OMM+ - Industrienahe Erweiterungen für OMM-basierte digitale Objektgedächtnisse

01.01.2013 -

Abgeschlossen
DFKI & Deutsche Post DHL

Name des Teilnehmers: Jens Haupert

Beschreibung des IT-Forschungsprojektes: Entwicklungen der letzten Jahre im Bereich der Kommunikations- und Informationstechnologien erlauben es heute, realen Objekten eine digitale Identität zu geben. Diese Entwicklung mündete im Konzept des sogenannten Internets der Dinge (Internet of Things, IoT). In der ersten Phase des IoT wurden Objekte der realen Welt lediglich mit einer eindeutigen Identifikationsnummer (ID) ausgestattet, welche zum Beispiel über optische Marker (Strichcode oder 2D-Barcode) oder funkbasierte Technologien (z.B. NFC oder RFID) realisiert wurden. Somit war eine automatische Erfassung und Verarbeitung möglich, um an vielen Stellen im Warenfluss genutzt zu werden. Doch die Ansprüche des Internets der Dinge forderten weitergehende Anwendungen. Sogenannte Smart Label erlauben nun eine Objekt-zentrierte Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) und Maschine-zu-Maschine (M2M) Kommunikation. Dazu werden, über die bisher erwähnten Möglichkeiten der eindeutigen Identifikation, auch Sensoren direkt am Objekt mit Hilfe des Labels angebracht. Daher kann das Objekt während seines gesamten Lebenszyklus (von der Produktion, über die Benutzung bis zum Lebensende und Recycling) auch ohne eine vorhandene intelligente und instrumentierte Umgebung selbstständig seinen Zustand überwachen.

Diese Entwicklung gipfelt schließlich in der Ausprägung des digitalen Produktgedächtnisses (DPG), welches das mit Sensorik versehene Smart Label mit einer zusätzliche Gedächtnisfunktionalität ausstattet und somit alle Aspekte bietet, um den Weg frei zu machen für sogenannte „open-loop“ Szenarien, bei denen das Objekt mitsamt seines DPGs auf viele unterschiedliche Teilnehmer der Produktlebenszykluskette trifft (wie zum Beispiel Hersteller und Zulieferer, Logistiker und Transporteure, Verkäufer und Einzelhändler, sowie Benutzer und Verbraucher und schließlich Entsorger und Verwerter), mit denen es Daten austauschen kann. Somit werden Alltagsgegenstände durch die neuen Möglichkeiten des DPG veredelt. Beispielhafte Szenarien finden sich dabei in den Bereichen der industriellen Produktion, der kontinuierlichen Überwachung des CO2-Verbrauchs von Produkten sowie der mobilen Kundenunterstützung. Eine grundlegende Entwicklung beschäftigt sich mit der Modellierung von DPG-bezogenen Daten im Rahmen von W3C-Aktivitäten und nutzt dazu das Object Memory Model (OMM), welches auch als Namensgeber dieses Projekts fungiert.

Das Konzept der digitalen Objektgedächtnisse beschreibt das Ausstatten von Objekten mit einem sogenannte Smart Label (mit dessen Hilfe das Objekt jederzeit eindeutig identifiziert werden kann) und mit einem Datenspeicher, der als Gedächtnis fungiert. Dieser Speicher kann sowohl direkt am Produkt (z.B. in Form eines RFID-Chips oder eines eingebetteten Systems) oder in der Cloud abgelegt sein. Somit wird es möglich Daten, die den Produktlebenszyklus dieses individuellen Objektes betreffen, direkt am Objekt abzulegen und somit mit Hilfe des Objektes domänenübergreifend mit anderen Partnern der Lebenszykluskette kommunizieren zu können. Um eine strukturierte Datenablage zu ermöglichen hat die W3C Object Memory Modelling (OMM)-XG ein Block-basiertes Modell entwickelt, welches zur Partitionierung der Gedächtnisdaten fungiert. Dieses Modell beinhaltet allerdings keine Definition der konkreten Ausprägung der eigentlichen Gedächtnisinhalte.

Ziel dieses Projekts war es nun, die Einführung von Objektgedächtnissen (mit Hilfe des bereits bestehenden OMM-Modells und der bestehenden Werkzeuge) zu erleichtern und somit zu beschleunigen (OMM++). Zu diesem Zweck wurden folgende vier Schwerpunkte ausgearbeitet, die auf folgenden Fragestellungen gründen:

  • Wie kann eine domänenübergreifende Kommunikation mit Objektgedächtnissen auf Basis wohl definierter Datenstrukturen erleichtert und gefördert werden?
  • Wie lassen sich die bisher sprechenden und deklarativen OMM-Formate in eine kompakte und effiziente Binärdarstellung überführen, die unterschiedlichen Ansprüchen gerecht wird?
  • Wie kann man den bisherigen OMM-Gedächtnisansatz nutzen um Herkunftsinformationen („Provenance“) sicher und vertrauenswürdig ablegen zu können?
  • Wie kann der Zugriff auf OMM++-basierte Daten auch mit Hilfe von mobilen Endgeräten erreicht werden?

Software Campus-Partner: DFKI, Deutsche Post DHL

Umsetzungszeitraum: 01.01.2013 - 31.12.2013