L’interoperabilità nell’applicazione della metodologia BIM: analisi, implementazione e confronto con lo standard IFC

BIM: l'interoperabilità, il percorso di ricerca

In un precedente saggio si introduceva l’inquadramento generale di e-BIM: un percorso di ricerca indipendente, di base e applicata, sulla metodologia BIM.

Si tratta di un percorso di ricerca realizzato con un approccio sistemico al fine di prospettare una diversa interpretazione del BIM rispetto alla visione corrente che vede la materia isolata nella sola fase della progettazione delle opere.

Il percorso è diviso in sei passaggi successivi e in questo saggio si parlerà di quello che allora è stato indicato come il secondo passo: Swagger.

L’interoperabilità (operare tra) è la capacità autonoma dei calcolatori di scambiare tra loro lo sfruttamento delle risorse di calcolo. Attraverso apposite interfacce i calcolatori, opportunamente programmati, possono “operare insieme” ed essere molte volte più efficienti nello sfruttare le proprie risorse hardware e software rispetto alla realizzazione delle stesse operazioni da parte di uno solo di essi.

Chi non ha mai avuto a che fare con operazioni di calcolo di milioni e milioni di record non può avere nemmeno idea di cosa sia e quanto sia importante l’interoperabilità considerata come elaborazione distribuita tra le “macchine”, il termine con il quale si indicano i calcolatori.

In tempi recenti l’interoperabilità è utilizzata sempre di più per descrivere la capacità dello scambio dei dati tra macchine per il fatto che l’elaborazione distribuita sta divenendo sempre meno visibile, pur continuando ad esistere, grazie alle infrastrutture cloud e alle caratteristiche stesse delle macchine che sono sempre più potenti.

Cosa succederà con l’utilizzo dei computer quantistici ancora non siamo in grado di prevedere. Certo sarà una vera rivoluzione di fronte alla quale il nuovo hype del momento: l’intelligenza artificiale, non è nemmeno paragonabile.

Sta di fatto che la necessità di scambiare dati rimarrà almeno fino a quando, come auspicabile, si potrà prospettare un mondo in cui ciascuno sarà proprietario dei propri dati e che questi potranno risiedere in data store analogamente proprietari. Chi ha avuto occasione di percorrere il viaggio in e-BIM sa esattamente a cosa mi riferisco argomentando a proposito dei “nostri data store digitali”.

Le API (Application Programming Interface)

Il funzionamento dell’interoperabilità si basa, infatti, su un fondamentale caposaldo tecnologico. Questo è costituito dalle cosiddette “interfacce”, ovvero le rappresentazioni formali dei punti di accesso del dialogo tra sistemi digitali. La caratteristica fondamentale delle interfacce è quella della loro stabilità senza la quale i fruitori dei servizi (consumatori) non potrebbero fare affidamento sugli stessi.

Come è noto la documentazione delle interfacce di programmazione delle applicazioni è una delle attività più trascurate in fase di progettazione di sistemi informativi complessi. Ancor di più tale implementazione risulta di fondamentale importanza proprio quando tali applicazioni vengono progettate in architetture “a servizio” che devono e dovranno essere capaci di dialogare verso l’esterno con sistemi terzi diversi collegati tra loro, integrando le rispettive fonti di dati.

Esistono numerosi strumenti che consentono di generare la documentazione delle interfacce di programmazione ovvero quel contenuto tecnico che spiega come funziona un'API specifica.

Tra questi vi sono molti importanti linguaggi di definizione API come ad esempio Google Discovery Format, WSDL, WADL, Rapid-ML, HAR, Postman Collection, APIMATIC Format, Mashape JSON Format, Hydra e altri. Tuttavia, rispetto a tutti questi certamente i più diffusi sono risultati Swagger, RAML, API Blueprint, I/O Docs oltre altri.

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L’implementazione di Swagger

In e-Metodi sviluppiamo applicazioni web con la metodologia agile utilizzando il nostro framework XCASE® e le eroghiamo in modalità “a servizio” tramite le nostre infrastrutture cloud ridondate geograficamente.

Molti anni fa è accaduto un fatto inatteso. Uno tra i nostri più importanti clienti ci chiese di accedere alle sue applicazioni XCASE® dal proprio sistema informativo di gestione al fine di scambiare i dati relativi alla presenza dei propri dipendenti sui luoghi di lavoro per il calcolo reale dei costi delle commesse.

Sapevo che nel mondo venivano sviluppate applicazioni che consentono di pubblicare su apposite interfacce web i metodi di calcolo esposti ma non avevamo mai lavorato su queste soluzioni. Come spesso accade, in queste occasioni - e questo è sempre motivo di grosse risate quando con i miei colleghi ci prendiamo delle pause - decido di intraprendere brusche virate al nostro percorso creando non pochi problemi, imponendomi con decisione come raramente faccio.
Era necessario provvedere a generare delle interfacce che avrebbero consentito ai tecnici IT del Cliente di comprendere esattamente quali metodi erano disponibili, come fare ad “invocarli” (è il termine che si utilizza per esprimere il richiamo di routine di calcolo remote) e quali dati sarebbero ritornati.

La nostra scelta è stata Swagger un framework open source che consente agli sviluppatori di progettare, creare, documentare e utilizzare API RESTful (REpresentational State Transfer). Swagger è ora noto come standard OpenAPI Specification (OAS).

La nostra scelta di Swagger si è dimostrata vincente se si considera l’importanza che ha avuto nel tempo e la sua rilevanza rispetto ad altri strumenti sostanzialmente analoghi.

Il motivo di questa prevalenza, che viene spiegato considerando che a supporto della OpenAPI Initiative ci sono Adobe, IBM, SAP, PayPal, Atlassian, Google e Microsoft, suggerisce di scegliere di utilizzare Swagger per lo svolgimento della descrizione delle API dei progetti IT.

Questa scelta deriva, oltre che dalla presenza attiva di importanti case di software multinazionali alla sua diffusione, anche dalla possibilità della automatica generazione dell'interfaccia utente Swagger attraverso l’uso dell’ambiente di sviluppo Visual Studio Community Edition di Microsoft che, in modo completamente gratuito, consente agli sviluppatori di generare nativamente un’interfaccia “Swagger UI” il sistema aperto sviluppato dalla società Smartbear Software.

Quest’ultimo è un progetto open source con licenza Apache License 2.0 disponibile su Github e per questo può essere scaricato e ospitato in qualsiasi ambiente. In questo modo con estrema facilità i servizi web del progetto consentiranno di generare una specifica Swagger in una presentazione leggibile in una pagina suddivisa in sezioni che documentano ogni singolo metodo, parametro e operazione.

Ed è per questo che l’interfaccia OpenAPI dell’applicazione e-BIM, rappresentata nella figura sottostante, risulta suddivisa in diverse sezioni.

Tra le sezioni ve ne sono 3 in particolare che risultano di grande importanza: design, construction e operation che significa garantire l’interoperabilità all’intero ciclo di vita di un’opera costruita, cioè il vero scopo del BIM come metodologia per l’implementazione digitale dei dati di una costruzione.

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