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Integration of international, heterogeneous business communities into an e-Delivery network
Philip Helger
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Informatik
Betreuer*in
Christian Huemer
DOI
10.25365/thesis.34562
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30476.73938.769161-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die elektronische Rechnung ist einer der großen Hoffnungsträger für die Realisierung von Einsparungen in Unternehmen. Steigt der gesamte öffentliche Bereich vollständig auf e-Rechnungen um, sind alleine in Österreich jährliche Einsparungen von rund 600 Millionen Euro möglich. Mit dem ERPEL-Netzwerk und der PEPPOL-Infrastruktur stehen zwei mächtige Netzwerke im Bereich e-Procurement zur Verfügung.
Das an der technischen Universität Wien gestartete Forschungsprojekt ERPEL (E-business Registry Permitting Enterprise Liaisons) hat sich zum Ziel gesetzt, die Heterogenität von IT-Lösungen zwischen Geschäftspartnern zu harmonisieren. Dabei wurden neben den technischen Aspekten auch prozessuale Aspekte berücksichtigt. ERPEL ist generisch spezifiziert, hat sich aber inhaltlich auf den Bereich e-Procurement fokussiert. Es wurde ein eigenes Dokumentenformat namens "ERPEL" spezifiziert und einfache Standard-Geschäftsprozesse für KMUs entworfen. Als dritte Säule wurde eine Registry entworfen deren Ziel es war, eine leichte Auffindbarkeit von Geschäftspartnern sicherzustellen. Dabei wurde besonders darauf geachtet, dass die Probleme existierender Registries mit diesem Ansatz gelöst werden können. Die Vertrauenswürdigkeit von Geschäftspartnern soll dabei über den "Friend-of-a-Friend"-Ansatz sichergestellt werden. Die Übermittlung aller ERPEL-Dokumente erfolgt über den zentralen Messaging Hub. Dieser ist in der Lage Dokumente zu validieren und ggf. auch zwischenzuspeichern, falls der Empfänger zum Zeitpunkt des Einlangens des Dokuments nicht mit dem Netzwerk verbunden ist. Der sichere Austausch von Dokumenten erfolgt via Web Services über SMTP, um KMUs nicht die Notwendigkeit einer eigenen IT-Infrastruktur für einen Webserver aufzubürden.
PEPPOL (Pan-European Public Procurement On-Line) war ein europäisches Projekt, dessen Ziel es war, den Austausch von elektronischen Beschaffungsdokumenten innerhalb von Europa zu vereinheitlichen. Es wurde zwischen 2009 und 2012 von 11 europäischen Ländern, darunter auch Österreich, umgesetzt. Das in PEPPOL verwendete "4-corner model" hat sich als äußerst flexibler und vor allem praktikabler Ansatz erwiesen. Das verwendete Identifikationsschema für Netzwerkteilnehmer versucht soweit wie möglich existierende Identifier zu verwenden und keine neuen Identifier einzuführen. Die Sicherheit der übertragenen Dokumente wird mit elektronischen Zertifikaten, die auf einer eigenen PKI basieren, erreicht. Das Verzeichnis sämtlicher Netzwerk-Teilnehmer wird in der zentralen SML-Komponente verwaltet. Der SML dient als Frontend zum DNS und ist in den eigentlichen Datenaustausch nicht involviert. Der SMP ist der dezentrale Teil der PEPPOL-Registry. Ein SMP speichert pro Teilnehmer jene Prozesse und Dokumententypen, die er unterstützt und unter welcher URL der entsprechende Access Point für den Empfang von Dokumenten erreichbar ist. Relevante Änderungen für das DNS werden vom SMP automatisiert an den SML kommuniziert, der anschließend das DNS aktualisiert.
Der Dokumentenaustausch in PEPPOL wird über Access Points (APs) durchgeführt. Diese implementieren ein auf Web Service Technologie basierendes Protokoll. Für ein funktionierendes Zusammenspiel aller verwendeten Technologien wurde das von allen APs zu unterstützende START-Profil entwickelt. Es definiert den Datenaustausch zwischen Service Providern im "4-corner-model". Zusätzlich zur Datenübertragung wurden auch Dokumenten-Validierungsregeln auf Basis von XML Schema und Schematron entwickelt. Im Rahmen von PEPPOL entstand auch eine Referenzimplementierung in Java, die heute in vielen Unternehmen im Einsatz ist.
Das für die Kopplung zwischen ERPEL und PEPPOL entstandene Software-Paket hört auf den Namen ERPOL. Durch die Umsetzung von ERPOL konnte gezeigt werden, dass die Mächtigkeit beider Netzwerke mit vertretbarem Aufwand kombinierbar ist. Zuerst wurde eine Registry-Schnittstelle, die die ERPEL Registry mit einem SMP verbindet, entworfen. Diese wurde mit einer proprietären REST-Schnittstelle umgesetzt, um auf ein sich eventuell änderndes SMP-Datenmodel einfacher reagieren zu können. Die ERPEL-Registry ist in diesem Fall das führende System und ruft nur bei Bedarf diese Schnittstelle auf, damit Änderungen auch im PEPPOL-Netzwerk sichtbar werden. Der SMP kümmert sich dann selbständig um die Kommunikation mit dem SML und der damit verbundenen Aktualisierung des DNS.
Die zweite von ERPOL implementierte Schnittstelle ist die des Dokumentenaustauschs. Als Schnittmenge der von ERPEL und PEPPOL unterstützten Dokumententypen wurden bidirektionale Transformationen von Bestellungen und Rechnungen umgesetzt. Der eigentliche Dokumentenaustausch findet immer über JMS statt. Durch die Verwendung von einem Message Broker wird die Kommunikation entkoppelt und die starken Abhängigkeiten zwischen den Software-Komponenten reduziert.
ERPOL nimmt eingehende Nachrichten aus einer JMS-Queue entgegen, validiert diese nach dem Quellformat, transformiert sie ins Zielformat, validiert das Ergebnis gegen das Zielformat und stellt sie in eine JMS-Ausgangsqueue, von wo aus die eigentliche Versendung stattfindet. Das eigentliche Versenden der Dokumente im AP erfolgt über eine eigene Web-Applikation, die die Daten aus der JMS-Queue entgegen nimmt und mit Hilfe der Referenzimplementierung versendet. Das Empfangen einer Nachricht wird immer vom AP durchgeführt. Um diese Daten in eine JMS-Queue zu stellen, wurde ein AP-Plugin entwickelt, dass sich in die Empfangslogik des AP einhängt, die Dokumente validiert und anschließend zur Weiterverarbeitung per JMS an ERPOL sendet. Sämtliche Artefakte wurden mit Java 1.6 umgesetzt und sind plattformübergreifend einsetzbar.
Zum Testen von ERPOL wurde eine eigene Web-Applikation entwickelt, mit der der Dokumentenaustausch in beide Richtungen getestet werden kann. Dabei kann jede Absender- und Empfängerseite durch eine Testinstanz ersetzt werden, um z.B. nur die Transformation oder nur die JMS-Konfiguration testen zu können.
Anhand der Case Study "Übermittlung einer e-Rechnung an den österreichischen Bund" konnte gezeigt werden, dass die ERPOL-Schnittstelle wie erwartet funktioniert und die Anforderungen erfüllt. Es wurden dabei e-Rechnungen, die den Anforderungen des österreichischen Bundes entsprechen, von ERPEL über ERPOL an die PEPPOL-Schnittstelle von "E-Rechnung an den Bund" gesendet und die erwartete Antwort empfangen.
Abstract
(Englisch)
Electronic invoicing is one of the main areas where major savings can be achieved in modern business entities. If the whole public sector in Austria would switch to electronic invoicing, yearly savings up to 600 million Euros could be acquired. The ERPEL network and the PEPPOL project are two powerful examples of electronic networks which exploit great potentials in this area.
ERPEL (E-business Registry Permitting Enterprise Liaisons) is a research project at the Vienna University of Technology. Its goal is to reduce the heterogeneities of IT solutions between business partners considering both technical and procedural aspects. ERPEL is designed in a generic way but focuses on e-Procurement. It defines its own "ERPEL" document type and simple default business processes for SMEs. ERPEL also designed a registry aiming for easy finding of business partners. A special focus was put on the avoidance of the errors made in other registries. Trust between business partners is ensured with the "friend-of-a-friend" model. The transmission of all ERPEL documents happens centrally via the so called "Messaging Hub". Its purpose is to route and validate documents and to temporarily save them if the receiver is not available to the network at the time of transmission. Technically the transmission happens with Web Services to avoid fostering SMEs to build up their own IT infrastructure.
PEPPOL (Pan-European Public Procurement On-Line) was a European project aiming to harmonize the exchange of e-Procurement documents within Europe. It was implemented between 2009 and 2012 by 11 European countries including Austria. The "4-corner-model" has proven to be a flexible and feasible solution for PEPPOL’s document exchange. The identification scheme for participants reuses existing and avoids assigning new identifiers where possible. Security of transmitted documents is ensured with digital signatures that are based on a special PEPPOL PKI. The list of all PEPPOL participants is managed by the central SML component that is a frontend to the DNS. The SML is only invoked during the creation, modification or deletion of a participant but not during a document transmission. The SMP is the decentralized part of the PEPPOL registry storing the supported processes, document types and Access Point endpoint URLs on a per-participant base. DNS relevant changes in an SMP are automatically communicated to the SML which in turn updates the DNS.
The main document transmission in PEPPOL is achieved by using Access Points (APs). They are implementing a Web service based protocol for achieving an asynchronous, secure and non-repudiable document transmission. The assembly of all these Web service standards was specified by PEPPOL as the "START" profile. PEPPOL also defined document validation rules based on XML Schema and Schematron. Finally within PEPPOL a reference implementation of all components was created that is still in use in many companies.
The ERPEL-PEPPOL coupling artifact created in this thesis is called ERPOL. By creating ERPOL it was shown that both networks are easily connectable with reasonable effort. First an interface from the ERPEL registry to the PEPPOL SMP was designed. It was implemented using a custom REST interface to add flexibility for an eventually changing data model within the SMP. The ERPEL registry is the leading system and invokes the SMP interface only when necessary. The SMP than communicates with the SML which in turn updates the DNS.
Besides the registry interface ERPOL contains a document exchange interface for e-Invoices and e-Orders including the transformation between the ERPEL format and the UBL format. Since UBL is a very large and complex format the transformation from UBL may incorporate some loss of information due to missing fields in the receiver format. The main document exchange happens via JMS (Java Message Service) which is an excellent tool to decouple the communication and reduce strong dependencies between software components. Incoming documents are validated, transformed and validated against the target format by ERPOL before they are passed to the outbound JMS queue. The main transmission of documents via PEPPOL happens through a separate web application which takes a message from a JMS queue and sends it using the facilities of the reference implementation. The receiving of PEPPOL messages is done by a special software plugin of the Access Point which puts incoming messages into a JMS queue for further processing by ERPOL. All ERPOL artifacts were developed using Java 1.6 and can be used platform agnostic.
Testing of ERPOL was an integral part of the development. Besides unit tests a separate web application was developed that helps in testing the document exchange in both directions. Both sender and receiver side can be replaced with mock objects to test ERPOL in standalone environments.
Finally the case study "Sending an e-Invoice to the Austrian government" has shown that ERPOL works as designed and is capable of transmitting an ERPEL invoice via PEPPOL to the Austrian government.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
ERPEL PEPPOL ERPOL eInvoice eProcurement eBilling eGovernment SMP ebInterface UBL ER>B
Schlagwörter
(Deutsch)
ERPEL PEPPOL ERPOL eRechnung eInvoice eProcurement eBilling eGovernment SMP ebInterface UBL ER>B
Autor*innen
Philip Helger
Haupttitel (Deutsch)
Integration of international, heterogeneous business communities into an e-Delivery network
Publikationsjahr
2014
Umfangsangabe
131 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Christian Huemer
AC Nummer
AC12183241
Utheses ID
30677
Studienkennzahl
UA | 066 | 926 | |