Intelligente Wissenstechnologien für das öffentlich ......Tänikoner Agrartechniktage 2013,...

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

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

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

„Integration standortbezogener Daten

mobiler Zugriff

und offene Dateninhalte

sind Schlüssel zum

Wissensmanagement im Agrarbereich“

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

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

In iGreen kooperieren 23 Partner unter Leitung des DFKI,

gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung

EPP e.v .

1.4.2009-30.4.2013

gefördert vom

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“

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

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

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!

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

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

Landwirtschaftliche Betriebe kommunizieren mit ihren

Partnern

Landwirt

Lohnunternehmer

Beratung

Handel

iGreen hat skalierbare Lösungen für den individuellen

Informationsknoten spezifiziert

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

Beispiel: Aufträge mit präziser Georeferenz erleichtern

Arbeit und Kommunikation

Wie kann der

Landwirt

georeferenzierte

Aufträge

übermitteln?

Aufträge werden per Geoformular erfasst und übermittelt

Zugriff auf öffentliche

Geodaten:

Der betroffene Schlag ist

eindeutig bezeichnet!

Durch offene Daten und Schnittstellen werden

durchgehende Prozessketten unterstützt

Auftrag mit Georeferenz

(isoXML, GML)

Maschine

Maschinen-Auftrag („Task“)

(isoXML)

Fahrer

Öffentliche

Geodaten

Karten,

Wegeinformation

Lohnunternehmer Feldgeometrie

(GML, Shape,

Öffentliche

Geodaten

Karten,

InVeKoS

Flächendaten

Formular

Editor Landwirt

Verbesserte Kommunikation im Feld

iGreen

Maschinen

Konnektor

iGreen

MapChat &

Memory

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

MachineConnector Gateway

REST HTTP

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

Öffentlich-Privater Wissensaustausch ermöglicht bessere

Beratungsdienste

Standortbezogene Anfrage mit

individuellen Daten

Dokumentation,

Rückmeldung

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?

Beratungseinrichtungen kombinieren Datenquellen und

liefern präzise Unterstützung

Beratungsanfrage

des Landwirts

Schlaggrenzen

Applikationstechnik

Pflanzenschutzmittel

Applikationskarte

Managementzonen

Abstandstool

Berechnungen der Beratung

u.a. Verschneiden mit öffentlichen

Geodaten zur Bestimmung der

gesetzlichen Abstände

Schaderregerprognose

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!

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

MAPrlp Agrarver-waltung

Privater Datenraum des Landwirts

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

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

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

… 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

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

iGreen wurde gefördert durch das

Intelligente Wissenstechnologien für das öffentlich ......Tänikoner Agrartechniktage 2013,...

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