D. Burger, EMBU-Sys (www.embu-sys.de)
01. Oktober 2012
Durch zunehmend raffinierte Messtechnik einerseits und aufgrund Benutzer-Erfahrungen mit Smart-Phones und Tablet-PCs im Alltag wird die Umsetzung von Visualisierungstechniken immer wichtiger. Umfangreiche Messwerte müssen übersichtlich dargestellt werden – und das bei sinkender Akzeptanz der Benutzer für simple Anzeigen.
Diese Umstände gelten auch für die Messtechnik in der Forschung und Entwicklung sowie in der Qualitätssicherung in der Automobilindustrie. Dort fallen während den Erprobungsfahrten sehr viele Messwerte an, die mit einem Datenlogger aufgezeichnet werden. Um nicht erst bei der Auswertung der Messdaten im Labor Auffälligkeiten aufzuspüren, möchte man dem Fahrer oder dem Versuchsingenieur bereits während der Fahrt möglichst viel Einblick in die erhobenen Messwerte ermöglichen. Mit der Visualisierung einhergehend steht auch eine optimale Bedienung der Abläufe im Vordergrund.
Für viele Datenlogger bestehen jedoch nur eingeschränkte oder sogar gar keine Möglichkeiten der Visualisierung und Bedienung. Innovative Datenlogger bieten immerhin kleine Displays, welche die heutigen Erwartungen an Benutzerschnittstellen aber nur in geringem Umfang erfüllen. Hier wünscht man sich für eine effektive Arbeit oft ein höheres Maß an Ergonomie. Setzt nun ein Logger-Hersteller die erhöhten Anforderungen mit einem verbesserten Display um, so ist der Systemintegrator in der Auswahl des Datenloggers nicht mehr unbedingt frei. Bei Verwendung eines verbesserten Displays ist man auf den Einsatz des zugehörigen Logger-Typs angewiesen, da der Austausch der Daten zwischen beiden Geräten bis heute noch nicht vereinheitlicht ist.
Hier erkennt man schnell, dass eine einheitliche Schnittstelle angebracht ist. Solch eine Vereinheitlichung bringt neben der freien und unabhängigen Auswahl an Datenloggern, Displays und Bedienelementen weitere Vorteile: Unabhängigkeit vom Lieferanten, klar definierter Funktionsumfang (im Gegensatz zu einem Gewachsenen), Senkung des Preise, verbesserte Qualität durch Spezialisierung der Lieferanten.
Um diese Vorteile auszuschöpfen, hat BMW die Initiative ergriffen, ein offenes Protokoll erstellen zu lassen. Es ermöglicht jedem Logger-Hersteller und jedem Display-Hersteller, untereinander kompatible Geräte anzubieten. Die Betonung liegt hier auf „jedem“, weil das offene Protokoll ohne etwaige Lizenzgebühren von jedem Interessenten hierzu verwendet werden kann.
Doch alleine mit der Vereinheitlichung der Schnittstelle ist es nicht getan. Sie muss bestimmte Anforderungen erfüllen. Bei der Gestaltung der Schnittstelle wurde auf einen bewährten, stabilen Unterbau gesetzt, nämlich HTTP über Ethernet. Ethernet ist praktisch in allen Geräten verfügbar, ist schnell, ist nicht anfällig für Störungen, kann über Router geleitet werden und bietet von Haus aus Potenzialtrennung. HTTP kommt bei jeder WEB-Anwendung seit Jahren zum Einsatz. Der aktive Datenaustausch erfolgt über AJAX-Techniken (HTTP, JSON), die ebenfalls lange bewährt sind. Ganz nebenbei ergibt sich durch Anwendung dieser Techniken der angenehme Vorteil, dass Messdaten mit dem Browser dargestellt werden können.
Am Anfang des Konzepts stehen die Anforderungen, die BMW definierte. Innerhalb der Konzeptphase im Herbst 2011 wurden neben dem Logger-Hersteller CAETEC GmbH weitere Spezialisten in die Runde der aktiv Mitgestaltenden aufgenommen: G.i.N. mbH und Vector Informatik. EMBU-Sys repräsentiert in der Runde den Bereich der Displays. Mit dieser ausgewogenen Konstellation wurde erreicht, dass die Belange sowohl der Anwender, Logger-Hersteller als auch Display-Hersteller berücksichtigt wurden – ohne ein Blockieren durch eine zu zahlreiche Teilnehmerschaft. In E-Mails und Treffen wurde rasch eine für alle Bereiche optimale Lösung gefunden. Nach der vollständigen Ausarbeitung der Ur-Version durch EMBU-Sys wurde bei einem Treffen im September 2012 im Hause BMW von allen Teilnehmern festgestellt, dass die Anforderungen transparent abbildbar sind und dass der Umfang des Protokolls weder lückenhaft noch überproportional ist.
Beispielsoftware für Logger und Display erleichtern den Einstieg für Hersteller, die ihre Geräte für openABK rüsten wollen. Für Logger besteht sogar eine Klassenbibliothek in C++, die später zu einer Referenzimplementierung ausgearbeitet werden kann.
Nun werden erste Implementierungen sowohl für Logger als
auch für Displays ihre Tauglichkeit im Einsatz zeigen.
Um die Kompatibilität künftiger Geräte zu gewährleisten, könnte ein
Testprogramm erstellt werden, welches Umfang, Robustheit und
Fehler-Toleranz eines Gerätetyps effizient untersucht. Denkbar wäre auch
eine Art Debugger, der den Entwicklern von neuen Geräten Einblick in die
übertragenen Daten gibt und so den Einstieg und das Verständnis
erleichtert und damit die Qualität der angebotenen Produkte steigert.
Werden in naher Zukunft weitere Hersteller von Messtechnik-Komponenten
angegangen, so eröffnet sich den System-Planern und Einkäufern ein
weites Spektrum an kompatiblen Geräten, unter denen man frei nach
Ausstattungsmerkmalen, Verfügbarkeit und Preisen wählen kann.