Data Mapping and Serialization in a Service-Oriented Information System

Toiminnanohjausjärjestelmien tarkoitus on yhdistää organisaation tietovirtoja yhden tietojärjestelmän alle ja palvella montaa käyttäjäryhmää. Samanaikaisesti organisaatiot tavoittelevat tehokkaampaa resurssien hyödyntämistä ja parempaa tiedonkulkua organisaation elimien välillä. Toiminnanohjausjärjestelmä voidaan toteuttaa palvelukeskeisenä tietojärjestelmänä. Palvelupohjaisuus onkin ollut ohjaavana suunnittelulähtökohtana Suomessa terveydenhuollon tietojärjestelmissä. Organisaation laajuisella toiminnanohjausjärjestelmällä voi olla useita käyttäjiä yhtä aikaa. Tällöin on välttämätöntä, että järjestelmä reagoi nopeasti muutoksiin ja tiedottaa muutoksista käyttäjiä. Yksi suurimmista suorituskykyyn vaikuttavista tekijöistä suurissa tietojärjestelmissä on tiedon haku, käsittely ja kuljetus verkon yli järjestelmän eri komponenteille. Tiedon välityksen toteutukselle tietokannasta aina käyttäjälle asti asetetaan kovia tehokkuushaasteita. Tässä työssä selvitettiin palvelupohjaisen tietojärjestelmän ratkaisuvaihtoehtoja suorituskykyisen tiedonkulun toteuttamiselle. Työn tarkastelun kohteena toimi Turun PET-keskukselle tehtävä ERP-järjestelmä. Järjestelmä voidaan jakaa kokonaisuuksiin kerrosten pohjalta. Käyttöliittymäkerroksen kattava asiakassovellus on hajautettu palvelu- ja tietokantakerroksesta tiedonsiirtokerroksen avulla. Työssä ratkaisuksi tarjottiin teknologia- ja suunnitteluratkaisukokonaisuutta, jonka muodostavat .NET-sovelluskehyksen tarjoamat komponentit. Käyttöliittymäkerros toteutettiin graafisella rajapintakerroksella WPF ja MVVM-suunnitteluratkaisun avulla. Palvelu- ja tiedonsiirtokerros toteutettiin WCF-ohjelmistokehyksen avulla ja tietokantakerros Entity Framework -sovelluskehyksellä. Tiedonsiirto perustui päätepisteisiin ja kaksisuuntaiseen tiedonkulkuun suorituskykyistä TCP-protokollaa käyttäen. Tietokanta luotiin olio-relaatio-kuvauksella Entity Frameworkin käsitteellisestä mallista. Työssä esitelty ratkaisukokonaisuus sopii suorituskykytestien ja arvioinnin pohjalta hyvin PET ERP -järjestelmän toteutukseen. Ratkaisua voidaan käyttää myös yleisesti palvelupohjaisten tietojärjestelmien toteutuksen perustana. Käytetyt sovelluskehykset ja komponentit ovat hyvin muunneltavia ja yleiskäyttöisiä.The purpose of enterprise resource planning systems is to combine organizations data flows and serve different kind of user groups. At the same time organizations seek to improve their use of resources and communication between organization’s different parts. Service-oriented data system is one of the methods to develop an enterprise resource planning system. Service-Orientation is actually a leading designing pattern for health care data systems in Finland. Organization wide enterprise resource planning system can have multiple users at the same time. It is vital for the system to react changes rapidly and inform users at once. In these data systems one of the biggest performance factors is querying, handling and transferring of data. Implementing data transfer from database to the user is challenging at the performance point of view. This master’s thesis describes ways to implement server-oriented data systems with effective data transmission. This thesis examines an ERP-system developed to Turku PET-center. The system can be divided to layers based on their purpose. Presentation layer covering the client application is distributed from service and data access layers with data transfer layer. Solution for this challenge in this thesis is design patterns and components provided by .NET Framework. Presentation layer is implemented with graphical subsystem WPF and MVVM design pattern. Service layer and data transfer are implemented with WCF framework and data access layer uses Entity Framework. Data transfer is based on WCF endpoints with high performance TCP protocol and duplex communication. Database is created from Entity Frameworks conceptual model using object-relational mapping. Solution described in this thesis fits well in the implementation of PET ERP -system based on performance comparisons and evaluations. Provided solution is also suitable for the implementation of server-oriented data systems in general. Frameworks and components used in this work are flexible and interoperable