WO2023161051A1 - Netzwerkagent zur einbindung in ein multiagentennetzwerk, verfahren zum datenaustausch zwischen komponenten eines netzwerkagenten und multiagentennetzwerk - Google Patents

Netzwerkagent zur einbindung in ein multiagentennetzwerk, verfahren zum datenaustausch zwischen komponenten eines netzwerkagenten und multiagentennetzwerk Download PDF

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WO2023161051A1
WO2023161051A1 PCT/EP2023/053446 EP2023053446W WO2023161051A1 WO 2023161051 A1 WO2023161051 A1 WO 2023161051A1 EP 2023053446 W EP2023053446 W EP 2023053446W WO 2023161051 A1 WO2023161051 A1 WO 2023161051A1
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WO
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network
components
agent
publish
nabls
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PCT/EP2023/053446
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Inventor
Hubertus Hohl
Markus Sauer
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/48—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for in-vehicle communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]

Definitions

  • Network agent for integration into a multi-agent network, method for data exchange between components of a network agent and multi-agent network
  • the invention relates to a network agent for integration into a multi-agent network and a method for data exchange between components of a network agent and a multi-agent network.
  • Decentrally organized IoT systems are known in which autonomous or at least partially autonomous and loosely coupled system participants exchange data via a data-centric communication process.
  • data-centric communication methods satisfy the MQTT or DDS (Data Distribution Service) standards, for example.
  • a typical application example in the industrial environment are autonomous network agents that work collaboratively in a multi-agent network in order to be able to carry out work tasks, e.g. transport or production tasks, in a decentralized, ad hoc, demand-driven, context-dependent and efficient manner.
  • work tasks e.g. transport or production tasks
  • These autonomous network agents can exchange data with each other using data-centric communication methods.
  • the network agent according to the invention is designed for integration into a multi-agent network.
  • the network agent according to the invention has two or more components and an interaction module, the interaction module being signal-connected to the two or more components and being set up to transmit publish-subscribe messages between the two or more components.
  • the network agent according to the invention not only enables network agents to communicate with one another by means of publish-subscribe messages, but the network agent according to the invention also advantageously allows components of the network agent to communicate with one another using publish-subscribe methods.
  • the communication of components of the network agent using the publish-subscribe method has the advantage that the components of a network agent that interact with one another do not necessarily have to know each other, i.e. no knowledge of the end points of the other components, in particular no knowledge of the IP addresses and ports of the components, have to keep up.
  • components of a network agent according to the invention do not have to be connected to one another directly by means of a signal connection in the manner of a one-to-one coupling, with each component having complex information about all local components with which a one-to-one coupling is established. is to be built would have to be made available.
  • the advantages of loosely coupled communication methods can be used as is customary in the case of inter-component communication. Configuration and management of components of network agents can consequently be carried out much more easily using the invention.
  • the same communication paradigm can be used at the same time and advantageously, which is also used in the communication, i. H. in the exchange of data, between network agents is increasingly used.
  • An integration of the communication paradigm provided according to the invention is consequently particularly easy to implement.
  • data are transmitted between components in this way, i. H. exchanged with each other by each individual component in the role of a recipient of data explicitly setting up subscriptions to this data in order to receive data within this subscription.
  • a component publishes data within such a subscription.
  • the components of network agents according to the invention implement specific partial functionalities of a network agent. These components of a network agent interact with one another, ie locally within the network agent, and consequently operate intra-component communication. Furthermore, such components can communicate with components of other network agents via inter-component communication in order to perform work tasks assigned to the network agent as a whole. A component of the network agent according to the invention can consequently make use of intra-component communication, of inter-component communication or of both types of communication combined.
  • a possible embodiment of a multi-agent network with such network agents according to the invention is a decentrally organized micro-logistics system in which transport orders are negotiated and executed between, in particular ground-based and air-based, autonomous driverless transport units.
  • Each transport unit forms a network agent, which includes several components, each of which is responsible for creating an offer for an incoming transport order and for calculating the workload for executing the transport order and for managing and actually executing a transport order.
  • These components of the network agent must interact with one another, ie exchange data.
  • the component for creating an offer must request data from the component for calculating the workload and from the component for managing the transport order in order to be able to create and submit an offer.
  • the component for creating an offer not only assumes the role of a component for intracommunication, but also a component for intercommunication, via which requests for transport orders are received and offers for these are submitted. Intercommunication takes place with other network agents of the multi-agent network, which are also implemented as driverless transport units.
  • Similar applications of network agents according to the invention exist in energy management systems.
  • different local systems interact with one another in terms of local energy management, in particular for a building, preferably a house, or for a company site.
  • the local energy system interacts at a higher level with other energy systems that are connected via an energy distribution network, in particular an energy distribution network of a region or a street or a municipality, such as a city.
  • Such energy management requires communication management in these complex, distributed systems.
  • Such a Communication management can be easily implemented using the network agents according to the invention.
  • the two or more components are preferably configured to subscribe to publish-subscribe messages by means of the interaction module, with each of the components and/or the interaction module being configured to receive or not receive publish-subscribe messages depending on whether that component published the respective publish-subscribe messages itself and/or whether one of the two or more components of the network agent published the respective publish-subscribe messages and/or whether a component of another network agent published the publish-subscribe message .
  • interaction modules can easily hide in particular those publish-subscribe messages that they themselves have published.
  • each of the components and/or the interaction module is or are particularly preferably configured to receive or not to receive publish-subscribe messages at least depending on whether a component of another network agent has published the publish-subscribe message.
  • the two or more components are preferably designed to publish publish-subscribe messages.
  • both components of the network agent can advantageously form data sources.
  • the interaction module is designed to transmit publish-subscribe messages from one or more components additionally or exclusively to other network agents signal-connected to the network agent, in particular network agents according to the invention as described above.
  • the interaction module is designed to transmit publish-subscribe messages from one or more components additionally or exclusively to other network agents signal-connected to the network agent, in particular network agents according to the invention as described above.
  • intra-component communication by means of publish-subscribe messages is possible, but also inter-component communication can be realized at the same time by means of the same communication paradigm.
  • inter-component communication and intra-component communication can therefore be made possible by means of the same communication protocols and can therefore be set up particularly easily and efficiently.
  • intercommunication and intracomponent communication there is no need to distinguish between intercommunication and intracomponent communication, rather communication can take place in the same way both among components of the same network agent and between components of different network agents.
  • the communication is particularly preferably abstracted from inter-component communication and intra-component communication, ie. H . for data it can be irrelevant in certain use cases whether components communicating with each other actually belong to the same network agent or not.
  • the interaction module is preferably designed to receive publish-subscribe messages from other network agents, in particular other network agents according to the invention as described above or components of other network agents according to the invention as described above, and one or more of the To transmit components of that network agent to which the interaction module belongs.
  • the interaction module consequently acts as a gateway between the components and other network agents, ie as a gateway between system-wide and local communication.
  • the network agent in particular the interaction module, is set up to filter publish-subscribe messages according to whether the publish-subscribe messages originate from one or more components of the network agent to which the interaction module belongs .
  • communication can be restricted to components of one and the same network agent, or communication alone between different network agents can be permitted, or combined communication, i. H. Communication of modules of the same network agent and at the same time communication of these modules are allowed with modules of other network agents.
  • the two or more components are preferably physically connected to one another, in particular arranged on one another, preferably connected, or each arranged or connected to an integral part of the network agent.
  • the modules of a network agent can preferably be arranged on one and the same device, such as an industrial robot.
  • the network agent is designed in one piece with the two or more components.
  • the network agent according to the invention is preferably a mobile network agent, in particular mobile relative to other network agents of a common agent network or to an infrastructure, such as a network administration device, of the agent network.
  • mobile network work agents transport units or mobile industrial robots, in particular production robots.
  • the two or more components are expediently designed to synchronize data, in particular of the two or more components, by means of the publish-subscribe messages.
  • synchronization data can be exchanged between the components by means of the publish-subscribe messages.
  • the two or more components are preferably designed to archive and/or persist data, preferably of the two or more components, by means of the publish-subscribe messages.
  • persistence or archive data in particular can be exchanged between the components by means of the publish-subscribe messages.
  • the two or more components are particularly preferably designed in such a way that, via a uniform subscription interface of the interaction module, one of the components publishes a date to be persisted to a persistence component, which has subscribed to data to be persisted by means of a persistence subscription and each date to be persisted Reception persists and all data received on this persistence subscription is persisted and at the same time published on the persistence subscription, via which, in particular any other components that have set up this persistence subscription, are notified of changes to the date.
  • the data exchange between the two or more components takes place by means of publish-subscribe messages.
  • data of at least one component preferably the at least two or more components of the network agent, are advantageously synchronized with one another by means of the publish-subscribe messages.
  • publish-subscribe messages are expediently exchanged in the form of synchronization data.
  • data from at least one of the components preferably data from the at least two or more components, of the network agent are suitably archived and/or persisted with one another.
  • publish-subscribe messages are preferably exchanged in the form of archive or persistence data.
  • one of the components particularly preferably publishes a date to be persisted via a uniform subscription interface of the interaction module to a persistence component, which has subscribed to data to be persisted by means of a persistence subscription and persists each date to be persisted upon receipt and which all data received on this persistence subscription persisted and published at the same time on the persistence subscription, via which any other components that set up this persistence subscription are notified of changes to the date.
  • the multi-agent network according to the invention has at least a first and a second network agent according to the invention as described above, with at least one ne, preferably all of the at least two or more components of the first network agent and at least one, preferably all of the at least two or more components of the second network agent are designed to exchange data with each other using publish-subscribe messages.
  • the network according to the invention is a production and/or processing and/or logistics and/or maintenance network and/or Internet of Things network.
  • a large number of network agents with several components have to be set up and managed flexibly, so that the advantages of the invention described above are suitably scaled.
  • the only drawing figure 1 shows a multi-agent network with several network agents schematically in a basic sketch.
  • the multi-agent network CN shown in FIG. 1 has a number of network agents AG which are signal-connected to one another.
  • the multiple network agents AG of the multi-agent network CN are signal-connected to one another flexibly by means of a central publication/subscription service PUBSUB.
  • Each network agent AG includes one or more agent components AC and an interaction module IM.
  • the agent components AC of a respective network agent AG can set up local subscriptions ABL using the interaction module IM. i.e. the agent components AC can subscribe, ie subscribe, to subscriptions ABL of publish-subscribe messages NABL of the local subscription ABL of agent components of the same network agent AG.
  • agent components AC can set up system-wide subscriptions ABS.
  • System-wide subscriptions ABS can subscribe to network agents AG publish-subscribe messages NABS of the system-wide subscription ABS such agent components AC, which do not belong to the same network agent AC.
  • some of the network agents AG can set up combined subscriptions ABLS, which subscribe to publish-subscribe messages NABLS, which are published both by agent components AC of the same network agent AG and by agent components AC of other network agents AG.
  • Publish-subscribe messages NABL of a local subscription ABL which are sent by a local, i. H. agent components AC belonging to the same network agent AG can be transmitted to all local, d. H. agent components AC belonging to the same network agent AG, which have set up local subscriptions ABL to these publish-subscribe messages NABL.
  • Publish-subscribe messages NABS of a system-wide subscription ABS are transmitted from the publishing agent component AC to the interaction module IM of the network agent AG, to which the publishing agent component AC belongs, via the multi-agent network CN to all other interaction modules IM of that network agent AG to which the publishing agent component AC not heard.
  • These further interaction modules IM then each transmit the incoming publish-subscribe message NABS of the system-wide subscription ABS to all such agent components AC of that network agent AG to which the interaction module IM belongs and which have set up the system-wide subscription NABS.
  • Publish-subscribe messages NABLS of a combined subscription ABLS which are published by a local agent component AC, are sent by the local interaction module IM, ie by the interaction module IM of the same network agent AG, to all agent components AC of the same network agent AG forwarded, which have set up combined subscriptions ABLS.
  • this local interaction module IM forwards the publish-subscribe messages NABLS de s combined subscription s ABLS via the multi-agent network CN to all other, remote, interaction modules IM, i.e.
  • interaction modules IM which do not belong to the same network agent AG to which the publishing agent component AG belongs, if combined subscriptions ABLS to the system-wide publication/subscription service PUBSUB are set up in the respective interaction modules IM.
  • These other, remote, interaction modules IM then transmit the incoming publish-subscribe messages NABLS to all such agent components AG which belong to the same network agent AG with the respective interaction module IM and have set up the combined subscription ABLS.
  • the interaction module IM transmits such publish-subscribe messages NABL or NABS or NABLS to a local ABL or system-wide to a specific agent component AC ABS or combined subscriptions ABLS published by that particular agent component AC itself within that local ABL or system-wide ABS or combined subscription s ABLS.
  • the respective publish-subscribe message NABL or NABS or NABLS of a local ABL or system-wide ABS or combined subscriptions NABLS are also transmitted by the interaction module IM to such agent components AC that the publish-subscribe messages NABL or NABS or NABLS have published .
  • the interaction module IM can be set up to specify subscriptions based on rules or by means of a range configuration as local subscriptions ABL, as system-wide subscriptions ABS or as combined subscriptions ABLS. Furthermore, the interaction module IM can be designed to set and/or change this range configuration statically and/or at runtime.
  • the local publish-subscribe messages NABL of a local subscription ABL are used to synchronize a state of a local agent component.
  • a state x (not shown in the drawing) of a local agent component Al (not shown in the drawing) is updated to the value 2.
  • All other local agent components A-2 (not shown in the drawing) that belong to the same network agent AG as the local agent component Al and have subscribed to the local state using the local subscription ABL then receive a message that the state x has been updated and can perform actions accordingly or not.
  • the status x can also be updated in the background without a corresponding message, so that the next time the remaining local agent components A-2 access the status x, the current status x is directly available for comparison. available.
  • a state synchronization mechanism (not shown in the drawing) can be set up for the agent components A1, A-2, which compares the state x with all other agent components A-2 that have subscribed to this state x and notifies these agent components A-2 .
  • the interchangeability of the state synchronization mechanism is advantageously provided here.
  • Distributed methods such as RAFT (https://en.wikipedia.org/wiki/Raft (algorithm)) and/or Paxos (https://en.wikipedia.org/wiki/Paxos (computer science)) and/or other methods from the field of distributed databases or the blockchain and the distributed ledger can be implemented.
  • RAFT https://en.wikipedia.org/wiki/Raft (algorithm)
  • Paxos https://en.wikipedia.org/wiki/Paxos (computer science)
  • other methods from the field of distributed databases or the blockchain and the distributed ledger
  • central management of the states in a dedicated, singular component in the overall system is also possible
  • Such a method for status synchronization can, for example, be implemented as follows via a uniform subscription interface (not shown in the drawing) of the interaction module IM:
  • An agent component AC publishes an updated status z with the value v, for example as an attribute-value pair (z, v) pronounced, in a state synchronization subscription.
  • the underlying state synchronization mechanism by means of which the state synchronization subscription is set up, receives and synchronizes the changes in the state z across all agent components AC involved, which have set up the state synchronization subscription.
  • the state synchronization subscription can be a local subscription ABL or a system-wide subscription ABS or a combined subscription ABLS.
  • a local or system-wide data persistence can be implemented in a corresponding manner using the interaction module IM:
  • An agent component AC can send a datum to be persisted to a persistence component P (in the Drawing not shown) transmit which has subscribed to data to be persisted by means of a persistence subscription and persists each data to be persisted upon receipt.
  • All other agent components AC which are interested in changes to data to be persisted and have accordingly completed the persistence subscription, receive a notification that the date to be persisted has been persisted. These other agent components may or may not take actions resulting from the notification.
  • Such an interaction module IM can be designed both for intra-component data persistence, ie for persisting agent components AC of the same network agent AG, and alternatively or additionally for inter-component data persistence, in which agent components AC of different network agents AG carry out a joint data persistence with one another.
  • the actual persistence mechanism can be exchanged, for which purpose any non-volatile storage media, for example file systems or databases, which are available locally, centrally or decentrally, can be used.
  • Such a method for data persistence can be implemented as follows, for example, via a uniform subscription interface of the interaction module IM: An agent component AC publishes a datum p to be persisted (not shown in the drawing) with the value v, advantageously as an attribute-value pair (p, v) pronounced, on a persistence subscription, which the persistence component P (not shown in the drawing) has set up.
  • the persistence component P persists all attribute-value pairs (p, v) received on this persistence subscription and publishes them simultaneously on the persistence subscription, via which any other agent components that have set up this persistence subscription notify of changes to the attribute-value pair (p, v). become .
  • the network agents AG of the aforementioned exemplary embodiments form, for example, autonomous logistics vehicles, which are signal-connected to one another in a multi-agent network CN in the form of a logistics network.
  • the network agents AG take on transport tasks and exchange data with one another in the form of planned routes and the transport tasks to be performed with them.
  • the network agents are electrically operated and charge themselves electrically at electrical charging stations.
  • an electrical supply component exchanges data as an agent component AG with a route planning component using s local publish-subscribe messages NABL.
  • the network agents continuously synchronize data in the form of a task list with transport tasks.
  • the network agents save their work routes in the form of persistent data P as a log file.
  • the network agents can be production machines which have components for resource planning and components for task planning, which are in contact with one another both locally within the production machine by means of local subscriptions ABL and also publish maintenance information across systems by means of system-wide publish Synchronize subscribe messages NABS and archive production data in the form of data to be persisted.
  • resource planning is communicated both locally and across systems using combined ABLS subscriptions.

Abstract

Der Netzwerkagent ist zur Einbindung in ein Multiagentennetzwerk (CN) ausgebildet, wobei der Netzwerkagent (AG) zwei oder mehr Komponenten (AC) sowie ein Interaktionsmodul (IM) aufweist und wobei das Interaktionsmodul (IM) mit den zwei oder mehr Komponenten (AC) signalverbunden und eingerichtet ist, Publish-Subscribe-Nachrichten (NABL, NABS, NABLS) zwischen den zwei oder mehr Komponenten (AC) zu übertragen.

Description

Beschreibung
Netzwerkagent zur Einbindung in ein Multiagentennetzwerk, Verfahren zum Datenaustausch zwischen Komponenten eines Netzwerkagenten und Multiagentennetzwerk
Die Erfindung betrifft einen Netzwerkagenten zur Einbindung in ein Multiagentennetzwerk sowie ein Verfahren zum Datenaustausch zwischen Komponenten eines Netzwerkagenten und ein Multiagentennetzwerk .
Es sind dezentral organisierte IoT-Systeme bekannt, in denen autonome oder zumindest teilautonome und lose gekoppelte Systemteilnehmer über ein datenzentrisches Kommunikationsverf ähren Daten austauschen. Solche datenzentrischen Kommunikationsverfahren genügen etwa den Standards MQTT oder DDS (Data Distribution Service) .
Ein typisches Anwendungsbeispiel im industriellen Umfeld sind autonome Netzwerkagenten, die kollaborativ in einem Multiagentennetzwerk Zusammenarbeiten, um Arbeitsaufgaben, z.B. Transport- oder Fertigungsaufgaben, dezentral, ad hoc, bedarf sgetrieben, kontextabhängig und effizient ausführen zu können .
Diese autonomen Netzwerkagenten können mittels datenzentrischer Kommunikationsverfahren miteinander Daten austauschen.
Gleichwohl sind solche Multiagentennetzwerke mitunter komplex einzurichten, zu warten und zu administrieren.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, verbesserte Netzwerkagenten zur Einbindung in ein Multiagentennetzwerk anzugeben, mittels welchen insbesondere verbessert Multiagentennetzwerke realisiert werden können. Vorzugsweise sollen Einbindung und/oder Einrichtung und/oder Wartung und/oder Verwaltung der Netzwerkagenten in Multiagentennetzwerken erleichtert sein. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfah- ren zum Datenaustausch zwischen Komponenten eines Netzwerkagenten sowie ein verbessertes Multiagentennetzwerk anzugeben.
Diese Aufgabe der Erfindung wird mit einem Netzwerkagenten mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen, mit einem Verfahren zum Datenaustausch von Komponenten eines Netzwerkagenten mit den in Anspruch 11 angegebenen Merkmalen sowie mit einem Multiagentennetzwerk mit den in Anspruch 14 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den zugehörigen Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung angegeben.
Der erfindungsgemäße Netzwerkagent ist zur Einbindung in ein Multiagentennetzwerk ausgebildet. Dabei weist der erfindungsgemäße Netzwerkagent zwei oder mehr Komponenten sowie ein Interaktionsmodul auf, wobei das Interaktionsmodul mit den zwei oder mehr Komponenten signalverbunden ist und eingerichtet ist, Publish-Subscribe-Nachrichten zwischen den zwei oder mehr Komponenten zu übertragen.
Bei dem erfindungsgemäßen Netzwerkagenten wird nicht allein die Kommunikation von Netzwerkagenten untereinander mittels Publish-Subscribe-Nachrichten ermöglicht, sondern der erfindungsgemäße Netzwerkagent erlaubt vorteilhaft auch eine Kommunikation von Komponenten des Netzwerkagenten miteinander mittels Publish-Subscribe-Verf ahren . Die Kommunikation von Komponenten des Netzwerkagenten mittels Publish-Subscribe- Verfahren hat den Vorteil, dass sich miteinander interagierende Komponenten eines Netzwerkagenten nicht zwingend kennen müssen, d.h. kein Wissen über die Endpunkte der übrigen Komponenten, insbesondere keine Kenntnis der IP-Adressen und Ports der Komponenten, vorhalten müssen.
Folglich müssen Komponenten eines erfindungsgemäßen Netzwerkagenten miteinander nicht direkt mittels einer Signalverbindung in der Art einer Eins-zu-eins-Kopplung verbunden werden, wobei jeder Komponente aufwendig Informationen über aller lokalen Komponenten, mit denen eine Eins-zu-eins-Kopplung auf- gebaut werden soll, zur Verfügung gestellt werden müssten.
Diese Eins-zu-eins-Kopplungen müssten zudem wie aus dem Stand der Technik bekannt aufwendig verwaltet werden.
Erfindungsgemäß können hingegen die Vorteile lose gekoppelter Kommunikationsverf ahren wie bei der Interkomponentenkommunikation üblich genutzt werden. Konfiguration und Verwaltung von Komponenten von Netzwerkagenten können folglich mittels der Erfindung wesentlich einfacher erfolgen. Mittels der verbesserten Kommunikation von Komponenten von Netzwerkagenten kann zugleich und vorteilhaft dasselbe Kommunikationsparadigma verwendet werden, welches auch in der Kommunikation, d. h. im Austausch von Daten, zwischen Netzwerkagenten zunehmend Verwendung findet. Eine Integration des erfindungsgemäß vorgesehenen Kommunikationsparadigmas ist folglich besonders einfach realisierbar.
Bei Publish-Subscribe-Verf ahren im Sinne der vorliegenden Erfindung werden Daten derart zwischen Komponenten übertragen, d. h. miteinander ausgetauscht, indem jede einzelne Komponente in der Rolle eines Empfängers von Daten explizit Abonnements dieser Daten einrichtet, um innerhalb dieses Abonnements Daten zu empfangen. Als Sender publiziert eine Komponente innerhalb eines solchen Abonnements Daten.
Die Komponenten erfindungsgemäßer Netzwerkagenten setzen spezifische Teilfunktionalitäten eines Netzwerkagenten um. Diese Komponenten eines Netzwerkagenten interagieren untereinander, d. h. lokal innerhalb des Netzwerkagenten und betreiben folglich eine Intrakomponentenkommunikation. Ferner können solche Komponenten mit Komponenten anderer Netzwerkagenten mittels Interkomponentenkommunikation kommunizieren, um Arbeitsaufgaben, die an den Netzwerkagenten als Ganzes gestellt werden, auszuführen. Eine Komponente des erfindungsgemäßen Netzwerkagenten kann folglich von Intrakomponentenkommunikation, von Interkomponentenkommunikation oder von beiden Kommunikationsarten kombiniert Gebrauch machen. Ein mögliche Ausführungsform eines Multiagentennetzwerks mit solchen erfindungsgemäßen Netzwerkagenten ist ein dezentral organisiertes Mikrologistiksystem, in dem Transportaufträge zwischen, insbesondere boden- und luftgebundenen, autonomen fahrerlosen Transporteinheiten verhandelt und ausgeführt werden. Jede Transporteinheit bildet einen Netzwerkagenten, welcher mehrere Komponenten umfasst, welche jeweils für eine Erstellung eines Angebots zu einem eingehenden Transportauftrag, sowie für eine Berechnung eines Arbeitsaufwands zur Ausführung des Transportauftrags sowie für eine Verwaltung und eine eigentliche Ausführung eines Transportauftrags zuständig sind. Diese Komponenten des Netzwerkagenten müssen miteinander interagieren, d. h. Daten austauschen, insbesondere muss die Komponente zur Angebotserstellung bei der Komponente zur Arbeitsaufwandsberechnung und bei der Komponente zur Verwaltung des Transportauftrags Daten anfragen, um ein Angebot erstellen und abgeben zu können.
Die Komponente zur Erstellung eines Angebots nimmt hier nicht nur die Rolle einer Komponente zur Intrakommunikation ein, sondern auch einer Komponente zur Interkommunikation, über die Anfragen für Transportaufträge empfangen und Angebote für diese abgegeben werden. Dabei erfolgt die Interkommunikation zu anderen Netzwerkagenten des Multiagentennetzwerks, welche ebenfalls als fahrerlose Transporteinheiten realisiert sind.
Ähnliche Anwendungen erfindungsgemäßer Netzwerkagenten bestehen bei Energiemanagementsystemen. Hier interagieren lokale unterschiedliche Systeme miteinander im Sinne eines lokalen Energiemanagements, insbesondere für ein Gebäude, vorzugsweise ein Haus, oder für ein Betriebsgelände. Gleichzeitig interagiert das lokale Energiesystem übergeordnet mit anderen Energiesystemen, die über eine Energieverteilnetz verbunden sind, insbesondere ein Energieverteilnetz einer Region oder eines Straßenzugs oder einer Kommune, etwa einer Stadt. Ein solches Energiemanagement erfordert ein Kommunikationsmanagement in diesen komplexen, verteilten Systemen. Ein solches Kommunikationsmanagement kann mittels der erfindungsgemäßen Netzwerkagenten leicht realisiert werden.
Bevorzugt sind bei dem erfindungsgemäßen Netzwerkagenten die zwei oder mehr Komponenten zur Subskription von Publish- Subscribe-Nachrichten mittels des Interaktionsmoduls ausgebildet, wobei jede der Komponenten und/oder das Interaktionsmodul zum Empfang oder zum Nichtempfang von Publish- Subscribe-Nachrichten abhängig davon ausgebildet ist, ob diese Komponente die jeweiligen Publish-Subscribe-Nachrichten selbst veröffentlicht hat und/oder ob eine der zwei oder mehr Komponenten des Netzwerkagenten die jeweiligen Publish- Subscribe-Nachrichten veröffentlicht hat und/oder ob eine Komponente eines anderen Netzwerkagenten die Publish- Subscribe-Nachricht veröffentlicht hat. In dieser Weiterbildung der Erfindung können Interaktionsmodule leicht insbesondere solche Publish-Subscribe-Nachrichten ausblenden, die sie selbst publiziert haben. Ferner benötigen einige Komponenten zumindest zeitweise keine Daten von weiteren Komponenten desselben Netzwerkagenten. In dieser Weiterbildung können daher solche Publish-Subscribe-Nachrichten leicht ausgeblendet, d. h. nicht empfangen, werden. Andere Komponenten erfordern gerade nur solche Daten, welche von weiteren Komponenten desselben Netzwerkagenten publiziert werden. Auch solche Publish-Subscribe-Nachrichten lassen sich in dieser Weiterbildung der Erfindung leicht ausfiltern. Andere Komponenten wiederum erfordern kombiniert Daten sowohl von Komponenten desselben Netzwerkagenten als auch von Komponenten weiterer Netzwerkagenten. Dies lässt sich mit der vorgenannten Weiterbildung der Erfindung leicht bewerkstelligen. Besonders bevorzugt ist oder sind in dieser Weiterbildung der Erfindung jede der Komponenten und/oder das Interaktionsmodul zum Empfang oder zum Nichtempfang von Publish-Subscribe-Nachrichten zumindest abhängig davon ausgebildet, ob eine Komponente eines anderen Netzwerkagenten die Publish-Subscribe-Nachricht veröffentlicht hat. Bei dem Netzwerkagenten gemäß der Erfindung sind bevorzugt die zwei oder mehr Komponenten zur Veröffentlichung von Pub- lish-Subs cribe-Nachrichten ausgebildet . In die ser Weiterbildung der Erfindung können beide Komponenten de s Netzwerkagenten vorteilhaft Datenquellen bilden .
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Netzwerkagenten ist das Interaktionsmodul ausgebildet , Pub- lish-Subs cribe-Nachrichten einer oder mehrerer Komponenten zusätzlich oder aus schließlich weiteren mit dem Netzwerkagenten signalverbundenen Netzwerkagenten , insbesondere erfindungsgemäßen Netzwerkagenten wie oben beschrieben , zu übertragen . In dieser Weiterbildung der Erfindung ist daher nicht allein eine Intrakomponentenkommunikation mittels Publish- Subs cribe-Nachrichten möglich , sondern mittels des selben Kommuni kationsparadigmas i st zugleich auch eine Interkomponentenkommunikation realis ierbar . Bei dem Net zwerkagenten dieser Weiterbildung können daher Inter komponentenkommunikation und Intrakomponentenkommuni kation mittels derselben Kommunikationsprotokolle und somit besonders einfach wartbar und ef fizient einrichtbar ermöglicht werden . Zudem mus s zwis chen Interkommunikation und Intrakomponentenkommunikation nicht eigens getrennt werden , sondern Kommunikation kann sowohl unter Komponenten des selben Netzwerkagenten als auch zwischen Komponenten unterschiedlicher Netzwerkagenten auf dieselbe Weise erfolgen . Besonders bevorzugt wird die Kommuni kation von Interkomponentenkommunikation und Intrakomponentenkommunikation abstrahiert , d . h . für Daten kann es in be stimmten Anwendungsfällen irrelevant sein , ob miteinander kommuniz ierende Komponenten a ktuell zu demselben Netzwerkagenten gehören oder nicht .
Bei dem erfindungsgemäßen Netzwerkagenten ist das Intera ktionsmodul vorzugswei se ausgebildet , Publish-Subscribe- Nachrichten weiterer Netzwerkagenten , insbesondere weiterer erfindungsgemäßer Netzwerkagenten wie oben bes chrieben oder Komponenten weiterer erfindungsgemäßer Net zwerkagenten wie oben beschrieben , zu empfangen und einer oder mehrerer der Komponenten desjenigen Netzwerkagenten, zu welchem das Interaktionsmodul gehört, zu übermitteln. Mittels der vorgenannten Weiterbildung der Erfindung fungiert das Interaktionsmodul folglich als Gateway zwischen den Komponenten und weiteren Netzwerkagenten, also als Gateway zwischen einer systemweiten und einer lokalen Kommunikation.
Bei dem Netzwerkagenten gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Netzwerkagent, insbesondere das Interaktionsmodul, eingerichtet, Publish-Subscribe-Nachrichten danach zu filtern, ob die Publish-Subscribe-Nachrichten von einer oder mehreren Komponenten des Netzwerkagenten, zu welchem das Interaktionsmodul gehört, stammen. Auf diese Weise kann mittels des Interaktionsmoduls oder mittels des Netzwerkagenten die Kommunikation auf Komponenten ein und desselben Netzwerkagenten beschränkt werden oder es kann allein Kommunikation zwischen verschiedenen Netzwerkagenten zugelassen werden oder es kann eine kombinierte Kommunikation, d. h. Kommunikation von Modulen desselben Netzwerkagenten und zugleich Kommunikation dieser Module mit Modulen weiterer Netzwerkagenten zugelassen werden.
Vorzugsweise sind bei dem erfindungsgemäßen Netzwerkagenten die zwei oder mehr Komponenten miteinander räumlichkörperlich verbunden, insbesondere aneinander angeordnet, vorzugsweise angebunden, oder jeweils an einem einstückigen Teil des Netzwerkagenten angeordnet oder angebunden. So können die Module eines Netzwerkagenten vorzugsweise an ein und derselben Vorrichtung angeordnet sein, etwa einem Industrieroboter. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Netzwerkagent mit den zwei oder mehr Komponenten einstückig ausgebildet.
Der erfindungsgemäße Netzwerkagent ist bevorzugt ein mobiler Netzagent, insbesondere mobil relativ zu weiteren Netzwerkagenten eines gemeinsamen Agentennetzwerks oder zu einer Infrastruktur, etwa einer Netzwerkadministrationseinrichtung, des Agentennetzwerks. Vorzugsweise sind solche mobilen Netz- werkagenten Transporteinheiten oder mobile Industrieroboter, insbesondere Fertigungsroboter.
Bei dem Netzwerkagenten gemäß der Erfindung sind die zwei oder mehr Komponenten zweckmäßig ausgebildet, mittels der Publish-Subscribe-Nachrichten Daten, insbesondere der zwei oder mehr Komponenten, zu synchronisieren. So können mittels der Publish-Subscribe-Nachrichten insbesondere Synchronisationsdaten zwischen den Komponenten ausgetauscht werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Netzwerkagenten sind die zwei oder mehr Komponenten vorzugsweise ausgebildet, mittels der Publish-Subscribe-Nachrichten Daten, vorzugsweise der zwei oder mehr Komponenten, zu archivieren und/oder persistieren. In dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen Netzwerkagenten können mittels der Publish-Subscribe-Nachrichten insbesondere Persistenz- oder Archivdaten zwischen den Komponenten ausgetauscht werden.
Besonders bevorzugt sind bei dem erfindungsgemäßen Netzwerkagenten die zwei oder mehr Komponenten derart ausgebildet, dass über eine einheitliche Abonnementschnittstelle des Interaktionsmoduls eine der Komponenten ein zu persistierendes Datum an eine Persistierunqskomponente publiziert, welche zu persistierende Daten mittels eines Per sistierungsabonnements abonniert hat und jedes zu persistierende Datum bei Empfang persistiert und alle auf diesem Persistierungsabonnement empfangenen Daten persistiert und diese gleichzeitig auf dem Persistierungsabonnement publiziert, über das, insbesondere beliebige, andere Komponenten, welche dieses Persistierungs- abonnement eingerichtet haben, über Änderungen an dem Datum benachrichtigt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Datenaustausch zwischen zwei oder mehr Komponenten eines Netzwerkagenten, erfolgt der Datenaustausch zwischen den zwei oder mehr Komponenten mittels Publish-Subscribe-Nachrichten. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich die gleichen Vorteile erzielen wie bereits zum erfindungsgemäßen Netzwerkagenten erläutert.
Vorteilhaft werden in einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Datenaustausch mittels der Publish-Subscribe-Nachrichten Daten zumindest einer Komponente, vorzugsweise der zumindest zwei oder mehr Komponenten des Netzwerkagenten miteinander, synchronisiert. Zweckmäßig werden in dieser Weiterbildung der Erfindung Publish-Subscribe- Nachrichten in Gestalt von Synchronisationsdaten ausgetauscht .
Geeigneterweise werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Datenaustausch mittels der Publish-Subscribe-Nachrichten Daten zumindest einer der Komponenten, vorzugsweise Daten der zumindest zwei oder mehr Komponenten, des Netzwerkagenten miteinander, archiviert und/oder persistiert. Vorzugsweise werden in dieser Weiterbildung der Erfindung Publish- Subscribe-Nachrichten in Gestalt von Archiv- oder Persistenzdaten ausgetauscht.
Besonders bevorzugt publiziert bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine der Komponenten über eine einheitliche Abonnementschnittstelle des Interaktionsmoduls ein zu persistierendes Datum an eine Persistierunqskomponente, welche zu persistierende Daten mittels eines Per sistierungsabonnements abonniert hat und jedes zu persistierende Datum bei Empfang persistiert und welche alle auf diesem Persistierungsabonnement empfangenen Daten persistiert und diese gleichzeitig auf dem Persistierungsabonnement publiziert, über das, insbesondere beliebige, andere Komponenten, welche dieses Persistierungs- abonnement eingerichtet haben, über Änderungen an dem Datum benachrichtigt werden.
Das erfindungsgemäße Multiagentennetzwerk weist mindestens einen ersten und einen zweiten erfindungsgemäßen Netzwerkagenten wie vorhergehend beschrieben auf, wobei zumindest ei- ne, vorzugsweise sämtliche, der mindestens zwei oder mehr Komponenten des ersten Netzwerkagenten sowie zumindest eine, vorzugsweise sämtliche, der mindestens zwei oder mehr Komponenten des zweiten Netzwerkagenten ausgebildet sind, mittels Publish-Subscribe-Nachrichten Daten miteinander auszutauschen .
Das erfindungsgemäße Netzwerk ist ein Fertigungs- und/oder Bearbeitungs- und/oder Logistik- und/oder Wartungsnetzwerk und/oder Internet-der-Dinge-Netzwerk . Gerade im industriellen Umfeld bei den vorgenannten erfindungsgemäßen Netzwerken sind eine Vielzahl von Netzwerkagenten mit mehreren Komponenten einzurichten und flexibel zu verwalten, sodass sich die oben beschriebenen Vorteile der Erfindung geeignet skalieren.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die einzige Zeichnungsfigur 1 zeigt ein Multiagentennetzwerk mit mehreren Netzwerkagenten schematisch in einer Prinzipskizze.
Das in Fig. 1 dargestellte Multiagentennetzwerk CN weist mehrere Netzwerkagenten AG auf, welche miteinander signalverbunden sind.
Dabei sind die mehreren Netzwerkagenten AG des Multiagentennetzwerks CN miteinander flexibel mittels eines zentralen Publikations-/Abonnementdienst PUBSUB miteinander signalverbunden. Jeder Netzwerkagent AG umfasst ein oder mehrere Agentenkomponenten AC sowie ein Interaktionsmodul IM. Mittels des Interaktionsmoduls IM können die Agentenkomponenten AC eines jeweiligen Netzwerkagenten AG lokale Abonnements ABL einrichten. D. h. die Agentenkomponenten AC können Abonnements ABL von Publish-Subscribe-Nachrichten NABL des lokalen Abonnements ABL von Agentenkomponenten desselben Netzwerkagenten AG, subskribieren, d. h. abonnieren. Zudem können Agentenkomponenten AC systemweite Abonnements ABS einrichten. Mittels systemweiter Abonnements ABS können Netzwerkagenten AG Publish-Subscribe-Nachrichten NABS des systemweiten Abonnements ABS solcher Agentenkomponenten AC abonnieren, welche nicht zum gleichen Netzwerkagenten AC gehören. Zudem können einige der Netzwerkagenten AG kombinierte Abonnements ABLS einrichten, welche Publish-Subscribe-Nachrichten NABLS abonnieren, die sowohl von Agentenkomponenten AC desselben Netzwerkagenten AG als auch von Agentenkomponenten AC von anderen Netzwerkagenten AG publiziert sind.
Publish-Subscribe-Nachrichten NABL eines lokalen Abonnements ABL, welche von einer lokalen, d. h. zum selben Netzwerkagenten AG gehörenden, Agentenkomponente AC publiziert sind, können im dargestellten Ausführungsbeispiel vom Interaktionsmodul IM des Netzwerkagenten an alle lokalen, d. h. zum selben Netzwerkagenten AG gehörenden, Agentenkomponenten AC weitergeleitet werden, welche lokale Abonnements ABL zu diesen Publish-Subscribe-Nachrichten NABL eingerichtet haben.
Publish-Subscribe-Nachrichten NABS eines systemweiten Abonnements ABS werden jeweils von der publizierenden Agentenkomponente AC dem Interaktionsmodul IM des Netzwerkagenten AG, zu welchem die jeweils publizierende Agentenkomponente AC gehört, über das Multiagentennetzwerk CN an alle weiteren Interaktionsmodule IM derjenigen Netzwerkagenten AG übermittelt, zu welchen die publizierende Agentenkomponente AC nicht gehört. Diese weiteren Interaktionsmodule IM übertragen dann jeweils die eingehende Publish-Subscribe-Nachricht NABS des systemweiten Abonnements ABS an alle solchen Agentenkomponenten AC desjenigen Netzwerkagenten AG, zu welchen jeweils das Interaktionsmodul IM gehört, und welche das systemweite Abonnement NABS eingerichtet haben.
Publish-Subscribe-Nachrichten NABLS eines kombinierten Abonnements ABLS, die von einer lokalen Agentenkomponente AC publiziert werden, werden vom lokalen Interaktionsmodul IM, also vom Interaktionsmodul IM desselben Netzwerkagenten AG, zum einen an alle Agentenkomponenten AC desselben Netzwerkagenten AG weitergeleitet , welche darauf kombinierte Abonnements ABLS eingerichtet haben . Zum anderen leitet die ses lokale Interaktionsmodul IM die Publi sh-Subscribe-Nachrichten NABLS de s kombinierten Abonnement s ABLS über das Multiagentennetzwerk CN an alle weiteren , entfernten , Interaktionsmodule IM, also an alle solchen Interaktionsmodule IM, welche nicht zum selben Netzwerkagenten AG, zu welchem die publizierenden Agentenkomponente AG gehört , vermittelt , sofern in den j eweiligen Interaktionsmodulen IM kombinierte Abonnements ABLS auf dem systemweiten Publikations-/Abonnementdienst PUBSUB eingerichtet sind . Die se weiteren , entfernten , Interaktionsmodule IM übertragen dann die eingehenden Publish-Subscribe-Nachrichten NABLS an alle solchen Agentenkomponenten AG , welche mit dem j eweiligen Interaktionsmodul IM zum selben Net zwerkagenten AG gehören und das kombinierte Abonnement ABLS eingerichtet haben .
In einem weiteren , nicht eigens dargestellten Ausführungsbeispiel , welche s im Übrigen dem dargestellten Ausführungsbeispiel ent spricht , übermittelt da s Interaktionsmodul IM einer bestimmten Agentenkomponente AC j eweil s solche Publi sh- Subs cribe-Nachrichten NABL oder NABS oder NABLS eine s lokalen ABL oder systemweiten ABS oder kombinierten Abonnements ABLS nicht , welche von der dieser bestimmten Agentenkomponente AC selbst innerhalb dieses lokalen ABL oder systemweiten ABS oder kombinierten Abonnement s ABLS publiziert worden sind . Im dargestellten Ausführungsbei spiel hingegen werden die j eweilige Publish-Subscribe-Nachricht NABL oder NABS oder NABLS eine s lokalen ABL oder systemweiten ABS oder kombinierten Abonnements NABLS vom Intera ktionsmodul IM auch solchen Agentenkomponenten AC übermittelt , welche die Publish-Subscribe- Nachrichten NABL oder NABS oder NABLS publiziert haben . Grundsätz lich kann die Übermittlung selbst publizierter Publish-Subs cribe-Nachrichten NABL , NABS , NABLS durch das j eweilige Interaktionsmodul IM an diej enigen abonnierenden Agentenkomponenten AC , welche zum selben Netzwerkagenten gehört wie das Interaktionsmodul IM, global für alle Abonnement s der Agentenkomponenten AC oder für jedes Abonnement der Agentenkomponenten AC individuell konfiguriert sein.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Interaktionsmoduls IM eingerichtet sein, Abonnements regelbasiert oder mittels einer Reichweitenkonfiguration als lokale Abonnements ABL, als systemweite Abonnements ABS oder als kombinierte Abonnements ABLS festzulegen. Ferner kann das Interaktionsmodul IM ausgebildet sein, diese Reichweitenkonfiguration statisch und/oder zur Laufzeit festzulegen und/oder zu verändern .
In einem weiteren, nicht eigens dargestellten Ausführungsbeispiel, welches im Übrigen dem dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht, kommen für lokale Publish-Subscribe- Nachrichten einerseits und für systemweite Publish-Subscribe- Nachrichten andererseits unterschiedliche Kommunikationstech- nologien zum Einsatz.
In einem weiteren, nicht eigens dargestellten Ausführungsbeispiel, welches im Übrigen dem dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht, werden die lokalen Publish-Subscribe- Nachrichten NABL eines lokalen Abonnements ABL genutzt, einen Zustand einer lokalen Agentenkomponente zu synchronisieren.
Beispielsweise wird ein Zustand x (nicht in der Zeichnung dargestellt) einer lokalen Agentenkomponente A-l (nicht in der Zeichnung dargestellt) auf den Wert 2 aktualisiert. Daraufhin empfangen alle übrigen lokalen Agentenkomponenten A-2 (nicht in der Zeichnung dargestellt) , welche zum selben Netzwerkagenten AG wie die lokale Agentenkomponente A-l gehören und den lokalen Zustand mittels des lokalen Abonnements ABL abonniert haben, eine Nachricht, dass der Zustand x aktualisiert wurde und können dementsprechend Aktionen ausführen oder nicht. Die Aktualisierung des Zustands x kann aber auch ohne entsprechende Nachricht im Hintergrund erfolgen, so dass beim nächsten Zugriff der übrigen lokalen Agentenkomponenten A-2 auf den Zustand x direkt der aktuelle Zustand x zur Ver- fügung steht. Dazu kann bei den Agentenkomponenten A-l, A-2 jeweils ein Zustandssychronisierungsmechanismus (nicht in der Zeichnung dargestellt) eingerichtet sein, welcher den Zustand x mit allen übrigen Agentenkomponenten A-2, welche diesen Zustand x abonniert haben, abgleicht und diese Agentenkomponenten A-2 benachrichtigt. Vorteilhaft ist hier zusätzlich die Austauschbarkeit des Zustandssychronisierungsmechanismus vorgesehen. Hier können in an sich bekannter Weise beispielsweise verteilte Verfahren wie RAFT (https://en.wikipedia.org/wiki/Raft (algorithm) ) und/oder Pa- xos (https://en.wikipedia.org/wiki/Paxos (computer science) ) und/oder andere Verfahren aus dem Fachgebiet der verteilten Datenbanken oder der Blockchain und des Distributed Ledger implementiert sein. Neben verteilten Verfahren ist in weiteren, nicht eigens dargestellten Ausführungsbeispielen auch ein zentrales Management der Zustände in einer dedizierten, singulären Komponente im Gesamtsystem möglich.
Ein solches Verfahren zur Zustandssynchronisierung kann beispielsweise wie folgt über eine einheitliche Abonnementschnittstelle (nicht in der Zeichnung gezeigt) des Interaktionsmoduls IM implementiert sein: Eine Agentenkomponente AC publiziert einen aktualisierten Zustand z mit dem Wert v , beispielhaft als Attribut-Werte Paar (z, v) ausgeprägt, in einem Zustandssynchronisierungsabonnement. Der zugrundeliegende Zustandssychronisierungsmechanismus , mittels welchem das Zustandssynchronisierungsabonnement einrichtet ist, empfängt und synchronisiert die Änderungen des Zustands z über alle beteiligten Agentenkomponenten AC hinweg, welche das Zustandssynchronisierungsabonnement eingerichtet haben. Das Zustandssynchronisierungsabonnement kann ein lokales Abonnement ABL oder ein systemweites Abonnement ABS oder ein kombiniertes Abonnement ABLS sein.
Auf eine entsprechende Weise kann mittels des Interaktionsmoduls IM eine lokale oder systemweite Datenpersistierung realisiert werden: So kann eine Agentenkomponente AC ein zu persistierendes Datum an eine Persistierungskomponente P (in der Zeichnung nicht dargestellt) übermitteln, welche zu persistierende Daten mittels eines Per sistierungsabonnements abonniert hat und jedes zu persistierende Datum bei Empfang persistiert. Alle anderen Agentenkomponenten AC, welche an Änderungen an zu persistierenden Daten interessiert sind und entsprechend das Persistierungsabonnement abgeschlossen haben, bekommen eine Benachrichtigung, dass das zu persistierende Datum persistiert wurde. Diese anderen Agentenkomponenten können aus der Benachrichtigung resultierende Aktionen ausführen oder nicht. Ein solches Interaktionsmodul IM kann sowohl zur Intrakomponentendatenpersistierung, d. h. zur Persistierung von Agentenkomponenten AC desselben Netzwerkagenten AG ausgebildet sein als auch alternativ oder zusätzlich zur Interkomponentendatenpersistierung ausgebildet sein, bei welchen Agentenkomponenten AC verschiedener Netzwerkagenten AG miteinander eine gemeinsame Datenpersistierung vornehmen. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Austauschbarkeit des eigentlichen Persistierungsmechanismus möglich, wozu beliebige nichtflüchtige Speichermedien, beispielsweise Dateisysteme oder Datenbanken, eingesetzt werden können, die lokal, zentral oder dezentral vorhanden sind.
Ein solches Verfahren zur Datenpersistierung kann beispielsweise wie folgt über eine einheitliche Abonnementschnittstelle des Interaktionsmoduls IM realisiert sein: Eine Agentenkomponente AC publiziert ein zu persistierendes Datum p (nicht in der Zeichnung dargestellt) mit dem Wert v, vorteilhaft als Attribut-Wertepaar (p, v) ausgeprägt, auf einem Persistierungsabonnement, welches die Persistierungskomponente P (nicht in der Zeichnung dargestellt) eingerichtet hat. Die Persistierungskomponente P persistiert alle auf diesem Persistierungsabonnement empfangenen Attribut-Wertepaare (p, v) und publiziert diese gleichzeitig auf dem Persistierungsabonnement, über das beliebige andere Agentenkomponenten, welche dieses Persistierungsabonnement eingerichtet haben, über Änderungen an dem Attribut-Wertepaar (p, v) benachrichtigt werden . Die Netzwerkagenten AG der vorgenannten Ausführungsbeispiele bilden beispielswei se autonome Logisti kfahrzeuge , welche in einem Multiagentennetzwerk CN in Form eine s Logistiknetzwerks miteinander s ignalverbunden sind . Die Netzwerkagenten AG übernehmen dabei Transportaufgaben und tauschen miteinander Daten in Form von geplanten Fahrwegen und damit zu erledigenden Transportaufgaben aus . Zudem sind die Netzwerkagenten elektrisch betrieben und laden s ich selbständig an elektrischen Ladestationen ele ktris ch auf . Zur Ladeplanung taus cht eine elektris che Versorgungs komponente als Agentenkomponente AG Daten mit einer Fahrtwegplanungs komponente mittel s lokaler Publish-Subscribe-Nachrichten NABL aus . Die Netzwerkagenten synchroni sieren fortlaufend Daten in Form einer Aufgabenliste mit Transportaufgaben . Zudem speichern die Net zwerkagenten ihre Arbeitswege in Form zu pers istierender Daten P als Logfile .
Alternativ kann es sich in weiteren Ausführungsbeispielen bei den Netzwerkagenten um Fertigungsmaschinen handeln , welche Komponenten zur Res sourcenplanung sowie Komponenten zur Aufgabenplanung aufwei sen , welche sowohl lokal innerhalb der Fertigungsmas chine miteinander mittels lokaler Abonnements ABL in Kontakt stehen als auch systemübergreifend Wartungsinformationen mittels systemweiter Publi sh-Subscribe- Nachrichten NABS synchronisieren und Produktionsdaten in Form zu persistierender Daten archivieren . Zudem werden Res sourcenplanungen sowohl lokal al s auch systemübergreifend mittels kombinierter Abonnement s ABLS kommuniz iert .

Claims

Patentansprüche
1. Netzwerkagent zur Einbindung in ein Multiagentennetzwerk (CN) , wobei der Netzwerkagent (AG) zwei oder mehr Komponenten (AC) sowie ein Interaktionsmodul (IM) aufweist, wobei das Interaktionsmodul (IM) mit den zwei oder mehr Komponenten (AC) signalverbunden und eingerichtet ist, Publish-Subscribe-Nachrichten (NABL, NABS, NABLS) zwischen den zwei oder mehr Komponenten (AC) zu übertragen .
2. Netzwerkagent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die zwei oder mehr Komponenten (AC) zur Subskription von Publish-Subscribe-Nachrichten (NABL, NABS, NABLS) mittels des Interaktionsmoduls (IM) ausgebildet sind, wobei jede der Komponenten (AC) jeweils zum Empfang oder zum Nichtempfang von Publish-Subscribe- Nachrichten (NABL, NABS, NABLS) abhängig davon ausgebildet sind, ob die jeweilige Komponente (AC) die jeweiligen Publish-Subscribe-Nachrichten (NABL, NABS, NABLS) selbst veröffentlicht hat und/oder ob eine der zwei oder mehr Komponenten (AC) desselben Netzwerkagenten (AG) die jeweiligen Publish-Subscribe-Nachrichten (NABL, NABS, NABLS) veröffentlicht hat und/oder ob eine oder mehrere Komponenten (AC) anderer Netzwerkagenten (AG) die Pub- lish-Subscribe-Nachricht (NABL, NABS, NABLS) veröffentlicht hat.
3. Netzwerkagent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die zwei oder mehr Komponenten (AC) zur Veröffentlichung von Publish-Subscribe-Nachrichten
(NABL, NABS, NABLS) ausgebildet sind.
4. Netzwerkagent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Interaktionsmodul (IM) ausgebildet ist, Publish-Subscribe-Nachrichten (NABL, NABS, NABLS) einer oder mehrerer Komponenten (AC) zusätzlich oder ausschließlich an weitere mit dem Netzwerkagenten (AG) signalverbundenen Netzwerkagenten (AG) , insbesondere Netzwerkagenten (AG) nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder Komponenten (AC) von Netzwerkagenten (AG) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zu übertragen.
5. Netzwerkagent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Interaktionsmodul (IM) ausgebildet ist, Publish-Subscribe-Nachrichten (NABL, NABS, NABLS) weiterer Netzwerkagenten (AG) , insbesondere weiterer Netzwerkagenten (AG) nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder von Komponenten weiterer Netzwerkagenten (AG) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zu empfangen und einer oder mehreren der Komponenten (AG) zu übermitteln .
6. Netzwerkagent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Netzwerkagent (AG) , insbesondere das Interaktionsmodul (IM) , eingerichtet ist, Publish- Subscribe-Nachrichten (NABL, NABS, NABLS) danach zu filtern, ob die Publish-Subscribe-Nachrichten (NABL, NABS, NABLS) von einer oder mehreren Komponenten (AG) des Netzwerkagenten (AG) entstammen.
7. Netzwerkagent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die zwei oder mehr Komponenten (AG) miteinander räumlich und/oder körperlich verbunden sind, insbesondere aneinander oder jeweils an einem einstückigen Teil des Netzwerkagenten (AG) angeordnet, insbesondere angebunden, sind.
8. Netzwerkagent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher ein mobiler Netzagent (AG) ist, insbesondere mobil relativ zu weiteren Netzwerkagenten (AG) eines gemeinsamen Multiagentennetzwerks (CN) oder zu einer Infrastruktur, etwa einer Netzwerkadministrationseinrichtung, des Multiagentennetzwerks (CN) .
9. Netzwerkagent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die zwei oder mehr Komponenten (AC) ausgebildet sind, mittels der Publish-Subscribe- Nachrichten (NABL, NABS, NABLS) Daten zu synchronisieren .
10. Netzwerkagent nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die zwei oder mehr Komponenten (AC) ausgebildet sind, mittels der Publish-Subscribe- Nachrichten (NABL, NABS, NABLS) zu archivieren und/oder persistieren .
11. Verfahren zum Datenaustausch zwischen Komponenten (AC) eines Netzwerkagenten (CN) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Datenaustausch zwischen den Komponenten mittels Publish-Subscribe- Nachrichten (NABL, NABS, NABLS) erfolgt.
12. Verfahren zum Datenaustausch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem mittels der Publish- Subscribe-Nachrichten (NABL, NABS, NABLS) Daten zumindest einer der Komponenten (AC) , vorzugsweise der zumindest zwei oder mehr Komponenten (AC) des Netzwerkagenten (AG) miteinander, synchronisiert werden.
13. Verfahren zum Datenaustausch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem mittels der Publish- Subscribe-Nachrichten (NABL, NABS, NABLS) Daten zumindest einer der Komponenten (AC) , vorzugsweise der zumindest zwei oder mehr Komponenten (AC) des Netzwerkagenten (AG) miteinander, archiviert und/oder persistiert werden .
14. Multiagentennetzwerk mit mindestens einem ersten und einem zweiten Netzwerkagenten (AG) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem zumindest eine, vorzugsweise sämtliche, der mindestens zwei oder mehr Komponenten (AC) des ersten Netzwerkagenten (AG) sowie zumindest eine, vorzugsweise sämtliche, der mindestens zwei oder mehr Komponenten (AC) des zweiten Netzwerkagenten (AG) ausgebildet sind, mittels Publish-Subscribe- Nachrichten (NABL, NABS, NABLS) Daten miteinander aus- tauschen.
15. Multiagentennetzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches ein Fertigungs- und/oder Bearbei- tungs- und/oder Logistik- und/oder Wartungsnetzwerk und/oder Internet-der-Dinge-Netzwerk ist.
PCT/EP2023/053446 2022-02-28 2023-02-13 Netzwerkagent zur einbindung in ein multiagentennetzwerk, verfahren zum datenaustausch zwischen komponenten eines netzwerkagenten und multiagentennetzwerk WO2023161051A1 (de)

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US20200259919A1 (en) * 2019-02-11 2020-08-13 Blackberry Limited Proxy for access of a vehicle component
US20210021976A1 (en) * 2019-07-16 2021-01-21 Hyundai Motor Company In-vehicle device and data communication method thereof

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