LBS lib und ISO AgLib - IKB-Dürnast
LBS lib und ISO AgLib - IKB-Dürnast
LBS lib und ISO AgLib - IKB-Dürnast
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<strong>LBS</strong> Lib <strong>und</strong> <strong>ISO</strong> <strong>AgLib</strong><br />
Open Source als innovative Software Engineering Methode<br />
von<br />
Dipl.-Inform. A. Spangler<br />
11/12.10.2005<br />
<strong>IKB</strong> Abschluss-Symposium,<br />
Weihenstephan<br />
OSB AG – Ihr Partner für k<strong>und</strong>enspezifische Lösungen
1) Motivation zur Entwicklung<br />
Gliederung<br />
2) Potential offener standardisierter Kommunikation<br />
3) Rolle von Open Source beim Internet<br />
4) Ziele für <strong>LBS</strong> Lib - <strong>ISO</strong> <strong>AgLib</strong><br />
5) Software Engineering Methode Open Source<br />
6) Open Source als Leitidee für Dienstleister<br />
7) <strong>ISO</strong> <strong>AgLib</strong> im Einsatz<br />
8) Ausblick <strong>und</strong> Dank<br />
OSB AG – Ihr Partner für k<strong>und</strong>enspezifische Lösungen
DIN9684 Kommunikation für <strong>IKB</strong>-<strong>Dürnast</strong> I<br />
● kompatible Kommunikation inklusive Workaro<strong>und</strong>s für<br />
inkompatible Geräte<br />
● flexibler <strong>und</strong> leistungsfähiger Umgang mit Prozessgrößen<br />
● Unterstützung unterschiedlicher Hardware<br />
● Daten anbieten für IMI <strong>und</strong> Daten sammeln für Task-<br />
Controller<br />
Konkret für das Teilprojekt<br />
● Anbindung an Terminals für Bedienerinteraktion<br />
OSB AG – Ihr Partner für k<strong>und</strong>enspezifische Lösungen
Motivation zur Entwicklung<br />
Dipl. Inf. Achim Spangler
Potential offener standardisierter Kommunikation<br />
Maschinenqualität<br />
Schmierintervall, Erreichen<br />
von<br />
Belastungsgrenzen,<br />
Gebrauchtwert dokumentieren<br />
Kenngrößen<br />
Arbeitsbreite, -status,<br />
Transportstatus<br />
IMI<br />
Arbeitsqualität<br />
Arbeitseinstellungen<br />
sensorisch erfassen <strong>und</strong><br />
darstellen<br />
Dipl. Inf. Achim Spangler<br />
Sicherheit<br />
Achslast,<br />
Gesamtgewicht
DIN9684 Kommunikation für <strong>IKB</strong>-<strong>Dürnast</strong> II<br />
Aspekte für weitergehende Nutzung<br />
• Offene Kommunikation für übergreifende<br />
Prozessoptimierung <strong>und</strong> –automatisation<br />
• Hohe Komplexität der Interaktionen erfordert leistungsfähige<br />
<strong>und</strong> kompatible Implementierung<br />
• Konzepte für Vermeidung <strong>und</strong> Lösung von<br />
Resourcenkonflikten<br />
Vergleichbar zu TCP/IP (Internet)<br />
OSB AG – Ihr Partner für k<strong>und</strong>enspezifische Lösungen
Düngerstreuer<br />
Spangler<br />
Auernhammer<br />
Düngermenge Sollwert Intervall<br />
Düngermenge Sollwert Exakt<br />
Düngermenge Sollwert Intervall<br />
Düngermenge Sollwert Intervall<br />
Benutzer legt Prioritätsreihenfolge fest<br />
<strong>ISO</strong> BUS<br />
Feuchte Sensor<br />
Feuch-<br />
te<br />
Expertensystem<br />
Chloro<br />
phyll<br />
N - Sensor<br />
Ertrags<br />
potential<br />
Auftrags Ausführung<br />
Terminal DGPS<br />
Traktor<br />
Lohnunternehmer<br />
Potential standardisierter offener<br />
Kommunikation in der Landwirtschaft -<br />
Zusatzfunktionen integrieren Spa2001_10de.ppt
Potential offener standardisierter Kommunikation<br />
Saat Dichte <strong>und</strong> Tiefe<br />
Applikationskarte<br />
Optimales Verhältnis<br />
V / PTO als Intervall,<br />
EHR Hubhöhe<br />
Sämaschine Traktor<br />
Kreiselegge<br />
MIN / MAX V<br />
Erforderliche Bodenlockerung<br />
Max. Drehmoment<br />
als Intervall<br />
Dipl. Inf. Achim Spangler
Kreiselegge<br />
ECU<br />
Spangler<br />
CAN - <strong>LBS</strong><br />
muss nicht wissen, wie<br />
Traktor gewünschte<br />
Geschwindigkeits- <strong>und</strong> PTO<br />
Intervalle realisiert;<br />
hohe Wahrscheinlichkeit<br />
dass Geschwindigkeit <strong>und</strong><br />
PTO Anforderungen von<br />
anderen Geräten<br />
übereinstimmend erfüllt<br />
werden können<br />
Auernhammer<br />
Düngertreuer<br />
ECU<br />
MIN / MAX Grenzen<br />
für Geschwindigkeit<br />
MIN / MAX Grenzen<br />
für Verhältnis<br />
von Geschwindigkeit<br />
<strong>und</strong> PTO<br />
physikalisches Gerät<br />
MIN / MAX Grenzen<br />
für Geschwindigkeit<br />
Traktor ECU<br />
Motormanagement des Traktors<br />
kann entscheiden, wie<br />
erwünschte Geschwindigkeits-<br />
<strong>und</strong> PTO Vorgaben erfüllt<br />
werden;<br />
kann selbstständig passende<br />
Werte wählen, die die<br />
Anforderungen von allen<br />
Geräten erfüllen<br />
Dienst Kontrollfluss<br />
Prozess Daten - Regelvorgaben<br />
von zwei Geräten mit lockerer Bindung Spa2000_84de.ppt
Rohwert aktualisieren<br />
Programmbibliothek zur Automatisierung von Prozessdaten<br />
Spangler<br />
Auernhammer<br />
empfangene<br />
Sollwerte auswerten<br />
Master Sollwert<br />
auswählen<br />
Sollwert akzeptieren /<br />
zurückweisen<br />
Messwerte Sollwerte<br />
lokale eigene Prozessdaten<br />
Anwendungsspezifische<br />
Software für die ECU<br />
einzelnen Messwert<br />
Sub-Typ anfordern<br />
passende Inkremente für<br />
Messprogramm<br />
auswählen<br />
start / stop<br />
Messprogramm<br />
Automatisierung von Prozess Daten<br />
Interaktionen<br />
Sollwert setzen<br />
akzeptiert?<br />
zurückgewiesen?<br />
aktuellen Master<br />
Sollwert ermitteln<br />
Messwerte Sollwerte<br />
externe von anderem Gerät<br />
verwaltete Prozessdaten<br />
Spa2000_85de.ppt
verteilte<br />
Abhängigkeiten<br />
Netz von<br />
Zuständen<br />
Spangler<br />
Auernhammer<br />
<strong>LBS</strong><br />
Netzwerk offen<br />
keine<br />
Master-Slave<br />
Beziehung<br />
kooperative<br />
Einheiten<br />
unbekannte<br />
Eigenschaften<br />
(Produzent,<br />
Modell, Baujahr)<br />
unbekannte<br />
Dienste<br />
unbekannte<br />
Abhängigkeiten<br />
unbekannte<br />
ad hoc<br />
Netzwerkkonfiguration<br />
Zusammengefasste Anforderungen<br />
von <strong>LBS</strong> an eine Implementierung Spa2000_57de.ppt
Rolle von Open Source beim Internet<br />
• Für jede Teilfunktion (Email, HTTP, FTP, …) ist eine<br />
Referenzimplementierung als Open Source verfügbar<br />
• Alle Änderungswünsche durch “Request For Comment”<br />
(RFC) mit Referenzimplementierung dargestellt<br />
• Jede eigenständige Implementierung muss mit<br />
Referenzimplementierung Interoperabel sein<br />
• Vergleichbar mit wissenschaftlicher Wissensvermehrung bei<br />
der weitreichende <strong>und</strong> komplexe Resultate realisiert werden<br />
Offen zugängliche Quellen ermöglichen<br />
Konzentration auf das Wesentliche<br />
OSB AG – Ihr Partner für k<strong>und</strong>enspezifische Lösungen
Ziele für <strong>LBS</strong> Lib - <strong>ISO</strong> <strong>AgLib</strong><br />
• Ausrichtung an Anforderungen in stark vernetzten Systemen<br />
der Zukunft<br />
• Design <strong>und</strong> Programmiersprache nur an Problemdomäne <strong>und</strong><br />
nicht an aktuellen Gewohnheiten ausrichten<br />
• Individuelle Selektion der gebotenen Funktionen<br />
• Weiterentwicklung durch Entwickler unterschiedlicher<br />
Gruppierungen ermöglichen<br />
• Modulares Design in C++<br />
• Ausführliche Dokumentation mit Tutorial<br />
• Email Liste für Support <strong>und</strong> Diskussion<br />
• Offen zugängliches SW Verwaltungssystem<br />
OSB AG – Ihr Partner für k<strong>und</strong>enspezifische Lösungen
Problem Requirement Analysis and Feature List<br />
All Users<br />
Expert Users<br />
Implementation<br />
Experts<br />
Design Experts<br />
Project Leader(s)<br />
Spangler<br />
Auernhammer<br />
Software<br />
Developers<br />
Evaluation on<br />
Features<br />
Design<br />
Evaluation on<br />
Design<br />
Implementation<br />
Evaluation on<br />
Implementation<br />
Test<br />
Use<br />
Evaluation on<br />
Proposal<br />
Evaluation on<br />
Proposal<br />
Implementation<br />
Change Proposal<br />
Bug and Problem<br />
Report<br />
Typical Interaction Flow of Users, Software<br />
Developers and Project Leaders in an Open<br />
Source Project<br />
Evaluation on<br />
Proposal<br />
Design Change<br />
Proposal<br />
Feature<br />
Change<br />
Proposal<br />
Spa2001_4.ppt
Software Engineering Methode Open Source I<br />
Corporate Source bei Hewlett Packard<br />
• Adaption des Internetportals “Sourceforge.net” für<br />
das geschlossene Firmennetz<br />
• Synergie Effekte zwischen Entwicklerteams diverser<br />
Produkte<br />
• Entwickler können sich auf Pflege bestimmter Module<br />
konzentrieren -> Auflösen fester Team-Projekt Struktur<br />
OSB AG – Ihr Partner für k<strong>und</strong>enspezifische Lösungen
Software Engineering Methode Open Source II<br />
Community Edition versus kommerzielles Produkt<br />
• Neuer Trend bei Linux Distributionen wie:<br />
- Red Hat Fedora: frei <strong>und</strong> kostenlos zugänglich<br />
- Red Hat Enterprise: Qualitätsgarantie bei Produkt<br />
• Community Edition ermöglicht Experten aktive<br />
Mitarbeit<br />
• Community Edition ermöglicht Kostenersparnis bei<br />
ausreichendem Benutzerwissen<br />
• Kommerzielles Produkt bietet Produkthaftung,<br />
Support, Schulungen <strong>und</strong> andere Zusatzdienste<br />
OSB AG – Ihr Partner für k<strong>und</strong>enspezifische Lösungen
Software Engineering Methode Open Source III<br />
K<strong>und</strong>enprojekt als Open Source Weiterpflegen<br />
• „Realtime Test Environment“ (RTE) bei K<strong>und</strong>e aus<br />
Luft- <strong>und</strong> Raumfahrtbereich entwickelt<br />
• Als allgemeine Infrastruktur für automatisierte Tests<br />
verwendbar<br />
• Exklusive Wartung für eine Firma zu teuer<br />
• Jeder neue Anwendungsfall erweitert<br />
Nutzungsmöglichkeiten für alle Beteiligten<br />
OSB AG – Ihr Partner für k<strong>und</strong>enspezifische Lösungen
Software Engineering Methode Open Source IV<br />
<strong>ISO</strong> <strong>AgLib</strong> für effiziente <strong>ISO</strong>BUS Applikationen<br />
• Spezifisch für K<strong>und</strong>enprojekte entwickelte<br />
Ergänzungen werden in <strong>ISO</strong> <strong>AgLib</strong> integriert<br />
• Applikation die nur das öffentliche Interface (API)<br />
nutzt, bleibt komplett unangetastet von Open Source<br />
Lizenz<br />
• Einverständnis der Hauptentwickler vorausgesetzt<br />
können auch ausnahmsweise k<strong>und</strong>enspezifische<br />
Ergänzungen geschlossen bleiben<br />
OSB AG – Ihr Partner für k<strong>und</strong>enspezifische Lösungen
Open Source als Leitidee für Dienstleister I<br />
Kurzprofil OSB AG<br />
• Seit Gründung 2003 in München auf inzwischen über<br />
100 Ingenieure in vier Niederlassungen gewachsen<br />
• Hauptgeschäft ist Projektunterstützung direkt bei<br />
K<strong>und</strong>e vor Ort<br />
OSB AG – Ihr Partner für k<strong>und</strong>enspezifische Lösungen
Open Source als Leitidee für Dienstleister II<br />
Open Source Konzepte im Entwicklungsprozess<br />
• Projekt- oder K<strong>und</strong>enspezifische Email Listen für<br />
Diskussion offener Fragen <strong>und</strong> allgemeinen<br />
Informationsaustausch<br />
• K<strong>und</strong>e hat Zugriff auf Software Verwaltungssystem<br />
• Bugzilla System für Verwaltung von Bugreports<br />
OSB AG – Ihr Partner für k<strong>und</strong>enspezifische Lösungen
<strong>ISO</strong> <strong>AgLib</strong> im Einsatz I<br />
Fritzmeier Chlorophyllsensor MiniVegN<br />
• Ansteuerung der Subsysteme für Positionierung <strong>und</strong><br />
Messung<br />
• Bedienung über Terminal (<strong>LBS</strong>+ Varioterminal <strong>und</strong><br />
<strong>ISO</strong>BUS Virtual Terminal)<br />
• Ansteuerung von Düngerstreuer<br />
OSB AG – Ihr Partner für k<strong>und</strong>enspezifische Lösungen
<strong>ISO</strong> <strong>AgLib</strong> im Einsatz II<br />
AGCO <strong>ISO</strong>BUS Virtual Terminal (VT)<br />
• Basis: Embedded Linux Terminal mit Touchscreen<br />
<strong>und</strong> X11R6 Graphikserver � „A1“ von Wachendorf<br />
• Erstellung von Prototyp innerhalb eines Quartals<br />
• Schnelle Bildschirmaktualisierung<br />
• Paralleler Upload von Masken<br />
• Intensive Entwicklung von Ende Januar bis August<br />
2005<br />
• Gemeinsame Entwicklung mit zwei AGCO GTA<br />
Entwicklern<br />
OSB AG – Ihr Partner für k<strong>und</strong>enspezifische Lösungen
<strong>ISO</strong> <strong>AgLib</strong> im Einsatz II<br />
AGCO <strong>ISO</strong>BUS Virtual Terminal (VT)<br />
<strong>ISO</strong> <strong>AgLib</strong> - Communication<br />
<strong>ISO</strong> <strong>AgLib</strong> - HAL<br />
OSB AG – Ihr Partner für k<strong>und</strong>enspezifische Lösungen<br />
VT Application Layer<br />
Target Graphic Mapping<br />
VT Logic Layer<br />
Receive<br />
Stream<br />
Graphic<br />
HAL<br />
Embedded Linux X11
<strong>ISO</strong> <strong>AgLib</strong> im Einsatz III<br />
AGCO <strong>ISO</strong>BUS Task Controller (TC)<br />
• Integration mit VT in ein Gerät oder als separates<br />
Gerät<br />
• Beginn der Entwicklung: Mitte Juli 2005<br />
• Startserie mit kompletter Datenaufzeichnung <strong>und</strong><br />
mobiler Stammdatenverarbeitung: Mitte Oktober 2005<br />
• Applikationskarten zur Ansteuerung von<br />
Anbaugeräten in nächster Phase<br />
OSB AG – Ihr Partner für k<strong>und</strong>enspezifische Lösungen
<strong>ISO</strong> <strong>AgLib</strong> im Einsatz IV<br />
Zunhammer <strong>ISO</strong> Fass<br />
• Bedienung mit <strong>ISO</strong>BUS Virtual Terminal<br />
• Komplett Funktional mit Ansteuerung von<br />
Hydraulikventilen <strong>und</strong> Betriebsdaten Verwaltung<br />
• Entwicklungszeit: September – Oktober 2005<br />
• Schulung der Zunhammer Entwickler zum Ende des<br />
Projektes<br />
� normale Weiterentwicklung durch Zunhammer<br />
� OSB AG bietet flexible Unterstützung <strong>und</strong> Pflege<br />
OSB AG – Ihr Partner für k<strong>und</strong>enspezifische Lösungen
Ausblick <strong>und</strong> Dank<br />
• Weitere Anwender der <strong>ISO</strong> <strong>AgLib</strong> schon in Aussicht<br />
• Open Source Software Engineering Konzepte werden auch<br />
für K<strong>und</strong>en aus anderen Industriebereichen interessant<br />
• Offen zugängliche Version der <strong>ISO</strong> <strong>AgLib</strong> wird weiterhin gepflegt<br />
(aktuellste Version immer über Software Verwaltungssystem<br />
erreichbar)<br />
• Homepage: http://www.tec.wzw.tum.de/Iso<strong>AgLib</strong>/<br />
Dank an DFG <strong>und</strong> Professor Auernhammer für<br />
Ermöglichen der <strong>ISO</strong> <strong>AgLib</strong> Entwicklung<br />
OSB AG – Ihr Partner für k<strong>und</strong>enspezifische Lösungen
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