[論文レビュー] On the benefit of 3-tier SOA architecture promoting information sharing among TMS systems and Brazilian e- Government Web Services: A CT-e case study

Thiago Suzuki, Larissa Suzuki|arXiv (Cornell University)|May 26, 2020

E-Government and Public Services参考文献 13被引用数 5

ひとこと要約

本論文は、輸送管理システム（TMS）とブラジルのCT-e電子政府Webサービスを統合する3層型サービス指向アーキテクチャ（SOA）を提案し、リアルタイムのデータ交換を可能にし、紙ベースのプロセスへの依存を低減する。大手貨物輸送会社を対象とした事例研究により、文書処理および物流運用におけるデータ検証速度の向上、通信効率の向上、コスト削減が顕著に実現された。

ABSTRACT

Technological advances regarding software integration processes have revolutionized the communication between government and society, which are increasingly based on information and communication technologies (ICTs). Service-Oriented Architecture (SOA) has emerged originating new prospects for system integration within organizations and external partners, providing essential information for decision-making process. Brazilian e-Government initiatives has introduced as a national electronic document model known as Electronic Transportation Knowledge (CT-e), looking for simplifying additional obligations of taxpayers and, at the same time, allowing real-time monitoring of cargo transportation services provided by the Revenue. Nonetheless, there is a major challenge that prevents Transportation Management Systems (TMS) and Government to be benefited by this innovation, due to their distinct platforms and databases that prevent information exchange between them. This paper proposes an architectural solution to integrate TMS systems with CT-e Web Service applying concepts of SOA and N-tier architecture. Through a real case study of a large Cargo carrier, we report an increase in transportation knowledge management, speeding up in the communication and data validation process and several costs reduction including paper, printing, document storage and those involved in the necessary logistics that is needed to recover such documents.

研究の動機と目的

• TMSシステムとブラジルの電子政府Webサービス、特にCT-eシステムとの間の情報のスロットル（情報の孤立）問題に対処すること。
• 異なるプラットフォームやデータベースを有するTMSプラットフォームとCT-e Webサービスの間で、シームレスかつリアルタイムのデータ交換を可能にすること。
• 紙の文書作成、印刷、保存、物流回復プロセスに関連する運用コストを低減すること。
• 標準化されたサービスベースの統合を通じて、輸送知識管理の効率性と正確性を向上させること。
• 大手貨物輸送会社における実世界の事例研究を通じて、アーキテクチャ的ソリューションの妥当性を検証すること。

提案手法

• TMSと政府システムを分離するために、プレゼンテーション層、ビジネスロジック層、データアクセス層を有する3層型SOAアーキテクチャを設計すること。
• TMSとCT-e電子政府サービスとの間の相互運用性を実現するために、標準化されたWebサービスインターフェースを活用すること。
• ブラジルの電子政府基準に準拠したサービス契約およびメッセージフォーマットを実装すること。
• リアルタイムの文書提出および検証を可能にするために、セキュアでステートレスなサービス呼び出しを通じてTMSをCT-e Webサービスに統合すること。
• データ交換における応答性と障害耐性を向上させるために、非同期通信パターンを適用すること。
• 緩い結合性、再利用性、プラットフォーム非依存性といったSOAの原則を適用し、スケーラビリティと保守性を確保すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 TMSシステムは、どのようにしてブラジルのCT-e電子政府Webサービスと効果的に統合され、リアルタイムの情報共有が可能になるか？
• RQ2 TMSのような異種システムと政府プラットフォームとの間で、データ交換の障壁を最小限に抑えるアーキテクチャ的アプローチは何か？
• RQ3 3層型SOAを採用することで、輸送文書管理における運用コストの削減とプロセス効率の向上は、どの程度実現可能か？
• RQ4 TMSを国家レベルの電子政府サービス（CT-eなど）と統合するにあたり、主な技術的および組織的課題は何か？
• RQ5 提案されたアーキテクチャは、データ検証速度の向上と物理的文書への依存の低減をどのように実現するか？

主な発見

• 3層型SOAアーキテクチャにより、TMSとCT-e Webサービス間でのリアルタイムのデータ交換が成功裏に実現され、手動でのデータ入力と遅延が排除された。
• 統合により、紙の使用、印刷、物理的文書の保存コストが削減され、物理的コピーの必要性とその物流管理プロセスが不要になった。
• 自動化された機械可読のサービスインタラクションにより、手動による検証に代わって、データ検証時間が著しく短縮された。
• 標準化され、モジュール化されたサービスコンponentsにより、システムの信頼性と保守性が向上した。
• 事例研究により、文書回復および事務処理に関連する運用オーバーヘッドが明確に削減されたことが示された。
• ソリューションはスケーラブルかつ適応可能であり、CT-eを越えて将来的に他の電子政府サービスとの統合を支援できることが実証された。