Development of a Web application for the worldwide management of fire trucks CAN data

Abstract

Ein nachhaltiges Wissensmanagement in Verbindung mit einer ausgeklügelten Werkzeugunterstützung ist extrem wichtig für jedes erfolgreich agierende Unternehmen. Unter einer Vielzahl von Werkzeugen erlangen Web-Anwendungen immer mehr an Bedeutung. Herausragende Vorteile von Web-Anwendungen sind weltweite Erreichbarkeit und Interoperabilität.<br />Darüber hinaus ist in vielen Fällen keine Klientinstallation notwendig, Updates können leicht zur Verfügung gestellt werden und eine zentrale Verwaltung der Daten am Server vermeidet teure Datensynchronisation.<br />Diese Faktoren führen zu einer Kostenverminderung für die Informationsinfrastruktur und unterstützen die Arbeitskräfte bei ihrer täglichen Arbeit. Zum Beispiel kann ein Konstrukteur von Feuerwehrautos die Datenbank von einem entfernten Produktionsstandort nach einer speziellen CAN Konfiguration (Controller Area Network) für ein spezifisches Fahrzeug abfragen.<br />Der Entwurf solcher Lösungen führte zu Disziplinen wie Web Engineering und Internet Computing. Außerdem können Entwickler aus einer Vielzahl von Technologien wählen, um deren Lösungen zu realisieren. Diese Diplomarbeit beschreibt im Detail die Lösung für ein spezielles Problem aus der Industrie, nämlich eine Web-Anwendung genannt CORA für die Verwaltung der CAN Daten für Rosenbauer International AG. Gemäß der firmeninternen IT - Infrastruktur wurden der MSSQL Server, IIS und ASP.NET als Kerntechnologien ausgewählt. Auf der einen Seite bietet das .NET Framework die Möglichkeit Anwendungen in kurzer Zeit zu entwickeln, auch als Rapid Application Development (RAD) bekannt. Auf der anderen Seite sind viele RAD-Technologien nicht im großen Rahmen für Unternehmenslösungen einsetzbar, da diese eine Aufteilung der Komplexität in einzelne Schichten verlangen. Diese Arbeit präsentiert Herangehensweisen, Entwurfsmuster und Techniken für jede einzelne Schicht.<br />Die Datenzugriffsschicht ist für die Abfrage und Manipulation von Daten verantwortlich und verwendet LINQ to SQL als Objekt Mapper. Die Schicht der Geschäftslogik behandelt die Kommunikation zu externen Systemen und führt die Geschäftslogik aus. Letztendlich präsentiert die Präsentationsschicht die aufbereiteten Daten dem Benutzer und verarbeitet die Benutzereingaben.<br />Des Weiteren wurde das Datenbankschema der Beispielanwendung ständig erneuert und erweitert, um den zusätzlichen Anforderungen wie verschiedenen CAN Bus Systemen, Mehrsprachigkeit, Benutzerverwaltung, und einer Änderungsliste der CAN Entitäten, gerecht zu werden. Deswegen spielen Schema Evolution und Datenmigration eine wichtige Rolle in dieser Arbeit.<br />All diese Aspekte werden theoretisch im Detail behandelt und anhand der CORA praktisch erörtert.<br />

A sustainable knowledge management and sophisticated tool support are extremely important for every successfully operating company. Within an extremely wide range of tools, Web applications gain more and more importance to meet the constantly increasing requirements.<br />Outstanding benefits are worldwide accessibility and interoperability on a very large scale. Moreover, in many cases no installation on single clients is needed, updates can be provided easily, and centralized data management on the server-side avoids costly synchronizations. These factors lead to reduced costs for the information infrastructure and support the employees to do their work. For example, a constructor of fire-fighting trucks can query the headquarter's database on the other side of the world to find out which CAN data (Controller Area Network) is needed to configure a specific vehicle.<br />Building such solutions is not a trivial task and therefore disciplines like Web Engineering and Internet Computing emerged. Furthermore, developers can choose from a wide range of technologies to realize their solutions. Handling these technologies leads to successful development of Web applications. This master's thesis describes in detail the solution for a specific problem in the industry, namely a Web application called CORA (CAN Bus Organization - Rosenbauer Assistant) to manage the CAN data for Rosenbauer International AG. According to the company's IT-infrastructure MSSQL Server, IIS, and ASP.NET were chosen as core technologies. On one hand the .NET framework provides the possibility to develop applications in a rather short time, also known as Rapid Application Development (RAD). On the other hand many RAD-techniques are not applicable on large enterprise solutions where the complexity has to be broken down into several layers. This work presents approaches, patterns and techniques for each layer.<br />The Data Access Layer is responsible for retrieving and manipulating data and uses LINQ to SQL as object-relational mapper. The Business Layer handles the communication to external systems and adds business functionality between the Data Access Layer and the Presentation Layer.<br />Finally, the Presentation Layer presents the data in an appropriate format and handles the user interaction.<br />Furthermore, the database schema of the sample application has been constantly renewed and improved to cover additional requirements like multiple CAN bus systems, multilingualism, user administration, and a history of important entities. Therefore, schema evolution and data migration play an additional important role in this thesis. All these aspects are elaborated theoretically and explained practically with the help of CORA.