SATINE

Web Services spielen mit ihren anerkannten Standards wie SOAP und WSDL eine herausragende Rolle in der IT-Industrie. Dies trifft ebenso auf die im Web Service Umfeld anzutreffenden UDDI- und ebXML-Registries zu. Gleichzeitig haben Peer-to-Peer-Netzwerke und die mit ihrem Einsatz verbundenen technischen und wirtschaftlichen Möglichkeiten großes industrielles Interesse geweckt.

Die Verknüpfung der beiden Technologien Web Services und P2P birgt große Chancen. Die technischen und organisatorischen Barrieren für den Zugang zu P2P-Netzwerken sind gering – die Skalierbarkeit einer P2P-Infrastruktur ist naturgemäß hoch. So kann es insbesondere für kleinere Unternehmen vorteilhaft sein, ihre Services in P2P-Netzwerken zu veröffentlichen. Andererseits können die Möglichkeiten im Web Service Umfeld nur dann ausgenutzt werden, wenn jeder einzelne Service, unabhängig davon, ob dieser in einer Registry oder durch einen Peer veröffentlicht wird, allgemein auffindbar und verfügbar ist. Insofern kann die Einbeziehung von Web Service Registries in P2P-Netzwerke hohe Synergieeffekte mit sich bringen.

In der Regel sind Servicebeschreibungen für Maschinen bzw. Software nur eingeschränkt interpretierbar. Demzufolge ist menschliche Interaktion notwendig um zu erkennen, was ein Service leistet und wie dieser Service aufgerufen werden kann. Erst durch die Einbettung von Semantik werden Services ad hoc aufruf- und auffindbar. Insofern besteht eine wesentliche Herausforderung in der Schaffung einer semantischen Infrastruktur für das Publizieren, Auffinden, Komponieren und Aufrufen von Web Services in P2P-Netzwerken.

Der Anwendungsbereich des SATINE-Projektes ist die Reisebranche in der ein Großteil der Buchungen über zentralisierte Reservierungssysteme getätigt wird. Serviceanbieter wie auch Servicekonsumenten müssen beträchtliche Gebühren zahlen, um die proprietären Systeme nutzen zu können. Diese hohen Zugangsbarrieren stellen insbesondere für kleinere Firmen ein Problem dar. Aus Business-Sicht besteht daher die Herausforderung, eine offene Umgebung zu schaffen, in denen Services auf einfache Art und Weise publiziert und gefunden werden können, ohne größere finanzielle und technologische Investitionen tätigen zu müssen.

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ZIELE

Ziel von Satine ist die Entwicklung eines semantischen Interoperabilitäts-Frameworks für die Reiseindustrie. Das Framework wird Tools und Mechanismen für das Publizieren, Auffinden, Komponieren und Ausführen von Web Services anhand ihrer Semantik in Peer-to-Peer-Netzwerken bereitstellen. Im Einzelnen besteht die SATINE-Infrastruktur aus folgenden Komponenten:

1. Die im Projekt entwickelte P2P-Plattform verwendet semantische Routing-Mechanismen. Durch die Auswertung der semantischen Beschreibungen der im P2P-Netzwerk vorhandenen Ressourcen wird die automatisierte Auffindung und Ausführung von Web Services ermöglicht.

2. Ein Tool unterstützt Service-Provider bei der Kapselung von bestehenden Anwendungen als Web Services sowie bei deren semantische Beschreibung und Veröffentlichung im SATINE-Netzwerk.

3. Ein semantischer Wrapper für Service Registries ermöglicht das Publizieren von Ontologien in einer Registry sowie deren Abfrage auf Basis der in den Ontologien verwendeten Konzepte.

4. Ein visuelles Modellierungs-Tool erlaubt die Komposition von komplexen Services aus semantisch wohldefinierten Bausteinen.

5. Mittels eines Querying-Tools können semantische Abfragen erstellt und passende Web Services aufgefunden werden.

Basierend auf der SATINE-Infrastruktur wird eine innovative Pilotanwendung für die Reisebranche entwickelt. Entsprechende Ontologien für die semantische Beschreibung von Web Services und deren Suche werden auf Basis der durch das Open Travel Alliance Konsortium (OTA) veröffentlichten Spezifikationen erstellt. Da ein offener Ansatz verfolgt wird können Service-Provider auch ihrer eigenen Ontologien verwenden. Die in diesem Zusammenhang erforderlichen Transformationen von Servicebeschreibungen und Nachrichten werden durch den Einsatz von sogenannten Mapping-Ontologien und Mapping-Frameworks ermöglicht.

Im Projekt SATINE leitet FOKUS ein Arbeitspaket, dessen Ziel die Entwicklung von Tools für die semantische Anreicherung von Service Registries und die semantische Modellierung von komplexen Services ist. Darüber hinaus ist FOKUS für die Analyse und Spezifikation der Anforderungen im SATINE Projekt verantwortlich.

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TECHNOLOGIE

Mit der Web Ontology Language (OWL) können komplexe Ontologien beschrieben werden. OWL basiert auf dem Resource Description Framework (RDF) und erweitert dieses um zusätzliche Ausdrucksmittel. Damit steht der Semantic Web Community eine einheitliche, maschinenlesbare Sprache mit formaler Semantik zur Verfügung, mit der beliebige Informationen inhaltlich beschrieben werden können.

Die Semantik der im Reisesektor angebotenen Web Services kann mittels OWL für Services (OWL-S) definiert werden. OWL-S ist als Ontologie-Suite eine Anwendung von OWL. Unter Verwendung von OWL-S können die Funktionalität, Eigenschaften und Fähigkeiten von Diensten computerinterpretierbar beschrieben werden. Im SATINE-Projekt werden auf der Basis von OWL Ontologien für den Reisesektor und mittels OWL-S Ontologien für Web Services entworfen, die konform zu den Spezifikationen der Open Travel Alliance (OTA) sind.

Um verschiedene Ontologien des Reisesektors aufeinander abzubilden  wird das an der Universität Karlsruhe entwickelte Ontology MApping FRAmework (MAFRA) eingesetzt.

Als Teil des SATINE-Projekts werden UDDI und ebXML Registries in das P2P-Netzwerk eingebunden. Ein semantischer Registry-Wrapper ermöglicht die Suchen nach Dienste anhand ihrer semantischen Beschreibungen. Zu diesem Zweck werden die in den Ontologien definierten Konzepte auszugsweise in den Registries gespeichert und die Dienste diesen gespeicherten Konzepten zugeordnet.

Das SATINE-P2P-Netzwerk basiert auf JXTA. Die JXTA-Technologie umfasst eine Reihe von offenen und allgemeinen P2P-Protokollen, die es beliebigen mit dem Netzwerk verbundenen Geräten erlauben, miteinander zu kommunizieren und als Peers zusammenzuarbeiten. Im Rahmen des Projekts werden die JXTA-Routing-Algorithmen um semantische Aspekte erweitert.

Das im Rahmen des Projekts entwickelte Framework zur Komposition von Web Services wird es ermöglichen, komplexe Services auf semantischer Basis zu entwerfen und auszuführen. Als Workflows-Repräsentationsformat wird dabei die Business Process Execution Language for Web Services (BPEL) zum Einsatz kommen.

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PARTNER

Satine Konsortium:

• Middle East Technical University, Turkey

• Fraunhofer Institute, Germany

• European Dynamics Greece

• Oxymel, France

• Intro Solutions,Turkey

• Royal Melbourne Institute of Technology, Australia

• Fraunhofer Institute FOKUS, Germany