haku: @supervisor Visala, Arto / yhteensä: 105
viite: 16 / 105
Tekijä:Elovaara, Joona
Työn nimi:Aggregating OPC UA Server for Remote Access to Agricultural Work Machines
Aggregoivan OPC UA palvelimen käyttö etäyhteydessä maatalouden työkoneisiin
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2015
Sivut:68 s. + liitt. 7      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Sähkötekniikan korkeakoulu
Oppiaine:Älykkäät tuotteet   (ETA3006)
Valvoja:Visala, Arto
Ohjaaja:Seilonen, Ilkka ; Oksanen, Timo
Elektroninen julkaisu: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201509184356
Sijainti:P1 Ark Aalto  3052   | Arkisto
Avainsanat:OPC UA
aggregating servers
data mapping
ISOBUS
FMIS
aggregoivat palvelimet
datan kartoitus
Tiivistelmä (fin):Maataloustyökoneet ovat kehittyneet nopeasti viime vuosikymmeninä ja elektronisten ohjainten ja anturien rooli niiden toiminnassa on lisääntynyt.
Samaan aikaan, ja osittain tästä johtuen, myös maanviljelyyn liittyvät tehokkuusvaatimukset ja erilaiset säännökset ovat lisääntyneet.
Nykyisin tietojärjestelmät, jotka auttavat maanviljelijää erilaisissa maatilan hoitamiseen liittyvissä asioissa, ovat yleistyneet.
Useat työkoneet käyttävät ISO 11783 -tiedonsiirtoprotokollaa, jonka avulla näistä työkoneista voidaan lukea paljon niiden toimintaan ja sisäiseen tilaan liittyvää dataa.
Tätä dataa ei kuitenkaan tällä hetkellä kerätä eikä hyödynnetä niin hyvin kuin olisi mahdollista.
Tämä diplomityö arvioi aggregoivia OPC UA palvelimia mahdollisena teknologiana, jolla useista työkoneista saatavaa dataa voitaisiin keskitetysti lukea ja tallentaa.

Tämä diplomityö perustuu aiempaan diplomityöhön, jonka tuloksena syntyi OPC UA -tietomalli ISO 11783 -tiedonsiirtoprotokollaa hyödyntäville maataloustyökoneille.
Tässä työssä tehdään ensin kirjallisuuskatsaus maatilanhallinnan nykytilanteeseen ja suunniteltuun lähitulevaisuuteen, sekä siihen, kuinka ja missä työkoneista saatavaa dataa voitaisiin hyödyntää.
Tämän katsauksen ja edellisen työn perusteella määriteltiin vaatimukset aggregoivalle OPC UA palvelimelle, joka keskittää useasta OPC UA -palvelinta käyttävästä työkoneesta saatavan tiedon.
Palvelimesta suunniteltiin ja kehitettiin prototyyppi, joka pystyy automaattisesti muuntamaan tiedot useasta ISO 11783 -protokollaa käyttävästä työkoneesta yhtenäiseksi näkymäksi hyödyntämällä edellisessä työssä kehitettyä tietomallia vasten kirjoitettuja sääntöjä.

Aggregoivat OPC UA -palvelimet todettiin kelvolliseksi teknologiaksi keskitettyyn tiedonkeruuseen ISO 11783 -protokollaa käyttävistä työkoneista.
Kaikkeen oleelliseen dataan, joka on saatavilla OPC UA:ta hyödyntävistä työkoneista, on pääsy myös aggregoivan palvelimen läpi.
Aggregoivan palvelimen käyttämiä muunnossääntöjä voidaan laajentaa keskittämään tietoa myös muista OPC UA:ta hyödyntävistä laitteista.
Aggregoivien palvelinten hyödyllisyys tulee lisääntymään, jos OPC UA tullaan ottamaan yleisemmin käyttöön ja jos sitä hyödyntävien laitteiden määrä maataloudessa lisääntyy.
Tiivistelmä (eng):Agricultural machinery has improved rapidly during the last decades and the role of electronic controllers and sensors has increased.
Simultaneously and partially because of this, the efficiency requirements concerning farming have grown more stringent.
Information systems to help in farm management are already commonplace.
Many work machines utilize the ISO 11783 communication protocol, through which a lot of data from the operation and internal state of a machine could be retrieved.
However, this available data from agricultural work machines is not fully utilized.
This thesis evaluates OPC UA aggregating servers as a centralized means to read and store the data available from multiple work machines.

This thesis builds on an earlier thesis where an OPC UA information model was developed for agricultural work machines utilizing the ISO 11783 communication protocol.
First, a literature review was done to get a general view of the current state and the intended future of farm management systems, and to see how and where the data from the work machines can be utilized.
Based on this and the previous work, the requirements for an aggregating server concentrating the information available from work machines running OPC UA servers were defined.
A prototype aggregating server that is able to automatically transform the information from multiple ISO 11783 work machines to a unified view using a set of mapping rules was designed and implemented.

OPC UA aggregating servers were found to be viable technology for the centralized data monitoring and collection of ISO 11783 work machines.
All relevant data exposed by the work machine OPC UA servers can also be accessed through the aggregating server.
The mapping engine implemented on the aggregating server prototype can be extended to automatically map the information from other devices exposing themselves through OPC UA as well.
The usefulness of an aggregating server increases if in the future OPC UA will be more commonly adopted and utilized by other agricultural equipment as well.
ED:2015-09-27
INSSI tietueen numero: 52073
+ lisää koriin
INSSI