Формальные правила продукции объектной нотации для данных, определяемых EXPRESS схемой

В последнее время системы управления данными об изделии (PDM) широко используются в сложных междисциплинарных проектах в различных промышленных областях. PDM-системы позволяют группам проектировщиков, инженеров и менеджеров удаленно общаться в сети, обмениваться и совместно пользоваться общей информацией об изделии. Для интеграции приложений CAD/CAM/CAE с PDM-системами и обеспечения их совместимости было разработано и используется специальное семейство стандартов STEP (ISO 10303). Частью этого семейства является объектно-ориентированный язык моделирования EXPRESS, предназначенный для формального описания схем данных, а также форматы файлов для хранения и передачи данных об изделии, управляемых этими схемами. Это формат кодирования данных открытым текстом SPF и STEP-XML. В настоящее время, с развитием и широким внедрением веб-технологий, формат JSON становится все более популярным благодаря тому, что он подходит для задач обмена и хранения объектно-ориентированных данных, а также благодаря его простому и удобному для анализа синтаксису. В статье исследуется возможность применения формата JSON для представления, хранения и однозначной интерпретации данных об изделии. В предположении, что данные определяются информационными схемами на языке EXPRESS, в статье предложены и описаны формальные правила продукции объектной нотации JSON. Приводятся примеры, иллюстрирующие предложенные правила. Также обсуждаются результаты проведенных вычислительных экспериментов, которые подтверждают преимущества использования формата JSON по сравнению с SPF и STEP-XML и служат основанием для его широкого применения при интеграции программных приложений.

1. ISO 10303. Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange.

2. ISO 10303-11:2004. Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 11: Description methods: The EXPRESS language reference manual.

3. ISO 10303-11:1994. Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 11: Description methods: The EXPRESS language reference manual.

4. ISO 10303-21:2016. Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 21: Implementation methods: Clear text encoding of the exchange structure.

5. ISO 10303-28:2007. Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 28: Implementation methods: XML representations of EXPRESS schema and data.

6. T. Bray. The JavaScript Object Notation (JSON) data interchange format. Internet Engineering Task Force (IETF), Request for Comments: 8259, 2014.

7. D. Peng, L. Cao, W. Xu. Using JSON for data exchanging in web service applications. Journal of Computational Information Systems, 2011, vol. 7, no. 16, pp. 7552-7569.

8. N. Nurseitov, M. Paulson et al. Comparison of JSON and XML Data Interchange Formats.

9. Base64. https://en.wikipedia.org/wiki/Base64

10. ISO 16739-1:2018. Industry Foundation Classes (IFC) for data sharing in the construction and facility management industries.

11. K. Afsari, Charles M. Eastman, Daniel Castro-Lacouture. JavaScript Object Notation (JSON) data serialization for IFC schema in web-based BIM data exchange. Automation in Construction, 2017, vol. 77, pp. 24-51.

12. V. Semenov, D. Ilyin, S. Morozov, O. Tarlapan. Effective consistency management for large-scale product data. // Journal of Industrial Information Integration, 2019, vol. 13, pp. 13-21.