LIMS - Laboratorion tiedonhallintajärjestelmä – Tekninen arkkitehtuuri

Sunday, December 22, 2024

Thursday, February 11, 2016

Päätös laboratorion tiedonhallintajärjestelmän hankkimiseksi on siis vihdoin saatu aikaan. Nyt kun vielä tietäisi mitä kaikkea pitää hankkia, jotta projekti pääsee alkamaan... SEIS – EI NÄIN! Jo ennen järjestelmän hankkimista pitäisi tiedostaa, mitä vaatimuksia LIMS asettaa IT-ympäristölle, miten järjestelmää päivitetään ja mikä on sen elinkaari.

Tämä on se osa-alue, jossa useimman laboratorioihmisen sormi menee suuhun. Riittämättömillä tiedoilla voidaan tehdä hankinta, joka teknisesti voi olla hyvinkin rajoittunut tai käyttää vanhentunutta tekniikkaa, jonka päivittäminen tulee hyvin nopeasti vastaan. LIMS-järjestelmän elinkaari voi olla jopa kymmeniä vuosia, joten oikeilla valinnoilla voidaan saada merkittäviä kustannussäästöjä aikaiseksi. Software Pointilla on asiakkaita, jotka ovat käyttäneet samaa järjestelmää jopa 20 vuotta. Toki tällaisissa tapauksissa järjestelmää on ylläpidetty ja kehitetty säännöllisesti. Tämän artikkelin tarkoituksena on antaa eväitä keskusteluun, kun eteen tulee LIMS-hankinta. Avaan hieman termejä, jotka on hyvä ymmärtää, mutta en kuitenkaan yritä kahlata kaikkea läpi.

LIMS-järjestelmän arkkitehtuuri

LIMS-järjestelmien, kuten muidenkin tietojärjestelmien, arkkitehtuuri on vuosien saatossa kokenut paljon muutoksia.

Vanhimmat järjestelmät ovat thick-client tyyppisiä, jossa erillinen asiakasohjelmisto (client) on asennettu käyttäjän tietokoneelle (työasemalle), joka on yhteydessä palvelimella olevaan tietokantaan (server). Tietojen prosessointi tapahtuu nimenomaan client-työasemassa eikä palvelimella. Kaikki sovellukseen tehtävät konfiguroinnit tai räätälöinnit on tehtävä client-ohjelmistoon ja päivitysten yhteydessä jokainen client-työasema pitää erikseen päivittää muutosten aikaansaamiseksi.

Modernit järjestelmät ovat taas thin-client-tyyppisiä, jossa asiakasohjelmistona toimii useimmiten pelkkä www-selain. Puhtaasti thin client -periaatteella toimivaan ympäristöön (zero footprint) kuuluu, ettei käyttäjän tietokoneelle asenneta tai ladata mitään, kuten esim. selaimen lisäosia. Tällöin myös ylläpito helpottuu, koska päivitysten yhteydessä käyttäjien työasemille ei tarvitse tehdä mitään.

Thick-client ja thin-client arkkitehtuurien välimaastoon mahtuu vielä kaksi muuta tyyppiä eli web-enabled ja web-based arkkitehtuurit. Web-enabled arkkitehtuuri on thick-client sillä lisäyksellä, että client-ohjelmistoon on lisätty web-komponentti, jonka kautta joitakin rajoitettuja client-toimintoja voidaan suorittaa selaimen kautta. Toinen vaihtoehto tälle arkkitehtuurille on ajaa client-ohjelmaa Citrix-tyyppisen virtualisointiohjelmiston kautta, jolloin kaikki client-toiminnot ovat käytettävissä. Web-based ratkaisu on jo lähellä thin-client arkkitehtuuria, jossa toiminnot tehdään pääasiassa selaimella, mutta samalla yleensä vaaditaan joidenkin lisäkomponenttien (esim. DOTNET) asentamista työasemille. Tämä ratkaisu tekee päivitykset hankalammaksi ja asettaa usein rajoituksia käytettävän tekniikan suhteen, rajoittaen esimerkiksi tietynlaisten tablet-tietokoneiden tai muiden mobiililaitteiden käyttömahdollisuuksia.

LIMS-järjestelmän palvelimet

Arkkitehtuurista riippuen LIMS-järjestelmä tarvitsee erilaisia palvelimia. Puhutaan sovelluspalvelimista, tietokantapalvelimista ja raportointipalvelimista. Palvelimet voivat olla ihan fyysisiä tietokoneita, mutta nykyään ne ovat useimmiten virtuaalisia tietokoneita ja voivat sijaita joko omassa tai ulkopuolisen palveluntarjoajan konesalissa.

Kaikissa ratkaisuissa tarvitaan vähintään tietokantapalvelin, johon LIMS-järjestelmään rekisteröitävät tiedot (näytetiedot, analyysitulokset, jne) tallennetaan. Thick-client ratkaisuissa muuta palvelinta ei tarvitakaan, koska kaikki sovelluslogiikka on rakennettu client-ohjelmaan, jota ajetaan käyttäjän työasemassa. Thin-client ratkaisussa taas kaikki sovelluslogiikka on sovelluspalvelimessa, jonka toimintoja suoritetaan selainkäyttöliittymän kautta.

Tietokanta- ja sovelluspalvelintoimintoja voidaan ajaa yhdellä yhteisellä palvelimellakin, mutta useimmiten nämä ovat erillisiä palvelimia. Käyttöjärjestelmänä näissä on yleensä Microsoft Windows Server tai RedHat Enterprise Linux. Tietokantapalvelimessa ajetaan tietokantaohjelmistoa, joka voi olla esim. Microsoft SQL Server tai Oracle. Sovelluspalvelimessa LIMS-sovellusta taas pyörittää sovelluspalvelinohjelmisto, joka voi olla esim. RedHat JBoss, IBM WebSphere, tai Oracle WebLogic.

LIMS-tietokantaan tallennetun tiedon hyödyntäminen vaatii usein myös seurakseen raportointiohjelmiston. Useimmiten raportointiohjelmistoa ajetaan LIMS-ohjelmiston rinnalla sovelluspalvelimessa, mutta suuremmissa järjestelmissä käytetään erillistä raportointipalvelinta. Tunnettuja raportointiohjelmistoja ovat SAP BusinessObjects tai JasperSoft.

Tämän lisäksi puhutaan tuotantoympäristöstä, koulutusympäristöstä ja testausympäristöstä. Nimet jo kertovat mihin niitä on tarkoitus käyttää ja jokaisessa ympäristössä on yleensä käytössä omat sovellus- ja tietokantapalvelimensa. Näin tuotannon toimintaa ei häiritä testiympäristössä tehdyillä uusien versioiden testauksilla eikä kuormiteta koulutuskäytössä tehdyillä kokeiluilla.

Jos nyt olet harkitsemassa LIMS:n hankkimista, niin mieti ainakin muutamia asioita.

Kuinka helppoa järjestelmän ylläpito tulee olemaan, jos käyttäjämäärä kasvaa?
Tarvitsetteko LIMS-toimintoja laboratorion ulkopuolella (mobiilikäyttö)?
Mitkä tekniikat tulevat ajamaan kehitystä eteenpäin ja mitkä tulevat väistymään?
Pystyykö toimittaja takaamaan pitkäjänteisen kehitystyön ja varmistamaan järjestelmän skaalautuvuuden myös tulevaisuuden tarpeisiin?

Oletko kiinnostunut LIMS-järjestelmästä laboratorionne tarpeisiin?