Prozessbeobachtung, Prozesssteuerung über ein i-Mode-Mobilfunkgerät

Prozessbeobachtung, Prozesssteuerung

über ein i-Mode-Mobilfunkgerät

• Initiatoren• Grundidee• Vorüberlegungen• Umsetzung• Ergebnisse• Voraussetzungen• Vorgehensweise• Anwendungen• In Zukunft...• Kontakt...

Studienarbeit von:• Christian Hörenz (Atlantic Zeiser GmbH)• Sebastian Bosse (Robert Bosch GmbH)

– 6. Semester BA-Stuttgart– Studiengang: Elektrotechnik– Vertiefungsrichtung: Automatisierung

Betreuer:• Prof. Dipl.-Ing. Peter von Viebahn

Themen automatisierter Prozesse:• Kontinuierliche Überwachung von Prozessen• Starten/Stoppen von Prozessen auf Anfrage• Erkennen von Problemen• Reagieren auf Problemsituationen

Idee zur Verbesserung der Prozesshandhabung:• Flexibilität durch Mobilität, Einsatz von

Mobilfunkgeräten um orts- und zeitunabhängig zu sein• Nutzung von integrierten Technologien moderner

Mobilfunkgeräte (z.B. Java)

Prozessanforderungen:• Ständige Bereitstellung des Prozesszustands• Erkennung von Änderungsanforderungen durch den

Monitor

Monitoranforderungen:• Erkennung von Änderungen des Prozesszustands• Reaktion durch Änderungsanforderungen

...dies bedeutet:• Wechselseitige Kommunikation zwischen dem

Überwachungsmonitor und dem Prozess

ServerDatenbank

PC mit Prozessanbindung

Mobilfunkgerät

Web-Portal

• Initiatoren• Grundidee• Vorüberlegungen• Umsetzung

– Gesamtprojekt– Mobilfunkgerät– PC– Datenbank– PHP– Gesamtprojekt

• Ergebnisse• Voraussetzungen• Vorgehensweise• Anwendungen• In Zukunft...• Kontakt...

Mobilfunkgerät, PC, Web-Portal:• Möglichkeit Daten darzustellen, zu ändern, anzulegen

und zu löschen

PHP:• Schnittstelle zur Datenbank

Datenbank:• Verwaltung von angelegten Datensätzen

i-Mode, warum?• Erfahrung mit i-Mode (Studienarbeit Notenabfrage)• Internetzugang (Darstellung durch normalen Browser)• Ausführen von Java-Programmen (interne Virtual

Machine)• Gerät mit Vertrag vorhanden!

Java-Entwicklung für i-Mode:• Editieren durch Einbinden einer spezielle Bibliothek• Kompilieren und Testen nur mit speziellem Tool

(DoJa Emulator) • Laden von Programmen auf das Handset nur aus dem

Internet möglich (keine PC-Schnittstelle)• Internetzugang im Programme möglich (aber

Zustimmung von Benutzer verlangt)

PC mit Prozessanbindung:• direkte Prozessanbindung (Steuerung oder

Überwachung z.B. über CAN-Bus)• Ausführen von Java-Programmen, soweit Java Virtual

Machine vorhanden• Internetzugang

Java-Entwicklung für PC:• Absolute Freiheit (Versionsbezogen, 1.4.1_03)• Editieren durch Einbinden beliebiger Bibliotheken• Internetzugang im Programm möglich• Einschränkungen beim Ansprechen von PC-Hardware

(abhängig vom Betriebssystem, Verwendung spezieller Klassen)

MySQL, warum?• Einfache, relationale Datenbank• Einfacher Zugriff durch PHP und Java möglich• Open Source, ausführliche Dokumentation vorhanden• Bereits auf dem Server der BA vorhanden (Zugriff über

Internet immer gewährleistet)

MySQL-Entwicklung:• Tools zum Anlegen und Verwalten von Tabellen oder

über Kommandozeile

PHP, warum?• Geeignet um Web-Inhalte darzustellen und serverseitige

Datenbanken daran anzubinden (einfache Schnittstelle, ohne spezielle Zugriffsrechte für DB)

• Scriptsprache die für Browser interpretierbaren Html-Code generiert

• Open Source, ausführliche Dokumentation vorhanden• PHP auf BA-Server ausführbar

PHP-Entwicklung:• Tools zum Editieren und Testen• Ausführen mit entsprechenden Interpreter

ServerDatenbank

PCMobilfunkgerät

• PHP ist die Schnittstelle zwischen der Datenbank auf dem Server und dem Java-Programm von PC und Handset

• Web-Portal ebenfalls in PHP mit Datenbankzugriff programmiert

• Datenbank verwaltet sämtliche Daten (Soll-/Istwerte)• Zugriff auf Daten zu jeder Zeit mittels Internet,

Handset oder PC

Prozessanbindung

Web-Portal

• Initiatoren• Grundidee• Vorüberlegungen• Umsetzung• Ergebnisse

– allgemein– funktional

• Voraussetzungen• Vorgehensweise• Anwendungen• In Zukunft...• Kontakt...

Entwickelte Komponenten:• Java-Programm mit grafischer Oberfläche für PC• Java-Programm für i-Mode (grafische Oberfläche

bedingt)• PHP-Web-Protal• Umgesetztes Datenbankmodell in MySQL• PHP-Skripte für den Zugriff auf die Datenbank

Grundlegende Funktionalitäten:• Kommunikation zwischen Java und Datenbank durch

Aufruf entsprechender PHP-Skripte (lesend/schreibend)• Austausch von Daten zwischen PC, Handset und dem

Web-Portal mittels Datenbank(keine Prozessansteuerung implementiert)

• Initiatoren• Grundidee• Vorüberlegungen• Umsetzung• Ergebnisse

– allgemein– funktional

• Voraussetzungen• Vorgehensweise• Anwendungen• In Zukunft...• Kontakt...

Benutzermöglichkeiten:• Anmelden mit Userkennung und Passwort• Anlegen, Ändern, Löschen von Prozessvariablen• Abfrage von Prozesswerten

...zusätzlich für PC-Programm:• Speichern der Daten intern und in Text-Datei• zyklische Abfrage der Prozessvariablen• Ständige Status- und Fehleranzeige

...zusätzlich im Web-Portal:• Userkennung und Passwort anlegen

Voraussetzungen an PC:• Internetzugang• Java Virtual Machine

Voraussetzungen an Handset:• i-Mode-Gerät mit Vertrag• Java-fähig

Vorgehensweise:• Web-Portal aufrufen

(http://imode.ba-stuttgart.de/prozess)• Download der Programme (unterscheiden zwischen

Handset und PC)• Anlegen eines Benutzerkontos • Anlegen von Prozessvariablen (auch über PC-

Programm)

...anschließend können Daten vom Internet, PC oder Handset aus abgefragt und geändert werden

Industrielle Anwendung:• z.B. Überwachung der Fertigung ständige

Statusabfrage von Istwerten wie Stückzahl, Ausschuss...• z.B. Steuerung von Umgebungsvariablen setzen von

Sollwerten wie Motordrehzahl, Temperatur...

Private Anwendung:• z.B. Überwachung bei Nichtanwesenheit

Statusabfrage von Istwerten wie Licht, Temperatur, Verriegelung...

• z.B. Steuerung von Umgebungsvariablen setzen von Sollwerten wie Garagentor, Kaffeemaschine...

In Zukunft...:• ...soll es möglich sein mit dem Handset Werte zyklisch

abzufragen; grafisch bereits implementiert, aber keine Funktionalität

• ...soll eine Hardware-Ansteuerung mittels Java implementiert werden, um mit µP zu kommunizieren (z.B. über COM-Port direkt oder mittels CAN) ; Code-Anbindung an bestehendes PC-Programm bereits vorhanden

Programm-Download, Information, Login-Panel:http://imode.ba-stuttgart.de/prozesshttp://imode.ba-stuttgart.de/prozess/menue.php

Kontakt:Sebastian.Bosse@de.bosch.com

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