Национальная модель обмена информацией - National Information Exchange Model

Национальная модель обмена информацией
Положение делОпубликовано
Год начался2005
Последняя версия4.2
1 октября 2019 г.
ОрганизацияИсполнительный руководящий совет NIEM
Базовые стандартыXML, Схема XML
Связанные стандартыGJXDM
ДоменРаспространение информации
СокращениеNIEM
Интернет сайтСайт NIEM

В Национальная модель обмена информацией (NIEM) (/пям/ ним ) является XML -основан обмен информацией рамки из Соединенные Штаты. NIEM представляет собой совместное партнерство агентств и организаций на всех уровнях государственного управления (федерального, государственного, племенного и местного) и с частным сектором. Целью этого партнерства является эффективный и действенный обмен важной информацией в ключевых точках принятия решений по всей справедливость, общественная безопасность, управление чрезвычайными ситуациями и стихийными бедствиями, интеллект, и внутренняя безопасность предприятие. NIEM предназначен для разработки, распространения и поддержки стандартов и процессов обмена информацией в масштабе предприятия, которые позволят юрисдикции для автоматизации обмена информацией.

NIEM - это продукт Министерство юстиции США с Модель данных XML Global Justice (GJXDM) проект. NIEM в настоящее время расширяется за счет включения других федеральных агентств и агентств штата, таких как Офис директора национальной разведки, Министерство обороны США, Федеральное Бюро Расследований, Техас, Флорида, Нью-Йорк, Пенсильвания, и другие.

Вступление

NIEM разработан для облегчения создания автоматизированных обменов информацией в масштабе предприятия, которые можно единообразно развивать, централизованно поддерживать, быстро идентифицировать и обнаруживать, а также эффективно повторно использовать.

Ключевые идеи

Следующие ключевые концепции необходимы для понимания цели, архитектуры, процессов и других возможностей NIEM, а также для создания общей базы знаний, с помощью которой можно развить способность эффективно использовать NIEM.

Компоненты данных. Основным строительным блоком NIEM является компонент данных. Компоненты данных - это основные элементы бизнес-данных, представляющие реальные объекты и концепции. Информацию, которой обмениваются агентства, можно разбить на отдельные компоненты - например, информацию о людях, местах, материальных вещах и событиях. Компоненты, которые часто и единообразно используются на практике, указаны в NIEM и затем могут быть повторно использованы практикующими специалистами для обмена информацией, независимо от характера их бизнеса или операционного контекста их обмена, при условии, что они семантически согласованы.

Документация по пакету обмена информацией. Информация, которой обычно или повсеместно обмениваются между участвующими доменами, может быть организована в пакеты обмена информацией (IEP) в виде схем XML. Примером такого сбора информации являются данные, связанные с арестом. Обмениваемые данные включают в себя не только описательные и личные идентификационные данные в отношении арестованного лица (т. Е. Компонент личности, описанный выше), но также информацию о предполагаемом правонарушении, месте совершения преступления, сотруднике, производившем арест, и т. Д. набор данных, который фактически передается между агентствами для определенной деловой цели (например, для инициирования обвинительного документа местным прокурором). Он включает фактический экземпляр XML, который доставляет полезные данные или информацию. Дополнительная информация об этом конкретном обмене может быть дополнительно задокументирована в виде документация пакета обмена информацией (IEPD ), который также содержит данные, описывающие структуру, содержание и другие артефакты обмена информацией. IEPD поддерживает определенный набор бизнес-требований в условиях эксплуатации.

NIEM Core. Компоненты данных в рамках обмена информацией, которые являются универсальными и понятными для всех (или почти всех) доменов, идентифицируются как универсальные компоненты (например, лицо, адрес и организация). Чтобы стать универсальным компонентом, необходимо согласие всех доменов в отношении семантики и структуры компонента. Набор универсальных компонентов NIEM стабилен (однажды установлен) и относительно невелик.

Домены. Для целей NIEM домен относится к коммерческому предприятию, в широком смысле отражающему агентства, правительственные подразделения, операционные функции, услуги и информационные системы, которые организованы или связаны для достижения общих целей. Домены NIEM организованы таким образом, чтобы облегчить управление, и каждый из них обладает некоторой степенью устойчивости. Каждая область традиционно включает в себя сплоченную группу управляющих данными, которые являются экспертами в предметной области (SME), обладают определенным уровнем полномочий в пределах областей, которые они представляют, и участвуют в процессах, связанных с гармонизацией конфликтов и разрешением неоднозначности компонентов данных.

Сообщества по интересам. Сообщества интересов (COI) - это совместные группы пользователей, которые обмениваются информацией для достижения общих целей, интересов, миссий или бизнес-процессов и, следовательно, должны иметь общий словарь для информации, которой они обмениваются. COI повторно используют компоненты данных и артефакты, найденные в NIEM, для документирования обмена информацией. Один или несколько COI могут координировать разработку нового контента предметной области, поскольку они выявляют пробелы в компонентах данных, необходимых для документирования обмена информацией.

Соответствие NIEM. Есть Правила соответствия NIEM которые служат руководством для агентств, использующих NIEM, для осуществления обмена информацией. Грантополучатели, разрабатывающие межведомственные обмены на основе XML, должны соблюдать специальные условия, содержащиеся в гранте, и следовать соответствующим руководящим принципам реализации NIEM.

Организационная поддержка

Офис управления программой NIEM

Офис управления программами NIEM (PMO) выполняет следующие функции:

  • Объединить заинтересованные стороны, агентства, а также домены и COI, которые они представляют, для определения требований к обмену информацией в повседневных операционных и чрезвычайных ситуациях;
  • Разработка стандартов обмена информацией, общей лексики и онлайн-хранилища документации пакетов обмена информацией и компонентов данных, поддерживающих обмен информацией;
  • Предоставлять технические инструменты, процессы и методологии для поддержки анализа, разработки, обнаружения, распространения и повторного использования стандартов и документов обмена; и
  • Предоставлять услуги по обучению, технической помощи, коммуникации, разъяснительной работе и поддержке внедрения для обмена информацией на основе NIEM.

Обучение и другие технические ресурсы

NIEM - это постоянно развивающаяся программа, и к ней постоянно присоединяются новые агентства и COI. По мере появления новых заинтересованных сторон им необходимо получать информацию, чтобы понять и узнать основные возможности NIEM и способы участия в обмене информацией NIE. NIEM.gov предоставляет учебные материалы, такие как брифинги и документацию по процессам, а также другие ресурсы, такие как Служба поддержки и база знаний национальных стандартов обмена информацией. Обучение дает заинтересованным сторонам знания и ноу-хау, необходимые для использования инструментов и других возможностей, предоставляемых NIEM. Инструменты NIEM и возможности обучения более подробно описаны ниже. Другие учебные материалы, такие как брифинги для руководителей, маркетинговые материалы и брифинги для конференций и семинаров, предлагаются время от времени и адаптируются в зависимости от аудитории. Выбор онлайн-материалов также доступен как на главном веб-сайте NIEM.gov, так и на таких ресурсах, как Youtube.com (поиск по обучению NIEM).

Сайт NIEM.gov

В Веб-сайт NIEM служит основным средством, с помощью которого NIEM может предоставлять последнюю документацию и загружаемые материалы тем, кто интересуется NIEM. Он также служит отправной точкой для тех, кто хочет связаться с персоналом NIEM с вопросами, поддержкой и информационными запросами. По мере развития связанных проектов, инструментов и ресурсов поддержки вокруг NIEM, веб-сайт будет расширяться как центр для этих дополнительных ресурсов.

Технические стандарты

NIEM принимает стандарт Схема XML конструкции и методы, такие как роли, ассоциации и дополнения из отраслевых стандартов, таких как Консорциум World Wide Web (W3C) Схема XML язык.

Схемы NIEM

Эталонные схемы NIEM - это набор взаимосвязанных схем, которые определяют компоненты данных NIEM. Каждая схема определяет собственное целевое пространство имен. Схемы в наборе ссылок могут импортировать друг друга по пространству имен, чтобы использовать (или повторно использовать) компоненты, которые они определяют. Как правило, схемы ссылок на домен импортируют схемы из ядра. Набор эталонных схем NIEM представляет полный набор компонентов данных в NIEM.

С архитектурой NIEM связаны следующие виды схем XML:

  • Эталонные схемы NIEM: Схемы, содержащие контент, созданный или одобренный руководящими комитетами NIEM, периодически выпускаются в распределении схем.
  • Схема подмножества: схема, соответствующая NIEM, содержащая только те части эталонных схем, которые необходимы для поддержки конкретного обмена.
  • Схемы поддержки: NIEM включает три специальные схемы: appinfo, структуры и прокси для аннотирования и структурирования схем, совместимых с NIEM.
  • Схема расширения: схема, соответствующая NIEM, которая добавляет контент, специфичный для домена или приложения, в базовую модель NIEM.
  • Схема обмена: схема, соответствующая NIEM, которая определяет документ в конкретном обмене.
  • Схема ограничения: схема, соответствующая NIEM, которая добавляет дополнительные ограничения к экземплярам, ​​совместимым с NIEM, но которая, как предполагается, проверяется совместно с существующими схемами, совместимыми с NIEM или подмножеством схем. Схема ограничений не требует проверки ограничений, которые применяются другими схемами.
  • Схемы списков кодов: схема, соответствующая NIEM, которая предоставляет список допустимых значений, которыми будет ограничен элемент данных.

Единственными обязательными схемами для проверки являются эталонные схемы NIEM или правильное подмножество, однако спецификация IEPD требует, чтобы IEPD включал схему обмена (вместе со ссылочными схемами или подмножествами), чтобы считаться полным IEPD. При необходимости схемы NIEM могут импортировать дополнительные схемы, такие как схемы кодовых таблиц. Необязательная схема расширения может использоваться для добавления расширенных типов и свойств для компонентов, не содержащихся в NIEM, но необходимых для обмена.

Правила именования и проектирования NIEM (NDR)

Правила именования и проектирования для NIEM задокументированы в NIEM NDR, который определяет модель данных, компоненты XML и данные XML для использования с NIEM и обеспечивает основу для Соответствие NIEM. Текущая версия - NDR v4.0, выпущенная 13 июля 2017 г.).

NIEM основан на нескольких концепциях из Международная организация по стандартизации (ISO) 11179, который содержит рекомендации по именованию и определению элементов данных, а также информацию о метаданных, собранных об элементах данных. Часть 5 стандарта ISO 11179 устанавливает методологию именования элементов в словарях данных.

В соглашении об именах NIEM NDR на основе ISO 11179 используются классы объектов, свойства и термины представления для создания имени, состоящего из нескольких частей, как показано на рисунке ниже:

Пример названия стандартного элемента данных ISO

Срок действия класса объекта: Представляет объект, к которому применимо свойство. В NIEM мы интерпретируем этот объект как объект реального мира. (Класс объекта относится к группе объектов, которые имеют одинаковые атрибуты, операции, методы, отношения и семантику.)

Срок собственности: Определяет свойство, которое представляет элемент данных (например, фамилия, дата истечения срока, рост, общее количество).

Срок представления: Описывает форму представленных данных. Этот термин взят из списка электронный бизнес XML (ebXML) условия представительства, включая сумму, код, дату, время, графику, идентификатор, индикатор, меру, имя, процент, изображение, количество, скорость, время и числовые значения.

Срок квалификации: Термины класса объекта и свойства могут иметь квалификаторы; то есть слово или слова, которые помогают определить и различить имя элемента.

Моделирование NIEM и концепции схемы

Ниже кратко описаны концепции и механизмы технического моделирования и схем NIEM, которые поддерживают создание новых компонентов данных, отвечающих конкретным требованиям, и повторное использование существующих компонентов данных NIEM. Более подробную информацию можно найти в Руководстве пользователя NIEM и NIEM NDR.

Элементы данных, классы, типы и свойства

Модель данных NIEM использует концепции, происходящие из объектно-ориентированного программирования (ООП). ООП определяет класс как конкретную сущность в модели данных, которая может представлять реальный объект, но также может представлять любые концептуальный объект, например отношения и сообщения. Говорят, что свойства объекта описывают объект. Когда схемы NIEM XML генерируются из модели данных NIEM, классы модели данных представлены как типы схем XML, а свойства модели данных представлены как элементы и атрибуты XML.

Методы расширения

Существует два подхода к расширению модели данных NIEM для использования в схемах и документах обмена информацией.

  • Создание новых типов NIEM для представления новых концепций
  • Добавление новых данных к существующим типам NIEM для расширения существующих концепций

Специализация с наследством

Специализация используется, когда базовый класс (тип) объекта содержит или может быть разделен на подкатегории в более конкретный подкласс. Когда это возможно, подкласс, производный от базового класса, наследует свойства более общего базового или родительского класса. Этот механизм используется для совместного использования или повторного использования свойств между общим компонентом данных и его специализацией. Например, тип (или класс) транспортного средства идентифицируется как компонент данных со свойствами идентификационного номера транспортного средства (VIN), марки и модели. Тип (или класс) грузовика - это специализация транспортного средства и, таким образом, наследует свойства транспортного средства, но также имеет свои собственные характерные свойства, такие как длина кузова грузовика. Специализация не зависит от времени и обычно используется только тогда, когда базовый класс и подкласс всегда существуют.

Роли

Роль - это особый тип, который представляет определенную функцию, цель, контекст или действие для объекта. Роли обычно зависят от времени и, следовательно, временны. Новый тип может быть создан для роли, когда с ролью связаны определенные данные и ее собственный жизненный цикл. Тип роли имеет свойство RoleOf, которое указывает, какой объект принимает на себя эту роль. Один объект может выполнять несколько ролей. Например, многие разные сущности могут взять на себя роль оружия. Следовательно, если транспортное средство используется в качестве оружия (чтобы попытаться ранить или убить человека), то экземпляр WeaponType будет содержать свойство RoleOf, которое ссылается на экземпляр транспортного средства, используемый в качестве оружия. WeaponType (роль) также может содержать свойства, которые описывают вовлеченных лиц и действия, даты и время участия, а также то, как объект использовался в качестве оружия.

Ассоциации

Тип ассоциации - это объект, который представляет связь между компонентами данных. Например, на два экземпляра PersonType, Abigail и Bob, можно ссылаться с помощью MarriageAssociationType, чтобы представить факт, что они женаты. MarriageAssociationType может содержать свои собственные свойства, такие как дата вступления в брак, количество детей, дата развода, смерть одного из супругов и т. Д.

Увеличение

Расширение типа данных NIEM позволяет добавлять информацию, относящуюся к предметной области или модели, к концепции, воплощенной в типе NIEM, без создания нового типа NIEM. Было бы непрактично и громоздко включать все возможные свойства, специфичные для модели предметной области, в схемы NIEM Core для общего использования. Вместо этого разработчики моделей домена должны иметь возможность определять данные для своего использования независимо от общих определений. Кроме того, эти данные должны быть применимы к самому объекту данных NIEM и многократно использоваться в нескольких обменах. Подход к расширению, встроенный в NIEM, использует конструкции XML-схемы для повторного использования существующих представлений XML-схемы для модели данных, позволяя дополнять их новой информацией.

Замена элемента

NIEM использует несколько методов из XML-схемы, позволяющих при необходимости заменять элементы для уже существующих свойств NIEM и в уже существующие типы NIEM. Методы замены элементов позволяют заменять новые элементы схемы XML, представляющие производные свойства NIEM, которые могут использоваться там, где ожидаются родительские свойства.

Существует три метода схемы XML, которые поддерживают использование замен элементов в NIEM:

  • использование групп замещения
  • создание абстрактных, безтиповых элементов и
  • использование абстрактных элементов в ссылочных схемах.

Адаптация внешних стандартов

Помимо добавления новых типов и свойств NIEM в NIEM, можно адаптировать существующие внешние (не относящиеся к NIEM) пространства имен для использования в структуре NIEM. Это позволяет использовать внешние стандарты в IEPD NIEM, не требуя, чтобы сами внешние стандарты были NIEM-совместимыми. Цель здесь состоит в том, чтобы разрешить использование внешних стандартных компонентов в точности так, как они были определены.

Метаданные

Метаданные или данные о данных, определяет информацию, которая поддерживает фактическое содержимое экземпляров XML. Функция метаданных предоставляет механизм для присоединения структурированных свойств, которые описывают родословную или источник (когда сообщается, кто сообщил, насколько надежен и т. Д.) Данных экземпляра к любому компоненту данных модели (тип или объект, свойство, связь, роль, или расширение) в любом пространстве имен. Это позволяет расширять наборы метаданных дополнительными свойствами для местных требований и позволяет повторять свойства метаданных.

Словарь терминов EIEM

NIEM представила концепцию словарей модели обмена корпоративной информацией (EIEM), чтобы позволить разработчикам NIEM размещать локальные коллекции компонентов, специфичных для их собственного предприятия. Обычно они могут быть взяты из модели данных предприятия (EDM), а затем экспортированы и переработаны как компоненты XML, соответствующие NIEM NDR. См. Раздел Инструменты ниже для получения информации о создании словарей EIEM.

инструменты

NIEM предоставляет справочный набор инструменты в свободном доступе с каждым выпуском NIEM. Инструменты реализуют все структурные и содержательные функции выпуска, включая NIEM NDR. Четко определенные интерфейсы и продукты вывода NIEM также поддерживают разработку независимых сторонних инструментов. Примеры поддерживающих сторонних инструментов перечислены ниже.

Электронная таблица словаря данных XML NIEM

NIEM XML таблица словаря данных является осязаемым представлением всего словаря данных NIEM. Он включает все имена элементов, которые иерархически организованы по основным компонентам данных (лицо, собственность, организация и т. Д.) С гиперссылками на связанные элементы. Эта электронная таблица также предоставляет информацию о типе представляемых данных (дата, целое число, строка и т. Д.) И точное контекстно-зависимое определение каждого компонента словаря.

Инструмент картографирования обмена информацией

В Инструмент сопоставления обмена информацией позволяет пользователю указывать метаданные и загружать модели домена XMI, связанные с IEPD NIEM, сопоставлять компоненты в моделях предметной области с компонентами NIEM и генерировать артефакты на основе сопоставлений, включая отчеты сопоставления, список желаний, схемы обмена, схемы расширений и схемы подмножеств.

Инструмент создания подмножества схем

В Инструмент создания подмножества схем (SSGT) позволяет пользователям выполнять поиск в модели данных NIEM и создавать подмножество NIEM. Модель данных NIEM охватывает несколько областей, и обычно не вся модель данных может использоваться при обмене. Полезно создать подмножество схемы компонентов NIEM для использования в обмене. Он помогает ограничить объем разработки IEPD и может быть построен в соответствии с конкретными требованиями обмена. С помощью этого инструмента пользователи могут:

  • Найдите модель данных на странице поиска.
  • Перемещайтесь по модели данных.
  • Загрузите уже сгенерированные подмножества из каждого домена.
  • Создайте подмножество схемы, содержащее компоненты, необходимые для их обмена.
  • Сохраните список компонентов, необходимых для подмножества.
  • Загрузите список запрошенных компонентов, чтобы продолжить его редактирование.
  • Загрузите подмножество схемы на основе списка необходимых компонентов.
  • Создайте IEPD с текущим подмножеством.
  • Измените выпуск NIEM, используемый для построения подмножества схемы.

Инструмент IEPD

В Инструмент IEPD позволяет пользователю загружать или вводить артефакты, необходимые для IEPD (схемы, документация и метаданные), и собирает их в пакет в соответствии со спецификацией IEPD. Он также может подтвердить наличие минимального количества артефактов и метаданных. Пользователь создает учетную запись и получает рабочее пространство («Мои IEPD»). Внутри этого рабочего пространства пользователь может загружать артефакты для создания любого количества IEPD (полных или частичных); поделиться ими с другими владельцами счетов; или искать, обнаруживать и загружать IEPD, которые другие владельцы учетных записей отметили для совместного использования.

А Модель Пакет Описание Спецификация определяет артефакты, которые должны быть включены в IEPD или другую модель обмена информацией (IEM).

Дополнительно см. Сторонние инструменты NIEM раздел ниже для Инструменты IEPD которые могут автоматизировать большую часть создания артефактов IEPD. Поддержка сторонних инструментов IEPD включает автоматическое создание перекрестных ссылок NIEM, wantlist.xml, схему обмена и подмножества, примеры XML, документацию по правилам и оценку NDR.

IEPD, которые были опубликованы Информационная служба IEPD доступны для повторного использования другими организациями.

Положение дел

По состоянию на ноябрь 2019 г., Текущая версия - NIEM 4.2. Он был выпущен 1 октября 2019 года и содержит незначительные изменения.[1]

NIEM 2.1 был выпущен 28 сентября 2009 года и включает ряд улучшений:[2]

  • Три новых домена - Морской; Семейные услуги; и химическая, биологическая, радиологическая, ядерная (CBRN)
  • Обновления для доменов юстиции, защиты инфраструктуры и управления в чрезвычайных ситуациях
  • Гармонизация для уменьшения перекрытия и дублирования элементов данных между доменами
  • Завершение определений на простом английском для всех компонентов
  • На 35% больше содержания, чем у NIEM 2.0

По состоянию на август 2012 г., разработка NIEM 3.0 продолжается и планируется к выпуску осенью 2013 года.[3] NIEM 3.0 будет включать основные обновления, обновления содержимого домена, улучшения технической архитектуры и обновленные инструменты.[4]

История выпуска

  • Производственный выпуск NIEM 4.2 - 1 октября 2019 г.[5][6]
  • Производственный выпуск NIEM 4.1 - 1 августа 2018 г.[5][7]
  • Производственный выпуск NIEM 4.0 - 28 июня 2017 г.[5]
  • Производственный выпуск NIEM 3.1 - 29 мая 2015 г.[8]
  • Релиз-кандидат NIEM 3.1 - 29 апреля 2015 г.
  • Бета-версия NIEM 3.1 - 23 марта 2015 г.
  • Производственный выпуск NIEM 3.0 - 21 октября 2013 г.[1]
  • Релиз-кандидат NIEM 3.0 - 4 сентября 2013 г.
  • NIEM 3.0 Beta - 25 июня 2013 г.
  • NIEM 3.0 Alpha 2 - 19 апреля 2013 г.
  • Производственный выпуск NIEM 2.1 - 28 сентября 2009 г.
  • NIEM 2.1 Release Candidate 1 - 1 сентября 2009 г.
  • NIEM 2.1 Beta 1 - 29 июля 2009 г.
  • Производственная версия NIEM 2.0 - 31 июля 2007 г.
  • NIEM 2.0 Release Candidate 2 - июнь 2007 г.
  • Производственный выпуск NIEM 1.0 - 1 ноября 2006 г.
  • NIEM 1.0 Release Candidate 1 - 30 сентября 2006 г.
  • NIEM 1.0 Beta 3 - 11 сентября 2006 г.
  • NIEM 1.0 Beta 2 - 8 августа 2006 г.
  • NIEM 1.0 Beta 1 - 30 июня 2006 г.
  • NIEM 0.3 - 12 апреля 2006 г.
  • NIEM 0.2.1 - 24 февраля 2006 г.
  • NIEM 0.2 - 23 декабря 2005 г.
  • NIEM 0.1 - 11 октября 2005 г.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б "Резюме NIEM 4.2". niem.gov. Получено 1 октября, 2019.
  2. ^ "Информационный бюллетень NIEM". niem.gov. Июль 2009 г.. Получено 2011-09-01.[мертвая ссылка ]
  3. ^ «НИЭМ 3.0». niem.gov. 9 июля 2012 г. Архивировано с оригинал на 2014-01-04. Получено 2013-08-01.
  4. ^ "Скоро выйдет NIEM 3.0". niem.gov. Архивировано из оригинал в 2013-07-29. Получено 2013-08-01.
  5. ^ а б c "Релизы NIEM". niem.github.io. Получено 1 октября, 2019.
  6. ^ «Теперь доступна версия NIEM 4.2». niem.gov. Получено 1 октября, 2019.
  7. ^ «Теперь доступна версия NIEM 4.1». niem.gov. Получено 2 августа, 2018.
  8. ^ «Теперь доступна NIEM версии 3.1». Архивировано из оригинал в 2016-07-22. Получено 2016-05-26.

внешняя ссылка