LBS lib und ISO AgLib - IKB-Dürnast

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LBS lib und ISO AgLib - IKB-Dürnast

LBS Lib und ISO AgLib

Open Source als innovative Software Engineering Methode

von

Dipl.-Inform. A. Spangler

11/12.10.2005

IKB Abschluss-Symposium,

Weihenstephan

OSB AG – Ihr Partner für kundenspezifische Lösungen


1) Motivation zur Entwicklung

Gliederung

2) Potential offener standardisierter Kommunikation

3) Rolle von Open Source beim Internet

4) Ziele für LBS Lib - ISO AgLib

5) Software Engineering Methode Open Source

6) Open Source als Leitidee für Dienstleister

7) ISO AgLib im Einsatz

8) Ausblick und Dank

OSB AG – Ihr Partner für kundenspezifische Lösungen


DIN9684 Kommunikation für IKB-Dürnast I

● kompatible Kommunikation inklusive Workarounds für

inkompatible Geräte

● flexibler und leistungsfähiger Umgang mit Prozessgrößen

● Unterstützung unterschiedlicher Hardware

● Daten anbieten für IMI und Daten sammeln für Task-

Controller

Konkret für das Teilprojekt

● Anbindung an Terminals für Bedienerinteraktion

OSB AG – Ihr Partner für kundenspezifische Lösungen


Motivation zur Entwicklung

Dipl. Inf. Achim Spangler


Potential offener standardisierter Kommunikation

Maschinenqualität

Schmierintervall, Erreichen

von

Belastungsgrenzen,

Gebrauchtwert dokumentieren

Kenngrößen

Arbeitsbreite, -status,

Transportstatus

IMI

Arbeitsqualität

Arbeitseinstellungen

sensorisch erfassen und

darstellen

Dipl. Inf. Achim Spangler

Sicherheit

Achslast,

Gesamtgewicht


DIN9684 Kommunikation für IKB-Dürnast II

Aspekte für weitergehende Nutzung

• Offene Kommunikation für übergreifende

Prozessoptimierung und –automatisation

• Hohe Komplexität der Interaktionen erfordert leistungsfähige

und kompatible Implementierung

• Konzepte für Vermeidung und Lösung von

Resourcenkonflikten

Vergleichbar zu TCP/IP (Internet)

OSB AG – Ihr Partner für kundenspezifische Lösungen


Düngerstreuer

Spangler

Auernhammer

Düngermenge Sollwert Intervall

Düngermenge Sollwert Exakt

Düngermenge Sollwert Intervall

Düngermenge Sollwert Intervall

Benutzer legt Prioritätsreihenfolge fest

ISO BUS

Feuchte Sensor

Feuch-

te

Expertensystem

Chloro

phyll

N - Sensor

Ertrags

potential

Auftrags Ausführung

Terminal DGPS

Traktor

Lohnunternehmer

Potential standardisierter offener

Kommunikation in der Landwirtschaft -

Zusatzfunktionen integrieren Spa2001_10de.ppt


Potential offener standardisierter Kommunikation

Saat Dichte und Tiefe

Applikationskarte

Optimales Verhältnis

V / PTO als Intervall,

EHR Hubhöhe

Sämaschine Traktor

Kreiselegge

MIN / MAX V

Erforderliche Bodenlockerung

Max. Drehmoment

als Intervall

Dipl. Inf. Achim Spangler


Kreiselegge

ECU

Spangler

CAN - LBS

muss nicht wissen, wie

Traktor gewünschte

Geschwindigkeits- und PTO

Intervalle realisiert;

hohe Wahrscheinlichkeit

dass Geschwindigkeit und

PTO Anforderungen von

anderen Geräten

übereinstimmend erfüllt

werden können

Auernhammer

Düngertreuer

ECU

MIN / MAX Grenzen

für Geschwindigkeit

MIN / MAX Grenzen

für Verhältnis

von Geschwindigkeit

und PTO

physikalisches Gerät

MIN / MAX Grenzen

für Geschwindigkeit

Traktor ECU

Motormanagement des Traktors

kann entscheiden, wie

erwünschte Geschwindigkeits-

und PTO Vorgaben erfüllt

werden;

kann selbstständig passende

Werte wählen, die die

Anforderungen von allen

Geräten erfüllen

Dienst Kontrollfluss

Prozess Daten - Regelvorgaben

von zwei Geräten mit lockerer Bindung Spa2000_84de.ppt


Rohwert aktualisieren

Programmbibliothek zur Automatisierung von Prozessdaten

Spangler

Auernhammer

empfangene

Sollwerte auswerten

Master Sollwert

auswählen

Sollwert akzeptieren /

zurückweisen

Messwerte Sollwerte

lokale eigene Prozessdaten

Anwendungsspezifische

Software für die ECU

einzelnen Messwert

Sub-Typ anfordern

passende Inkremente für

Messprogramm

auswählen

start / stop

Messprogramm

Automatisierung von Prozess Daten

Interaktionen

Sollwert setzen

akzeptiert?

zurückgewiesen?

aktuellen Master

Sollwert ermitteln

Messwerte Sollwerte

externe von anderem Gerät

verwaltete Prozessdaten

Spa2000_85de.ppt


verteilte

Abhängigkeiten

Netz von

Zuständen

Spangler

Auernhammer

LBS

Netzwerk offen

keine

Master-Slave

Beziehung

kooperative

Einheiten

unbekannte

Eigenschaften

(Produzent,

Modell, Baujahr)

unbekannte

Dienste

unbekannte

Abhängigkeiten

unbekannte

ad hoc

Netzwerkkonfiguration

Zusammengefasste Anforderungen

von LBS an eine Implementierung Spa2000_57de.ppt


Rolle von Open Source beim Internet

• Für jede Teilfunktion (Email, HTTP, FTP, …) ist eine

Referenzimplementierung als Open Source verfügbar

• Alle Änderungswünsche durch “Request For Comment”

(RFC) mit Referenzimplementierung dargestellt

• Jede eigenständige Implementierung muss mit

Referenzimplementierung Interoperabel sein

• Vergleichbar mit wissenschaftlicher Wissensvermehrung bei

der weitreichende und komplexe Resultate realisiert werden

Offen zugängliche Quellen ermöglichen

Konzentration auf das Wesentliche

OSB AG – Ihr Partner für kundenspezifische Lösungen


Ziele für LBS Lib - ISO AgLib

• Ausrichtung an Anforderungen in stark vernetzten Systemen

der Zukunft

• Design und Programmiersprache nur an Problemdomäne und

nicht an aktuellen Gewohnheiten ausrichten

• Individuelle Selektion der gebotenen Funktionen

• Weiterentwicklung durch Entwickler unterschiedlicher

Gruppierungen ermöglichen

• Modulares Design in C++

• Ausführliche Dokumentation mit Tutorial

• Email Liste für Support und Diskussion

• Offen zugängliches SW Verwaltungssystem

OSB AG – Ihr Partner für kundenspezifische Lösungen


Problem Requirement Analysis and Feature List

All Users

Expert Users

Implementation

Experts

Design Experts

Project Leader(s)

Spangler

Auernhammer

Software

Developers

Evaluation on

Features

Design

Evaluation on

Design

Implementation

Evaluation on

Implementation

Test

Use

Evaluation on

Proposal

Evaluation on

Proposal

Implementation

Change Proposal

Bug and Problem

Report

Typical Interaction Flow of Users, Software

Developers and Project Leaders in an Open

Source Project

Evaluation on

Proposal

Design Change

Proposal

Feature

Change

Proposal

Spa2001_4.ppt


Software Engineering Methode Open Source I

Corporate Source bei Hewlett Packard

• Adaption des Internetportals “Sourceforge.net” für

das geschlossene Firmennetz

• Synergie Effekte zwischen Entwicklerteams diverser

Produkte

• Entwickler können sich auf Pflege bestimmter Module

konzentrieren -> Auflösen fester Team-Projekt Struktur

OSB AG – Ihr Partner für kundenspezifische Lösungen


Software Engineering Methode Open Source II

Community Edition versus kommerzielles Produkt

• Neuer Trend bei Linux Distributionen wie:

- Red Hat Fedora: frei und kostenlos zugänglich

- Red Hat Enterprise: Qualitätsgarantie bei Produkt

• Community Edition ermöglicht Experten aktive

Mitarbeit

• Community Edition ermöglicht Kostenersparnis bei

ausreichendem Benutzerwissen

• Kommerzielles Produkt bietet Produkthaftung,

Support, Schulungen und andere Zusatzdienste

OSB AG – Ihr Partner für kundenspezifische Lösungen


Software Engineering Methode Open Source III

Kundenprojekt als Open Source Weiterpflegen

• „Realtime Test Environment“ (RTE) bei Kunde aus

Luft- und Raumfahrtbereich entwickelt

• Als allgemeine Infrastruktur für automatisierte Tests

verwendbar

• Exklusive Wartung für eine Firma zu teuer

• Jeder neue Anwendungsfall erweitert

Nutzungsmöglichkeiten für alle Beteiligten

OSB AG – Ihr Partner für kundenspezifische Lösungen


Software Engineering Methode Open Source IV

ISO AgLib für effiziente ISOBUS Applikationen

• Spezifisch für Kundenprojekte entwickelte

Ergänzungen werden in ISO AgLib integriert

• Applikation die nur das öffentliche Interface (API)

nutzt, bleibt komplett unangetastet von Open Source

Lizenz

• Einverständnis der Hauptentwickler vorausgesetzt

können auch ausnahmsweise kundenspezifische

Ergänzungen geschlossen bleiben

OSB AG – Ihr Partner für kundenspezifische Lösungen


Open Source als Leitidee für Dienstleister I

Kurzprofil OSB AG

• Seit Gründung 2003 in München auf inzwischen über

100 Ingenieure in vier Niederlassungen gewachsen

• Hauptgeschäft ist Projektunterstützung direkt bei

Kunde vor Ort

OSB AG – Ihr Partner für kundenspezifische Lösungen


Open Source als Leitidee für Dienstleister II

Open Source Konzepte im Entwicklungsprozess

• Projekt- oder Kundenspezifische Email Listen für

Diskussion offener Fragen und allgemeinen

Informationsaustausch

• Kunde hat Zugriff auf Software Verwaltungssystem

• Bugzilla System für Verwaltung von Bugreports

OSB AG – Ihr Partner für kundenspezifische Lösungen


ISO AgLib im Einsatz I

Fritzmeier Chlorophyllsensor MiniVegN

• Ansteuerung der Subsysteme für Positionierung und

Messung

• Bedienung über Terminal (LBS+ Varioterminal und

ISOBUS Virtual Terminal)

• Ansteuerung von Düngerstreuer

OSB AG – Ihr Partner für kundenspezifische Lösungen


ISO AgLib im Einsatz II

AGCO ISOBUS Virtual Terminal (VT)

• Basis: Embedded Linux Terminal mit Touchscreen

und X11R6 Graphikserver � „A1“ von Wachendorf

• Erstellung von Prototyp innerhalb eines Quartals

• Schnelle Bildschirmaktualisierung

• Paralleler Upload von Masken

• Intensive Entwicklung von Ende Januar bis August

2005

• Gemeinsame Entwicklung mit zwei AGCO GTA

Entwicklern

OSB AG – Ihr Partner für kundenspezifische Lösungen


ISO AgLib im Einsatz II

AGCO ISOBUS Virtual Terminal (VT)

ISO AgLib - Communication

ISO AgLib - HAL

OSB AG – Ihr Partner für kundenspezifische Lösungen

VT Application Layer

Target Graphic Mapping

VT Logic Layer

Receive

Stream

Graphic

HAL

Embedded Linux X11


ISO AgLib im Einsatz III

AGCO ISOBUS Task Controller (TC)

• Integration mit VT in ein Gerät oder als separates

Gerät

• Beginn der Entwicklung: Mitte Juli 2005

• Startserie mit kompletter Datenaufzeichnung und

mobiler Stammdatenverarbeitung: Mitte Oktober 2005

• Applikationskarten zur Ansteuerung von

Anbaugeräten in nächster Phase

OSB AG – Ihr Partner für kundenspezifische Lösungen


ISO AgLib im Einsatz IV

Zunhammer ISO Fass

• Bedienung mit ISOBUS Virtual Terminal

• Komplett Funktional mit Ansteuerung von

Hydraulikventilen und Betriebsdaten Verwaltung

• Entwicklungszeit: September – Oktober 2005

• Schulung der Zunhammer Entwickler zum Ende des

Projektes

� normale Weiterentwicklung durch Zunhammer

� OSB AG bietet flexible Unterstützung und Pflege

OSB AG – Ihr Partner für kundenspezifische Lösungen


Ausblick und Dank

• Weitere Anwender der ISO AgLib schon in Aussicht

• Open Source Software Engineering Konzepte werden auch

für Kunden aus anderen Industriebereichen interessant

• Offen zugängliche Version der ISO AgLib wird weiterhin gepflegt

(aktuellste Version immer über Software Verwaltungssystem

erreichbar)

• Homepage: http://www.tec.wzw.tum.de/IsoAgLib/

Dank an DFG und Professor Auernhammer für

Ermöglichen der ISO AgLib Entwicklung

OSB AG – Ihr Partner für kundenspezifische Lösungen

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