书城教材教辅电子政务应用趋势与实践创新
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第26章 电子政务的信息技术支撑(7)

有多种方式来显示XML文档。如果使用的浏览器能够显示XML,则可以简单地将XML文档送给浏览器,或者使用一个XSL样式表将XML转换成浏览器能处理的格式。一个XSL样式表包含一些模板,定义了在一个XML文档中的元素如何被转换。如果想要进行复杂的排序或重组,这就超出XSL的能力,要使用DOM。方法如下:解析XML文档,然后编写Java代码,可用任何方式来操作DOM树。

【3】XML技术在电子政务中的应用

根据电子政务标准技术参考模型,电子政务的应用框架划分为:应用支撑层、应用层、管理层和信息安全层等几个层次。

应用支撑层提供与特定的业务应用无关的各类共享服务,如数据访问、流程控制、事务处理、目录服务、信息交换等,为具体的电子政务应用提供基础支撑环境。

应用层构建于应用支撑层之上,以应用支撑层提供的各类共享服务为基础,包含了面向不同政府应用领域、不同客户的各类特定业务应用,如公文处理、具体业务处理、信息采集、信息发布和业务应用服务调用等等。应用层是电子政务系统的具体运行体现。

安全管理是电子政务应用的重要方面,它贯穿于电子政务应用的各个方面,与各个层次的服务与应用相结合,为电子政务系统的运行提供安全支撑。

系统管理作为电子政务系统必要的组成部分,对系统资源、运行环境等各个方面提供全面的配置、监控和审计功能。

XML及构筑其上的各类相关技术,依赖于其本身的技术特点,能有效地运用在电子政务框架体系的各个层次中。同时,在电子政务框架体系的各个层次中,通过对XML技术的恰当运用,能有效解决目前电子政务中面临的资源共享、安全控制、业务协同和业务集成等系列核心问题,并能为与其他领域(如电子商务等)的业务互通、互连提供适当的技术基础。

XML是一个标准的大家族,诸项标准融合起来,涵盖了XML技术的各个方面,XML技术在电子政务各个层面的应用,即是各相关标准的应用体现。数据访问在应用支撑的层次上,为各类特定的业务系统提供通用的数据表示存储和数据操纵机制。在这里,数据结构与内容的表示用XMLDTD或SCHEMA进行规范,采用NativeXML数据库或关系数据库机制进行数据的存储。以关系数据库机制进行数据的存储涉及到XML数据与关系数据库之间的转换。在数据的操纵上,应用XSLT,XPath,XPointer,XQuery,XLink等解决数据查询、转换与过滤、多源信息提取以及数据连接等问题。

在电子政务中与XML技术相关的信息交换应用可分为三大类:政府部门之间的信息交换、政府部门内部的信息交换、政府与企业和个人的信息交换。XML适合作为信息交换的数据格式技术标准,作为数据中介,实现异构数据的集成和交换。

业务流程控制将相互独立的不同的业务部门按照一定的流程关系相互联系在一起。业务流程定义是流程控制的基础。业务流程引擎是进行流程控制的执行体,它是按照业务流程的定义来执行的。XML在流程控制中的主要应用是对业务流程定义的规范,以解决不同的业务流程引擎之间的相互协调,以及业务流程在更高一级的集成和整合。目前,基于XML的业务流程标准正在不断发展,出现了很多基于XML的业务流程定义语言标准,如WPDL,XPDL、BPML、ebXMLBPSS、WSFL、XLANG、BPEL4WS和WSCI等,分别侧重于不同的方面,为电子政务领域的业务流程控制提供了广泛的参考标准,可根据具体场景进行恰当运用。

在事务处理领域,XML技术可应用于解决政府部门内部信息集成事务问题,政府部门之间异构的事务管理、长事务管理,保证遗留系统事务的原子性、一致性、并发性、持久性和隔离性等问题。在这方面,相关的技术标准包括BTP,WS-Coordination和WS-Transaction等。WS-Coordination是为分布式应用的操作协调提供的一个协议标准,该协议标准建立在一个可扩展的框架基础上。WS-Transaction描述了在WS-Coordination中使用的事务协作类型。BTP是业务事务协议,是由OASIS的业务事务委员会开发的业务事务协议规范。

目录服务是进行网络元素和信息资源的组织、索引、定位与检索。目录服务是在分布式计算环境中,定位和标识用户以及可用的各网络元素和网络资源,并提供搜索功能和权限管理功能的服务机制。目录服务能满足政务系统发布自身的职能和业务协作,以及能够检索并获取其他政务系统的信息和公共的信息资源这两方面要求。DSML是基于XML的表述目录信息的描述语言。DSML使用XML表现了LDAP的目录结构以及请求和响应的格式,DSML在LDAP服务的基础上,可以在电子政务领域获得广泛应用。

公文处理是电子政务中常见的特定业务领域。公文的处理涉及公文的生成、表示、存储、更新、交换、检索和流程处理控制等。它是在应用支撑层提供的各项支撑服务的基础上,一个涉及比较全面技术领域的综合性的具体业务应用。XML数据访问技术、流程控制技术、事务处理技术、目录服务技术和信息交换技术等,对解决公文处理领域的各类技术问题,提供了比较合适的技术标准。

在特定的政务系统中,涉及到各类具体的业务处理。业务处理可分为交互式业务处理和流程式业务处理。在业务处理的业务流程建模、交互信息与业务流信息的传送、业务过程的触发与协同等方面,XML中都提供了相应的技术标准和技术手段,可以灵活地加以运用,如基于XSL的业务流程建模语言BPML,描述互操作模型的XML模型语言ebXML,BPEL4WS,ebXMLBPSS,以及规范业务流信息格式的XMLDTD/SCHEMA,描述应用系统接口的WSDL等。电子政务应用支撑服务的流程控制、事务处理技术是特定政务领域业务处理的技术基础。

信息发布是政府部门对外提供服务的重要形式。信息发布的形式有多种,如将信息编排、组织、转换成特定格式的页面,放在可以公开访问的路径,由访问者主动来取用;主动将信息或信息的链接推送给使用者;间接发布,即将信息的链接放到统一的门户中,访问者通过门户组件来获取信息;以及将信息与用户端工具集成,以用户感觉不到的方式,获取信息、处理信息并呈现给用户。各种信息发布途径各有优势,各有最适宜的使用群体,信息发布机制必须对他们都有所支持。XML技术的出现,为信息发布的实现提供了灵活的技术手段。应用XML,可以使数据内容同显示方式剥离开来,有效地支持不同的信息使用方式、不同的终端设备的信息显示。XML可以用来将数据储存在HTML文档中,可以在浏览器中用于页面的“精确刷新”,大大提高动态页面的效率。与信息发布相关的XSL标准主要有XHTML、RDF和RSS、CSS和XSL、无线置标语言WML,以及隐私参数选择平台(P3P)等等。这些技术为信息发布提供了比较完善的实现体系。

信息采集是电子政务系统的重要的组成部分。在以数据为中心的思想中,业务从数据的采集开始,以数据的存储结束,中间贯穿的是对数据的处理和运用。信息采集可分为两大类:交互式的信息采集和集成式的信息采集。交互式的信息采集要支持多种格式的数据采集表单、进行表单的自动化处理、支持联机或脱机填表、支持数字签名和隐私政策、提供过程向导,支持多种采集终端等。基于XML的XForms的出现,很好地满足了交互式信息采集的技术需要。集成方式的信息采集主要包括数据交换、数据传输、数据存储三大过程。在数据交换上,可利用XMLDTD,XMLSCHEMA进行交换数据的格式定义,XMLXSLT进行数据形式的转换,为交换的实现提供共同的数据结构。在数据传输中,通过通用的数据绑定和访问协议(SOAP),与各种传输协议相适应,同时,可运用XMLSECURITY技术,保证数据传输的安全性和不可抵赖性。存储时可能要从XML格式转换为另外一种格式,或者转换后存入数据库,在这里,可利用XSLT、XML2DB、DB2XML等技术。

为解决政府部门间业务资源共享互用、政府机构之间相互服务以及政府机构一站式的对外服务问题,引入服务调用机制,进行规范化的服务描述,提供与服务提供者的实现技术无关的、能穿过防火墙、并能通过公网向公众提供服务的消息协议,以及提供服务的发布和发现技术。基于XSL的Webservices技术提供了比较完善的服务体系结构。Webservice结构基于三种角色(服务提供者、服务注册中心和服务请求者)之间的交互,交互涉及服务发布、查找和绑定操作。这些角色和操作一起作用于Webservices构件Webservices软件模块及其描述。在提供web服务的描述方面的语言主要有WSDL,WSCL;服务消息协议应采用基于XML的消息协议:SOAP;在服务的发布与发现上,采用UDDI。

电子政务系统的安全问题是电子政务中非常重要的方面。电子政务的安全问题涉及面很广,要确保电子政务系统的安全性,可以从网络、传输层、操作系统、服务或应用等各个层面将各种安全技术与总体安全保护计划结合起来进行综合考虑。单一的安全保护往往效果不理想,而最佳途径就是采用多层安全防护措施对信息系统进行全方位地保护。第一层防御就是连接安全保护;第二层防御是访问控制策略。当前连接安全保护最流行也最广泛使用的三种技术为:基于防火墙的规则、安全套接字层(SSL)和虚拟专用网络(VPN)。传输层安全性[TransportLayerSecurity(TLS)]是因特网上安全通信的事实标准。TLS是继著名的安全套接字层(SSL)之后的端到端安全性协议。这是一个非常安全和可靠的协议,它提供了通信双方之间的端到端安全性会话。实现访问控制最常见的技术有加密技术、数字签名技术、身份认证和数字凭证技术等。上述技术结合实施可以得到很好的安全解决方案。XML安全技术无意替换或取代这些技术,相反,它提供了用于这些技术未涵盖的安全性需求的机制。XML从本质上来讲是一种信息表达方式,基本上属于应用层的范畴。除非极端情况,一般只与信息安全有关。目前,在电子政务中,可利用常见的XML安全技术如:XML加密(Xenc),XML签名(XML-SIG),XML密钥管理(XKMS)及XML访问控制等进行电子政务安全技术实施。

在各个层次的电子政务应用中,各类系统资源构成了一个庞大的运行体系,系统资源的有效配置和监控是保障电子政务系统可靠、稳定、高效、有序运行的关键环节。这正是系统管理所应关注的问题。系统管理涉及系统用户管理、应用管理、日志和审计以及权限管理等。在各个管理层次上,主要涉及管理数据的访问、管理流程的实现等。可综合运用上述的XML数据访问技术、流程控制技术以及事务处理技术等。

5节移动通信技术

【1】移动通信技术概述

移动通信数据服务技术是指普通手机、智能手机、PDA等移动终端利用SMS、WAP、GPRS、EDGE、CDMA1X和3G等技术传输数据。其主要技术包括:SMS(Short Message Service,短信息服务)、GPRS(General Packer Radio Service,通用无线分组业务)、CDMA1X、LBS(Location Based Services,基于位置服务)。SMS是指手机之间或电脑与手机之间通过信令频道传输信息的一种服务。SMS并不占用独立频道,所以信息传输可以在移动通信网络上与语音、数据和传真服务同时进行。GPRS、CDMA1X以及3G技术,都可以用于传输数据。3G的网络建设和终端购买投资成本较高,短期内还主要得依靠GPRS以及CDMA。LBS是指通过移动网络获取移动终端用户的位置信息,在地理信息平台的支持下,为用户提供相应服务,包括车辆监控、特定区域警报信息。

目前,移动通信已成为当代通信领域内的发展潜力最大、市场前景最广的热点技术,它最基本和最主要的一种方式是利用各地城市的蜂窝网(Cellular Network)。蜂窝网把每座城市分成若干个蜂窝区,每个区的中心设置无线电基台(Base Station),区内所有移动终端和个人无线手机各与基台直接经由无线线路连通,也称为无线接入(Wireless Access)。蜂窝网的设计避免了一个城市使用大功率无线电发射台、覆盖直径40km面积的设想,而把一个城市按蜂窝网形状划分为若干互相靠近的六角形区(cell),每区图形半径可以小于1km。在这样的蜂窝区的中心设立无线电基台BS(base station),发射功率较小,可与区内所有移动终端MS(mobile station)或个人随身携带的手机随时取得联系。如下图所示:

当某一MS从一区移动至邻近区,就改与邻近区的BS联系,这种“交接”称为“越区切换”。某区BS使用的波长与邻近区BS的波长不同,但与隔一、二区的波长可以相同,因此也不会引起干扰,这是蜂窝网的优点之一,节约利用了无线电频谱资源。20世纪80年代初期,蜂窝网移动通信开始商用,并逐步经历了三代技术的轮替和改进。

1.第一代移动通信技术(1G)