Design of a Linked Data-enabled Microservice Platform for the Industrial Internet of Things

Während der aktuelle Trend in Richtung hochgradig digitalisierter Smart Factories für die Fertigungsindustrie beträchtliches Potential zur Steigerung von Leistungsfähigkeit, Flexibilität und Produktivität birgt, tun sich Unternehmen im Allgemeinen noch immer schwer, entsprechende Technologie einzuführen. Ein Kernproblem ist der Mangel an einheitlichen, standardisierten Lösungen, die auf dem Hallenboden ohne spezifisches Expertenwissen und einen hohen Zeit- und Kostenaufwand integriert werden können. Im Hinblick darauf präsentiert diese Arbeit sowohl Architektur, als auch konkrete Implementierung einer Internet of Things Softwareplattform mit Fokus auf technologische Einheitlichkeit und unkomplizierte Integration und Benutzung. ... mehrAls Richtlinie hierfür wird in Kooperation mit Industriepartnern ein praxisnaher Anwendungsfall erarbeitet. DesWeiteren wird präsentiert, wie universelleWebtechnologie gewinnbringend mit neusten Software-Design Trends, mächtigen Techniken der Maschine-zu-Maschine Interaktion und allgemein verständlichen Konzepten im Bereich User Experience kombiniert werden kann. Dabei wird ausführlich auf Struktur der Software, Möglichkeiten zur Echtzeitkommunikation und Machine-zu-Maschine Interaktion, sowie auf einheitliche Datenintegration und Benutzerfreundlichkeit eingegangen. Am Ende des Prozesses steht eine fertige Softwarelösung als Proof-of-Concept, sowie eine Sammlung von Vorschlägen und Best Practices zur Integration von smarter Technologie auf dem Hallenboden. In einer abschließenden Evaluierung wird die Leistungsfähigkeit und Tauglichkeit der Softwareplattform für bestimmte praktische Anwendungsfälle untersucht. Zudem werden abschließend noch offene Fragen und weiterhin benötigte Entwicklungsschritte bis hin zu einem fertigen Produkt aufgezeigt.

While recent trends towards highly digitized, smart factories entail substantial chances for manufacturing companies to boost their performance, exibility and productivity, the industry commonly struggles to adopt suitable technology. One major problem is a lack of uniform, standardized solutions, which could be integrated to the shop floor without the necessity of highly specialized technical expert knowledge and a large amount of planning and restructuring. Addressing that problem, this work proposes an architecture design as well as a concrete implementation of a Internet Of Things software platform, which mainly focuses on technological uniformity and ease of adoption and usage. ... mehrAs a guideline, a real-world use case elaborated in cooperation with industry partners is presented. Further on, it is shown, how general purpose web technology can be combined advantageously with recent architectural-, operational- and cultural trends in software design, powerful machine-to-machine interaction techniques and common user experience concepts. In-depth thoughts on software structure, just-in-time communication, machine-to-machine interaction, uniform data integration and user experience are conducted to finally obtain a working proof-of-concept software alongside recommendations and best practices for adopting smart technology on the shop oor. An eventual evaluation investigates the designed platform regarding both performance and suitability for particular real-world scenarios and recommends further endeavor to be conducted towards achieving an actual product.