Hochschule Osnabrück

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1 Hochschule Osnabrück Eine Architektur für verteilte Entscheidungsprozesse auf kooperierenden Landmaschinen Julian Quindt, Eike Reetz, Vanessa Kukuck Ralf Tönjes, Clemens Westerkamp

2 Agenda Projekt KOMOBAR Ist-Zustand Randbedingungen und Anforderungen Vereinfachtes Gesamtsystem Architektur Forschungsfragen und Ausblick Eine Architektur für verteilte Entscheidungsprozesse auf kooperierenden Landmaschinen 2

3 Projekt KOMOBAR Beteiligte Beteiligte Fachgebiete Maschinenbau Wirtschaftswissenschaften Elektrotechnik und Informatik Partnerunternehmen Agravis, Claas, Grimme Förderung VolkswagenStiftung AGIP Eine Architektur für verteilte Entscheidungsprozesse auf kooperierenden Landmaschinen 3

4 Projekt KOMOBAR Fokus / Ziele Optimierung der Logistikkette von Ernteprozessen Energieeffizienz (Emissionen) Produktivität (Maschinen, Personal) Qualität (Rückverfolgbarkeit, Aufbereitung) Eine Architektur für verteilte Entscheidungsprozesse auf kooperierenden Landmaschinen 4

5 Ist-Zustand Akteure und Ablauf Landwirte Genossenschaften Verarbeitende Betriebe Lohnunternehmen Disponenten Landmaschinenführer Transporteure Eine Architektur für verteilte Entscheidungsprozesse auf kooperierenden Landmaschinen 5

6 Randbedingungen / Anforderungen Randbedingungen Starke Verteilung Störgrößen Anforderungen Industrielle Lösung (PP(S)) Geringes Investment, Robust im Betrieb, Simpel in der Bedienung Schnittstellen zu bestehenden Systemen, z.b. FarmPilot Keine Automatisierung, sondern Entscheidungsunterstützungssystem Eine Architektur für verteilte Entscheidungsprozesse auf kooperierenden Landmaschinen 6

7 Gesamtsystem Zentrale Planungsinfrastruktur (PPS via Application Server) Dezentrale, teilautonome Teams KOMOBAR-Box als lokaler Server Eine Architektur für verteilte Entscheidungsprozesse auf kooperierenden Landmaschinen 7

8 Gesamtarchitektur Zentral: Mehrschichtig, Rich Internet Application Dezentral: Eingebettete Software-Agenten (JADE) Schichtenübergreifend, z.b. Authentifizierung, Autorisierung und Accounting Externe IT-Systeme, z.b. Produktionsplanungs- Und Steuerungssystem (PPS) Eine Architektur für verteilte Entscheidungsprozesse auf kooperierenden Landmaschinen 8

9 Kommunikationsszenario Zentralistische Kommunikation Mobilfunk (GSM, UMTS) Landmaschine < -> Server Autonome Kommunikation WLAN Ad-hoc Landmaschine Transporteure Store-Carry-Forward Eine Architektur für verteilte Entscheidungsprozesse auf kooperierenden Landmaschinen 9

10 Kommunikationsschicht Transparente Kommunikation Heterogene Netze QoS(Latenz, Priorität, Netz) Network Status Provisioning Netz-/Signalstärkenerfassung Netzversorgungskarten Informationen zur Kommunikationssituation Host Lookup Auffinden von Hosts Kommunikations-Gateway Erreichbarkeit Eine Architektur für verteilte Entscheidungsprozesse auf kooperierenden Landmaschinen 10

11 Realisierungder KOMOBAR-Box Vision Systems Rise 3311 X86 Prozessor GPS CAN- Schnittstelle WLAN GSM/UMTS Modem UbuntuLTS Mobotix WLAN Kamera Eine Architektur für verteilte Entscheidungsprozesse auf kooperierenden Landmaschinen 11

12 Forschungsfragen Entscheidungsunterstützungssystem Welche wissensbasierte Methoden eignen sich? Ist der Einsatz lernfähiger Methoden profitabel? Datenmanagement und Visualisierung Was sind Regeln für eine sinnvolle Datenreduktion? Welche Daten sind bei wem und wie zu visualisieren? Kommunikationsarchitektur Wie kann das Auffinden von Hosts realisiert werden? Wie können Bewegungs-und Netzinformationen für das Routing genutzt werden? Eine Architektur für verteilte Entscheidungsprozesse auf kooperierenden Landmaschinen 12

13 Ausblick Validierung prototypischer Umsetzungen der Architektur Erweiterung des Datenbestands aus 2010 Erarbeitung einer Netzabdeckungslandkarte Kopplung mit Flottenmanagementsystem FarmPilot Strategien zur Priorisierung der Daten im Hinblick auf Latenz/Verbindungswiederherstellung Eine Architektur für verteilte Entscheidungsprozesse auf kooperierenden Landmaschinen 13

14 VielenDank Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Fragen? Eine Architektur für verteilte Entscheidungsprozesse auf kooperierenden Landmaschinen 14