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Komponentenbasierte Methode zum Datenaustausch in einem webbasierten Client-/Server-System mit beschraenkten Ressourcen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000023753D
Published in the IP.com Journal: Volume 4 Issue 4 (2004-04-25)
Included in the Prior Art Database: 2004-Apr-25
Document File: 2 page(s) / 42K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

In der Automatisierungstechnik werden zunehmend kompakte Webserver in Geraete aller Art, z.B. in industrielle Steuerungen, integriert. Die Webtechnologie wird dazu genutzt, Prozesswerte und Maschinendaten zu visualisieren. Vorteilhaft ist dabei, dass bereits eine Vielzahl webfaehiger Endgeraete fuer unterschiedliche Einsatzbereiche existiert. Geraete wie Buero-PCs und Webpads sind preisguenstig und lassen sich aufgrund allgemein akzeptierter Standards wie HTTP, HTML und XML einfach an den Webserver anbinden. Die Bedienung und Ueberwachung von Maschinen und Anlagen ueber Webapplikationen bringt allerdings eine Reihe von Problemen mit sich. Ihre Hauptursache liegt darin, dass das Transportprotokoll HTTP und die Sprache HTML urspruenglich fuer den Transport und die Beschreibung statischer Text-Dokumente entwickelt wurden und deshalb fuer die Implementierung interaktiver Webapplikationen nicht besonders gut geeignet sind. Ein typisches Problem ist z.B. das „Seitenflackern“ beim Update von Webseiten. Es tritt auf, wenn bei der Darstellung eines zeitabhaengigen Prozesses die Werte auf einer Webseite zyklisch aktualisiert werden muessen. Dies ist mit Standard-HTML nur durch ein Neuladen der ganzen Seite moeglich. Damit wird der Webserver unnoetig belastet– ein Grossteil der Daten ist zwar gegenueber dem letzten Aufruf der Seite unveraendert, wird aber dennoch neu uebertragen. Die Uebertragung einer kompletten Seite ueber das Netzwerk nimmt relativ viel Zeit in Anspruch, und es kommt aufgrund unterschiedlicher, von der Netzauslastung abhaengiger Uebertragungszeiten zu einem „holprigen“ Bild. Ein weiteres Problem ist, dass Standard-HTML-Formulare kaum Moeglichkeiten zur Pruefung von Benutzereingaben auf Plausibilitaet zur Verfuegung stellen, so dass der Server mit dieser Aufgabe belastet werden muss.

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Komponentenbasierte Methode zum Datenaustausch in einem webbasierten Client-/Server-System mit beschraenkten Ressourcen

Idea: Ingmar Hofmann, DE-Nuernberg; Frank Springer, DE-Nuernberg; Joachim Feld, DE- Nuernberg

In der Automatisierungstechnik werden zunehmend kompakte Webserver in Geraete aller Art, z.B. in industrielle Steuerungen, integriert. Die Webtechnologie wird dazu genutzt, Prozesswerte und Maschinendaten zu visualisieren. Vorteilhaft ist dabei, dass bereits eine Vielzahl webfaehiger Endgeraete fuer unterschiedliche Einsatzbereiche existiert. Geraete wie Buero-PCs und Webpads sind preisguenstig und lassen sich aufgrund allgemein akzeptierter Standards wie HTTP, HTML und XML einfach an den Webserver anbinden.

Die Bedienung und Ueberwachung von Maschinen und Anlagen ueber Webapplikationen bringt allerdings eine Reihe von Problemen mit sich. Ihre Hauptursache liegt darin, dass das Transportprotokoll HTTP und die Sprache HTML urspruenglich fuer den Transport und die Beschreibung statischer Text-Dokumente entwickelt wurden und deshalb fuer die Implementierung interaktiver Webapplikationen nicht besonders gut geeignet sind. Ein typisches Problem ist z.B. das "Seitenflackern" beim Update von Webseiten. Es tritt auf, wenn bei der Darstellung eines zeitabhaengigen Prozesses die Werte auf einer Webseite zyklisch aktualisiert werden muessen. Dies ist mit Standard-HTML nur durch ein Neuladen der ganzen Seite moeglich. Damit wird der Webserver unnoetig belastet- ein Grossteil der Daten ist zwar gegenueber dem letzten Aufruf der Seite unveraendert, wird aber dennoch neu uebertragen. Die Uebertragung einer kompletten Seite ueber das Netzwerk nimmt relativ viel Zeit in Anspruch, und es kommt aufgrund unterschiedlicher, von der Netzauslastung abhaengiger Uebertragungszeiten zu einem "holprigen" Bild. Ein weiteres Problem ist, dass Standard-HTML-Formulare kaum Moeglichkeiten zur Pruefung von Benutzereingaben auf Plausibilitaet zur Verfuegung stellen, so dass der Server mit dieser Aufgabe belastet werden muss.

Bei einer Loesung dieser Probleme muss beruecksichtigt werden, dass einem in einer industriellen Steuerung integrierten Webserver nur wenige Ressourcen zur Verfuegung stehen. Speicherplatz und Prozessorleistung einer Steuerung sind begrenzt, und in der Regel hat der Webserver in einem Automatisierungsgeraet eine geringere Prioritaet gegenueber zeitkritischen Prozessen. Er darf auch nicht zu komplex sein und damit die Stabilitaet des Gesamtsystems in Gefahr bringen. Weiterhin verwenden industrielle Steuerungen in der Regel proprietaere Real-Time-Betriebssysteme, auf denen PC-uebliche Frameworks nicht laufen.

Zur Zeit werden fuer industrielle, webbasierte "Bedienen- und Beobachten-Anwendungen" vielfach Fat-Client-Architekturen verwendet. Dabei kommt es oft vor, dass der Code zur Dokumentenstrukturierung mit dem Code zur Oberflaechengestaltung sowie mit Scripting-Code fuer Programmfunktionen und zur Oberflaechenkontrolle vermischt ist...