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2021 | OriginalPaper | Buchkapitel

Domain-Specific Language for Sensors in the Internet of Production

verfasst von : M. Bodenbenner, M. P. Sanders, B. Montavon, R. H. Schmitt

Erschienen in: Production at the leading edge of technology

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Abstract

A main prerequisite to applications in the Internet of Production is the integration of sensor data into an interconnected infrastructure, which in turn requires expert knowledge of sensor implementation as well as of network architecture design and communication protocols. To reduce complexity in this concern, the authors propose the SensOr Interfacing Language (SOIL), a domain-specific programming language for sensor interface definition and exchange of metrological data. Based on a meta-model, the functional interface can be designed without prior knowledge of the underlying communication details. It is composed of instances of components, parameters, functions and measurements as core elements of SOIL. Subsequently, the interface is automatically defined on protocol level and its software implementation is generated, leaving only the hardware-specific implementation to the developer. The domain-specific language is prototyped and evaluated by implementing and integrating interfaces for a virtual laser tracker and a distributed temperature measurement system, confirming the envisaged benefits.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Pennekamp, J., Glebke, R., Henze, M., Meisen, T., Quix, C., Hai, R., Gleim, L., Niemietz, P., Rudack, M., Knape, S., Epple, A., Trauth, D., Vroomen, U., Bergs, T., Brecher, C., Buhrig-Polaczek, A., Jarke, M., Wehrle, K.: Towards an infrastructure enabling the internet of production. In: 2019 IEEE International Conference on Industrial Cyber Physical Systems (ICPS). IEEE, pp. 31–37 (2019) Pennekamp, J., Glebke, R., Henze, M., Meisen, T., Quix, C., Hai, R., Gleim, L., Niemietz, P., Rudack, M., Knape, S., Epple, A., Trauth, D., Vroomen, U., Bergs, T., Brecher, C., Buhrig-Polaczek, A., Jarke, M., Wehrle, K.: Towards an infrastructure enabling the internet of production. In: 2019 IEEE International Conference on Industrial Cyber Physical Systems (ICPS). IEEE, pp. 31–37 (2019)
4.
Zurück zum Zitat Hürsch, W. L., Videira Lopes, C.: Separation of Concerns, Technical Report, Bosten (1995) Hürsch, W. L., Videira Lopes, C.: Separation of Concerns, Technical Report, Bosten (1995)
5.
Zurück zum Zitat Brecher C, Klocke F, Schmitt R et al. (eds.): Internet of production für agile Unternehmen: AWK Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium 2017, 18. bis 19. Mai, 1. Aufl. Apprimus Verlag, Aachen (2017) Brecher C, Klocke F, Schmitt R et al. (eds.): Internet of production für agile Unternehmen: AWK Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium 2017, 18. bis 19. Mai, 1. Aufl. Apprimus Verlag, Aachen (2017)
7.
Zurück zum Zitat Rodriguez Corral, J.M., Ruiz-Rube, I., Civit Balcells, A., Mota-Macias, J.M., Morgado-Estevez, A., Dodero, J.M.: A study on the suitability of visual languages for non-expert robot programmers. IEEE Access 7, 17535–17550 (2019). 10.1109/ACCESS.2019.2895913CrossRef Rodriguez Corral, J.M., Ruiz-Rube, I., Civit Balcells, A., Mota-Macias, J.M., Morgado-Estevez, A., Dodero, J.M.: A study on the suitability of visual languages for non-expert robot programmers. IEEE Access 7, 17535–17550 (2019). 10.​1109/​ACCESS.​2019.​2895913CrossRef
8.
Zurück zum Zitat González García, C., Pelayo G-Bustelo, B.C., Pascual Espada, J., Cueva-Fernandez, G.: Midgar: generation of heterogeneous objects interconnecting applications. A domain specific language proposal for internet of things scenarios. Comput. Netw. 64, 143–158 (2014). 10.1016/j.comnet.2014.02.010CrossRef González García, C., Pelayo G-Bustelo, B.C., Pascual Espada, J., Cueva-Fernandez, G.: Midgar: generation of heterogeneous objects interconnecting applications. A domain specific language proposal for internet of things scenarios. Comput. Netw. 64, 143–158 (2014). 10.​1016/​j.​comnet.​2014.​02.​010CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Amrani, M., Gilson, F., Debieche, A., Englebert, V.: Towards user-centric DSLs to manage IoT systems. In: Pires, L. F., Hammoudi, S., Selic, B. (eds.) MODELSWARD 2017: Proceedings of the 5th International Conference on Model-Driven Engineering and Software Development, Porto, Portugal, February 19–21. SCITEPRESS - Science and Technology Publications Lda, Setúbal, pp. 569–576 (2017) Amrani, M., Gilson, F., Debieche, A., Englebert, V.: Towards user-centric DSLs to manage IoT systems. In: Pires, L. F., Hammoudi, S., Selic, B. (eds.) MODELSWARD 2017: Proceedings of the 5th International Conference on Model-Driven Engineering and Software Development, Porto, Portugal, February 19–21. SCITEPRESS - Science and Technology Publications Lda, Setúbal, pp. 569–576 (2017)
10.
Zurück zum Zitat Tomlein, M., Grønbæk, K.: A visual programming approach based on domain ontologies for configuring industrial IoT installations. In: Proceedings of the Seventh International Conference on the Internet of Things, ACM, New York, pp. 1–9 (2017) Tomlein, M., Grønbæk, K.: A visual programming approach based on domain ontologies for configuring industrial IoT installations. In: Proceedings of the Seventh International Conference on the Internet of Things, ACM, New York, pp. 1–9 (2017)
12.
Zurück zum Zitat Elsts, A., Judvaitis, J., Selavo, L.: SEAL: A domain-specific language for novice wireless sensor network programmers. In: Demirors, O. (ed.) 2013 39th EUROMICRO Conference on Software Engineering and Advanced Applications (SEAA 2013), Santander, Spain, 4–6 September 2013. IEEE, Piscataway, pp. 220–227 (2013) Elsts, A., Judvaitis, J., Selavo, L.: SEAL: A domain-specific language for novice wireless sensor network programmers. In: Demirors, O. (ed.) 2013 39th EUROMICRO Conference on Software Engineering and Advanced Applications (SEAA 2013), Santander, Spain, 4–6 September 2013. IEEE, Piscataway, pp. 220–227 (2013)
14.
Zurück zum Zitat Pfrommer, J., Grüner, S., Goldschmidt, T., Schulz, D.: A common core for information modeling in the Industrial Internet of Things. at - Automatisierungstechnik 64(9) (2016). doi: 10.1515/auto-2016-0071 Pfrommer, J., Grüner, S., Goldschmidt, T., Schulz, D.: A common core for information modeling in the Industrial Internet of Things. at - Automatisierungstechnik 64(9) (2016). doi: 10.​1515/​auto-2016-0071
16.
Zurück zum Zitat Evertz, L., Epple, U.: Semi-automatic development of service adaptors from property-based service descriptions. In: 2015 IEEE 20th Conference on Emerging Technologies & Factory Automation (ETFA), 8–11 Sept. 2015, City of Luxembourg, Luxembourg. IEEE, Piscataway, pp. 1–5 (2015) Evertz, L., Epple, U.: Semi-automatic development of service adaptors from property-based service descriptions. In: 2015 IEEE 20th Conference on Emerging Technologies & Factory Automation (ETFA), 8–11 Sept. 2015, City of Luxembourg, Luxembourg. IEEE, Piscataway, pp. 1–5 (2015)
17.
Zurück zum Zitat Montavon, B., Peterek, M., Schmitt, R. H.: Model-based interfacing of large-scale metrology instruments. In: Stella, E. (ed.) Multimodal Sensing: Technologies and Applications, 26–27 June 2019, Munich, Germany. SPIE, Bellingham, Washington, p. 11 (2019) Montavon, B., Peterek, M., Schmitt, R. H.: Model-based interfacing of large-scale metrology instruments. In: Stella, E. (ed.) Multimodal Sensing: Technologies and Applications, 26–27 June 2019, Munich, Germany. SPIE, Bellingham, Washington, p. 11 (2019)
18.
Zurück zum Zitat Ohlenforst, M., Jantzen, M., Schmitt, R.H.: Verfahren und System zur in-process-Berechnung einer dreidimensionalen Temperaturverteilung. Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH), Aachen (2018) Ohlenforst, M., Jantzen, M., Schmitt, R.H.: Verfahren und System zur in-process-Berechnung einer dreidimensionalen Temperaturverteilung. Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH), Aachen (2018)
Metadaten
Titel
Domain-Specific Language for Sensors in the Internet of Production
verfasst von
M. Bodenbenner
M. P. Sanders
B. Montavon
R. H. Schmitt
Copyright-Jahr
2021
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-62138-7_45

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.