Einsatz von mobilen Plattformen als Visualisierungslösung in der Automatisierungstechnik

Abstract

In dieser Arbeit werden verschiedene Entwicklungsansätze für das Erstellen von mobilen Applikationen vorgestellt und ihre Einsatzmöglichkeiten in der Automatisierungstechnik analysiert. Native Entwicklungsansätze, der Ansatz der Entwicklung von Webapplikationen, hybride Entwicklungsansätze und der Ansatz der modellgetriebenen Softwareentwicklung werden diskutiert. Es werden verschiedene Kategorien, wie die Unterstützung von nativen Gerätefunktionen, die Benutzerfreundlichkeit oder das Entwicklerteam unterstützende Tools, eingeführt und die Ansätze anhand dieser verglichen. Es wird gezeigt, dass native Ansätze die beste Wahl für die Entwicklung solcher Anwendungen sind, wenn nur eine Plattform unterstützt werden soll. Wenn die Applikation jedoch auf mehreren Plattformen lauffähig sein soll, eignen sich Webapplikationen oder hybride Entwicklungsansätze besser für diese Aufgabe, auch wenn sie nicht die Benutzerfreundlichkeit von nativen Applikationen erreichen. Modellgetriebene Ansätze sind sehr vielversprechend für die Entwicklung, es existiert jedoch noch kein produktiv einsetzbarer Ansatz. Auf der Analyse basierend wird die Portierung einer bereits bestehenden Visualisierungslösung für Stationsleittechnik, Fernwirktechnik und Schutztechnik auf mobile Plattformen vorgestellt. Für diese Portierung wird die Entwicklung einer Webapplikation gewählt, weil keine nativ mobilen Gerätefunktionen für die Implementierung benötigt werden und eine Vielzahl von Plattformen unterstützt werden soll. Die entwickelte Applikation wird anschließend in einer Fallstudie evaluiert und mit der bestehenden Referenzimplementierung verglichen. Die Evaluierung zeigt, dass der entstandene Prototyp funktionsfähig ist und plattformunabhängige Visualisierungslösungen für die Automatisierungstechnik realisiert werden können.

In this thesis, different development approaches for creating mobile applications are presented and their possible applications for interfacing automation systems are analyzed. Native development, developing web applications, hybrid approaches and model-driven software development are discussed. They will be compared on basis of introduced categories, such as support for native mobile device features, usability or available tool suites. It is shown that native approaches are the best choice for the development of such applications when only one platform has to be supported. However, if the application is dedicated to multiple platforms, developing a web application or using hybrid approaches are better suited for this task, even if they do not reach the usability of native applications. Model-driven approaches are a promising alternative but are not mature enough. Based on the analysis, the porting of an existing visualization solution of a supervisory control and data acquisition (SCADA) system to mobile platforms is presented. For this effort, the development of a web application is chosen, because no native device features are required for the implementation and as a higher order requirement a variety of platforms should be supported. The developed application is then evaluated in a case study. To illustrate its functionality, an existing visualization solution is compared to the one implemented within the context of this thesis.