WO2020119882A1 - Method and system for transmitting an application-specific data packet from machine-readable triplets - Google Patents

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WO2020119882A1
WO2020119882A1 PCT/EP2018/084197 EP2018084197W WO2020119882A1 WO 2020119882 A1 WO2020119882 A1 WO 2020119882A1 EP 2018084197 W EP2018084197 W EP 2018084197W WO 2020119882 A1 WO2020119882 A1 WO 2020119882A1
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WO
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database
data
unit
triples
request
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/084197
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German (de)
French (fr)
Inventor
Oliver Drumm
Sascha KUNZ
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/02—Protocols based on web technology, e.g. hypertext transfer protocol [HTTP]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks

Definitions

  • the invention relates to a method for transmitting an application-specific data packet to a request unit, the data packet containing data from a technical system which comprises several components.
  • the invention also relates to a system for transmitting an application-specific data packet, the data packet containing data from a technical system comprising several components.
  • a planning tool can provide data regarding the technical system and its individual components.
  • the planning tool can V orhalten all data up to date and constantly. For this reason, it can make sense to link the planning tool with other sources of information.
  • the invention is based on the idea of converting data from respective databases into a machine-readable and / or machine-interpretable format. This can be implemented, for example, by digital voice assistants, such as those in the area of mobile end devices, in particular so-called
  • Smartphones are known. Such digital voice assistants are able to answer general questions. To do this, it is necessary to interpret a complex language construct and then search for suitable answers in suitable sources. However, in order for a computer to find the correct answer, the knowledge contained in the data, which is implicitly available on the Internet, for example, must be supplemented so that it is machine-readable and / or machine-interpretable. Such an expansion of the Internet is referred to as a semantic network, also with the English technical term "semantic web". In the semantic network, knowledge that is explicitly available is stored in a machine-interpretable manner.
  • Part of the present invention is to transfer knowledge of the semantic network, which are known from the field of mobile devices, to databases of technical systems.
  • the data packets contain data / information from the respective technical system.
  • a first aspect of the invention relates to a method for transmitting an application-specific data packet to a query unit, at least one of two database units, a server device and the query unit being spatially separated from one another, the data packet da contains a technical system, which comprises several components, with the steps:
  • the respective data from the different databases are converted into a machine-readable and / or machine-interpretable format, namely the triple in the present case.
  • the information contained in the respective data can be stored in a tripartite system in the triples.
  • the triples can each have a subject-predicate-object structure.
  • an object and a property can be linked in a particular way by the respective triples.
  • the first database unit can make available the respective triples which are generated by converting the data from the first database.
  • the second database unit can make available the respective triples that are generated by converting the data from the second database.
  • the first and the second database unit thus each convert the data of the respective database into a machine-readable format and provide the corresponding triples that are generated as part of the retrieval.
  • the request unit can be any end device of a user of the technical system.
  • the request unit is a control computer at the location of the technical system.
  • Such a control computer can be designed as a computer, laptop, or any other computing unit.
  • the request unit can be a mobile device, in particular a smartphone or a tablet computer, of the user of the technical system.
  • the request unit is designed to use the request to request an application-specific data packet relating to the technical system from the server device. Depending on the application, this can mean that the request requests specific information for a specific application. Providing such an application-specific data packet can therefore make it necessary to interpret the information contained in the respective triples of the first database unit and the second database unit.
  • each triplet When each triplet is retrieved, a part of each triplet can be retrieved from the first database unit and the second database unit. For example, at least one triple from the first database unit and the second database unit is retrieved by the server device. This is done in particular upon request from the request unit.
  • the respective triples, which are retrieved from the first and the second database unit can be selected based on the information contained therein based on the request from the query unit. For example, the respective triples of the first database unit and the second database unit are each interpreted in relation to the request.
  • the triples suitable for answering the query are then selected in accordance with the respective semantic meaning of the triples. These are then retrieved from the respective database units by the server device.
  • the server device then connects the respective triples from the first and second database units to the data packet.
  • the information contained in the triples can be interpreted.
  • the respective triples are machine-readable and / or machine-interpretable.
  • semantic knowledge can be generated which goes beyond the information content of the respective triples.
  • the linking of the respective triple from the first and the second database unit generates semantic knowledge that goes beyond the respective triple.
  • a formal description language for creating, publishing and distributing ontologies can be used.
  • the data packet can then be transmitted to the query unit in response to the query from the query unit.
  • the technical system can, for example, be a manufacturing plant, a plant in the process industry, for example in paper processing, food processing or building material processing, or a plant in the energy industry, for example for the extraction or processing of petroleum or natural gas products or for production or Distribution of electrical energy, act.
  • the triples which are retrieved from the first database unit, at least partially include system data which indicate which components the technical system comprises.
  • System data relating to the composition of the technical system in relation to the several components can be stored in the first database.
  • the system data can include information about the use or installation position of the individual components in the technical system.
  • the system data are converted by the first database unit in particular into the triples, so that an information content of the first database is provided by the corresponding triples. In this way, the provision of the data can be further improved.
  • the triples which are retrieved from the second database unit, relate exclusively to individual components of the technical system.
  • the data in the second database do not relate to the technical system as a whole, but only to individual components of the technical system.
  • the corresponding triples are thus converted from the data in the second database.
  • the second database or the second database unit is a device of a respective manufacturer of the individual components.
  • the second database or the second database unit thus enables component-specific data relating to the individual components of the technical system to be called up directly from the manufacturer.
  • Data in the second database can contain, for example, certificates, data sheets and / or operating instructions for the individual components.
  • a large number of second data banks and second database units are provided.
  • Each of the plurality of second databases or second database units can be assigned to a respective different manufacturer.
  • triples are retrieved from the several two-th database units, each of which only relates to individual components from the corresponding manufacturer. In this way, the networking of data can be improved.
  • the second database unit is selected for the retrieval of the respective triple, taking into account system data which are retrieved from the first database unit in the form of a respective triple. In other words, the second database unit for retrieving the respective triples is selected based on the system data.
  • the second database unit is selected from a plurality of second database units for retrieving the respective triples.
  • the request from the request unit relates to a specific component of the technical system.
  • the system data can then be used to check which manufacturer the component comes from.
  • the second database unit of the corresponding manufacturer is selected from the plurality of second database units.
  • the data packet is formed from the respective triples by the server device using a description language for ontologies as specified.
  • a description language for ontologies is specified, for example, by the "Web Ontology Language", or OWL for short.
  • the Web Ontology Language is a specification of the World Wide Web Consortium, or W3C for short.
  • the use of such a description language in accordance with the specification can An improved interpretation of the information contained in the respective triples takes place.
  • the corresponding description language can be used to generate the semantic knowledge from the respective triples. In this way, a further improved information content can be provided.
  • the query of the query unit is received by the server device in a format of a graph-based query language.
  • the request from the request unit is received by the server device in a SPARQL-compliant format.
  • the query language SPARQL is also specified by the World Wide Web consortium.
  • SPARQL is a graph-based query language, especially for RDF.
  • RDF Resource Description Framework
  • the data when converting the data of the first and / or the second database, the data are converted into triples that are compatible with a specification-based system for describing resources.
  • the data when the data of the first and / or the second database are converted, the data are converted into RDF-compliant triples.
  • RDF short for "Resource Description Framework”
  • RDF-compliant triples are particularly advantageous for providing machine-readable or machine-interpretable data or triple.
  • the data of the first and / or the second database is converted upon the request of the requesting unit.
  • the data of the first and / or the second database are only converted after the request for the request unit has been received by the server device.
  • only that part of the data from the first and / or the second database that is subsequently called up by the server device is converted in each case.
  • a larger proportion of the respective data of the first and / or the second database can also be converted in order to enable an interpretation of the corresponding data. The interpretation of the respective triples can then be used to determine which of the triples are to be retrieved by the server device.
  • the data of the first and / or the second database are advantageously not completely converted into the respective triples. This can save resources.
  • the respective triples are deleted again after the method has been carried out or after the data packet has been transmitted to the requesting unit. Thus, the conversion takes place again when a new request is made. In this way, the current data is currently available for retrieval.
  • the data of the first and / or the second database are converted independently of the request from the query unit and the triples are stored in the respective database unit.
  • the data of the first and / or the second database in particular completely, are converted into the respective triples.
  • the respective triples are then stored in the respective database unit.
  • the data in the first database are converted into respective triples by the first database unit and stored in the database unit.
  • the data of the second database are converted into the respective triples by the second database unit and stored in the second database unit.
  • the respective triples are then available for retrieval in the respective database unit, regardless of the request from the query unit. In this way it is ensured that a resource-saving call and / or a resource-saving interpretation of the corresponding triples are possible at all times.
  • an increased memory requirement is necessary.
  • the data of the first and / or the second database are repeatedly converted, in particular periodically, independently of the request from the requesting unit.
  • the triples stored in the first and / or in the second database unit are repeated, in particular periodically, based on the data of the respective database. On the- This way it can be ensured that the respective triples always have a predetermined degree of topicality.
  • the first database is the database of a planning tool for planning the technical system.
  • the first database is used to compile or plan the technical system. Even after the system has been completed, data required for operation, expansion and / or maintenance can be called up from the first database.
  • the first database can provide necessary information that enables it to be linked to other information sources, in particular the second database unit or a plurality of first database units, in an improved manner.
  • the planning tool can, for example, be executed locally on a computing device, in particular a computer, of a user or can be provided by a cloud, in particular as a cloud service.
  • the planning tool can be provided by a central server device in the cloud.
  • the planning tool can then be operated via a user interface on a user's end device. For this purpose, corresponding operating data can be transmitted from the user's terminal to the central server device and / or planning data can be transmitted from the central server device to the user's terminal.
  • a second aspect of the invention relates to a system for transmitting an application-specific data packet, the data packet containing data from a technical system, which comprises several components, with
  • a first database unit designed to convert data from a first database into respective triples
  • a second database unit designed to convert data from a second database into respective triples
  • a server device designed to retrieve respective triples from the first and second database unit in response to a request from the request unit, to link the respective triples from the first and second database unit to a data packet and to transmit the data packet to the request unit
  • the data of the first database and the second database each include data of the technical system and / or its components, wherein
  • At least one of the at least two database units, the server device and the query unit are spatially separated from one another.
  • the system is set up to carry out a method according to the invention.
  • the server device is set up to carry out the respective method steps which are disclosed in the context of the method according to the invention for the corresponding server device.
  • Advantageous embodiments and expedient further developments of the method according to the invention therefore also apply to the system according to the invention, even if these are not described again here for reasons of scarcity.
  • the first database unit can comprise a computing unit, in particular a computer, a microcontroller or an integrated circuit.
  • the second database unit can comprise a computing unit, in particular a computer, a microcontroller or an integrated circuit.
  • the server device can comprise a computing unit, in particular a computer, a microcontroller or an integrated circuit.
  • the first and the second database unit each comprise, for example, a computing unit, a storage unit and an interface.
  • An interface can be a hardware or software interface (for example PCI bus, USB or Firewire).
  • a computing unit can have hardware elements or software elements, for example a micropro- processor or a so-called FPGA (English acronym for "Field Programmable Gate Array”).
  • a storage unit can be used as non-permanent working memory (Random Access Memory, abbreviated RAM) or as permanent mass storage (hard disk, USB stick, SD card, solid state disk ) be realized.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a system for transmitting an application-specific data packet
  • FIG3 in a schematic block diagram the difference between a virtual and a materialized provision of triples.
  • the system 1 shows a system 1 for transmitting an application-specific data packet 31 with respect to a technical system.
  • the system 1 comprises a request unit 2, a server device 3, a first database unit 4 and a second database unit 5.
  • the request unit 2 makes a request 30 for transmitting an application-specific data packets transmitted to the server device 3.
  • query 30 includes a question regarding the technical system and / or a component of the technical system.
  • the technical system has several components.
  • the server device 3 attempts to retrieve corresponding data for compiling a corresponding data packet 31 in response to the request 30 from the database units 4, 5.
  • a semantic interpretation of the request 30 is first carried out.
  • the corresponding data is then called up from the database units 4, 5.
  • the data of a respective database 11, 13 are converted into respective triples 10, 12.
  • data from a first database 11 are converted into respective triples 10 by the first database unit 4.
  • data from a second database 13 are converted into respective triples 12 by the second database unit 5.
  • the triples 10, 12 are provided in a machine-readable and / or machine-interpretable format.
  • the database units 4, 5 can be referred to as so-called SPARQL end points 14.
  • SPARQL endpoint 14 in English “SPARQL endpoint”, the contents of the databases 11, 13 of the server device 3 can be provided in a machine-readable and / or machine-interpretable manner.
  • information under different SPARQL endpoints 14 can be provided with one another
  • the two database units 4, 5 provide a respective SPARQL end point 14 as the source of information
  • SPARQL endpoints 14 can be combined into triples 10, 12 thanks to the provision.
  • the database unit 4 is a planning tool for planning the technical system.
  • the planning tool can either be carried out on a local computing device, in particular a computer, of a user or through a cloud, in particular as a cloud Service.
  • the planning tool can be provided by a central server device in the cloud.
  • the planning tool can then be operated by an operator interface on a user's end device.
  • corresponding operating data can be transmitted from the user's terminal to the central server device and / or planning data can be transmitted from the central server device to the user's terminal.
  • the database unit 4 thus enables data and / or information from the planning tool to be integrated into a semantic network.
  • the planning tool is opened with regard to cloud applications (for example
  • one of the following plants can be planned as the technical plant: A manufacturing plant, a plant in the process industry, for example in paper processing, food processing or building material processing or a plant in the energy industry, for example for the extraction or processing of petroleum or Natural gas products or for the production or distribution of electrical energy.
  • the second database unit 5 can be a documentation system from a manufacturer.
  • COMOS is an example of a planning tool.
  • Siemens Industry Online Support is an example of a manufacturer's documentation system.
  • the planning tool in the present case the first database unit 4, provides information about the composition of the technical system. Such information includes, for example, the order number, name, function and location of the respective components of the technical system in relation to the technical system.
  • documents such as a certificate or technical documentation are provided for respective components.
  • the corresponding documents are via the order number which is retrieved from the first database unit 4. is available. Accordingly, the query of the data of the second database unit 5 can also depend on a result of the query of the first database unit 4.
  • the structure as a SPARQL endpoint 14 allows both database units 4, 5 to be queried together with a SPARQL-compliant request.
  • query 30 from query unit 2 is thus SPARQL-compliant.
  • a combination of the triples 10, 12, which are received from both database units 4, 5, thus forms the order number in this example.
  • the order number is stored in both database units 4, 5 in a respective one of the triples 10, 12. In this way, the different information from the two database units 4, 5 can be linked.
  • the server device 3 links the respective triples 10, 12 from the first database unit 4 and the second database unit 5 to form a data packet 31. which each as
  • SPARQL endpoints 14 are executed, queried and connected to each other.
  • the generation of further relations and thus the generation of new relationships are made possible by the machine interpretability of the triples 10, 12.
  • By generating relations and relationships new semantic knowledge can be generated which goes beyond the information contained in the triples 10, 12.
  • the database 11 is the database of the planning tool.
  • the data for example a model and associated instances, are read from the database 11 and transferred to a triple memory 15.
  • the triple store 15 is in particular a so-called RDF triple store.
  • the triples 10 are stored in an RDF-compliant format in the RDF triple store.
  • This transfer or conversion takes place in particular with the help of a Programming interface of the corresponding database unit 4, 5.
  • the transfer or conversion can take place by means of a programming interface (“API”) of the planning tool.
  • API programming interface
  • a SPARQL end point 14 can then be used to access the triples 10 and make them available for retrieval.
  • selected ones of the triples 10 can then be transmitted to the server device 2.
  • the server device 3 retrieves the corresponding triples 10 by means of the query 16.
  • SPARQL endpoints are also available as open source implementations.
  • An example of an implementation in JAVA is, for example, a triple store called FUSEKI (Apache Jena).
  • the triples 10 are stored in the triple memory 15 during the materialistic implementation. These are then ready for retrieval in this triple memory 15.
  • the data or information contained in the database 11 is duplicated by the transfer from the database 11 into the triple memory 15.
  • the corresponding data or information is now stored both in the database 11 and in the triple memory 15.
  • a synchronization between the triple memory 15 and the database 11 must take place regularly. This synchronization takes place in particular periodically or continuously. For example, this synchronization can take place by repeated, in particular periodic or continuous, conversion of the database 11 into the triples 10.
  • an adaptation of the database 11 to changes in the triples 10 can be seen.
  • FIG. 3 shows in a block diagram, which is divided into two, both the materialized implementation 21 and a virtual implementation 20.
  • the database 11 is accessed by means of the query 16.
  • For the materia Implementation 21 is carried out as already described with reference to FIG. 2.
  • the data from the database 11 are provided by means of an intermediary 23, also referred to as a mediator, and by means of an adapter interface 24, also called a wrapper.
  • the adapter interface 24 or the wrapper can, for example, be provided by the programming interface of the planning tool.
  • the mediator 23, in particular the mediator can be provided by a corresponding SPARQL endpoint. In the present case, the mediator 23 is partially designed as a SPARQL endpoint.
  • the intermediary 23 is designed to receive and interpret the SPARQL-compliant query 16.
  • the adapter interface 24 is designed to convert the data from the database 11 into query triples, in particular RDF-compliant triples, upon query 16 to convert or convert. In particular, only the respective data are converted, which are actually requested by means of query 16.
  • the adapter interface 24 thus simulates a triple memory 15 without this actually being present in a memory. Instead, a conversion is always carried out only for a specific query 16. After answering query 16, the triples generated from the data in database 11 are in particular rejected.
  • a comparison of the possibilities that is, the materialized implementation 21 and the virtual implementation 20, shows in a practical comparison that the materialized implementation 21 enables more efficient provision of triples.
  • the triple memory 15 is available at any time for retrieval and interpretation of the triple 10 stored therein. Therefore, the materialized implementation 21 may be preferable.
  • 2 and 3 show the specific design of the database units 4, 5 by way of example using the first database unit 4. However, the explanations also apply to the second database unit 5 and each additional database unit.
  • step S1 data from a first database 11 are converted into respective triples 10 and data from a second database 13 into respective triples 12, the first and second databases 11, 13 each having the technical system and / or its affect several components.
  • step S2 respective triples 10, 12 are retrieved from the first and second database units 4, 5 by the server device 3. This takes place in particular in response to query 30 from query unit 2.
  • step S3 only part of the respective triples 10, 12, which are available in the respective database unit 4, 5, are retrieved in step S2.
  • step S3 the respective triples 10, 12 from the first and the second database unit 4, 5 are linked to form the data packet 31.
  • the data packet 31 is transmitted to the query unit 2 in response to the query 30.

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Abstract

The invention relates to a method for transmitting an application-specific data packet (31) to a requesting unit (2), wherein the data packet (31) relates to a technical system comprising a number of components. In order to enable improved provision of the data packet (31), the following steps are provided: - converting data of a first database (11) into triplets (10) by a first database unit (4) and converting data of a second database (13) into triplets (12) by a second database unit (4, 5), the first database (10) and the second database (12) each relating to the technical system and/or the number of components thereof, - retrieving respective triplets (10, 12) from the first and the second database unit (4, 5) by the server device (3) in response to a request of the requesting unit (2), - linking the various triplets (10, 12) from the first and the second database unit (4, 5) to form a data packet (31) by the server device (3), and - transmitting the data packet (31) to the requesting unit (2) by the server device (3).

Description

Beschreibung description
Verfahren sowie System zum Übermitteln eines anwendungsspe zifischen Datenpakets aus maschinenlesbaren Tripeln Method and system for transmitting an application-specific data packet from machine-readable triples
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übermitteln eines anwendungsspezifischen Datenpakets an eine Anfrageeinheit, wobei das Datenpaket Daten einer technischen Anlage enthält, welche mehrere Komponenten umfasst. Die Erfindung betrifft außerdem ein System zum Übermitteln eines anwendungsspezifi schen Datenpakets, wobei das Datenpaket Daten einer techni schen Anlage enthält, welche mehrere Komponenten umfasst. The invention relates to a method for transmitting an application-specific data packet to a request unit, the data packet containing data from a technical system which comprises several components. The invention also relates to a system for transmitting an application-specific data packet, the data packet containing data from a technical system comprising several components.
In der verfahrenstechnischen Anlagenplanung können technische Anlagen mittels eines Planungswerkzeugs geplant werden. Ein solches Planungswerkzeug kann Daten bezüglich der technischen Anlage sowie deren einzelnen Komponenten bereitstellen . Auf grund des Umfangs entsprechender Daten ist es jedoch nicht möglich, dass das Planungswerkzeug alle Daten aktuell und ständig Vorhalten kann. Aus diesem Grund kann es sinnvoll sein, das Planungswerkzeug mit anderen Informationsquellen zu verknüpfen. Es existieren zwar Schnittstellen, um Daten zu bearbeiten oder zu suchen, diese sind jedoch nicht maschinen lesbar oder maschineninterpretierbar ausgeführt, sodass eine Verknüpfung der Daten unterschiedlicher Informationsquellen nicht in sinnvollem Umfang möglich ist. In process engineering plant planning, technical plants can be planned using a planning tool. Such a planning tool can provide data regarding the technical system and its individual components. However, on the basis of the scope of relevant data it is not possible that the planning tool can V orhalten all data up to date and constantly. For this reason, it can make sense to link the planning tool with other sources of information. There are interfaces for processing or searching for data, but they are not machine-readable or machine-interpretable, so that it is not possible to link the data from different information sources to a reasonable extent.
Die Möglichkeit, eine gleiche Anfrage zur Bereitstellung von Daten an unterschiedliche Informationsquellen zu stellen, existiert somit nicht. Dies ist insbesondere dann ein Prob lem, wenn unterschiedliche Informationsquellen in einem Un ternehmen vernetzt werden sollen. Beispielsweise ist die Idee bei einem Planungswerkzeug, dass Daten jeweils nur einmal zentral gespeichert werden und die Daten bezüglich unter schiedlicher technischer Anlagen und deren jeweiligen Kompo nenten jeweils dort zentral gespeichert werden. Dort stehen die Daten dann zum Abruf im Rahmen einer Planung, eines Auf baus, einer Nutzung und/oder einer Wartung der technischen Anlage bereit. Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbes serte Bereitstellung eines anwendungsspezifischen Datenpakets betreffend eine technischen Anlage zu ermöglichen. The possibility of making the same request for the provision of data to different information sources does not exist. This is particularly a problem if different information sources are to be networked in one company. For example, with a planning tool, the idea is that data is only stored centrally once and that the data relating to different technical systems and their respective components are stored centrally there. The data is then available there for planning, construction, use and / or maintenance of the technical system. It is therefore an object of the present invention to enable an improved provision of an application-specific data packet relating to a technical system.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Gegen stände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausfüh rungsformen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments with appropriate further developments are the subject of the dependent claims.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, Daten jeweiliger Da tenbanken in ein maschinenlesbares und/oder maschineninter- pretierbares Format zu konvertieren. Dies ist beispielsweise von digitalen Sprachassistenten realisierbar, wie sie im Be reich mobiler Endgeräte, insbesondere so genannter The invention is based on the idea of converting data from respective databases into a machine-readable and / or machine-interpretable format. This can be implemented, for example, by digital voice assistants, such as those in the area of mobile end devices, in particular so-called
Smartphones, bekannt sind. Derartige digitale Sprachassisten ten sind dazu in der Lage, allgemeine Fragen zu beantworten. Hierzu ist es nötig, ein komplexes Sprachkonstrukt zu inter pretieren und anschließend in geeigneten Quellen nach Antwor ten zu suchen. Damit ein Computer jedoch die richtige Antwort finden kann, muss das in den Daten enthaltene Wissen, welches beispielsweise im Internet implizit vorliegt, so ergänzt wer den, dass es maschinenlesbar und/oder maschineninterpretier- bar ist. Eine derartige Erweiterung des Internets wird als semantisches Netz, auch mit dem englischen Fachbegriff „Semantic Web" bezeichnet. Im semantischen Netz ist explizit vorhandenes Wissen maschineninterpretierbar gespeichert. Smartphones are known. Such digital voice assistants are able to answer general questions. To do this, it is necessary to interpret a complex language construct and then search for suitable answers in suitable sources. However, in order for a computer to find the correct answer, the knowledge contained in the data, which is implicitly available on the Internet, for example, must be supplemented so that it is machine-readable and / or machine-interpretable. Such an expansion of the Internet is referred to as a semantic network, also with the English technical term "semantic web". In the semantic network, knowledge that is explicitly available is stored in a machine-interpretable manner.
Hierzu existieren unterschiedliche Standards, auf die im Fol genden noch genauer eingegangen wird. Ein Teil der vorliegen den Erfindung liegt darin, Erkenntnisse des semantischen Net zes, welche aus dem Bereich der mobilen Endgeräte bekannt sind, auf Datenbanken technischer Anlagen zu übertragen. Die Datenpakete enthalten Daten/Informationen aus der jeweiligen technischen Anlage. There are various standards for this, which will be discussed in more detail below. Part of the present invention is to transfer knowledge of the semantic network, which are known from the field of mobile devices, to databases of technical systems. The data packets contain data / information from the respective technical system.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übermitteln eines anwendungsspezifischen Datenpakets an eine Anfrageeinheit, wobei mindestens eine von zwei Datenbankein heiten, eine Servereinrichtung sowie die Anfrageeinheit un tereinander räumlich getrennt sind, wobei das Datenpaket Da- ten einer technischen Anlage enthält, welche mehrere Kompo nenten umfasst, mit den Schritten: A first aspect of the invention relates to a method for transmitting an application-specific data packet to a query unit, at least one of two database units, a server device and the query unit being spatially separated from one another, the data packet da contains a technical system, which comprises several components, with the steps:
- Konvertieren von Daten einer ersten Datenbank in jeweilige Tripel durch eine erste der zumindest zwei Datenbankeinheiten und Konvertieren von Daten einer zweiten Datenbank in jewei lige Tripel durch eine zweite der zumindest zwei Datenbank einheiten, wobei die erste Datenbank und die zweite Datenbank jeweils Daten aus der technischen Anlage und/oder deren Kom ponenten enthält, - Converting data from a first database into respective triples through a first of the at least two database units and converting data from a second database into respective triples through a second of the at least two database units, the first database and the second database each having data from the technical Contains plant and / or its components,
- Abrufen jeweiliger Tripel aus der ersten und der zweiten Datenbankeinheit durch die Servereinrichtung auf eine Anfrage der Anfrageeinheit hin, Retrieving respective triples from the first and second database units by the server device in response to a request from the query unit,
- Verknüpfen der jeweiligen Tripel aus der ersten und der zweiten Datenbankeinheit zu einem Datenpaket durch die Ser vereinrichtung, und - Linking the respective triples from the first and the second database unit to a data packet by the server, and
- Übermitteln des Datenpakets an die Anfrageeinheit durch die Servereinrichtung . - Transmission of the data packet to the request unit by the server device.
In dem ersten Schritt des Konvertierens werden die jeweiligen Daten der unterschiedlichen Datenbanken in ein maschinenles bares und/oder maschineninterpretierbares Format, nämlich vorliegend die Tripel, konvertiert. In den Tripeln können die in den jeweiligen Daten enthaltenen Informationen in einem dreigliedrigen System gespeichert sein. Beispielsweise können die Tripel jeweils eine Subj ekt-Prädikat-Obj ekt-Struktur auf weisen. Im Allgemeinen können durch die jeweiligen Tripel ein Objekt und eine Eigenschaft auf eine jeweils bestimmte Weise verknüpft werden. Die erste Datenbankeinheit kann die jewei ligen Tripel, welche durch Konvertieren der Daten der ersten Datenbank erzeugt werden, zum Abruf bereitstellen . Die zweite Datenbankeinheit kann die jeweiligen Tripel, die durch Kon vertieren der Daten der zweiten Datenbank erzeugt werden, zum Abruf bereitstellen . Die erste und die zweite Datenbankein heit konvertieren somit jeweils die Daten der jeweiligen Da tenbank in ein maschinenlesbares Format und stellen die ent sprechenden Tripel, die im Rahmen dessen erzeugt werden, zum Abruf bereit. Bei der Anfrageeinheit kann es sich um ein beliebiges Endge rät eines Nutzers der technischen Anlage handeln. Beispiels weise handelt es sich bei der Anfrageeinheit um einen Steuer rechner am Ort der technischen Anlage. Ein solcher Steuer rechner kann als Computer, Laptop, oder beliebige andere Re cheneinheit ausgeführt sein. Alternativ kann es sich bei der Anfrageeinheit um ein mobiles Endgerät, insbesondere ein Smartphone oder einen Tablet-Computer, des Nutzers der tech nischen Anlage handeln. In the first step of the conversion, the respective data from the different databases are converted into a machine-readable and / or machine-interpretable format, namely the triple in the present case. The information contained in the respective data can be stored in a tripartite system in the triples. For example, the triples can each have a subject-predicate-object structure. In general, an object and a property can be linked in a particular way by the respective triples. The first database unit can make available the respective triples which are generated by converting the data from the first database. The second database unit can make available the respective triples that are generated by converting the data from the second database. The first and the second database unit thus each convert the data of the respective database into a machine-readable format and provide the corresponding triples that are generated as part of the retrieval. The request unit can be any end device of a user of the technical system. For example, the request unit is a control computer at the location of the technical system. Such a control computer can be designed as a computer, laptop, or any other computing unit. Alternatively, the request unit can be a mobile device, in particular a smartphone or a tablet computer, of the user of the technical system.
Die Anfrageeinheit ist dazu ausgebildet, mittels der Anfrage ein anwendungsspezifisches Datenpaket bezüglich der techni schen Anlage bei der Servereinrichtung anzufragen. Anwen dungsspezifisch kann hierbei heißen, dass mit der Anfrage ei ne konkrete Information für einen konkreten Anwendungsfall angefragt wird. Ein Bereitstellen eines solchen anwendungs spezifischen Datenpakets kann somit das Interpretieren der in den jeweiligen Tripeln der ersten Datenbankeinheit und der zweiten Datenbankeinheit enthaltene Informationen nötig ma chen . The request unit is designed to use the request to request an application-specific data packet relating to the technical system from the server device. Depending on the application, this can mean that the request requests specific information for a specific application. Providing such an application-specific data packet can therefore make it necessary to interpret the information contained in the respective triples of the first database unit and the second database unit.
Beim Abrufen jeweiliger Tripel kann jeweils ein Teil der je weiligen Tripel aus der ersten Datenbankeinheit und der zwei ten Datenbankeinheit abgerufen werden. Beispielsweise wird jeweils zumindest ein Tripel aus der ersten Datenbankeinheit und der zweiten Datenbankeinheit durch die Servereinrichtung abgerufen. Dies erfolgt insbesondere auf die Anfrage der An frageeinheit hin. Die jeweiligen Tripel, welche aus der ers ten und der zweiten Datenbankeinheit abgerufen werden, können entsprechend der darin enthaltenen Informationen basierend auf der Anfrage der Anfrageeinheit ausgewählt werden. Bei spielsweise werden die jeweiligen Tripel der ersten Daten bankeinheit und der zweiten Datenbankeinheit jeweils in Bezug auf die Anfrage hin interpretiert. Anschließend werden ent sprechend dem jeweiligen semantischen Bedeutungsgehalt der Tripel die jeweils zur Beantwortung der Anfrage geeigneten Tripel ausgewählt. Diese werden dann durch die Servereinrich tung aus den jeweiligen Datenbankeinheiten abgerufen. Anschließend erfolgt durch die Servereinrichtung das Verknüp fen der jeweiligen Tripel aus der ersten und zweiten Daten bankeinheit zu dem Datenpaket. Auch hierbei kann eine Inter pretation des jeweils in den Tripeln enthaltenen Informati onsgehalts stattfinden. Dies ist daher möglich, da die jewei ligen Tripel maschinenlesbar und/oder maschineninterpretier- bar sind. Auf diese Weise kann durch Verknüpfen der jeweili gen Tripel semantisches Wissen erzeugt werden, welches über den Informationsgehalt der jeweiligen Tripel für sich genom men hinausgeht. Vorteilhafterweise wird somit durch das Ver knüpfen der jeweiligen Tripel aus der ersten und der zweiten Datenbankeinheit semantisches Wissen generiert, welches über die jeweiligen Tripel hinausgeht. Hierfür kann beispielsweise auf eine formale Beschreibungssprache zum Erstellen, Publi zieren und Verteilen von Ontologien zurückgegriffen werden. Das Datenpaket kann anschließend als Antwort auf die Anfrage der Anfrageeinheit an die Anfrageeinheit übermittelt werden. When each triplet is retrieved, a part of each triplet can be retrieved from the first database unit and the second database unit. For example, at least one triple from the first database unit and the second database unit is retrieved by the server device. This is done in particular upon request from the request unit. The respective triples, which are retrieved from the first and the second database unit, can be selected based on the information contained therein based on the request from the query unit. For example, the respective triples of the first database unit and the second database unit are each interpreted in relation to the request. The triples suitable for answering the query are then selected in accordance with the respective semantic meaning of the triples. These are then retrieved from the respective database units by the server device. The server device then connects the respective triples from the first and second database units to the data packet. Here too, the information contained in the triples can be interpreted. This is possible because the respective triples are machine-readable and / or machine-interpretable. In this way, by linking the respective triples, semantic knowledge can be generated which goes beyond the information content of the respective triples. Advantageously, the linking of the respective triple from the first and the second database unit generates semantic knowledge that goes beyond the respective triple. For example, a formal description language for creating, publishing and distributing ontologies can be used. The data packet can then be transmitted to the query unit in response to the query from the query unit.
Bei der technischen Anlage kann es sich beispielsweise um ei ne Fertigungsanlage, um eine Anlage der Prozessindustrie, beispielsweise in der Papierverarbeitung, Lebensmittelverar beitung oder Baustoffverarbeitung oder um eine Anlage der Energieindustrie, beispielsweise zur Förderung oder Verarbei tung von Erdöl- oder Erdgasprodukten oder zur Produktion oder Verteilung elektrischer Energie, handeln. The technical system can, for example, be a manufacturing plant, a plant in the process industry, for example in paper processing, food processing or building material processing, or a plant in the energy industry, for example for the extraction or processing of petroleum or natural gas products or for production or Distribution of electrical energy, act.
Insgesamt ist gezeigt, wie durch das Konvertieren der Daten der ersten und zweiten Datenbank in die jeweiligen Tripel ein maschinenlesbares und/oder maschineninterpretierbares Daten format bereitgestellt wird. Dieses Datenformat in Form der Tripel ermöglicht anschießend eine Interpretation und Ver knüpfung der jeweiligen Tripel aus unterschiedlichen Informa tionsquellen, vorliegend der ersten und der zweiten Daten bankeinheit . Overall, it is shown how by converting the data from the first and second databases into the respective triples, a machine-readable and / or machine-interpretable data format is provided. This data format in the form of triples then enables the respective triples to be interpreted and linked from different information sources, in the present case the first and the second database unit.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Tripel, welche aus der ersten Datenbankeinheit abgerufen werden, zu mindest teilweise Anlagendaten umfassen, die angeben, welche Komponenten die technische Anlage umfasst. Mit anderen Worten können in der ersten Datenbank Anlagendaten gespeichert sein, welche die Zusammensetzung der technischen Anlage in Bezug auf die mehreren Komponenten betreffen. Alternativ oder zu sätzlich können die Anlagendaten Informationen zur Verwendung oder Einbauposition der einzelnen Komponenten in der techni schen Anlage umfassen. Die Anlagendaten werden durch die ers te Datenbankeinheit insbesondere in die Tripel konvertiert, sodass ein Informationsgehalt der ersten Datenbank durch die entsprechenden Tripel bereitgestellt ist. Auf diese Weise kann die Bereitstellung der Daten weiter verbessert werden. According to a further development, it is provided that the triples, which are retrieved from the first database unit, at least partially include system data which indicate which components the technical system comprises. In other words System data relating to the composition of the technical system in relation to the several components can be stored in the first database. Alternatively or additionally, the system data can include information about the use or installation position of the individual components in the technical system. The system data are converted by the first database unit in particular into the triples, so that an information content of the first database is provided by the corresponding triples. In this way, the provision of the data can be further improved.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Tripel, welche aus der zweiten Datenbankeinheit abgerufen werden, ausschließlich einzelne Komponenten der technischen Anlage betreffen. Die Daten der zweiten Datenbank betreffen insbe sondere nicht die technische Anlage als Ganzes, sondern aus schließlich jeweils einzelne Komponenten der technischen An lage. Somit werden aus den Daten der zweiten Datenbank die entsprechenden Tripel konvertiert. Beispielsweise handelt es sich bei der zweiten Datenbank beziehungsweise bei der zwei ten Datenbankeinheit um eine Einrichtung eines jeweiligen Herstellers der einzelnen Komponenten. Somit ermöglicht die zweite Datenbank beziehungsweise die zweite Datenbankeinheit ein Abrufen komponentenspezifischer Daten bezüglich der ein zelnen Komponenten der technischen Anlage direkt vom Herstel ler . According to a development, it is provided that the triples, which are retrieved from the second database unit, relate exclusively to individual components of the technical system. In particular, the data in the second database do not relate to the technical system as a whole, but only to individual components of the technical system. The corresponding triples are thus converted from the data in the second database. For example, the second database or the second database unit is a device of a respective manufacturer of the individual components. The second database or the second database unit thus enables component-specific data relating to the individual components of the technical system to be called up directly from the manufacturer.
Daten der zweiten Datenbank können beispielsweise Zertifika te, Datenblätter und/oder Bedienungsanleitungen der einzelnen Komponenten beinhalten. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Vielzahl zweiter Daten banken und zweiter Datenbankeinheiten vorgesehen ist. Jede der mehreren zweiten Datenbanken beziehungsweise zweiten Da tenbankeinheiten kann einem jeweiligen unterschiedlichen Her steller zugeordnet sein. Somit werden aus den mehreren zwei ten Datenbankeinheiten jeweils Tripel abgerufen, welche je weils ausschließlich einzelne Komponenten des entsprechenden Herstellers betreffen. Auf diese Weise kann die Vernetzung von Daten verbessert werden. Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die zweite Da tenbankeinheit für das Abrufen der jeweiligen Tripel unter Berücksichtigung von Anlagendaten, welche in Form eines je weiligen Tripels aus der ersten Datenbankeinheit abgerufen werden, ausgewählt wird. Mit anderen Worten wird anhand der Anlagendaten die zweite Datenbankeinheit für das Abrufen der jeweiligen Tripel ausgewählt. Beispielsweise wird basierend auf den Anlagendaten die zweite Datenbankeinheit unter mehre ren zweiten Datenbankeinheiten für das Abrufen der jeweiligen Tripel ausgewählt. Beispielsweise betrifft die Anfrage der Anfrageeinheit eine bestimmte Komponente der technischen An lage. Anhand der Anlagendaten kann dann überprüft werden, von welchem Hersteller die entsprechende Komponente stammt. An schließend wird die zweite Datenbankeinheit des entsprechen den Herstellers unter der Mehrzahl an zweiten Datenbankein heiten ausgewählt. Insgesamt kann durch diese Ausführungsform eine weiter verbesserte Vernetzung ermöglicht werden. Data in the second database can contain, for example, certificates, data sheets and / or operating instructions for the individual components. In an advantageous embodiment of the invention it is provided that a large number of second data banks and second database units are provided. Each of the plurality of second databases or second database units can be assigned to a respective different manufacturer. Thus, triples are retrieved from the several two-th database units, each of which only relates to individual components from the corresponding manufacturer. In this way, the networking of data can be improved. According to a further development, it is provided that the second database unit is selected for the retrieval of the respective triple, taking into account system data which are retrieved from the first database unit in the form of a respective triple. In other words, the second database unit for retrieving the respective triples is selected based on the system data. For example, based on the plant data, the second database unit is selected from a plurality of second database units for retrieving the respective triples. For example, the request from the request unit relates to a specific component of the technical system. The system data can then be used to check which manufacturer the component comes from. Then the second database unit of the corresponding manufacturer is selected from the plurality of second database units. Overall, this embodiment enables a further improved networking.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Bilden des Datenpakets aus den jeweiligen Tripeln durch die Serverein richtung unter spezifikationsgemäßer Verwendung einer Be schreibungssprache für Ontologien erfolgt. Eine solche Be schreibungssprache für Ontologien ist beispielsweise durch die „Web Ontology Language", kurz OWL, spezifiziert. Bei der Web Ontology Language handelt es sich um eine Spezifikation des World Wide Web Konsortiums, kurz W3C. Durch die spezifi kationsgemäße Verwendung einer solchen Beschreibungssprache kann ein verbessertes Interpretieren der in den jeweiligen Tripeln enthaltenen Informationen erfolgen. Insbesondere kann die entsprechende Beschreibungssprache zum Generieren des se mantischen Wissens aus den jeweiligen Tripeln genutzt werden. Auf diese Weise kann ein weiter verbesserter Informationsge halt bereitgestellt werden. According to a further development, it is provided that the data packet is formed from the respective triples by the server device using a description language for ontologies as specified. Such a description language for ontologies is specified, for example, by the "Web Ontology Language", or OWL for short. The Web Ontology Language is a specification of the World Wide Web Consortium, or W3C for short. The use of such a description language in accordance with the specification can An improved interpretation of the information contained in the respective triples takes place. In particular, the corresponding description language can be used to generate the semantic knowledge from the respective triples. In this way, a further improved information content can be provided.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Anfrage der Anfrageeinheit durch die Servereinrichtung in einem For mat einer graphenbasierten Abfragesprache empfangen wird. Insbesondere wird die Anfrage der Anfrageeinheit durch die Servereinrichtung in einem SPARQL-konformen Format empfangen. Die Abfragesprache SPARQL ist ebenfalls durch das World Wide Web Konsortium spezifiziert. Bei SPARQL handelt es sich um eine graphenbasierte Abfragesprache, insbesondere für RDF.According to a development, it is provided that the query of the query unit is received by the server device in a format of a graph-based query language. In particular, the request from the request unit is received by the server device in a SPARQL-compliant format. The query language SPARQL is also specified by the World Wide Web consortium. SPARQL is a graph-based query language, especially for RDF.
Bei RDF, kurz für „Ressource Description Framework" handelt es sich um eine Spezifikation des World Wide Web Konsortiums zur Formulierung logischer Aussagen. Mittels einer solchen Anfrage kann ein besonders gut auf den vorliegenden Anwen dungsfall angepasstes anwendungsspezifisches Datenpaket ange fragt werden. RDF, short for "Resource Description Framework", is a specification of the World Wide Web consortium for the formulation of logical statements. Such an inquiry can be used to request an application-specific data packet that is particularly well adapted to the present application.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei dem Kon vertieren der Daten der ersten und/oder der zweiten Datenbank die Daten in Tripel, die zu einem spezifikationsgemäßen Sys tem zur Beschreibung von Ressourcen kompatibel sind, konver tiert werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass bei dem Kon vertieren der Daten der ersten und/oder der zweiten Datenbank die Daten in RDF-konforme Tripel konvertiert werden. Bei RDF, kurz für „Ressource Description Framework" handelt es sich - wie oben bereits erwähnt - um eine Spezifikation des World Wide Web Konsortiums zur Formulierung logischer Aussagen. Aus diesem Grund sind RDF-konforme Tripel besonders vorteilhaft zur Bereitstellung maschinenlesbarer beziehungsweise maschi- neninterpretierbarer Daten beziehungsweise Tripel. According to a further development, when converting the data of the first and / or the second database, the data are converted into triples that are compatible with a specification-based system for describing resources. In particular, it is provided that when the data of the first and / or the second database are converted, the data are converted into RDF-compliant triples. As already mentioned above, RDF, short for "Resource Description Framework", is a specification of the World Wide Web consortium for the formulation of logical statements. For this reason, RDF-compliant triples are particularly advantageous for providing machine-readable or machine-interpretable data or triple.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Konvertie ren der Daten der ersten und/oder der zweiten Datenbank auf die Anfrage der Anfrageeinheit hin erfolgt. Mit anderen Wor ten erfolgt das Konvertieren der Daten der ersten und/oder der zweiten Datenbank erst nachdem die Anfrage der Anfrage einheit durch die Servereinrichtung empfangen wurde. Insbe sondere wird jeweils nur der Teil der Daten der ersten und/oder der zweiten Datenbank konvertiert, der anschießend durch die Servereinrichtung abgerufen wird. Alternativ kann auch ein größerer Anteil der jeweiligen Daten der ersten und/oder der zweiten Datenbank konvertiert werden, um eine Interpretation der entsprechenden Daten zu ermöglichen. An hand der Interpretation der jeweiligen Tripel kann dann be stimmt werden, welche der Tripel durch die Servereinrichtung abzurufen sind. Den beiden unterschiedlichen Herangehenswei- sen ist gemein, dass vorteilhafterweise die Daten der ersten und/oder der zweiten Datenbank nicht vollständig in die je weiligen Tripel konvertiert werden. Hierdurch können Ressour cen gespart werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass die je weiligen Tripel nach Durchführung des Verfahrens beziehungs weise nach Übermitteln des Datenpakets an die Anfrageeinheit wieder gelöscht werden. Somit erfolgt das Konvertieren bei einer erneuten Anfrage von neuem. Auf diese Weise stehen je derzeit die aktuellen Daten zum Abruf bereit. According to a further development, it is provided that the data of the first and / or the second database is converted upon the request of the requesting unit. In other words, the data of the first and / or the second database are only converted after the request for the request unit has been received by the server device. In particular, only that part of the data from the first and / or the second database that is subsequently called up by the server device is converted in each case. Alternatively, a larger proportion of the respective data of the first and / or the second database can also be converted in order to enable an interpretation of the corresponding data. The interpretation of the respective triples can then be used to determine which of the triples are to be retrieved by the server device. The two different approaches It is common that the data of the first and / or the second database are advantageously not completely converted into the respective triples. This can save resources. In particular, it is provided that the respective triples are deleted again after the method has been carried out or after the data packet has been transmitted to the requesting unit. Thus, the conversion takes place again when a new request is made. In this way, the current data is currently available for retrieval.
Gemäß einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Konvertieren der Daten der ersten und/oder der zweiten Daten bank unabhängig von der Anfrage der Anfrageeinheit erfolgt und die Tripel in der jeweiligen Datenbankeinheit gespeichert werden. Mit anderen Worten werden die Daten der ersten und/oder der zweiten Datenbank, insbesondere vollständig, in die jeweiligen Tripel konvertiert. Die jeweiligen Tripel wer den dann in der jeweiligen Datenbankeinheit gespeichert. Bei spielsweise werden die Daten der ersten Datenbank durch die erste Datenbankeinheit in jeweilige Tripel konvertiert und in der Datenbankeinheit gespeichert. Insbesondere werden die Da ten der zweiten Datenbank durch die zweite Datenbankeinheit in die jeweiligen Tripel konvertiert und in der zweiten Da tenbankeinheit gespeichert. In der jeweiligen Datenbankein heit stehen die jeweiligen Tripel dann unabhängig von der An frage der Anfrageeinheit zum Abruf bereit. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass jederzeit ein ressourcensparender Ab ruf und/oder eine ressourcenschonende Interpretation der ent sprechenden Tripel ermöglicht sind. Gegenüber der oben be schriebenen alternativen Verfahrensweise ist jedoch ein er höhter Speicherbedarf notwendig. According to another development, the data of the first and / or the second database are converted independently of the request from the query unit and the triples are stored in the respective database unit. In other words, the data of the first and / or the second database, in particular completely, are converted into the respective triples. The respective triples are then stored in the respective database unit. For example, the data in the first database are converted into respective triples by the first database unit and stored in the database unit. In particular, the data of the second database are converted into the respective triples by the second database unit and stored in the second database unit. The respective triples are then available for retrieval in the respective database unit, regardless of the request from the query unit. In this way it is ensured that a resource-saving call and / or a resource-saving interpretation of the corresponding triples are possible at all times. Compared to the alternative procedure described above, however, an increased memory requirement is necessary.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Konvertie ren der Daten der ersten und/oder der zweiten Datenbank unab hängig von der Anfrage der Anfrageeinheit wiederholt, insbe sondere periodisch, erfolgt. Mit anderen Worten werden die in der ersten und/oder in der zweiten Datenbankeinheit gespei cherten Tripel wiederholt, insbesondere periodisch, basierend auf den Daten der jeweiligen Datenbank aktualisiert. Auf die- se Weise kann sichergestellt werden, dass die jeweiligen Tri pel stets einen vorbestimmten Aktualitätsgrad aufweisen. According to a further development, the data of the first and / or the second database are repeatedly converted, in particular periodically, independently of the request from the requesting unit. In other words, the triples stored in the first and / or in the second database unit are repeated, in particular periodically, based on the data of the respective database. On the- This way it can be ensured that the respective triples always have a predetermined degree of topicality.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass es sich bei der ersten Datenbank um die Datenbank eines Planungswerkzeugs zur Planung der technischen Anlage handelt. Insbesondere ist vorgesehen, dass die erste Datenbank zur Zusammenstellung be ziehungsweise Planung der technischen Anlage genutzt wird. Auch nach Fertigstellung der Anlage können für den Betrieb, eine Erweiterung und/oder eine Wartung nötige Daten aus der ersten Datenbank abgerufen werden. Durch die erste Datenbank können auf diese Weise notwendige Informationen bereitge stellt werden, die eine Verknüpfung mit weiteren Informati onsquellen, insbesondere der zweiten Datenbankeinheit oder mehreren ersten Datenbankeinheiten, auf verbesserte Weise er möglichen . According to a further development, it is provided that the first database is the database of a planning tool for planning the technical system. In particular, it is provided that the first database is used to compile or plan the technical system. Even after the system has been completed, data required for operation, expansion and / or maintenance can be called up from the first database. In this way, the first database can provide necessary information that enables it to be linked to other information sources, in particular the second database unit or a plurality of first database units, in an improved manner.
Das Planungswerkzeug kann beispielweise lokal auf einer Re cheneinrichtung, insbesondere einem Computer, eines Nutzers ausgeführt werden oder durch eine Cloud, insbesondere als Cloud-Dienst, bereitgestellt werden. Im Falle der Bereitstel lung durch die Cloud kann das Planungswerkzeug durch eine zentrale Servereinrichtung der Cloud bereitgestellt werden. Eine Bedienung des Planungswerkzeugs kann dann durch eine Be dienschnittstelle auf einem Endgerät des Nutzers erfolgen. Hierzu können entsprechende Bediendaten von dem Endgerät des Nutzers an die zentrale Servereinrichtung übermittelt werden und/oder Planungsdaten von der zentralen Servereinrichtung an das Endgerät des Nutzers übermittelt werden. The planning tool can, for example, be executed locally on a computing device, in particular a computer, of a user or can be provided by a cloud, in particular as a cloud service. In the case of provision by the cloud, the planning tool can be provided by a central server device in the cloud. The planning tool can then be operated via a user interface on a user's end device. For this purpose, corresponding operating data can be transmitted from the user's terminal to the central server device and / or planning data can be transmitted from the central server device to the user's terminal.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein System zum Übermitteln eines anwendungsspezifischen Datenpakets, wobei das Datenpaket Daten einer technischen Anlage enthält, welche mehrere Komponenten umfasst, mit A second aspect of the invention relates to a system for transmitting an application-specific data packet, the data packet containing data from a technical system, which comprises several components, with
- einer Anfrageeinheit, - an inquiry unit,
- einer ersten Datenbankeinheit ausgebildet zum Konvertieren von Daten einer ersten Datenbank in jeweilige Tripel, a first database unit designed to convert data from a first database into respective triples,
- einer zweiten Datenbankeinheit ausgebildet zum Konvertieren von Daten einer zweiten Datenbank in jeweilige Tripel, und - einer Servereinrichtung ausgebildet zum Abrufen jeweiliger Tripel aus der ersten und der zweiten Datenbankeinheit auf eine Anfrage der Anfrageeinheit hin, zum Verknüpfen der je weiligen Tripel aus der ersten und der zweiten Datenbankein heit zu einem Datenpaket und zum Übermitteln des Datenpakets an die Anfrageeinheit, wobei a second database unit designed to convert data from a second database into respective triples, and - A server device designed to retrieve respective triples from the first and second database unit in response to a request from the request unit, to link the respective triples from the first and second database unit to a data packet and to transmit the data packet to the request unit, wherein
- die Daten der ersten Datenbank und der zweiten Datenbank jeweils Daten der technischen Anlage und/oder deren Komponen ten umfassen, wobei - The data of the first database and the second database each include data of the technical system and / or its components, wherein
- mindestens eine der zumindest zwei Datenbankeinheiten, die Servereinrichtung sowie die Anfrageeinheit untereinander räumlich getrennt sind. - At least one of the at least two database units, the server device and the query unit are spatially separated from one another.
Insbesondere ist das System zum Durchführen eines erfindungs gemäßen Verfahrens eingerichtet. Insbesondere ist die Server einrichtung zur Durchführung der jeweiligen Verfahrensschrit te eingerichtet, die im Kontext des erfindungsgemäßen Verfah rens für die entsprechende Servereinrichtung offenbart sind. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildun gen des erfindungsgemäßen Verfahrens gelten somit auch für das erfindungsgemäße System, auch wenn diese aus Gründen der Knappheit hier nicht erneut beschrieben sind. In particular, the system is set up to carry out a method according to the invention. In particular, the server device is set up to carry out the respective method steps which are disclosed in the context of the method according to the invention for the corresponding server device. Advantageous embodiments and expedient further developments of the method according to the invention therefore also apply to the system according to the invention, even if these are not described again here for reasons of scarcity.
Die erste Datenbankeinheit kann eine Recheneinheit, insbeson dere einen Computer, einen Mikrocontroller oder einen inte grierten Schaltkreis umfassen. Die zweite Datenbankeinheit kann eine Recheneinheit, insbesondere einen Computer, einen Mikrocontroller oder einen integrierten Schaltkreis umfassen. Die Servereinrichtung kann eine Recheneinheit, insbesondere einen Computer, einen Mikrocontroller oder einen integrierten Schaltkreis umfassen. The first database unit can comprise a computing unit, in particular a computer, a microcontroller or an integrated circuit. The second database unit can comprise a computing unit, in particular a computer, a microcontroller or an integrated circuit. The server device can comprise a computing unit, in particular a computer, a microcontroller or an integrated circuit.
In diesem Ausführungsbeispiel umfassen die erste und die zweite Datenbankeinheit beispielsweise jeweils eine Rechen einheit, eine Speichereinheit und eine Schnittstelle. Bei ei ner Schnittstelle kann es sich um eine Hardware- oder Soft wareschnittstelle handeln (beispielsweise PCI-Bus, USB oder Firewire) . Eine Recheneinheit kann Hardware-Elemente oder Software-Elemente aufweisen, beispielsweise einen Mikropro- zessor oder ein sogenanntes FPGA (englisches Akronym für „Field Programmable Gate Array") . Eine Speichereinheit kann als nicht dauerhafte Arbeitsspeicher (Random Access Memory, kurz RAM) oder als dauerhafter Massenspeicher (Festplatte, USB-Stick, SD-Karte, Solid State Disk) realisiert sein. In this exemplary embodiment, the first and the second database unit each comprise, for example, a computing unit, a storage unit and an interface. An interface can be a hardware or software interface (for example PCI bus, USB or Firewire). A computing unit can have hardware elements or software elements, for example a micropro- processor or a so-called FPGA (English acronym for "Field Programmable Gate Array"). A storage unit can be used as non-permanent working memory (Random Access Memory, abbreviated RAM) or as permanent mass storage (hard disk, USB stick, SD card, solid state disk ) be realized.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei spiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu tert werden. Durch diese Beschreibung erfolgt keine Beschrän kung der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele. In ver schiedenen Figuren sind gleiche Komponenten mit identischen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich . The above-described properties, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the exemplary embodiments, which will be explained in connection with the drawings. This description does not limit the invention to these exemplary embodiments. In different figures, the same components are provided with identical reference numerals. The figures are generally not to scale.
Dabei zeigen: Show:
FIG 1 ein Blockdiagramm eines Systems zum Übermitteln eines anwendungsspezifischen Datenpakets; 1 shows a block diagram of a system for transmitting an application-specific data packet;
FIG 2 in einem Blockdiagramm die Bereitstellung von 2 shows in a block diagram the provision of
Tripeln durch eine Datenbankeinheit; Triples through a database unit;
FIG3 in einem schematischen Blockdiagramm den Unter schied zwischen einer virtuellen und einer mate rialisierten Bereitstellung von Tripeln; und FIG3 in a schematic block diagram the difference between a virtual and a materialized provision of triples; and
FIG 4 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines 4 shows a flowchart of an embodiment of a
Verfahrens zum Übermitteln eines anwendungsspezi fischen Datenpakets. Method for transmitting an application-specific data packet.
In FIG 1 zeigt ein System 1 zum Übermitteln eines anwendungs spezifischen Datenpakets 31 bezüglich einer technischen Anla ge. Das System 1 umfasst eine Anfrageeinheit 2, eine Server einrichtung 3, eine erste Datenbankeinheit 4 und eine zweite Datenbankeinheit 5. Durch die Anfrageeinheit 2 wird eine An frage 30 zum Übermitteln eines anwendungsspezifischen Daten- pakets an die Servereinrichtung 3 übermittelt. Beispielsweise beinhaltet die Anfrage 30 eine Frage bezüglich der techni schen Anlage und/oder einer Komponente der technischen Anla ge. Insbesondere weist die technische Anlage mehrere Kompo nenten auf. Auf die Anfrage 30 der Anfrageeinheit 2 hin ver sucht die Servereinrichtung 3 entsprechende Daten zum Zusam menstellen eines entsprechenden Datenpakets 31 als Antwort auf die Anfrage 30 aus den Datenbankeinheiten 4, 5 abzurufen. Hierzu erfolgt zunächst eine semantische Interpretation der Anfrage 30. Anschließend erfolgt ein Abruf der entsprechenden Daten aus den Datenbankeinheiten 4, 5. 1 shows a system 1 for transmitting an application-specific data packet 31 with respect to a technical system. The system 1 comprises a request unit 2, a server device 3, a first database unit 4 and a second database unit 5. The request unit 2 makes a request 30 for transmitting an application-specific data packets transmitted to the server device 3. For example, query 30 includes a question regarding the technical system and / or a component of the technical system. In particular, the technical system has several components. In response to the request 30 from the request unit 2, the server device 3 attempts to retrieve corresponding data for compiling a corresponding data packet 31 in response to the request 30 from the database units 4, 5. For this purpose, a semantic interpretation of the request 30 is first carried out. The corresponding data is then called up from the database units 4, 5.
Auf Seiten der Datenbankeinheiten 4, 5 werden die Daten einer jeweiligen Datenbank 11, 13 in jeweilige Tripel 10, 12 kon vertiert. Konkret werden durch die erste Datenbankeinheit 4 Daten einer ersten Datenbank 11 in jeweilige Tripel 10 kon vertiert. Analog werden durch die zweite Datenbankeinheit 5 Daten einer zweiten Datenbank 13 in jeweilige Tripel 12 kon vertiert. Die Tripel 10, 12 werden in einem maschinenlesbaren und/oder maschineninterpretierbaren Format bereitgestellt. On the part of the database units 4, 5, the data of a respective database 11, 13 are converted into respective triples 10, 12. Specifically, data from a first database 11 are converted into respective triples 10 by the first database unit 4. Analogously, data from a second database 13 are converted into respective triples 12 by the second database unit 5. The triples 10, 12 are provided in a machine-readable and / or machine-interpretable format.
Die Datenbankeinheiten 4, 5 können als so genannte SPARQL- Endpunkte 14 bezeichnet werden. Durch eine derartige Ausfüh rung als SPARQL-Endpunkt 14, in Englisch „SPARQL-Endpoint" , können die Inhalte der Datenbanken 11, 13 der Servereinrich tung 3 maschinenlesbar und/oder maschineninterpretierbar be reitgestellt werden. Insbesondere können Informationen unter schiedlicher SPARQL-Endpunkte 14 miteinander kombiniert wer den. Im vorliegenden Beispiel stellen die beiden Datenbank einheiten 4, 5 einen jeweiligen SPARQL-Endpunkt 14 als Infor mationsquelle bereit. Die Informationen der jeweiligen The database units 4, 5 can be referred to as so-called SPARQL end points 14. Through such an embodiment as a SPARQL endpoint 14, in English “SPARQL endpoint”, the contents of the databases 11, 13 of the server device 3 can be provided in a machine-readable and / or machine-interpretable manner. In particular, information under different SPARQL endpoints 14 can be provided with one another In the present example, the two database units 4, 5 provide a respective SPARQL end point 14 as the source of information
SPARQL-Endpunkte 14 können dank der Bereitstellung in Tripeln 10, 12 kombiniert werden. SPARQL endpoints 14 can be combined into triples 10, 12 thanks to the provision.
Beispielsweise handelt es sich bei der Datenbankeinheit 4 um ein Planungswerkzeug zum Planen der technischen Anlage. Das Planungswerkzeug kann entweder auf einer lokalen Rechenein richtung, insbesondere einem Computer, eines Nutzers ausge führt werden oder durch eine Cloud, insbesondere als Cloud- Dienst, bereitgestellt werden. Im Falle der Bereitstellung durch die Cloud kann das Planungswerkzeug durch eine zentrale Servereinrichtung der Cloud bereitgestellt werden. Eine Be dienung des Planungswerkzeugs kann dann durch eine Bedien schnittstelle auf einem Endgerät des Nutzers erfolgen. Hierzu können entsprechende Bediendaten von dem Endgerät des Nutzers an die zentrale Servereinrichtung übermittelt werden und/oder Planungsdaten von der zentralen Servereinrichtung an das End gerät des Nutzers übermittelt werden. Die Datenbankeinheit 4 ermöglicht somit eine Integration von Daten und/oder Informa tionen des Planungswerkzeugs in ein semantisches Netz. Zudem erfolgt mittels der Datenbankeinheit 4 eine Öffnung des Pla nungswerkzeugs hinsichtlich von Cloud-Anwendungen (z.B. For example, the database unit 4 is a planning tool for planning the technical system. The planning tool can either be carried out on a local computing device, in particular a computer, of a user or through a cloud, in particular as a cloud Service. In the case of provision by the cloud, the planning tool can be provided by a central server device in the cloud. The planning tool can then be operated by an operator interface on a user's end device. For this purpose, corresponding operating data can be transmitted from the user's terminal to the central server device and / or planning data can be transmitted from the central server device to the user's terminal. The database unit 4 thus enables data and / or information from the planning tool to be integrated into a semantic network. In addition, by means of the database unit 4, the planning tool is opened with regard to cloud applications (for example
MindSphere von Siemens) . MindSphere from Siemens).
Mittels des Planungswerkzeugs kann beispielsweise eine der folgenden Anlagen als die technische Anlage geplant werden: Eine Fertigungsanlage, eine Anlage der Prozessindustrie, bei spielsweise in der Papierverarbeitung, Lebensmittelverarbei tung oder Baustoffverarbeitung oder eine Anlage der Energie industrie, beispielsweise zur Förderung oder Verarbeitung von Erdöl- oder Erdgasprodukten oder zur Produktion oder Vertei lung elektrischer Energie. Using the planning tool, for example, one of the following plants can be planned as the technical plant: A manufacturing plant, a plant in the process industry, for example in paper processing, food processing or building material processing or a plant in the energy industry, for example for the extraction or processing of petroleum or Natural gas products or for the production or distribution of electrical energy.
Bei der zweiten Datenbankeinheit 5 kann es sich um ein Doku mentationssystem eines Herstellers handeln. Ein Beispiel für ein Planungswerkzeug ist beispielsweise COMOS . Ein Beispiel für ein Dokumentationssystem eines Herstellers ist beispiels weise Siemens Industry Online Support. Das Planungswerkzeug, also vorliegend die erste Datenbankeinheit 4, stellt vorlie gende Informationen über die Zusammensetzung der technischen Anlage bereit. Solche Informationen beinhalten beispielsweise Bestellnummer, Namen, Funktion und Ort jeweiliger Komponenten der technischen Anlage in Bezug auf die technische Anlage. In der zweiten Datenbankeinheit 5 werden für jeweilige Komponen ten beispielsweise Dokumente, wie beispielsweise ein Zertifi kat oder technische Dokumentationen bereitgestellt. Bei spielsweise sind die entsprechenden Dokumente über die Be stellnummer, welche aus der ersten Datenbankeinheit 4 abgeru- fen wird, abrufbar. Dementsprechend kann die Abfrage der Da ten der zweiten Datenbankeinheit 5 auch von einem Ergebnis der Abfrage der ersten Datenbankeinheit 4 abhängen. The second database unit 5 can be a documentation system from a manufacturer. COMOS is an example of a planning tool. Siemens Industry Online Support is an example of a manufacturer's documentation system. The planning tool, in the present case the first database unit 4, provides information about the composition of the technical system. Such information includes, for example, the order number, name, function and location of the respective components of the technical system in relation to the technical system. In the second database unit 5, documents such as a certificate or technical documentation are provided for respective components. For example, the corresponding documents are via the order number which is retrieved from the first database unit 4. is available. Accordingly, the query of the data of the second database unit 5 can also depend on a result of the query of the first database unit 4.
Durch die Struktur als SPARQL-Endpunkt 14 können beiden Da tenbankeinheiten 4, 5 gemeinsam mit einer SPARQL-konformen Anfrage abgefragt werden. Insbesondere ist die Anfrage 30 aus der Anfrageeinheit 2 somit SPARQL-konform. Eine Verknüpfung der Tripel 10, 12, welche aus beiden Datenbankeinheiten 4, 5 empfangen werden, bildet in diesem Beispiel somit die Be stellnummer. Die Bestellnummer ist in beiden Datenbankeinhei ten 4, 5 in einem jeweiligen der Tripel 10, 12 gespeichert. Auf diese Weise können die unterschiedlichen Informationen aus den beiden Datenbankeinheiten 4, 5 verknüpft werden. Dies erfolgt wiederum durch die Servereinrichtung 3. Die Server einrichtung 3 verknüpft die jeweiligen Tripel 10, 12 aus der ersten Datenbankeinheit 4 und der zweiten Datenbankeinheit 5 zu einem Datenpaket 31. Insgesamt können durch die Serverein richtung 3 beliebige Daten beziehungsweise Informationen aus beliebig vielen Informationsquellen, welche jeweils als The structure as a SPARQL endpoint 14 allows both database units 4, 5 to be queried together with a SPARQL-compliant request. In particular, query 30 from query unit 2 is thus SPARQL-compliant. A combination of the triples 10, 12, which are received from both database units 4, 5, thus forms the order number in this example. The order number is stored in both database units 4, 5 in a respective one of the triples 10, 12. In this way, the different information from the two database units 4, 5 can be linked. This is again done by the server device 3. The server device 3 links the respective triples 10, 12 from the first database unit 4 and the second database unit 5 to form a data packet 31. which each as
SPARQL-Endpunkte 14 ausgeführt sind, abgefragt und miteinan der verbunden werden. Die Erzeugung weiterer Relationen und damit die Generierung neuer Zusammenhänge werden durch die maschinelle Interpretierbarkeit der Tripel 10, 12 ermöglicht. Durch das Erzeugen von Relationen und Zusammenhängen kann neues semantisches Wissen generiert werden, welches über die in den Tripeln 10, 12 enthaltenen Informationen hinausgeht. SPARQL endpoints 14 are executed, queried and connected to each other. The generation of further relations and thus the generation of new relationships are made possible by the machine interpretability of the triples 10, 12. By generating relations and relationships, new semantic knowledge can be generated which goes beyond the information contained in the triples 10, 12.
Fig. 2 zeigt beispielhaft die Bereitstellung von Tripeln 10 anhand der Daten einer Datenbank 11 in einer materialisierten Implementierung. Beispielsweise handelt es sich bei der Da tenbank 11 um die Datenbank des Planungswerkzeugs. Beim Kon vertieren werden die Daten, beispielsweise ein Modell und da zugehörige Instanzen, aus der Datenbank 11 ausgelesen und in einen Tripel-Speicher 15 überführt. Bei dem Tripel-Speicher 15 handelt es sich insbesondere um einen so genannten RDF- Tripel-Store . In dem RDF-Tripel-Store werden die Tripel 10 in einem RDF-konformen Format abgelegt. Diese Überführung bezie hungsweise Konvertierung erfolgt insbesondere mit Hilfe einer Programmierschnittstelle der entsprechenden Datenbankeinheit 4, 5. Im Falle des Planungswerkzeuges kann die Überführung beziehungsweise Konvertierung mittels einer Programmier schnittstelle („API") des Planungswerkzeugs erfolgen. An schließend kann ein SPARQL-Endpunkt 14 auf die Tripel 10 zu greifen und diese zum Abruf bereitstellen . Auf eine Abfrage 16 der Servereinrichtung 3 hin können ausgewählte der Tripel 10 dann an die Servereinrichtung 2 übermittelt werden. Mit anderen Worten ruft die Servereinrichtung 3 die entsprechen den der Tripel 10 mittels der Abfrage 16 ab. Derartige 2 shows an example of the provision of triples 10 using the data from a database 11 in a materialized implementation. For example, the database 11 is the database of the planning tool. When converting, the data, for example a model and associated instances, are read from the database 11 and transferred to a triple memory 15. The triple store 15 is in particular a so-called RDF triple store. The triples 10 are stored in an RDF-compliant format in the RDF triple store. This transfer or conversion takes place in particular with the help of a Programming interface of the corresponding database unit 4, 5. In the case of the planning tool, the transfer or conversion can take place by means of a programming interface (“API”) of the planning tool. A SPARQL end point 14 can then be used to access the triples 10 and make them available for retrieval. In response to a query 16 from the server device 3, selected ones of the triples 10 can then be transmitted to the server device 2. In other words, the server device 3 retrieves the corresponding triples 10 by means of the query 16. Such
SPARQL-Endpunkte sind auch als quelloffene Implementierungen verfügbar. Ein Beispiel für eine Implementierung in JAVA ist beispielsweise ein Tripel-Store namens FUSEKI (Apache Jena) . SPARQL endpoints are also available as open source implementations. An example of an implementation in JAVA is, for example, a triple store called FUSEKI (Apache Jena).
Die Tripel 10 werden bei der materialistischen Implementie rung in dem Tripel-Speicher 15 gespeichert. In diesem Tripel- Speicher 15 stehen diese dann zum Abruf bereit. Durch die Übertragung aus der Datenbank 11 in den Tripel-Speicher 15 werden die in der Datenbank 11 enthaltenen Daten beziehungs weise Informationen gedoppelt. Mit anderen Worten sind die entsprechenden Daten beziehungsweise Informationen nun sowohl in der Datenbank 11 als auch in dem Tripel-Speicher 15 ge speichert. Dadurch können Inkonsistenzen auftreten, da sowohl in der Datenbank 11, also insbesondere im Planungswerkzeug, als auch im Tripel-Speicher 15 Änderungen durch Anwender vor genommen werden können. Daher muss regelmäßig eine Synchroni sation zwischen dem Tripel-Speicher 15 und der Datenbank 11 stattfinden. Diese Synchronisation erfolgt insbesondere peri odisch oder kontinuierlich. Beispielsweise kann diese Syn chronisation durch wiederholtes, insbesondere periodisches oder kontinuierliches, Konvertieren der Datenbank 11 in die Tripel 10 erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann eine An passung der Datenbank 11 an Änderungen an den Tripeln 10 vor gesehen sein. The triples 10 are stored in the triple memory 15 during the materialistic implementation. These are then ready for retrieval in this triple memory 15. The data or information contained in the database 11 is duplicated by the transfer from the database 11 into the triple memory 15. In other words, the corresponding data or information is now stored both in the database 11 and in the triple memory 15. As a result, inconsistencies can occur since changes can be made by the user both in the database 11, in particular in the planning tool, and in the triple memory 15. Therefore, a synchronization between the triple memory 15 and the database 11 must take place regularly. This synchronization takes place in particular periodically or continuously. For example, this synchronization can take place by repeated, in particular periodic or continuous, conversion of the database 11 into the triples 10. Alternatively or additionally, an adaptation of the database 11 to changes in the triples 10 can be seen.
Fig. 3 zeigt in einem Blockdiagramm, welches zweigeteilt ist, sowohl die materialisierte Implementierung 21 als auch eine virtuelle Implementierung 20. Dabei wird jeweils mittels der Abfrage 16 auf die Datenbank 11 zugegriffen. Für die materia- lisierte Implementierung 21 erfolgt dies wie bereits anhand Fig. 2 beschrieben wurde. 3 shows in a block diagram, which is divided into two, both the materialized implementation 21 and a virtual implementation 20. In this case, the database 11 is accessed by means of the query 16. For the materia Implementation 21 is carried out as already described with reference to FIG. 2.
In der virtuellen Implementierung ist keine Verdoppelung der Daten der Datenbank 11 vorgesehen. Stattdessen werden die Da ten aus der Datenbank 11 mittels eines Vermittlers 23, auch als Mediator bezeichnet, sowie mittels einer Adapterschnitt stelle 24, auch Wrapper genannt, bereitgestellt. Die Adapter schnittstelle 24 beziehungsweise der Wrapper kann beispiels weise durch die Programmierschnittstelle des Planungswerk zeugs bereitgestellt sein. Der Vermittler 23, insbesondere der Mediator, kann durch einen entsprechenden SPARQL-Endpunkt bereitgestellt sein. Vorliegend ist der Vermittler 23 teil weise als SPARQL-Endpunkt ausgebildet. In the virtual implementation, no duplication of the data in the database 11 is provided. Instead, the data from the database 11 are provided by means of an intermediary 23, also referred to as a mediator, and by means of an adapter interface 24, also called a wrapper. The adapter interface 24 or the wrapper can, for example, be provided by the programming interface of the planning tool. The mediator 23, in particular the mediator, can be provided by a corresponding SPARQL endpoint. In the present case, the mediator 23 is partially designed as a SPARQL endpoint.
Insbesondere ist der Vermittler 23 dazu ausgebildet, die SPARQL-konforme Abfrage 16 zu empfangen und zu interpretie ren. Demgegenüber ist die Adapterschnittstelle 24 dazu ausge bildet, die Daten aus der Datenbank 11 auf die Abfrage 16 hin in jeweilige Tripel, insbesondere RDF-konforme Tripel, zu konvertieren beziehungsweise zu überführen. Dabei werden ins besondere jeweils nur die jeweiligen Daten konvertiert, wel che mittels der Abfrage 16 auch tatsächlich angefragt werden. Die Adapterschnittstelle 24 simuliert somit einen Tripel- Speicher 15, ohne dass dieser tatsächlich in einem Speicher vorliegen würde. Stattdessen erfolgt eine Konvertierung stets nur für eine bestimmte Abfrage 16. Nach Beantwortung der Ab frage 16 werden die aus den Daten der Datenbank 11 erzeugten Tripel insbesondere wieder verworfen. Beim Vergleich der bei den Möglichkeiten, also der materialisierten Implementierung 21 und der virtuellen Implementierung 20, zeigt sich im prak tischen Vergleich, dass die materialisierte Implementierung 21 eine effizientere Bereitstellung von Tripeln ermöglicht. Insbesondere steht der Tripel-Speicher 15 jederzeit für einen Abruf und eine Interpretation der darin gespeicherten Tripel 10 bereit. Daher kann die materialisierte Implementierung 21 vorzuziehen sein. Die Fig. 2 und 3 zeigen die konkrete Ausführung der Daten bankeinheiten 4, 5 beispielhaft anhand der ersten Datenbank einheit 4. Die Ausführungen gelten jedoch genauso für die zweite Datenbankeinheit 5 und jede weitere Datenbankeinheit. In particular, the intermediary 23 is designed to receive and interpret the SPARQL-compliant query 16. In contrast, the adapter interface 24 is designed to convert the data from the database 11 into query triples, in particular RDF-compliant triples, upon query 16 to convert or convert. In particular, only the respective data are converted, which are actually requested by means of query 16. The adapter interface 24 thus simulates a triple memory 15 without this actually being present in a memory. Instead, a conversion is always carried out only for a specific query 16. After answering query 16, the triples generated from the data in database 11 are in particular rejected. A comparison of the possibilities, that is, the materialized implementation 21 and the virtual implementation 20, shows in a practical comparison that the materialized implementation 21 enables more efficient provision of triples. In particular, the triple memory 15 is available at any time for retrieval and interpretation of the triple 10 stored therein. Therefore, the materialized implementation 21 may be preferable. 2 and 3 show the specific design of the database units 4, 5 by way of example using the first database unit 4. However, the explanations also apply to the second database unit 5 and each additional database unit.
Zuletzt zeigt Fig. 4 ein Ablaufdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens. In einem ersten Schritt S1 erfolgt ein Konvertieren von Daten einer ersten Datenbank 11 in jeweilige Tripel 10 sowie ein Konvertieren von Daten einer zweiten Datenbank 13 in jeweilige Tripel 12, wobei die erste und die zweite Datenbank 11, 13 jeweils die technische Anlage und/oder deren mehrere Komponenten betref fen. In einem zweiten Schritt S2 werden jeweilige Tripel 10, 12 aus der ersten und der zweiten Datenbankeinheit 4, 5 durch die Servereinrichtung 3 abgerufen. Dies erfolgt insbesondere auf die Anfrage 30 der Anfrageeinheit 2 hin. Insbesondere wird im Schritt S2 jeweils nur ein Teil der jeweiligen Tripel 10, 12, die in der jeweiligen Datenbankeinheit 4, 5 verfügbar sind, abgerufen. In einem weiteren Schritt S3 werden die je weiligen Tripel 10, 12 aus der ersten und der zweiten Daten bankeinheit 4, 5 zu dem Datenpaket 31 verknüpft. Zuletzt wird das Datenpaket 31 als Antwort auf die Anfrage 30 an die An frageeinheit 2 übermittelt. 4 shows a flowchart of an exemplary embodiment of the present method. In a first step S1, data from a first database 11 are converted into respective triples 10 and data from a second database 13 into respective triples 12, the first and second databases 11, 13 each having the technical system and / or its affect several components. In a second step S2, respective triples 10, 12 are retrieved from the first and second database units 4, 5 by the server device 3. This takes place in particular in response to query 30 from query unit 2. In particular, only part of the respective triples 10, 12, which are available in the respective database unit 4, 5, are retrieved in step S2. In a further step S3, the respective triples 10, 12 from the first and the second database unit 4, 5 are linked to form the data packet 31. Finally, the data packet 31 is transmitted to the query unit 2 in response to the query 30.
Wo noch nicht explizit geschehen, jedoch sinnvoll und im Sin ne der Erfindung, können einzelne Ausführungsbeispiele, ein zelne ihrer Teilaspekte oder Merkmale mit einander kombiniert bzw. ausgetauscht werden, ohne den Rahmen der hiesigen Erfin dung zu verlassen. Mit Bezug zu einem Ausführungsbeispiel be schriebene Vorteile der Erfindung treffen ohne explizite Nen nung, wo übertragbar, auch auf andere Ausführungsbeispiele zu . Bezugs zeichenliste Where this has not yet been done explicitly, but is sensible and in the spirit of the invention, individual exemplary embodiments, some of their partial aspects or features, can be combined or exchanged with one another without leaving the scope of the present invention. Advantages of the invention described with reference to an exemplary embodiment also apply to other exemplary embodiments without explicit mentioning, where transferable. Reference character list
1 System 1 system
2 Anfrageeinheit 2 inquiry unit
3 Servereinrichtung 3 server setup
4 Datenbankeinheit 4 database unit
5 Datenbankeinheit 5 database unit
10 Tripel 10 triples
11 Datenbank 11 database
12 Tripel 12 triples
13 Datenbank 13 database
14 SPARQL-Endpunkt 14 SPARQL endpoint
15 Tripel-Speieher 15 triple spokes
16 Abfrage 16 query
20 virtuelle Implementierung 20 virtual implementation
21 materialisierte Implementierung 21 materialized implementation
23 Vermittler 23 intermediaries
24 Verpackungsschnittstelle 24 packaging interface
30 Anfrage 30 request
31 Datenpaket 31 data packet
S1...S4 Verfahrensschritte S1 ... S4 procedural steps

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zum Übermitteln eines anwendungsspezifischen Da tenpakets (31) an eine Anfrageeinheit (2), wobei mindestens eine von zumindest zwei Datenbankeinheiten (4, 5), eine Ser vereinrichtung (3) sowie die Anfrageeinheit (2) untereinander räumlich getrennt sind, 1. Method for transmitting an application-specific data packet (31) to a request unit (2), at least one of at least two database units (4, 5), a server device (3) and the request unit (2) being spatially separated from one another,
wobei das Datenpaket (31) Daten einer technischen Anlage ent hält, welche mehrere Komponenten umfasst, mit den Schritten:wherein the data packet (31) contains data of a technical installation, which comprises several components, with the steps:
- Konvertieren von Daten einer ersten Datenbank (11) in je weilige Tripel (10) durch eine erste (4) der zumindest zwei Datenbankeinheiten (4, 5) und Konvertieren von Daten einer zweiten Datenbank (13) in jeweilige Tripel (12) durch eine zweite (5) der zumindest zwei Datenbankeinheiten (4, 5), wo bei die erste Datenbank (10) und die zweite Datenbank (12) jeweils Daten der technischen Anlage und/oder deren Komponen ten enthalten, - Converting data from a first database (11) into respective triples (10) by a first (4) of the at least two database units (4, 5) and converting data from a second database (13) into respective triples (12) by one second (5) of the at least two database units (4, 5), where the first database (10) and the second database (12) each contain data from the technical system and / or their components,
- Abrufen jeweiliger Tripel (10, 12) aus der ersten und der zweiten Datenbankeinheit (4, 5) durch die Servereinrichtung (3) auf eine Anfrage der Anfrageeinheit (2) hin, Retrieving respective triples (10, 12) from the first and the second database unit (4, 5) by the server device (3) upon a request from the request unit (2),
- Verknüpfen der jeweiligen Tripel (10, 12) aus der ersten und der zweiten Datenbankeinheit (4, 5) zu einem Datenpaket (31) durch die Servereinrichtung (3), und - Linking the respective triples (10, 12) from the first and the second database unit (4, 5) to a data packet (31) by the server device (3), and
- Übermitteln des Datenpakets (31) an die Anfrageeinheit (2) durch die Servereinrichtung (3) . - The server device (3) transmits the data packet (31) to the request unit (2).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tripel (12), welche aus der ersten Datenbankeinheit (4) abgerufen werden, zumindest teilweise Anlagendaten umfassen, die angeben, welche Komponenten die technische Anlage um fasst . 2. The method according to claim 1, characterized in that the triples (12), which are retrieved from the first database unit (4), at least partially comprise system data which indicate which components the technical system comprises.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tripel (12), welche aus der zweiten Datenbankeinheit (5) abgerufen werden, ausschließlich einzel ne Komponenten der technischen Anlage betreffen. 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the triples (12), which are retrieved from the second database unit (5), relate exclusively to individual components of the technical system.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Datenbankeinheit (5) für das Abrufen der jeweiligen Tripel (10) unter Berücksichtigung von Anlagendaten, welche in Form eines jeweiligen Tripels (12) aus der ersten Datenbankeinheit (4) abgerufen werden, ausge wählt wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the second database unit (5) for the Retrieving the respective triple (10) taking into account system data which are retrieved in the form of a respective triple (12) from the first database unit (4) is selected.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bilden des Datenpakets aus den je weiligen Tripeln (10, 12) durch die Servereinrichtung (3) un ter spezifikationsgemäßer Verwendung einer Beschreibungsspra che für Ontologien erfolgt. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the data packet is formed from the respective triples (10, 12) by the server device (3) using a description language for ontologies according to the specification.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anfrage (30) der Anfrageeinheit (2) durch die Servereinrichtung (3) in einem Format einer 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the request (30) of the request unit (2) by the server device (3) in a format of
graphenbasierten Abfragesprache empfangen wird. graph-based query language is received.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Konvertieren der Daten der ers ten (11) und/oder der zweiten (13) Datenbank die Daten in Tripel (10, 12), die zu einem spezifikationsgemäßen System zur Beschreibung von Ressourcen kompatibel sind, konvertiert werden . 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that when converting the data of the first (11) and / or the second (13) database, the data in triples (10, 12) leading to a specification system for description of resources are compatible.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Konvertieren der Daten der ersten (11) und/oder der zweiten Datenbank (13) auf die Anfrage der Anfrageeinheit (2) hin erfolgt. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the conversion of the data of the first (11) and / or the second database (13) is carried out upon request by the requesting unit (2).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, dass das Konvertieren der Daten der ersten (11) und/oder der zweiten (13) Datenbank unabhängig von der Anfra ge der Anfrageeinheit (2) erfolgt und die Tripel (10, 12) in der jeweiligen Datenbankeinheit (4, 5) gespeichert werden. 9. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the conversion of the data of the first (11) and / or the second (13) database is carried out independently of the request of the request unit (2) and the triple (10 , 12) are stored in the respective database unit (4, 5).
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Konvertieren der Daten der ersten (11) und/oder der zwei ten (13) Datenbank unabhängig von der Anfrage der Anfrageein heit (2) wiederholt, insbesondere periodisch, erfolgt. 10. The method according to claim 9, characterized in that the conversion of the data of the first (11) and / or the second (13) database is carried out repeatedly, in particular periodically, independently of the request from the request unit (2).
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass es sich bei der ersten Datenbank (11) um die Datenbank eines Planungswerkzeugs zur Planung der technischen Anlage handelt. 11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the first database (11) is the database of a planning tool for planning the technical system.
12. System (1) zum Übermitteln eines anwendungsspezifischen Datenpakets (31), wobei das Datenpaket (31) Daten einer tech nischen Anlage enthält, welche mehrere Komponenten umfasst, mit 12. System (1) for transmitting an application-specific data packet (31), the data packet (31) containing data of a technical system, which comprises several components, with
- einer Anfrageeinheit (2), - an inquiry unit (2),
- einer ersten Datenbankeinheit (4) ausgebildet zum Konver tieren von Daten einer ersten Datenbank (11) in jeweilige Tripel (10), - a first database unit (4) designed to convert data from a first database (11) into respective triples (10),
- einer zweiten Datenbankeinheit (5) ausgebildet zum Konver tieren von Daten einer zweiten Datenbank (13) in jeweilige Tripel ( 12 ) , und - A second database unit (5) designed to convert data from a second database (13) into respective triples (12), and
- einer Servereinrichtung (3) ausgebildet zum Abrufen jewei liger Tripel (10, 12) aus der ersten (4) und der zweiten (5) Datenbankeinheit auf eine Anfrage (30) der Anfrageeinheit (2) hin, zum Verknüpfen der jeweiligen Tripel (10, 12) aus der ersten (4) und der zweiten (5) Datenbankeinheit zu dem Daten paket (31) und zum Übermitteln des Datenpakets (31) an die Anfrageeinheit (2), wobei - A server device (3) designed to retrieve respective triples (10, 12) from the first (4) and the second (5) database unit in response to a request (30) from the request unit (2), for linking the respective triples (10 , 12) from the first (4) and the second (5) database unit to the data packet (31) and to transmit the data packet (31) to the request unit (2), wherein
- die Daten der ersten Datenbank (11) und der zweiten Daten bank (13) jeweils Daten der technischen Anlage und/oder deren Komponenten enthalten, wobei - The data of the first database (11) and the second database (13) each contain data of the technical system and / or its components, wherein
- mindestens eine der Datenbankeinheiten (4, 5), die Server einrichtung (3) sowie die Anfrageeinheit (2) untereinander räumlich getrennt sind. - At least one of the database units (4, 5), the server device (3) and the query unit (2) are spatially separated from one another.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140156638A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Orbis Technologies, Inc. Ontology harmonization and mediation systems and methods
US20160179979A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-23 Franz, Inc. Semantic indexing engine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140156638A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Orbis Technologies, Inc. Ontology harmonization and mediation systems and methods
US20160179979A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-23 Franz, Inc. Semantic indexing engine

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