事務處理和邏輯運算，順利完成產品協(xié)同設計任務。