CN111213141A - 用于将机器与多个应用耦合的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

提出了一种用于将机器、特别是机床与多个应用耦合的设备，该机器具有数量为N的数据源，用于以特定于数据源的数据格式来提供所述机器的数据。所述设备包括转换单元，所述转换单元被设立为：将N个数据源之一的以特定于数据源的数据格式之一存在的数据转换成用于所述应用的通用语义数据模型的数据；和/或将所述应用之一的以所述通用语义数据模型存在的数据转换成用于N个数据源之一的特定于数据源的数据格式之一的数据。借此，所述转换单元有利地建立了在相应的应用与所述机器的相应的数据源之间的数据互操作性。还提出了一种用于将机器与多个应用耦合的方法和计算机程序产品。

Description

用于将机器与多个应用耦合的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于将机器、特别是机床与多个应用耦合的设备，所述机器具有多个数据源，用于以特定于数据源的数据格式来提供所述机器的数据。此外，本发明涉及一种方法和一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在由程序控制的装置上促使所述方法的执行。
背景技术
本发明的技术领域特别是涉及边缘计算，在所述边缘计算中通过性能强大的应用将机床的诸如Sinumerik、Simotion或Simatik那样的控制设备的基本功能以及诸如摄像机那样的其它现场设备和传感器的基本功能扩展到附加硬件。例如，这种应用在生产过程的速度、磨损、能耗和其它特性方面优化了NC程序（NC；nemerical control，数控）。还已知在即将发生机器或组件失效时发出警告、计划最佳维护周期并主动为预测性维护任务提供建议的应用。这种应用有许多的应用可能性。
不过，机器的诸如传感器或致动器那样的数据源常规地以特定于数据源的数据格式来提供其数据，所述数据应当由这样的应用来处理。因此，常规地将应用构建为使得所述应用可以处理在相应的特定于数据源的数据格式下的数据。借此，常规地，相应的应用是专门为设备或机器所构建的，即使所述设备与其它设备类型共享相似的特性也是如此。
换句话说，常规地，这里不存在数据互操作性。机器或设备并未针对此来开发。也就是说，常规地，为现场设备A创建的应用不会自动与现场设备B一起工作。因此，常规地，应用以特定于设备的方式来编程。如果应用也应当用于其它设备，则需要对该应用进行重新设计（Re-Engineering）或重写（Re-Writing）。
接口的标准化也只是有条件地解决了缺乏数据互操作性的问题，因为接口的标准化始终只允许功能和质量（特别是数据传输的性能）的最小公分母。这种标准的一个示例是OPC UA（UA；unified architecture，统一体系架构）。OPC UA是一种工业M2M通信协议。不过，例如即使在OPC UA的情况下，也不会将特定于设备的高频数据（如在为此频率通常为500Hz或更高的位置控制回路、转速控制回路和电流控制回路情况下的位置、转速和电流）传输到所述应用。
发明内容
因此，本发明的任务在于：改善机器与多个应用的耦合、特别是通信技术耦合。
根据第一方面，提出了一种用于将机器、特别是机床与多个应用耦合的设备，该机器具有数量为N的数据源，用于以特定于数据源的数据格式来提供该机器的数据。所述设备包括转换单元，所述转换单元被设立为：将N个数据源之一的以特定于数据源的数据格式之一存在的数据转换成用于所述应用的通用语义数据模型的数据；和/或将所述应用之一的以所述通用语义数据模型存在的数据转换成用于N个数据源之一的特定于数据源的数据格式之一的数据。
通过所述转换单元，改善了所述机器与所述应用之间的通信技术耦合。特别地，所述转换单元建立了在相应的应用与所述机器的相应的数据源之间的数据互操作性。
由于所述应用使用通用语义数据模型，所述应用可以被用于多个不同的数据源，这些数据源也可以使用不同的特定于数据源的数据格式。此外，相应的应用由于该通用语义数据模型而也可以被用于不同的机器。
基于所述转换单元的功能，所述应用可以使用所述通用语义数据模型，使得应用开发人员能够有利地以快速且成本有利的方式为不同的机器和/或数据源编写应用。基于所述转换单元的功能，与特定机器一起工作的应用也可以被用于其它类似的机器。
所创建的数据互操作性可以是边缘计算系统（Edge-Computing-System）的重量模块，其中，应用的第三方提供商可以围绕着边缘计算硬件和软件平台来提供应用。
所述机器例如是机床或设备，如现场设备。所述机器由控制设备控制，所述控制设备例如是Sinumerik、Simotion或Simatik。所提出的设备例如被构造为边缘控制器（Edge-Controller），并且能与所述机器的控制设备耦合。
以特定于数据源的数据格式来提供其数据的数据源的示例包括：布置在所述机器上的传感器、用于拍摄所述机器的图像的摄像机、用于记录在所述机器的区域内的声音的麦克风以及所述机器的执行器。
所述特定于数据源的数据格式是特定于输出数据源的，并且借此不是通用的，而且例如基于简单的数字代码。
应用是应用软件或应用程序，所述应用程序例如被实施为计算机程序，以便处理或支持功能或者以便分析所述机器的数据。例如，应用可以关于生产过程的速度、磨损、能耗或其它特性方面对NC程序进行优化。其它应用例如可以在即将发生所述机器的机器或组件失效时发出警告、计划所述机器的最佳维护周期和/或主动为所述机器的预测性维护提供指示。
所述应用使用所述通用语义数据模型，并且借此不是特定于机器或特定设备的。特别地，所述通用语义数据模型是描述例如机床的一个或多个技术或过程技术域的通用数据模型。
根据一个实施方式，所述转换单元包括第一转换装置和第二转换装置。在此，所述第一转换装置被设立为：将以特定于数据源的数据格式之一存在的数据转换成特定于数据源的语义数据模型的数据。此外，所述第二转换装置被设立为：将所述特定于数据源的语义数据模型的数据转换成所述通用语义数据模型的数据。
根据另一实施方式，所述转换单元还包括第三转换装置和第四转换装置。在此，所述第三转换装置被设立为：将应用之一的所述通用语义数据模型的数据转换成用于N个数据源之一的所述特定于数据源的语义数据模型之一的数据。此外，所述第四转换装置被设立为：将所述特定于数据源的语义数据模型的数据转换成所述数据源的特定于数据源的数据格式的数据。
根据另一实施方式，所述第二转换装置被设立为：借助于语义映射来将所述特定于数据源的语义数据模型的数据转换成所述通用语义数据模型的数据，其中所述第三转换装置被设立为：借助于逆语义映射来将应用之一的所述通用语义数据模型的数据转换成用于N个数据源之一的所述特定于数据源的语义数据模型之一的数据。
所述语义映射优选地包括将所述通用语义数据模型与特定于数据源的语义数据模型链接的映射规则。在这种情况下，所述链接的逻辑例如可以是在概念层面的继承（例如，轴是机器组件）、在关系层面的继承（例如，从过程继承的钻孔）或可逆的、任意复杂和嵌套的数学函数（例如，转数/分钟=转数/秒·60）。附加地，任何类型的复杂的逻辑映射函数都可以是所述语义映射的一部分。对于每个数据源来说，特别是使用语义映射的集合，该集合将特定于数据源的语义数据模型映射到所述通用语义数据模型。相应的映射或映射规则的格式优选地是公理（Axiom）的形式，在需要时也结合语义规则和数学函数为所述映射提供更高的表达水平。
所提出的转换装置具有以下优点：在特定于数据源的数据格式与通用语义数据模型之间的转换中创建了中间阶段，即所述特定于数据源的语义数据模型。所述特定于数据源的语义数据模型的该中间阶段具有以下优点：特别是可以自动化地、也包括在概念上自动化地创建在特定于数据源的数据格式与特定于数据源的语义数据模型之间的映射或转换。
随后的示例可以说明所提出的设备或所述转换单元的功能：应用可以订阅机器的特定数据源的数据。为此，该应用可以使用基于所述通用语义数据模型的订阅。由于该应用可以使用基于所述通用语义数据模型的订阅，该应用在其订阅时既不必明确地命名具体的数据源，也不必知道该数据源的具体的数据模型或数据格式。
可以为每个数据源提供应用的关联订阅组。为此，可以提供从在所述通用语义数据模型中的订阅到在所述特定于数据源的数据格式下的所述关联订阅组的语义订阅映射，其中在所述通用语义数据模型中的订阅是由所述应用来提供的。除了所述应用的在所述通用语义数据模型中的订阅之外，所述语义订阅映射还使用在所述特定于数据源的数据格式或所述特定于数据源的语义数据模型与所述通用语义数据模型之间的语义映射。
当所述转换单元具有上述转换装置来提供所述中间阶段时，使用在特定于数据源的语义数据模型与通用语义数据模型之间的映射。否则，所述转换单元使用在相应的特定于数据源的数据格式与所述通用语义数据模型之间的直接映射。
相应的特定于数据源的语义数据模型是用于对数据的概念、关系和特性进行语义描述的数据模型，所述数据由相应的数据源提供。这种描述特定于相应的数据源并且优选地指定与数据源、例如与传感器或执行器的数据接口。
根据另一实施方式，所述设备被构造为边缘控制器，该边缘控制器能与用于控制所述机器的控制设备耦合。
所述边缘控制器能与所述机器的中央控制设备耦合。借此，所述边缘控制器是用于所述控制设备的附加硬件。对于将Sinumerik作为控制设备的示例而言，所述边缘控制器也可以称为Sinumerik边缘盒（Sinumerik-Edge-Box）。
根据另一实施方式，所述设备被构造为控制器，该控制器集成在用于控制所述机器的控制设备中。
在该实施方式中，所提出的设备被集成在所述控制设备中。
根据另一实施方式，所述设备被构造为FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）或ASIC（Application-Specific Integrated Circuti，专用集成电路）。
被构造为FPGA或ASIC在性能以及成本方面都具有优点。
根据另一实施方式，所述通用语义数据模型包括针对所述机器的实体、所述实体的特性和/或在这些实体中的两个或更多个实体之间的关系。
根据另一实施方式，以语义抽象级别的分层结构来结构化所述通用语义数据模型。在此，将相应的抽象级别与特定的子数据模型相关联。
有利地，在该实施方式中可以使用不同的抽象级别。
根据另一实施方式，以所述分层结构来结构化的特定的子数据模型包括语义IoT模型（IoT；Internet-of-Things，物联网）、通用语义机床模型、与机床的制造商之一相关联的语义制造商模型和/或语义最终用户模型。
特定的子数据模型越抽象，对使用基于该子数据模型的数据的应用进行编程就越费劲。不过，可能的是：使用抽象数据模型来调试所述应用以及随后在运行时通过更具体的子数据模型来扩展所述抽象数据模型。例如，可以通过特定于域的模型来扩展非常通用的IoT模型而不必更改已经存在的应用，所述特定于域的模型例如是机床模型、铣削过程模型或合金砂轮铣削过程模型。
根据另一实施方式，设置订阅单元，所述订阅单元被设立为：接收所述应用之一对N个数据源的特定数据的订阅，其中该订阅具有至少一个公理，该至少一个公理包括所述实体中的至少一个实体、所述实体的特性中的至少一个特性和/或所述通用语义数据模型的关系中的至少一个关系。
该订阅基于来自所述通用语义数据模型的一个或多个公理。例如，特定的应用依据所述通用语义数据模型来请求所安装的工具在三维空间中的X轴位置数据、Y轴位置数据和Z轴位置数据。
上面提到的语义订阅映射可以执行映射规则，以便将应用的订阅集合从所述通用语义数据模型映射到在特定于数据源的语义数据模型中或在特定于数据源的数据格式下的相对应地逻辑正确且完全映射的订阅集合。
在所述订阅之后，可以根据应用的订阅向所述应用通知新数据，不过，不是以在相应的特定于数据源的语义数据模型中或在特定于数据源的数据格式下的数据的格式和语义来向所述应用通知，而是以在所述通用语义数据模型中的相同数据的格式和语义来向所述应用通知。
为此，优选地设置提供单元。所述提供单元被设立为：基于从订阅单元接收到的相应的应用的订阅向该相应的应用提供由所述数据源提供并由所述转换单元转换成所述通用语义数据模型的数据。
特别地，所述提供单元在运行时承担对所述数据的提供。由于性能和成本原因，所述提供单元也优选地以硬件实现，例如实现为FPGA或ASIC。不过，用于所述提供单元的软件解决方案也是可能的。所述提供单元特别是也执行映射规则，以便将所述数据源的数据从所述特定于数据源的语义数据模型的语义或所述特定于数据源的数据格式的语义映射到被订阅的应用所预期的通用数据模型的语义。
根据另一实施方式，所述提供单元还被设立为：，基于应用的针对特定数据源的数据的请求在没有订阅的情况下也向所述应用提供由所述特定数据源提供并且由所述转换单元转换成所述通用语义数据模型的数据。
根据另一实施方式，所述N个数据源包括至少一个布置在所述机床上的传感器、至少一个用于拍摄所述机床的图像的摄像机、至少一个用于记录在所述机床的区域内的声音的麦克风和/或所述机床的至少一个执行器。
相应的单元，例如所述转换单元、所述订阅单元或所述提供单元，可以以硬件技术方式来实现和/或也可以以软件技术方式来实现。在以硬件技术方式来实现的情况下，相应的单元可以被构造为设备或设备的一部分，例如构造为计算机或微处理器或车辆的控制计算机。在以软件技术方式来实现的情况下，相应的单元可以被构造为计算机程序产品、功能、例程、程序代码的一部分或可执行对象。
根据第二方面，提出了一种装置，该装置具有：机器、特别是机床，所述机器具有数量为N的数据源，用于以特定于数据源的数据格式来提供所述机器的数据；多个应用；以及根据第一方面或第一方面的实施方式之一的用于将所述机器与所述应用耦合的设备。该装置例如是边缘计算系统。
根据第三方面，提出了一种用于将机器、特别是机床与多个应用耦合的方法，该机器具有数量为N的数据源，用于以特定于数据源的数据格式来提供所述机器的数据。该方法包括：将N个数据源之一的以所述特定于数据源的数据格式之一存在的数据转换成用于所述应用之一的通用语义数据模型的数据；和/或将所述应用之一的以所述通用语义数据模型存在的数据转换成用于N个数据源之一的所述特定于数据源的数据格式之一的数据。
针对所提出的设备来描述的实施方式和特征相对应地适用于所提出的方法。
根据第四方面，提出了一种计算机程序产品，该计算机程序产品在由程序控制的装置上促使根据第二方面执行如上所述的方法。
例如可以作为存储介质（诸如存储卡、USB记忆棒、CD-ROM、DVD）或者也可以以能从网络中的服务器下载的文件的形式来提供诸如计算机程序装置那样的计算机程序产品。例如，这可以在无线通信网络中通过利用所述计算机程序产品或所述计算机程序装置传输相对应的文件来实现。
本发明的其它可能的实现方案也包括之前或在下文关于实施例所描述的特征或实施方式的未明确提及的组合。在此，本领域技术人员也将把单个方面作为改善方案或补充方案添加到本发明的相应的基本形式。
附图说明
本发明的其它有利的设计方案和方面是从属权利要求的以及本发明的在下文所描述的实施例的主题。在下文中，本发明依据优选的实施方式参考随附的附图进一步予以阐述。
图1示出了具有机器、多个应用和用于将机器与应用耦合的设备的装置的第一实施例的示意性框图；
图2示出了根据图1的用于将机器与应用耦合的设备的转换单元的实施例的示意性框图；
图3示出了具有机器、多个应用和用于将机器与应用耦合的设备的装置的第二实施例的示意性框图；
图4示出了具有机器、多个应用和用于将机器与应用耦合的设备的装置的第三实施例的示意性框图；
图5示出了用来说明用于将机器与应用耦合的方法的方面的示意图；
图6示出了用来说明用于将机器与应用耦合的方法的其它方面的示意图；
图7示出了用来说明用于将机器与应用耦合的方法的其它方面的示意图；以及
图8示出了具有机器、多个应用和用于将机器与应用耦合的设备的装置的第四实施例的示意性框图。
在附图中，只要不另作说明，相同或功能相同的要素就已配备有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了具有设备10的装置的第一实施例的示意性框图，该设备10用于将机器20与多个应用41-43耦合，该机器20具有数量为N的数据源31-33，用于以特定于数据源的数据格式DSS来提供机器20的数据。
图1的设备10将机器20与应用41-43耦合。例如，设备10通过网络50、例如LAN（LAN；Local Area Network，局域网）和/或互联网来与应用41-43连接。在不限制一般性的情况下，图1示出了三个应用41-43。相应的应用41-43是计算机或服务器的一部分或者由这种计算机或服务器来执行。
图1的机器20例如是机床。图1的机床20与三个数据源31-33关联。在不限制一般性的情况下，图1中的数据源31-33的数量为三个（N＝3）。
数据源31-33的示例包括布置在机床20上的传感器、用于拍摄机床20的图像的摄像机、用于记录在机床20的区域中的声音的麦克风和/或机床20的执行器。数据源31-33以特定于数据源的数据格式DSS来提供这些数据源的信息。由不同的数据源31-33使用的特定于数据源的数据格式DSS经常彼此不同。
设备10包括转换单元60。转换单元60被设立为：将N个数据源31-33之一的以特定于数据源的数据格式DSS之一存在的数据转换成用于应用41-43的通用语义数据模型SDM的数据。
此外，转换单元60优选地被设立为：将应用41-43之一的以通用语义数据模型SDM存在的数据转换成用于N个数据源31-33之一的以特定于数据源的数据格式DSS之一存在的数据。
通用语义数据模型SDM优选地包括针对机器20的实体、所述实体的特性和/或在所述实体中的两个或更多个实体之间的关系。例如，以语义抽象级别的分层结构来结构化通用语义数据模型SDM。在此，优选将相应的抽象级别与特定的子数据模型相关联。以所述分层结构来结构化的特定的子数据模型例如包括语义IoT模型、机床20的通用语义机床模型、与机床20的制造商之一相关联的语义制造商模型和/或机床20的最终用户的语义最终用户模型。
图2示出了根据图1的用于将机器20与应用41-43耦合的设备10的转换单元60的实施例的示意性框图。
根据图2的转换单元60的实施例包括第一转换装置71、第二转换装置72、第三转换装置73和第四转换装置74。
在此，第一转换装置71被设立为：将以特定于数据源的数据格式DSS之一存在的数据转换成特定于数据源的语义数据模型DSM的数据。此外，第二转换装置72被设立为：将特定于数据源的语义数据模型DSM的数据转换成通用语义数据模型SDM的数据。借此，第一转换装置71和第二转换装置72处理在N个数据源31-33到应用41-43之间的数据路径。
对于从应用41-43到数据源31-43的反向数据路径来说，设置第三转换装置73和第四转换装置74。在此，第三转换装置73被设立为：将应用41-43之一的通用语义数据模型SDM的数据转换成用于N个数据源31-33之一的特定于数据源的语义数据模型DSM之一的数据。此外，第四转换装置74被设立为：将特定于数据源的语义数据模型DSM的数据转换成如下数据源31-33的特定于数据源的数据格式DSS的数据，该数据源应当是这些数据的接收器。
进一步参考图2，特别地，第二转换装置72被设立为：借助于语义映射来将特定于数据源的语义数据模型DSM的数据转换成通用语义数据模型SDM的数据。在此，第三转换装置73还被设立为：借助于逆语义映射来将应用41-43之一的通用语义数据模型SDM的数据转换成用于N个数据源31-33之一的特定于数据源的语义数据模型DSM之一的数据。
在图3中示出了具有机器20、多个应用41-43和用于将机器20与应用41-43耦合的设备10的装置的第二实施例的示意性框图。
根据图3的第二实施例包括图1的第一实施例的所有特征，并且还示出了设备10被构造为控制器，该控制器集成在用于控制机器20的控制设备80中。在此，控制设备80例如是Sinumerik、Simotion或Simatik。
图4示出了具有机器20、多个应用41-43和用于将机器20与这些应用耦合的设备10的装置的第三实施例的示意性框图。
根据图4的第三实施例与根据图3的第二实施例的不同之处在于：设备10被构造为边缘控制器，该边缘控制器不是集成在控制设备80中，而是能布置在控制设备80旁边并且能与控制设备80耦合。借此，图4的边缘控制器10是用于根据图4的控制设备80的附加硬件。
图5至图7示出了用于将机器20、特别是机床与多个应用41-43耦合的方法的方面，该机器20具有数量为N的数据源31-33，用于以特定于数据源的数据格式DSS来提供机器20的数据。例如，在图1、3和4中示出了具有这样的机器20和这样的应用41-43的装置。
特别地，图5示出了用来设计用于将机器20与应用41-43耦合的设备10的方法步骤，设备10如在图1、3和4中示例性所示。
在图5中，实线的椭圆表示数据模型，虚线的椭圆表示数据格式，而菱形表示方法步骤。
图5的示例包括三个方法步骤S1-S3：
在步骤S1中，为相对应的机器20或与其关联的数据源31-33定义通用语义数据模型SDM。数据模型SDM适合于被用于在一个域中的多个应用41-43。在本示例中，通用语义数据模型SDM是机床域数据模型。例如，通用语义数据模型SDM以语义数据模型描述语言存在，优选地以OWL/RDF存在。
在步骤S2中，将数据源31的特定于数据源的数据格式DSS1、数据源32的特定于数据源的数据格式DSS2和数据源33的特定于数据源的数据格式DSS3转换成特定于数据源的语义数据模型DSM1-DSM3。这些特定于数据源的数据格式DSS1-DSS3经常彼此不同。但是，也可能的是：例如这些特定于数据源的数据格式中的两个特定于数据源的数据格式DSS1和DSS3相同，使得那么相对应的特定于数据源的语义数据模型DSM1和DSM3也会相同（在图5的示例中不是这样）。
在步骤S2中从DSS到DSM的转换或提取例如基于规范、发布的数据模型和/或基于数据模式的运行时请求，例如OPC UA数据模型请求。在步骤S2结束时，DSM（DSM1-DSM3）以语义数据模型描述语言存在，优选地以OWL/RDF存在。
在步骤S3中，定义在各个DSM（DSM1-DSM3）与SDM（每个DSM都有分开的映射集合）之间的语义映射M。可以借助于来自描述逻辑的公理、借助于规则和可逆数学函数来创建语义映射M。映射集合M的格式优选地是OWL/RDF，其具有用于语义规则和语义描述函数的可选扩展。向设备10、特别是向转换单元60提供：DSS1-DSS3、DSM1-DSM3、所有M以及SDM，特别是作为输入。
在根据图5成功配置设备10之后，应用41-43可以订阅在设备10上的数据源31-33的数据。
为此，图6示出了其中设备10将数据源31-33与应用41耦合的示例。图6的转换单元60包括订阅单元75。订阅单元75被设立为：接收应用41对数据源31-33的特定数据的订阅S。例如，应用41利用其对数据源31和数据源32的数据的订阅S来被订阅。订阅S具有至少一个公理，该至少一个公理包括所述实体中的至少一个实体、所述实体的特性中的至少一个特性和/或通用语义数据模型SDM的关系中的至少一个关系。订阅S也可以称为订阅请求。
在设备10被成功配置之后并且在开始之后，订阅单元75等待应用41-43的订阅请求S。依据SDM的语义来呈现订阅请求S，因此相应的应用41-43知道通用语义数据模型SDM，而不必知道DSS或DSM。这使得应用开发人员能够与具体数据源31-33的类型和数量无关地来开发应用41-43。
如果订阅单元75获得在SDM语义下的有效订阅S，则订阅单元75将该有效订阅转换成在DSS下的一个或多个订阅。为此，图6示出了在SDM下的订阅S作为S(SDM)。针对数据源31所转换的订阅为S(DSS1)，而针对数据源31所转换的订阅为S(DSS2)。相对应地，取消订阅是可能的。
在成功配置和订阅之后，可以在机器20运行时使用设备10。借此，来自数据源31-33的数据现在可以被提供给所订阅的应用41。这在图7中示例性示出。为此，图7的转换单元60包括提供单元76。提供单元76被设立为：向所订阅的应用41基于从订阅单元75（参见图6）接收到的该应用的订阅S来提供由数据源（在本示例中是数据源31和32）提供并由转换单元60转换成通用语义数据模型SDM的数据。
如上所示，在本示例中的应用41订阅了数据源31的数据和数据源32的数据。根据图7，数据源31以第一特定于数据源的数据格式DSS1将第一数据D1(DSS1)提供给设备10。相对应地，第二数据源32以第二特定于数据源的数据格式DSS2来提供该第二数据源的数据D2(DSS2)。转换单元60将D1(DSS1)转换成D1(SDM)，而将D2(DSS2)转换成D2(SDM)。由提供单元76来将被转换成通用语义数据模型SDM的数据D1(SDM)和D2(SDM)提供给所订阅的应用41。
在图8中示出了具有机器20、多个应用41-43和用于将机器20与应用41-43耦合的设备10的装置的第四实施例的示意性框图。
根据图8的第四实施例包括图1的第一实施例的所有特征，并且还示出了边缘盒80，例如SINUMERIK边缘盒。
图8的边缘盒80包括设备10以及应用41-43。设备10和应用41-43借助于数据总线90来连接。机器20也可以通过数据总线90来连接（在图8中未示出）。
尽管本发明是依据实施例来描述的，但是本发明能以各种各样的方式来修改。

Claims (15)

1.一种用于将机器（20）、特别是机床与多个应用（41-43）耦合的设备（10），所述机器具有数量为N的数据源（31-33），用于以特定于数据源的数据格式（DSS）来提供所述机器（20）的数据，所述设备具有：
转换单元（60），所述转换单元被设立为：将N个数据源（31-33）之一的以所述特定于数据源的数据格式（DSS）之一存在的数据转换成用于所述应用（41-43）的通用语义数据模型（SDM）的数据；和/或将所述应用（41-43）之一的以所述通用语义数据模型（SDM）存在的数据转换成用于N个数据源（31-33）之一的所述特定于数据源的数据格式（DSS）之一的数据。
2.根据权利要求1所述的设备，
其特征在于，所述转换单元（60）具有第一转换装置（71）和第二转换装置（72），其中所述第一转换装置（71）被设立为：将以所述特定于数据源的数据格式（DSS）之一存在的数据转换成特定于数据源的语义数据模型（DSM）的数据，而且其中所述第二转换装置（72）被设立为：将所述特定于数据源的语义数据模型（DSM）的数据转换成所述通用语义数据模型（SDM）的数据。
3.根据权利要求2所述的设备，
其特征在于，所述转换单元（60）还具有第三转换装置（73）和第四转换装置（74），其中所述第三转换装置（73）被设立为：将所述应用（41-43）之一的所述通用语义数据模型（SDM）的数据转换成用于N个数据源（31-33）之一的所述特定于数据源的语义数据模型（DSM）之一的数据，而且其中所述第四转换装置（74）被设立为：将所述特定于数据源的语义数据模型（DSM）的数据转换成所述数据源（31-33）的特定于数据源的数据格式（DSS）的数据。
4.根据权利要求3所述的设备，
其特征在于，所述第二转换装置（72）被设立为：借助于语义映射（M）来将所述特定于数据源的语义数据模型（DSM）的数据转换成所述通用语义数据模型（SDM）的数据，而且其中所述第三转换装置（73）被设立为：借助于逆语义映射来将所述应用（41-43）之一的所述通用语义数据模型（SDM）的数据转换成用于N个数据源（31-33）之一的所述特定于数据源的语义数据模型（DSM）之一的数据。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，
其特征在于，所述设备（10）被构造为边缘控制器，所述边缘控制器能与用于控制所述机器（20）的控制设备（80）耦合。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，
其特征在于，所述设备（10）被构造为控制器，所述控制器集成在用于控制所述机器（20）的控制设备（80）中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，
其特征在于，所述设备（10）被构造为FPGA或ASIC。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，
其特征在于，所述通用语义数据模型（SDM）包括针对所述机器（20）的实体、所述实体的特性和/或在所述实体中的两个或更多个实体之间的关系。
9.根据权利要求8所述的设备，
其特征在于，以语义抽象级别的分层结构来结构化所述通用语义数据模型（SDM），其中将相应的抽象级别与特定的子数据模型相关联。
10.根据权利要求9所述的设备，
其特征在于，以所述分层结构来结构化的特定的子数据模型包括语义IoT模型、通用语义机床模型、与机床的制造商之一相关联的语义制造商模型和/或语义最终用户模型。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的设备，
其特征在于，所述设备（10）具有订阅单元（75），所述订阅单元被设立为：接收所述应用之一（41）对N个数据源（31-33）的特定数据的订阅（S），其中所述订阅（S）具有至少一个公理，所述至少一个公理包括所述实体中的至少一个实体、所述实体的特性中的至少一个特性和/或所述通用语义数据模型（SDM）的关系中的至少一个关系。
12.根据权利要求11所述的设备，
其特征在于，所述设备（10）具有提供单元（76），所述提供单元被设立为：基于从所述订阅单元（75）接收到的相应的应用的订阅（S）来向所述相应的应用提供由所述数据源（31-33）提供并由所述转换单元（60）转换成所述通用语义数据模型（SDM）的数据。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的设备，
其特征在于，所述N个数据源（31-33）具有至少一个布置在所述机床上的传感器、至少一个用于拍摄所述机床的图像的摄像机、至少一个用于记录在所述机床的区域内的声音的麦克风和/或所述机床的至少一个执行器。
14.一种用于将机器（20）、特别是机床与多个应用（41-43）耦合的方法，所述机器具有数量为N的数据源（31-33），用于以特定于数据源的数据格式（DSS）来提供所述机器（20）的数据，所述方法具有如下步骤：
将N个数据源（31-33）之一的以所述特定于数据源的数据格式（DSS）之一存在的数据转换成用于所述应用（41-43）之一的通用语义数据模型（SDM）的数据；和/或将所述应用（41-43）之一的以所述通用语义数据模型（SDM）存在的数据转换成用于N个数据源（31-33）之一的所述特定于数据源的数据格式（DSS）之一的数据。
15.一种计算机程序产品，其在由程序控制的装置上促使执行根据权利要求14所述的方法。
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