Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

1. Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin ERP & System Integration, Helsinki, 29.3.2007 Juha Mykkänen, FT, tutkija Kuopion yliopisto, HIS-tutkimusyksikkö juha.mykkanen@uku.fi

2. Esityksen sisältö • Yhteentoimivuus: mistä se muodostuu • Eri tyyppisiin integrointivaatimuksiin vastaaminen • Palveluarkkitehtuurin hyödyt ja niiden arviointi • SOA ja standardointi • Konteksti: terveydenhuollon tietojärjestelmät • tietointensiivisyys, laajuus (puolet maailman käsitteistä liittyy lääketieteeseen) • heterogeenisyys (esim. KYS 180 tietojärjestelmää, monet käytössä >10 v) - ei liikkeelle "puhtaalta pöydältä" • esityksessä poimintoja soveltavasta tutkimuksesta n. 7 v • komponentit -> sovellusintegraatio -> palvelupohjaisuus • esityksen pyrky: integraatio SOA-näkökulmasta Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

3. Taustaa: SerAPI: Palveluarkkitehtuuri ja web-sovelluspalvelut terveydenhuollon ohjelmistotuotannossa ja integraatiossa • Tekesin FinnWell-ohjelmaan kuuluva hanke, 3 vuotta, 9/04 - 8/07 • 14 yritystä, 4 shp/terv.huollon organisaatiota, 3 tutkimusyksikköä • Joustavuus ja liitettävyys: SOA ja web services • Keskeiset näkökulmat: Terveydenhuollon prosessit, Ohjelmistotuotteet, Teknologia-alusta • Avoimet ohjelmistorajapinnat ja integraatio: • mm. Kontekstinhallinta, Ajanvaraus, potilasryhmittelyt (DRG ja perusterveydenhuollon avohoidon potilasryhmitys), Päätöksentuki, OID, potilaslistat, käyttäjä- ja potilastietojen rajapinnat, koodistorajapinnat • Standardointi • HL7 Finland Common Services SIG taustaprojekti • Healthcare Services Specification Project (HL7 ja OMG-standardointijärjestöt) • Käytännössä: soveltamiskohteita ja tarpeita sairaaloista ja tuotteista, tuloksina palvelurajapintoja ja arkkitehtuurimäärityksiä, menetelmiä, esimerkkitoteutuksia ja selvityksiä, "katse yli seuraavan vuosineljänneksen" Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

4. Keskeiset näkökulmat tarkemmin (SOA-jäsennin: monimutkaisen elefantin voi syödä vain pala kerrallaan) Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

5. Tietojärjestelmiin kohdistuvia tarpeita [Pekka Kähkipuro] Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

6. Yhteentoimivuus (interoperability)

7. Yhteentoimivuus-käsitteen merkitykset Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

8. Integrointitasot – mitä sovittava sovellusten yhdessä toimimiseksi Milloin? • järjestelmän elinkaari • toiminnallinen ja tietoarkkitehtuuri • sovellusarkkitehtuuri • tekninen arkkitehtuuri Mitä? Missä? Miten? • ratkaistava kaikissa sovellusintegraatio-tilanteissa [Peter Herzum, Oliver Sims] Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

9. SOA what: interoperability • SOA: lähestymistapa, jossa tietojärjestelmät ja prosessit koostetaan sovelluspalveluista • SOA ei ole arkkitehtuuri, mutta arkkitehtuuri (osat, niiden suhteet ja kehittämisperiaatteet) erittäin keskeinen • muutosherkkyys, toimialavastaavuus, uudelleenkäyttö • SOA yhteistoiminnallisuuden kannalta • yhdistelmä: EAI, BPM ja komponenttipohjaisuus • järjestelmäkokonaisuuden hahmottaminen palveluina • rajapinta- ja sopimuskeskeisyys • SOA-kehityksen paikallisten tavoitteiden määrittely • missä määrin eri yhteentoimivuustavoitteita korostetaan • mitkä integrointitasoista vakioidaan (ja millä ratkaisuilla), mitkä sovitetaan tapauskohtaisesti - vain osa asioista rajapinnoissa (lisäksi infrastruktuuri, policy-määrittelyt, käyttöliittymät jne.) Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

10. "...mutta kuinka missäkin tilanteessa saa kaikki nuo tasot ratkaistua?" Eri tyyppisiin integrointivaatimuksiin vastaaminen

11. Integrointimäärittelyn eteneminen [Mykkänen, Porrasmaa, Rannanheimo, Korpela: A process for specifying integration for multi-tier applications in healthcare. Int J Med Inf 2003:70(2-3):173-182.] Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

12. Tietopohjainen tiedonsiirto tai kopiointi tietokannat, viestit, dokumentit, deklaratiivinen yksinkertaisuus, runsaasti käytetty ”business documents” Prosessipohjainen määriteltyjen ja keskitetysti ylläpidettyjen prosessien kerros prosessin koordinaattori (orkestraatio), prosessien hajauttaminen (koreografia) työnkulkujen ymmärtämisestä määrittelyyn ja ohjaukseen Palvelupohjainen jaetut toiminnot ja operaatiot, yhteiset palvelut (common services) rpc-pohjainen middleware, Web services, imperatiivinen uudelleenkäyttö, vähemmän päällekkäistä tietoa, toiminnallisuutta, ylläpitoa ja toteutustyötä Käyttäjälähtöinen yhdenmukainen näkymä moniin järjestelmiin portaalit, sovellusten synkronointi käytettävyys, personointi, monikanavaisuus jne. Integrointimallit – vaatimusten ja perusratkaisujen ensisijainen luonne [David Linthicum] Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

13. Esimerkkejä integrointirajapinnoista Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

14. ... esimerkkejä (jatkuu) Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

15. SOA what: eri tyyppiset integrointitarpeet ja -ratkaisut • SOA:ssa korostetaan (usein) "suuria" rajapintoja ja dokumenttipohjaisuutta • public enterprise service (kumppanien välillä)? • "business activity + entity", sekä yleistetyllä että tarkalla tasolla • lisäksi otettava kantaa mm. • käyttäjätarpeet (vuorovaikutteisuus vs. "eräkäyttöinen" web-käyttöliittymä, portaalit, monikanavaisuus) • prosessikerros: linkitykset vanhoihin järjestelmiin ongelmallisia, prosessipalvelut, prosessimoottori vai koreografia • voidaan määritellä SOA-palveluina tai muuten arkkitehtuurissa • yhdenlaisilla palveluilla ei ratkaista kaikkea • arkkitehtuurin kerroksellisuus • palvelujen luokittelut (esim.): • integrointitapa • yleiskäyttöisyys: erityisesti YDINpalvelujen tunnistus ja uudelleenkäyttö • operaatioiden karkeajakoisuudessa vaatimuksista riippuvia eroja Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

16. "...mutta miten voin perustella SOA-lähestymistavan?" Palveluarkkitehtuurin hyödyt ja niiden arviointi

17. 3 evaluation (‘doing the right thing right’, evaluation in context) For all new technologies & prod- ucts 2 validation (‘doing the thing right’, ‘works in a real-life situation’) 1 verification (‘according to specifications’) Arviointi ja mittaaminen: tasot Saranummi N. Healthcare Technology Assessment and Evaluation. VTT Information Technology, 2003. Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

18. Lopputulos Kehittäminen Suunnittelu Valinta / Päätöksenteko Summatiivinen arviointi Ennen-jälkeen arviointi Formatiivinen arviointi Prosessi arviointi Tulosten ja vaikutusten arviointi Normatiivinen arviointi Arvioitavuuden arviointi Ennen-jälkeen arviointi Vaihtoehtojen arviointi Riskien analysointi Summatiivinen arviointi Normatiivinen arviointi OhjaaminenMittaaminen Tietojärjestelmien arviointitapoja Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

19. SOA ja web services - tavoitellut hyödyt (joita analysoitu SerAPI:ssa, ei normalisoitu) • käyttäjäorganisaation hyödyt • toiminnallinen joustavuus, sovellusten uudelleenkäyttö, sovellusten parantunut liitettävyys, jo tehtyjen investointien hyödyntäminen, sovellushankinta- ja integraatiokustannusten aleneminen, tietojärjestelmäympäristön vähittäinen kehitys, prosessien määrittely ja tukeminen, järjestelmäympäristön tehostunut hallinta ja ylläpito, parantunut käytettävyys, tietotekniikan ja toiminnan lähentäminen • sovelluskehityshyödyt • uusien palvelujen ja sovellusten nopea toteuttaminen, integroinnin tehostuminen kumppanijärjestelmiin, palveluiden ja komponenttien uudelleenkäyttö, inkrementaalinen kehittäminen, kehitysympäristöjen valinnanvara, teknologian keveys ja opittavuus • tekniset hyödyt • tekninen joustavuus, infrastruktuurin uudelleenkäyttö, välineautomaatio, eri tekniikoilla tehtyjen sovellusten ja palvelujen liittäminen, sovelluspalveluiden ja hyödyntäjien löysä kytkentä, globaalien teknisten standardien käyttö, järjestelmien hajautus Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

20. Mittarit ja suureet: tyypit ja aihealueet • tyypit: lukumäärämittarit, työmäärä- ja ajalliset mittarit, laadulliset mittarit, taloudelliset mittarit • osa-alueet: käyttäjä-ja asiakastyytyväisyys, käytettävyys ja saatavuus, toimintaprosessit, tiedot, kehitys- ja integraatioprosessi (toimittaja + asiakas), tekniset mittarit • yht. 126 eri kokoista suuretta ja mittaria, esim. • muutospyyntöjen määrä (ITIL) • palvelun saatavuus (availability) % • käyttäjäkokemukset (kysely) työnkuvan muutoksista • kassavirta-analyysi (sis. nykyarvo, diskonttokorko jne.) • Mean Time Between Failures (MTBF) • tietojen päällekkäiseen syöttöön käytetty aika Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

21. Mittausesimerkki: järjestelmäympäristön tehostunut hallinta ja ylläpito • toisaalta mitataan organisaation "SOA-tasoa", toisaalta ylläpito- ja hallintatyön "tehoa" • tunnistettu asiaan liittyvät 46 (10+13+11+12) mittaria • valittu mitattavissa olevia, poistettu päällekkäisiä ja välillisiä mittareita, tavoitetasot määriteltävä mittareiden kautta • valitut 12 ydinmittaria (suluissa tavoitesuunta) • lukumäärä: päällekkäisten tietojen määrä eri järjestelmissä (), sovelluspalvelujen lukumäärä (), virhetilanteiden lukumäärä () • työmäärä ja ajalliset: MTTR (), sovelluspalvelujen saatavuus (), palvelujen vasteajat (), prosessimuutosten osuus, jotka voidaan tehdä ilman palvelujen muokkaamista (% ) • laadulliset: ylläpidon kokemat työnkuvan muutokset, tiedon eheys -mm. EUCS (), prosessien seurantatietojen saatavuus () • taloudelliset: ylläpitokustannukset (), IUM - Impacted User Minutes (), hankinta- ja integraatiokustannukset (keskipitkällä aikavälillä ) Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

22. "...mutta eikö jotain voisi saada valmiina, mitäs muut tekevät?" SOA ja standardointi

23. Standardit ja standardointi • standardi: tunnustetun osapuolen hyväksymä dokumentti, jossa on määritelty yleistä ja toistuvaa käyttöä varten sääntöjä, ohjeita tai piirteitä tuotteille, prosesseille tai palveluille • tavoitteet ja motivaatiot: • yhdenmukaistaminen (laatu, tehokkuus) • yhteensopivuus (palvelut, sovellukset, tekniikat) • objektiivisuus (mittaus, neutraalius, monenvälisyys) • oikeus (sääntely, tasapuolisuus) • johtoaseman luominen (kilpailuedut) Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

24. Standardien osa-alueita (terveydenhuollon tietojärjestelmät) Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

25. 1. HL7 versio 2, nykytila 2,67 Tavoitetaso 3,60 2. HL7 versio 3, nykytila 0,38 Tavoitetaso 2,80 3. CDA (Clinical Document Architecture), nykytila 1,43 Tavoitetaso 2,75 4. IHE (Integrating Healthcare Enterprice), nykytila 0,40 Tavoitetaso 1,50 5. DICOM, nykytila 1,29 Tavoitetaso 2,00 6. CCOW, nykytila 0,14 Tavoitetaso 1,50 7. Arden syntax, nykytila 0,00 Tavoitetaso 0,33 8. OMG Healthcare-standardit, nykytila 0,43 Tavoitetaso 0,33 9. HISA, nykytila 0,00 Tavoitetaso 0,33 10. Muut CEN TC 251 standardit, nykytila 0,43 Tavoitetaso 1,13 Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

26. SOA what - standardointi • näennäisesti vastakkaisia tavoitteita: joustavuus (SOA) vs. yhdenmukaisuus (standardit) • SOA-joustavuuden perustana kuitenkin modulaarisuus, avoimuus, sopimuksellisuus, joita kaikkia standardit tukevat • vaarana liika yleistäminen, "maximize reuse minimize use" • toimialastandardeilla (epäyhteensopivia) oletuksia arkkitehtuurista ja integrointimalleista - sovitusta tarvitaan • tekninen ja sisällöllinen (toiminnot, tiedot, semantiikka) taso • web services, WS-* tekniset edut selviä, mutta runsaasti soveltamistapoja • näkyvissä: siirtymä teknisistä standardeista sisällöllisiin: toimialakohtaiset viite- ja tietomallit, prosessimäärittelyt • tulossa: profiiliajattelu = toisiaan täydentävien standardien valinta + rajoitteita yleisten standardien soveltamiseen • ebXML, RosettaNet, WS-I, IHE integration profiles, HL7 + CEN TC251 semantic profiles, HL7 functional profiles Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

27. "...entäs sitten?" Yhteenveto

28. Organisaation SOA-paletti • strategiset tavoitteet: priorisointi, omistajuus, ydinprosessit ja -palvelut • viitearkkitehtuuri (kokonaisuuden jäsentämiseen) • osat (esim. SOMA): käyttöliittymät, prosessit, sovelluspalvelut, komponentit, järjestelmät, integrointiarkkitehtuuri, hallinta • paikalliset valinnat • pelisäännöt kuhunkin arkkitehtuurin osaan: tekniset käytännöt, hankintastrategiat, metadata, keskeiset standardit • uudelleenkäytettävä infrastruktuuri (tekniset alustavalinnat, ESB?) • kehitys / hankinta / integraatioprosessi • siirtymä tietokantapohjaisesta ajattelusta tehtäväpohjaiseen • toimialan asiantuntemuksen valtaistaminen kehitykseen • top-down (prosessikuvaukset) ja bottom-up ("valmiit" komponentit) yhdistäminen • strategiset kumppanuudet: ydinjärjestelmä + integraattori • lähtö- ja tavoitetasojen määrittely (kypsyysmallit) Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

29. maksimoitu joustavuus plug and play-tarkkuus Kriittiset valinnat matala toteutuskynnys korkean tason yhdenmukaisuus vähäinen invasiivisuus standardienmukaiset hankinnat paikallinen sovittaminen = painotuksia monenvälisissä terveydenhuollon IT-hankkeissa Suomessa = esimerkki suuren USA:laisen terveyspalvelujen tarjoajan IT-strategiasta Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

30. Yhteenveto • SOA integraation syventäjänä: IT-integraatiosta tietojärjestelmien ja toiminnan yhdessä kehittämiseen • web services ja standardit ratkaisevat vain jotkin integrointitasot - paljon jää edelleen paikallisesti tarkennettavaksi • tieto-, palvelu-, käyttäjä- ja prosessi-integraatio – erilaiset palvelut ja käyttötavat erilaisiin tarpeisiin • liikkeelle "pikavoitoista" tai "kipupisteistä" • (vaihtoehto: infrastruktuurin pitkäjänteinen kehittäminen) • early learning - integration - reengineering - cultural integration • alkuvaiheessa hyödyt uudelleenkäytöstä, sitten yhdenmukaisuudesta, myöhemmin mukautuvuudesta • ...mutta yhteentoimivuus on vain osa ratkaisua... • liiketoiminta-ajurit, riskit, elinkaari, hallinta, hallinta, hallinta, hallinta Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin

31. www.uku.fi/tike/his/serapi/ Kiitos • Tämä työ on osa SerAPI-hanketta, johon osallistuvat TEKES, Medici Data Oy, Datawell Oy, Fujitsu Services Oy, Pohjois-Savon sairaanhoitopiiri, WM-data Oy, Commit; Oy, Intersystems B.V. Finland, Mediconsult Oy, Microsoft Oy, Oracle Finland Oy, Satakunnan sairaanhoitopiiri, Bea Systems Oy, Helsingin ja Uudenmaan sairaanhoitopiiri, Kuopion kaupunki, Kustannus Oy Duodecim, Mawell Oy Juha.Mykkanen@uku.fi Sovellusintegraatiosta palveluarkkitehtuuriin