Prozessbeobachtung, Prozesssteuerung
über ein i-Mode-Mobilfunkgerät
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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
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Prozessbeobachtung, Prozesssteuerung über ein i-Mode-Mobilfunkgerät
• Initiatoren• Grundidee• Vorüberlegungen• Umsetzung• Ergebnisse• Voraussetzungen• Vorgehensweise• Anwendungen• In Zukunft...• Kontakt...
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)
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Prozessbeobachtung, Prozesssteuerung über ein i-Mode-Mobilfunkgerät
• Initiatoren• Grundidee• Vorüberlegungen• Umsetzung• Ergebnisse• Voraussetzungen• Vorgehensweise• Anwendungen• In Zukunft...• Kontakt...
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
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ServerDatenbank
PHP
PC mit Prozessanbindung
Mobilfunkgerät
Web-Portal
Prozessbeobachtung, Prozesssteuerung über ein i-Mode-Mobilfunkgerät
• 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
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Prozessbeobachtung, Prozesssteuerung über ein i-Mode-Mobilfunkgerät
• Initiatoren• Grundidee• Vorüberlegungen• Umsetzung
– Gesamtprojekt– Mobilfunkgerät– PC– Datenbank– PHP– Gesamtprojekt
• Ergebnisse• Voraussetzungen• Vorgehensweise• Anwendungen• In Zukunft...• Kontakt...
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)
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Prozessbeobachtung, Prozesssteuerung über ein i-Mode-Mobilfunkgerät
• Initiatoren• Grundidee• Vorüberlegungen• Umsetzung
– Gesamtprojekt– Mobilfunkgerät– PC– Datenbank– PHP– Gesamtprojekt
• Ergebnisse• Voraussetzungen• Vorgehensweise• Anwendungen• In Zukunft...• Kontakt...
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)
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Prozessbeobachtung, Prozesssteuerung über ein i-Mode-Mobilfunkgerät
• Initiatoren• Grundidee• Vorüberlegungen• Umsetzung
– Gesamtprojekt– Mobilfunkgerät– PC– Datenbank– PHP– Gesamtprojekt
• Ergebnisse• Voraussetzungen• Vorgehensweise• Anwendungen• In Zukunft...• Kontakt...
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
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Prozessbeobachtung, Prozesssteuerung über ein i-Mode-Mobilfunkgerät
• Initiatoren• Grundidee• Vorüberlegungen• Umsetzung
– Gesamtprojekt– Mobilfunkgerät– PC– Datenbank– PHP– Gesamtprojekt
• Ergebnisse• Voraussetzungen• Vorgehensweise• Anwendungen• In Zukunft...• Kontakt...
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
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ServerDatenbank
PHP
PCMobilfunkgerät
Prozessbeobachtung, Prozesssteuerung über ein i-Mode-Mobilfunkgerät
• Initiatoren• Grundidee• Vorüberlegungen• Umsetzung
– Gesamtprojekt– Mobilfunkgerät– PC– Datenbank– PHP– Gesamtprojekt
• Ergebnisse• Voraussetzungen• Vorgehensweise• Anwendungen• In Zukunft...• Kontakt...
• 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
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• 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)
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• 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
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• Initiatoren• Grundidee• Vorüberlegungen• Umsetzung• Ergebnisse• Voraussetzungen• Vorgehensweise• Anwendungen• In Zukunft...• Kontakt...
Voraussetzungen an PC:• Internetzugang• Java Virtual Machine
Voraussetzungen an Handset:• i-Mode-Gerät mit Vertrag• Java-fähig
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Prozessbeobachtung, Prozesssteuerung über ein i-Mode-Mobilfunkgerät
• Initiatoren• Grundidee• Vorüberlegungen• Umsetzung• Ergebnisse• Voraussetzungen• Vorgehensweise• Anwendungen• In Zukunft...• Kontakt...
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
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• Initiatoren• Grundidee• Vorüberlegungen• Umsetzung• Ergebnisse• Voraussetzungen• Vorgehensweise• Anwendungen• In Zukunft...• Kontakt...
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...
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• Initiatoren• Grundidee• Vorüberlegungen• Umsetzung• Ergebnisse• Voraussetzungen• Vorgehensweise• Anwendungen• In Zukunft...• Kontakt...
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
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Prozessbeobachtung, Prozesssteuerung über ein i-Mode-Mobilfunkgerät
• Initiatoren• Grundidee• Vorüberlegungen• Umsetzung• Ergebnisse• Voraussetzungen• Vorgehensweise• Anwendungen• In Zukunft...• Kontakt...
Programm-Download, Information, Login-Panel:http://imode.ba-stuttgart.de/prozesshttp://imode.ba-stuttgart.de/prozess/menue.php
Kontakt:[email protected]