Landtechnische Software online im WWW

MANAGEMENT

. . . , . . . . . . . .. . . .. . . .. . . . . . .. . . .

And reas Deininger, Witzenhausen

Landtechnische Software online im WWW

(JVM) verfügen, sind in Java erstel lte An­

wendungen auch online über das WWW (als sogena n nte Applets) auszufü hren.

Als beispielhafte N utza nwendung in der La ndtechnik, welche d ie Möglichkei­

ten u n d Fä higkeiten d ieser neuen Tech­

nologie demonstriert, wu rde mit dem Trä nkeplanrechner ein J ava-Progra mm erstellt, das die Ka lku lation von Trä nke­

plänen gestattet, wie sie bei prozess­

rechnergesteuerten Trä n kea utomaten für die Kä l bera ufzucht zum Ei nsatz kommen.

Ein Tränkeplanrechner als beispielhafte Anwendung

Über das WWW abrufbare Seiten haben sich als Informationsquelle auch in der Landtechnik durchgesetzt. Leider bleiben solche Seiten meist auf statische Inhalte beschränkt, obwohl die derzeitige Brow­

sergeneration auch über die Möglichkeit zur Online-Ausführung von Softwarepro­

grammen im WWW verfügt. Am Beispiel eines Tränkeplanrechners zur Onl ine­

Kalkulation der Kosten in der Kälberauf­

zucht wird das Potential dieser Technik demonstriert.

Bild 1: Tränkeplanrechner als Java-Applet im Browserfenster Fig 1 . Program for calculating feeding plans of calves, running in the browser window as Java-applet

C

omputer sind aus dem heutigen Wissenschaftsbetrieb nicht mehr wegzudenken . Dabei ist es gerade die vorha ndene, auf dem Rechner aus­

füh rbare Software, die ihn zum wertvol­

len I nstrument in den verschiedensten Bereichen , wie etwa der Steuer- oder Regeltechnik, der Meßdatenauswer­

tung oder der Ergebnispräsentation macht.

Die Progra mmierung der allermei­

sten la ndtechn ischen Programme er­

folgt dabei in einer Hochsprache wie Pascal , C oder Basic. All diese Spra­

chen erzeugen plattformabhä ngigen Progra mmcode, der n u r auf demjeni­

gen System ausfü hrba r ist, a uf dem das Programm auch erstellt wurde.

Diese Tatsache ist in den Zeiten der weltweiten Verknüpfung von Compu­

tern mit den verschiedensten Betriebs­

systemen über das I nternet bedauer­

lich. So hat das World Wide Web seine enorm sta rke Verbreitung in den letzten Jahren gerade der Tatsache zu verdan­

ken , daß sich mit der Seiten beschrei­

bungssprache HTM L ein plattformunab-

Dr. sc. agr. Andreas Deininger ist wissen­

schaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet

"Agrartechnik an tropischen und subtropi­

schen Standorten " (Leiter. Prof Dr. -lng . R.

Krause) am Fachbereich 1 1 " Landwirtschaft, Internationale Agrarentwicklung und Umwelt­

sicherung" der Gesamthochschule Kassel, Nordbahnhofstr. 1a, 37213 Witzenhausen, e-mail: deining@wiz. uni-kassel.de.

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hä ngiger Sta ndard zur I nformationsbe­

reitstel l u ng (und -beschaffu ng) über WWW-Seiten eta blieren kon nte.

Leider erlaubt die Seiten beschrei­

bu ngssprache HTM L nur die statische Da rstellung von I nformationen. Für die I n­

teraktion mit dem Ben utzer verfügt HTML zwar über die Möglichkeit der Einrichtung von Form ularen, welche CGI- (common gateway interface) Skripte aufrufen und a barbeiten, dies reicht jedoch für die Er-

Tränkesteuerung per Plan

Bei diesen Automaten werden die Menge, die Konzentration und der Antei l von Frischmilch a n der tägl ich vera breichten Tränke in sogenannten Plänen vorgege­

ben . Es existieren hierbei drei Arten von Plänen: Der Tränkepla n legt die Menge der vera breichten Trä nke in Litern fest, der Konzentrationspla n bestimmt die

*Jövn· Tuinkepl;:.,nrct.!hntu ^· Nuh:capol;l: l!lleJEJ

Tränkeplanrechner

Milchanteilplan

Tage P1: rs--- P2. r- ^P3; �

% � � ¹⁰⁰ � ⁰ r-- P4: �

0 v--

Planlänge: 12 hge

1'5:

0

P5; r- ^%18000

0 r- ⁶⁰

40

Milchanteilkurve

77,5 1 (=9,3 kg TS] Frischm:lch II M�chanledplan 69,7 1 (=⁹⁰ 0 % davon} realer Frischmilchverbrauch

7,8 1 (=10,0 %}Wasser zugesetzt ^{j1 20} gll Mrlch•Nert 20

o L-,..._--,-....,..._����

0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80

Frischmi!ch n:chl mil MAT aufgewertet 176,1 5 DM Gesamtkosten [MAT +FJischmilch] T^age .:::J

stellung von komplexeren oder mit gra­

ph ischen Elementen versehenen Anwen­

du ngen n icht aus. Diese Lücke versucht die 1995 erstmalig vorgestellte Progra m­

m iersprache Java zu sch l ieße n . Im Ge­

gensatz zu allen bislang beka n nten Pro­

gramm iersprachen ist Java a ls plattform­

una bhängige Sprache konzi piert, so daß sich in J ava progra mmierte Anwendun­

gen ohne erneute Anpassungen auf den verschiedensten Rechnerplattformen ausfü hren lassen . Da zudem die beiden derzeit gebräuchl ichsten Browser über eine integrierte Java Virtual Mach ine

'1/J."'D 0__1 21

Konzentration der vera breichten Trä nke in Gra m m pro Liter ( n u r beim Pulver- oder Kom biautomat) und über den M ilchan­

teilplan wird der Anteil von Frischm ilch an der vera breichten Trä nke in Prozent defi­

niert ( n u r beim Kombia utomat) . Ein Pla n ka n n in bis zu fünf verschiedene Peri­

oden (=Abschn itte) mit unterschied licher Dauer ( i n Tagen ) unterteilt sein. Für jede Periode ist neben ihrer Länge in Tagen ( P l bis PS) noch der jeweilige Pla neck­

wert ( Menge, Konzentration oder M i lch­

a ntei l ) zu Begi n n und zum Ende der Pe­

riode a nzugeben.

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· · · • · · • · · · · · ·

Tab. 1 : WWW-Adressen der verschiedenen Varianten des Tränkeplan­

rechners

Table 1 : WWW-adresses of the different versions of the program for calculating feeding plans of calves

Programm als Links dorthin Java-Applet Java-Applikation

Web-Adresse Version

Java 1.0 Java 1.1

in zwei verschiede­

nen Formen existie- ren :

• a ls sogenannte Ap- plets, die online über das WWW ab­

gerufen werden und im Fenster des Webbrowsers ablaufen sowie

JavaScript­

Progra mm

http://www.wiz.uni-kassel.de/agtlkalb http://www.wiz. uni-kassel.de/agt/

kal b/tpr!Traen keplanrechner.html http://www.wiz.uni-kassel.de/

agt/kalb/tpr/downloa d . html http://www.wiz. uni-kassel.de/

agtlkal b/tpr/tprjs.html

JavaScript l . l • als eigenständig lauffä hige Applika­

tionen, vergleich- Programmbeschreibung

Das Programm "Tränkeplan rechner" wird online über die entsprechende Webseite a bgerufen u nd kann auf jeder Rechner­

plattform ausgeführt werden, für die ein javafähiger Webbrowser existiert. Es läuft dann, wie in Bild 1 dargestellt, im B row­

serfenster des aufrufenden Clients ab.

bar herkömmlichen Programmen.

Der Tränkeplanrechner liegt in beiden Versionen vor. Tabelle 1 gibt die jeweilige Web-Adresse a n , über die das Applet ge­

startet oder über welche die Applikation heru ntergeladen werden kann.

Bild 2 zeigt im Ablauf d i e Erstellung ei­

nes Java-Programms. Nach der Erstel­

lung des Quelltextes in einem Editor wird d ieser vom J ava-Compiler (javac.exe), der im Rahmen des Java-Development­

Kits (J DK) kostenfrei zur Verfügung ge­

stel lt wird , zu einer oder m e h reren soge­

nannten Bytecode-Dateien verarbeitet, welche die End ung .class tragen. Diese Klassendateien werden von der Java Vir­

tua l Machine in plattforma bhängige Be­

fehle umgesetzt. in diesen selbstdefinier­

ten Klassendateien wird d a bei a uf die Ei­

genschaften und Methoden derjen igen Klassen zu rückgegriffen , die ü ber das J DK standard mäßig zur Verfügung ge­

stellt werden. Mehrere Klassen m it ähnli­

chen Aufgaben werden d a bei zu soge­

nan nten Packages zusa m mengefaßt.

Der Zweck des Programms besteht darin, anhand von Tränke-, Konzentrati­

ons- und Milchanteil plänen (die Angabe der beiden letzteren ist fakultativ) I nformationswerte zum Mengenver­

bra uch (Frischmilch und TS) , zur mögli­

chen Aufwertung der Frischmilch-Tränke mit Milchaustauscher (MAT) oder deren Verdünnung mit Wasser sowie zu den Trä nkekosten (Frischmilch-, MAT- u nd Gesamtkosten) zu berechnen und auszu­

geben . Zusätzlich findet eine graphische Kurvendarstellung aller eingegebenen Pläne mit automatischer Achsenska lie­

rung und -beschriftung statt.

Java-Quelltext Bytecode-Datei

•

Die Pläne kön nen zum ei nen durch Neueingabe der Werte in den Einga befel­

dern verändert werden, zum anderen ist aber auch eine Bearbeitung der Tränke­

kurve mit Drag and Drop möglich, indem ein Eckwert des Plans mit der Maus an­

geklickt und dan n bei gedrückter Maus­

taste verschoben wird . Dabei findet nach jeder Änderung eines Wertes, gleich ob per Tastatur oder Maus, a utomatisch die Neuberechnung aller Pla nwerte statt.

Eine Vorbesetzung der Pläne mit Stan­

dardwerten für d ie Gruppen A bis D ist ü ber ein Pulldown-Menü in der Titelleiste mögl ich, dort kan n ü ber Rad io-B uttons auch d ie Auswahl des jeweiligen Automa­

tentyps erfolgen, die eine Beschränkung auf d ie für diesen Automatentyp benötig- . ten Pläne mit sich bringt.

Für den unerfahrenen Benutzer sind über die rechte Maustaste Online-Hilfe­

menüs abrufbar. Zusätzlich existiert eine separate Hi lfe-Webseite, auf der ü ber den Ma usklick auf einzel ne Elemente einer Bildschirm photogra phie I nformationen zu dem jeweils angeklickten Element zu erhalten sind.

Programmaufruf

G rundsätzlich kön nen Java-Programme

53. Jahrgang LANDTECHNIK 5/98

Traenke.java

Java-Compile1·

(javac.exe)

Traenke.class

Java-Applet

�

�-

JAVÄ

Java-Applikation

Bild 2: Die Erstellung eines Java-Programms im Ablauf Fig 2: Flow chart for writing a java-program

Wä hrend das Applet d i rekt im Fenster moderner Browser, die über einen einge­

bauten Java-I nterpreter verfügen, ablau­

fen kann, wird für die N utzung des Trän­

keplanrechners als Stand-alone Applika­

tion das Java Runtime Environment (J R E) benötigt, welches die Programmaus­

füh rung übernimmt. Dieses ist kostenlos im WWW u nter der Ad resse http://www.

java .su n .com/products/jdk/1 . 1/j re/index.

html erhältlich.

Aspekte der Programmierung in Java I m Gegensatz zu herkömmlichen Pro­

grammen, die nach der Compilierung als native, ausführbare Dateien abla ufen, welche ihre Befehle direkt a n den jeweili­

gen P rozessor adressieren, werden Java­

Programme lediglich zu einem sogenann­

te Bytecode übersetzt. Dieser Bytecode enthä lt die I nstruktionen des Programms in plattform unabhängiger Form . Diese I n­

struktionen werden von der sogenan nten Java Virtual Machine, d ie vom jeweiligen Betriebssystem zur Verfügu ng gestel lt wird , interpretiert und in ha rdwarespezifi­

sche Befehle umgesetzt. Dieses Konzept sichert d ie Plattformuna bhängigkeit der Programmiersprache [ 1 ] .

Sicherheitsaspekte

Die Online-Ausführung von Programmen birgt gewisse Sicherheitsrisiken in sich.

Glücklicherweise wurde d ieser Aspekt bereits von vornherein bei der Konzeption der Programmiersprache J ava entspre­

chend mit berücksichtigt. Da bei unterlie­

gen online ausgeführte Applets sehr re­

striktiven Sicherheitsbeschrä n kungen, so sind ihnen etwa keine Sch reib- oder Le­

sezugriffe auf das lokale Dateisystem des ausführenden Clients gestattet. I nsofern sind gegen den Einsatz online ausführba­

rer J ava-Programme kaum Sicherheits­

bedenken a ngebracht.

Literaturhinweise sind vom Verlag unter LT 9842 1 erhältlich.

Schlüsselwörter

Onl ine ausführbare Software, WWW, Ja­

va , Käl beraufzucht

Keywords

Online executable software, WWW, Java , calf rea ring

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