Mit ISOagriNET und einem serviceorientiertem Framework Dienste für Landwirte und Außendienstmitarbeiter im Internet anbieten
Christian Paulsen
Landeskontrollverband Nordrhein-Westfalen e. V.
Bischofstraße 85 D-47809 Krefeld Paulsen@lkv-nrw.de
Abstract: Dienstleistungen des LKV benötigen Daten, die aus verschiedensten, verteilten Datenquellen verknüpft werden und an verschiedene, entfernte und lokale Geräte über verschiedenste Medien verteilt werden müssen. Der LKV Nordrhein-Westfalen entwickelte im Laufe der letzten Dekade mit Java und Groovy ein durchgängiges Framework, das mit ISOagriNET ein standardisiertes Datenaustauschprotokoll unterstützt und eine generische Serviceschnittstelle implementiert.
1 Dienstleistungen um Rind und Milch
Der Landeskontrollverband Nordrhein-Westfalen e. V. [LKV10] ist ein landwirtschaftli- cher Verein, der seinen Mitgliedern seit hundert Jahren Dienstleistung rund um's Rind und um die Milch anbietet. 300 Außendienstmitarbeiter gehen Monat für Monat in 5.500 Betriebe mit 320.000 Kühen, um Proben zu ziehen und die Milchmenge zu erheben.
Immer wichtiger wird auch die Stallautomation, die immer mehr Stallbereiche erfasst.
Hiervon besonders beeinflusst sind bisher Fütterungstechnik und Melktechnik. 150 Melkroboter stehen derzeit in den LKV-Mitgliedsbetrieben. Auch Tiersensoren wie Pedometer finden verstärkt Einzug in die landwirtschaftlichen Betriebe. So erwarten die Landwirte von ihren Dienstleistungsunternehmen, dass die Serviceleistungen in ihre lokalen IT-Systeme nahtlos integriert werden können.
2 Internetbasierter EDI-Server
Seit 1985 tauschen die Milchleistungsprüfungsorganisationen bundesweit ihre Daten mit den Managementsystemen auf dem Hof aus. Seit 1998 werden die Daten bundesweit im ADIS-Format [ISO96] ausgetauscht. Seit 1999 kommuniziert der LKV über einen ADIS-Server direkt mit Landwirten und Partner über das Internet. Eingehende Daten werden direkt in die Produktionsdatenbanken eingestellt, genauso werden Informationen über das Internet von Kunden abgerufen.
Im Zentrum der Anwendung steht ein nationales Data-Dictionary [LKV10] mit einheit- lich definierten Entitätstypen und Items, die vom LKV über Parametertabellen oder über Entity- und Itemobjekte mit dem internen Datenmodell verknüpft werden. Services fürs Internet werden durch 'Processing Instructions' und 'Named Queries' bereitgestellt. Über Queries werden die PDA's aller Außendienstmitarbeiter (auch ohne Breitbandverkabe- lung) mit Daten für die Probenahme und Betreuung in den Betrieben versorgt. Die Pro- benahmeergebnisse fließen direkt in die Datenbank zurück. Die automatische Übernah- me von Melkroboterdaten ist in der Entwicklung. Über angebundene Mail-Verarbeiter werden Schlachtdaten, Daten der Milchabholung, Tierkennzeichnung u. a. kommuni- ziert. Bei der Entwicklung des ISO-Standards N17532 (ISOagriNET) [IAN10], einem ereignisorientiertem Kommunikationsprotokoll, wurden die oben beschriebenen Proto- kolleigenschaften des ADIS-Servers einbezogen.
3 XML basierte Applikationssteuerung
Abbildung 1: Auszug aus einem XML-Skript
Mit dem LKVRunner [Pa04] steht eine Applikation zur Verfügung, die über XML- Skripte (Abbildung 1) konfiguriert und gesteuert wird. Dabei werden Module miteinan- der verknüpft, die Daten werden in einem gemeinsamen Variablenraum eingestellt. Für wiederkehrende Aufgaben stehen Bausteine bereit, die über XML-Parameter konfigu- riert werden. Bausteine stehen für alle wiederkehrenden Aufgaben wie Datenbankzugrif- fe, Dateizugriffe, Listen, Entscheidungstabellenlogik, Datenmanipulation, Exceltabellen- und PDF-Ausgabe zur Verfügung. Die Entwicklung kann sich dadurch auf Module mit neuer Funktionalität konzentrieren.
4 Internetserver stellt Dienste bereit
Ein mit Unterstützung des NIO-Framework XSocket [XS10] entwickelter Server nutzt die XML-Skripte als Services, die über das Internet zur Verfügung gestellt werden. Als Clients kommen Webapplikationen (ZK) [ZK10], webbasierte Jobausführungsprogram- me (langlaufend, asynchron) und verteilte Applikationen (Android, LKVXUL) z. B. für Stall und Weide zum Einsatz. Die Kombination des EDI-Servers und des Serviceservers ermöglicht es dem LKV nicht nur interne Anwendungen im Internet zur Verfügung zu stellen, sondern auch über die Einbindung von verteilten Datenquellen verschiedener Dienstleistungsorganisationen der Tierproduktion (s. a. Abbildung 2 HI-TIER) und aus dem landwirtschaftlichen Betrieb hoch integrierte Services (Dokumentation, Auswer- tung, Analyse) zur Verfügung zu stellen. Dabei kann der EDI-Server (Abbildung 2, ISOagriNET-Server) auch vom Serviceserver genutzt werden. Während mit dem ISO- agriNET-Server vorrangig Daten kommuniziert werden, wird der Serviceserver benutzt, um mit Hilfe der LKV-Services, die auch in Produktionsjobs ihren Dienst verrichten, neue Informationen, Dokumente und Grafiken zu generieren, die dann z. B. von Webap- plikationen und Smartphones bezogen werden können.
Abbildung 2: Offenes System für die Servicebereitstellung in landwirtschaftlichen Betrieben
5 Beispielapplikationen
Ziel ist es, den Serviceserver und den ISOagriNET-Server als zentrale Drehscheiben in der Datenkommunikation und der Servicebereitstellung für unterschiedlichste Umge- bungen wie Batchprogramme, webbasierte Jobanforderungen mit asynchroner Rücklie- ferung der Serviceergebnisse, Webapplikationen und 'Apps' auf dem landwirtschaftli- chen Betrieb zu nutzen. Mehrere Beispielapplikationen sollen die Funktionalität darstellen.
5.1 Dynamische Charts mit Processing
In der Entwicklung sind derzeit mehrere interaktive Grafikprogramme, die mit Hilfe von Processing [PRO10] für das Web und als Androidapplikationen entwickelt werden.
Abbildung 3: Dynamische Landkarte
5.2 Geburtsmeldung für unterschiedliche Datenbanken integrieren
Mit dem Service 'setgebmeld' können aus unserer Webapplikation Fokus und aus verteil- ten Applikationen heraus Meldungen an die zentrale Tierkennzeichnungsdatenbank beim HI-Tier in München vollzogen werden. Gleichzeitig werden die Geburtsdaten in die MLP-Datenbank beim LKV eingestellt und der Vater aus den vorliegenden Besamungs- daten ermittelt. Die zeitgleiche Plausibilisierung im HIT und beim LKV verringert den
Abbildung 4: Geburtsmeldungen übers Internet
5.3 Applikationen für den Stall, die Weide und den Melkstand
Mobile Applikationen sind heute für den Landwirt zur Unterstützung der Herdenüber- wachung unverzichtbar. Dabei stellt ISOagriNET ein Kommunikationsprotokoll dar, mit dem die Überwachung und Steuerung von Betriebsabläufen organisiert und die Datenin- tegration mit verteilten Datenbeständen bei Dienstleistern standardisiert und einheitlich realisiert wird. Die Testapplikation (Abbildung 5) zeigt eine Tierliste im Ergebnis einer Serviceanfrage. Der XML-Datenstrom ist über das Data Dictionary einfach aus XML/ADED zu erzeugen oder nach XML/ADED umzusetzen.
Abbildung 5: Android-Testapplikation fordert Service an
6 Ausblick: Integration als Ziel und Aufgabe
Datenintegration ist die zentrale Voraussetzung für ein optimales Serviceangebot in der Milchproduktion. Darum arbeiten die Landeskontrollverbände und ihre Partnerorganisa- tionen [DLQ10] an einem serviceorientierten Datenportal zum Datenaustausch zwischen Betrieben und Organisationen mit Hilfe von ISOagriNET. Der Landeskontrollverband NRW [LKV10] hat auf der Grundlage des LKVRunners und des EDI2SQL-Server das gesamte DV-System über alle Sachbereiche und offen für die Einbindung in Anwendun- gen auf den landwirtschaftlichen Betrieben und bei Partnerorganisationen serviceorien- tiert strukturiert. Die Softwarearchitektur wird in Zukunft mit Hilfe von Groovy schritt- weise optimiert, das Serviceangebot schrittweise erweitert. Die Webapplikation Fokus wird zu einem Informationssystem für das Management der Milchviehherde ausgebaut und für Smartphones werden Androidapplikationen entwickelt, die das Serviceangebot des LKV in den Stall und auf die Weide bringen.
Literatur
[CD08] Calvert, K.; Donahoo, M. J.: TCP/IP Sockets in Java. In: The Morgan Kaufmann practical guides series; Amsterdam [u.a.]: Elsevier/ Morgan Kaufmann, 2nded., 2008 [DLQ10] DLQ: Deutscher Verband für Leistungs- und Qualitätsprüfungen e.V.;
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[IAN10] ISOagriNET: http://192.168.201.110/nlfwiki/Einleitung; gesehen am 29.06.2010 [ISO07] ISO (2007): Stationary equipment for agriculture and forestry - Data communications
network for livestock farming. ISO/IS 17532: http://www.iso.org; gesehen am 28.06.2010
[ISO96] ISO (1996): ADIS/ADED: ISO 11787 und ISO 11788: http://www.iso.org; 28.06.2010 [LKV10] Landeskontrollverband Nordrhein-Westfalen e. V.: http://www.lkv-nrw.de; 28.06.2010 [Pa04] Paulsen, Christian (2004): Das IT-Konzept: Meilensteine, Eckpfeiler und Komponenten;
http://www.lkv-nrw.de/index.php?id=58; gesehen am 28.06.2010 [PRO10] Processing: http://www.processing.org; gesehen am 28.06.2010 [XS10] xSocket: http://xsocket.sourceforge.net/; gesehen am 28.06.2010 [ZK10] ZK-Webframework: http://www.zkoss.org; gesehen am 28.06.2010
