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Tänikoner Agrartechniktage 2013, 19.6.2013 ©2013 DFKI & iGreen Consortium
Intelligente Wissenstechnologien
für das öffentlich-private
Wissensmanagement im
Agrarbereich
“Offene Strukturen machen Wissensaustausch möglich”
Tänikoner Agrartage, 19. Juni 2013
Dr. Ansgar Bernardi
DFKI GmbH
Kaiserslautern
Tänikoner Agrartechniktage 2013, 19.6.2013 ©2013 DFKI & iGreen Consortium
Effiziente Land- und Ernährungswirtschaft erfordert
besseren Umgang mit Wissen
Effektives Wissensmanagement ist der erfolgversprechendste Ansatz zur
Produktivitätssteigerung, Ressourcenschonung und Synergie
Standortbezogene Informationen sind der Schlüssel zum
Wissensmanagement in der Landwirtschaft
Karten
Georeferenzierte Aufträge und Daten
Austausch zwischen allen Beteiligten in landwirtschaftlichen
Produktionsprozessen erfordert IT-technische Unterstützung
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Im Agrarsektor profitieren viele Beteiligte von effektivem
Wissensaustausch
Öffentlich vorgehaltene Geodaten
sind wertvolle Grundlage
für standortbezogene Dienste
Mobiler Zugriff auf Daten, Wissensquellen und
Dienstleistungen erlaubt effektive Unterstützung vor Ort
Die Verbindung öffentlicher und privater Akteure ermöglicht
übergreifende und effiziente Angebote
Z.B. bessere Beratung durch öffentliche Daten und private Dienste
Z.B. bessere Daten durch Auswertung individueller Sensordaten
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„Integration standortbezogener Daten
mobiler Zugriff
und offene Dateninhalte
sind Schlüssel zum
Wissensmanagement im Agrarbereich“
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Aber: Wie werden Daten zukunftssicher verfügbar?
Daten werden heute gesammelt
… aber vielleicht erst in Zukunft verwendbar
Dienste sollen aus Daten nützliche Hilfe machen
… dazu müssen Form und Inhalt von Daten
für andere Systeme verständlich werden
Datenaustausch muss übergreifend möglich werden
… auch herstellerübergreifend
Ihre Daten sind wichtige Betriebsinformationen
… und müssen unter Kontrolle bleiben
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Herausforderung: Flexible Datenhaltung
Ziel: Universelles Datenmanagement beim individuellen Teilnehmer
Umgang auch mit neuen Attributen/Werten
Offen für Erweiterungen (da Daten evtl. erst in Zukunft wertvoll werden)
Browsing in den gesammelten Informationen
Schnittstellen zu Quellen und Nutzern
Bedingung: Individuelle Datenhoheit
Lokale Speicherung mit kontrolliertem Austausch im Netzwerk
„Bevor ihr über Sensordaten redet, gebt mir die
Möglichkeit, solche Informationen zu speichern
und zu verwalten“ LU Marx
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In iGreen kooperieren 23 Partner unter Leitung des DFKI,
gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung
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EPP e.v .
iis
1.4.2009-30.4.2013
gefördert vom
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Semantische Technologie ermöglicht neue Flexibilität
Prinzip: Bedeutung der Daten wird für den Computer zugänglich
Attribut Wert
Formal definiertes Vokabular
„Konzept“, „Relation“
Jederzeit erweiterbar
Formal spezifizierte
Wertebereiche
Jederzeit erweiterbar
„Ontologie“
Anwendungen (Programme) können Art und Bedeutung der Daten zur Laufzeit
„nachschlagen“
CeBIT 2013, Speakers Corner, Halle 7 © 2010,2011,2012 DFKI & iGreen Consortium
Offener Austausch wird unterstützt durch Ontologien für
Dokumentformate und Vokabulare
Welche „Attribute“ müssen ausgetauscht werden?
Anwendungsspezifische „Dokumente“ (z.B. Auftragsformular)
Online verfügbar!
Was bedeuten die angegebenen Werte?
Bezug auf online verfügbare Vokabularien
Programme können leicht die Gleichheit feststellen
D.h. der Computer versteht die Bedeutung
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Statt Daten zu standardisieren unterstützt iGreen
flexiblen Austausch und Anwendung von Daten
Standards sind nützlich und effizient, aber Standards zu schaffen ist
mühsam!
Betrachten wir hingegen die Flexibilität und Leistungsfähigkeit
von Web 2.0 und „Linked Data“!
Erfolgsrezept: Ermögliche den Umgang mit der Vielfalt!
Nicht nur ein Standard-Datenmodell
aber spezifiziere, welches Datenmodell DU verwendest!
Versprechen: Einfaches „Mashup“ von Daten und Web Services
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Damit wird eine neue Aufgabenteilung möglich, die allen
Beteiligten nutzt!
Besitzer der Daten:
Mache Daten verfügbar! (Elektronisch, mit einfachen Mitteln)
Zugriffskontrolle, Datenhoheit, Vertrauen
Anbieter von Diensten:
Kümmert sich selbst darum, die verfügbaren Daten für den konkreten
Dienst zu verstehen
Durch die semantische Basis ist das möglich!
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Das iGreen Ontologie Universum
iGreen Schemata:
AgroRDF, ISOXML, Dokumente
Externe Schemata:
AGROVOC, vCard, QUDT
Vokabulare:
ISOXML DDIs
BSA Sortenliste
BVL PSM Liste
Dienste:
data.igreen-services.com
rdf-validator
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iGreen entwickelt ein Kommunikationsnetzwerk für den
Austausch von Daten und Diensten
Semantische Technologie:
Einfaches Verstehen ausgetauschter Daten durch explizite Informationen
über Bedeutung und Formate
Jederzeit einfach erweiterbar
Service-Orientierung / mobile Apps:
Flexible Verknüpfung vielfältiger Dienste
auch mobil im Feld
Herstellerübergreifender Austausch
Kombination öffentlicher und privater Daten- und Wissensquellen
iGreen liefert Konzepte, Spezifikationen, Referenzimplementierungen als
Grundlage für weitere innovative Entwicklungen
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Landwirtschaftliche Betriebe kommunizieren mit ihren
Partnern
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Landwirt
Lohnunternehmer
Beratung
Handel
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iGreen hat skalierbare Lösungen für den individuellen
Informationsknoten spezifiziert
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Kommunikation
iGreen Node
Messaging
Synchronisation
Applikation Applikation Applikation
Karten
Dokumente
Semantischer
Speicher / Fakten
Speicher
Kommunikation gemäß den
spezifizierten Konzepten (nach
Bedarf)
Speicher hält nach Bedarf die
relevanten Daten bereit
Karten (Geobezogene Daten)
Luftbilder
Vektordaten/Fakten
Dokumente
Fakten in universeller
Darstellung
Abfrage- und
Auswertungsmöglichkeiten
Spezifische Applikationen
werden bei Bedarf in die Node
integriert
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Beispiel: Aufträge mit präziser Georeferenz erleichtern
Arbeit und Kommunikation
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Wie kann der
Landwirt
georeferenzierte
Aufträge
übermitteln?
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Aufträge werden per Geoformular erfasst und übermittelt
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Zugriff auf öffentliche
Geodaten:
Der betroffene Schlag ist
eindeutig bezeichnet!
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Durch offene Daten und Schnittstellen werden
durchgehende Prozessketten unterstützt
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Auftrag mit Georeferenz
(isoXML, GML)
Maschine
Maschinen-Auftrag („Task“)
(isoXML)
Fahrer
Öffentliche
Geodaten
Karten,
Wegeinformation
Lohnunternehmer Feldgeometrie
(GML, Shape,
?)
Öffentliche
Geodaten
Karten,
InVeKoS
Flächendaten
Geo
Formular
Geo
Editor Landwirt
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Verbesserte Kommunikation im Feld
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iGreen
Maschinen
Konnektor
iGreen
MapChat &
Memory
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Der Machine Connector ermöglicht herstellerübergreifenden
Datenaustausch mit der Flotte
Schnittstellen für den Datenaustausch zwischen
Maschine und iGreen Knoten– Kombination von ISOXML & Semantischer Annotation
Maschine– Maschine, auch ohne verläßliche mobile Internet-Anbindung!
Die Schnittstellen entstehen in herstellerübergreifender Zusammenarbeit
John Deere , Claas, CCI (KRONE, Grimme,…)
Vision: Alle Maschinen einer Flotte in einem synchronisierten Datenraum
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MachineConnector Gateway
REST HTTP
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MAP chat & memory:
Wissenstransfer über Teams und Generationen
Erfassen individueller Beobachtungen im Feld – mit Standortbezug
Sofortige Kommunikation in Betrieb und Team
Auswertung, Bewahren und Nutzen dank semantischer Annotation
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Öffentlich-Privater Wissensaustausch ermöglicht bessere
Beratungsdienste
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Standortbezogene Anfrage mit
individuellen Daten
Dokumentation,
Rückmeldung
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Beispiel: Applikationsassistent Pflanzenschutz
Der Landwirt benötigt spezifische Antworten auf seine Fragen:
Sollte eine Pflanzenschutzbehandlung durchgeführt werden?
Wo im Schlag darf behandelt werden und zu welchen Objekten müssen
Abstände gehalten werden (Abstandsauflagen)?
Welche Stellen im Schlag sind besonders infektionsgefährdet?
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Beratungseinrichtungen kombinieren Datenquellen und
liefern präzise Unterstützung
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Beratungsanfrage
des Landwirts
Schlaggrenzen
Applikationstechnik
Pflanzenschutzmittel
Applikationskarte
Managementzonen
Abstandstool
Berechnungen der Beratung
u.a. Verschneiden mit öffentlichen
Geodaten zur Bestimmung der
gesetzlichen Abstände
Schaderregerprognose
EPP
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Mobile Endgeräte werden zum wichtigsten Werkzeug
Persönlicher Zugriff auf Daten
und Dienste
Flexibel, rascher Fortschritt,
hohe persönliche Akzeptanz
Entwicklung schreitet fort…
Standortdaten, Betriebswissen und Umfeld in der Hosentasche!
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iGreen ist Grundlage flexibler Datennutzung
Offene Daten
bieten Freiheit für Anwender
Offene Spezifikationen
bereiten den Weg für Vielfalt
Öffentliche (Geo-)Daten
sind Grundlage wertvoller Dienste
Beispiel: Rheinland-Pfalz stellt mit MapRLP
und GeoBox seinen Landwirten
öffentliche Geodaten zur Verfügung
Beratungsdienste empfangen und
senden Austauschdokumente
gemäß iGreen-Spezifikation
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MAPrlp Agrarver-waltung
Privater Datenraum des Landwirts
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iGreen hat die Branche nachhaltig beeinflusst
Mit den iGreen Spezifikationen liegen skalierbare Lösungen für die
übergreifende Kommunikation in der Landwirtschaft vor
Integration mit verbreiteten Systemen (wie e-mail)
Einfache plug&play-Installationen möglich
Volle Leistungsfähigkeit semantischer Datenanalyse möglich
Vokabulare, Ontologien, Infrastrukturdienste auf vielfältige Betreiber
ausgerichtet
Kommerzieller Betrieb in Form einer „iGreen GmbH“ bisher ohne
Geschäftsmodell
Bereitstellung durch Interessengruppen und Verbände möglich
Bereitstellung durch wichtige Dienstleister, auch öffentlich, möglich
Online verfügbar auf data.igreen-services.com
iGreen initiiert das Prinzip „Linked Open Data in der Landwirtschaft“
Die iGreen-Überlegungen haben zu Änderungen im ISOBUS-Standard
geführt
Erweiterung macht Verwendung semantischer Technologie (Annotation, URI)
möglich: ISO 11783-10, Annex E
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iGreen Lösungen werden zu Produkten weiterentwickelt
Demonstratoren und Pilotapplikationen stehen Open Source bereit
Breiter Einsatz ausgewählter Systeme in Pilotregionen
Mit entsprechender Schulungsunterstützung
Produktentwicklung einzelner iGreen Partner
Hersteller von Agrarsoftware übernehmen Konzepte und Module
Verbreitung von Rollenkonzept, Semantischer Technologie, offener
Schnittstellen …
Die erfolgreiche Markenanmeldung sichert eine gemeinsame
Identität über das Projektende hinaus
Zwei Firmengründungen auf Basis von iGreen
Semantische Suche
innovative Agrarelektronik
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Fazit: Offene Daten und Semantische Technologien
erlauben Flexibilität …
Offene Schnittstellen sichern herstellerunabhängigen Austausch
Offene Datenmodelle sichern das Verstehen
Semantische Datenmodellierung macht Inhalte zukunftssicher verfügbar
Offene Daten erschließen die Synergien der öffentlich-privaten
Kooperation
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… und sind Basis für nützliche Entwicklungen
Ressourcen- und Umweltschonung durch bessere standortbezogene
Entscheidungen
Öffentlich-privater Wissensaustausch ermöglicht nachhaltig verbesserte
Dienste
Herstellerübergreifende Anbindung der Agrartechnik
Offene Schnittstellen, semantische Technologie und Linked Open Data
erschließen automatisch wichtige Informationsquellen
Mobile Entscheidungsassistenten bieten effektive Unterstützung vor Ort
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Tänikoner Agrartechniktage 2013, 19.6.2013 ©2013 DFKI & iGreen Consortium
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit – ich stehe bei
Fragen zur Verfügung!
Dr. Ansgar Bernardi
DFKI GmbH
Trippstadter Str. 122
67663 Kaiserslautern
Tel. 0631-20575-1050
E-Mail: ansgar.bernardi@dfki.de
www.igreen-projekt.de
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iGreen wurde gefördert durch das