WO2002019044A2 - Device and method for the integrated monitoring, control and regulation of complex technical process flows - Google Patents

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WO2002019044A2
WO2002019044A2 PCT/EP2001/009842 EP0109842W WO0219044A2 WO 2002019044 A2 WO2002019044 A2 WO 2002019044A2 EP 0109842 W EP0109842 W EP 0109842W WO 0219044 A2 WO0219044 A2 WO 0219044A2
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Markus Gillich
Roland Dirks
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Markus Gillich
Roland Dirks
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00Systems controlled by a computer
    • G05B15/02Systems controlled by a computer electric
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/34Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34246OOC object oriented control

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for modeling, integrated monitoring, control, regulation and data storage of preferably multi-part devices and complex technical processes.
  • the invention also relates to the use of the devices mentioned for complex technical processes.
  • control system can be supplied with additional information (for example, documentation) via further local or global data (for example, via the Internet) "hooked" into the model structure.
  • additional information for example, documentation
  • global data for example, via the Internet
  • models formed in this way can be used an Internet connection can be operated from anywhere in the world.
  • a corresponding prior art is, for example, the publication with the number DE 19834456.
  • the disadvantages of the prior art described lie essentially in the largely centralized structures. Due to the supposedly simpler and clear administration, security and manageability compared to completely decentralized systems, the model formed is usually formed on only one or a few data processing systems and with the tasks of visualization, operation, observation, data storage, information transfer and sometimes also with control and control tasks for the entire complex automation system. All essential functions are only offered at one or a few nodes, but are not provided at a decentralized point on the automation system itself. The scalability of the model and the services used on it is severely restricted by the technical performance limits of the central system. The disadvantages of the central nodes continue to be that fast and powerful and therefore very expensive data processing systems with a high storage capacity are required.
  • the object of the present invention is to achieve the performance features of the known prior art on distributed data processing systems, while avoiding the disadvantages mentioned above.
  • the invention is intended to offer additional performance features which exceed the current state of the art and, above all, relate to the automation and organization of distributed technical systems in large numbers.
  • the invention relates to a device for integrated monitoring, control, regulation, analysis and data storage of complex technical processes based on individual measurement
  • a device which has at least one central kernel, each with an integrated access control, separate control for the management of tasks, threads, memory, network capacities and a hierarchically structured object tree management with integrated function for program-controlled or manual collection and distribution of data elements, Administration and communication of services and other central kernels including associated data structures (MetaOS nodes).
  • the device can have spatially and / or thematically related physical or logical devices or further central kernels as clients or server services of the MetaOS node, which can simultaneously communicate with the object tree management of the central kernel if required, and at least one service of the device can have external interfaces for operating and monitoring the distributed Have data processing system.
  • the device can furthermore be designed such that a local central kernel is expanded during operation by any data services and further central kernels as required, and any data services and further central kernels are removed as required.
  • Other external central kernels and the services of a central kernel have object trees assigned and standardized, hierarchically structured object trees which are assigned to the respective prophetic individual devices.
  • the object trees of the services or their parts are assigned to the object tree management of the central kernel at any point (mounted) and via an optional program-controlled projection procedure based on sequences, priorities, filters and operators to a resulting object tree with elements that are combined from objects of several services , merged (synchronized) and saved.
  • Each element of the object trees of services and central kernels can consist of any data object and optionally any number of metadata objects assigned to the data object and a hierarchically structured tree of header data objects can be assigned to each data and metadata object. All object tree elements of all data services, central kernel and header data objects of the distributed data processing system always have an identical one Basic structure on.
  • Objects, metadata objects and header data objects of an element of the central kernel can continue to be projected into the element in any combination with the basic projection method from the services of the central kernel and from further central kernels.
  • the header data objects of each data and metadata object of a central kernel can contain timing information for synchronization, information about resources the local location (CPU, memory, network capacities), log and error information, information on user management and authentication, security, transport, popularity and priority properties and status of the data object, as well as complete information on the type and current status of the operator control and monitoring devices and
  • the same information types of the header data objects from any central kernel can also be projected onto a common header data object by mounting and program-controlled synchronization.
  • Data, metadata or header data objects from object trees which are mounted by different data services and other central kernels in the same location in the object directory of the central kernel, can be synchronized with the central kernel using projection priorities and syntactic, semantic, logical and numerical program-controlled filters and operators get saved.
  • any objects, elements and substructures can be one Central kernel with any objects, elements and substructures of other local data services, user interfaces or central kernels and with any objects, elements and structures of your own central kernel with the help of a common command language for all brushes and communication processes between objects, elements and structures mounted, filtered, with operators linked and synchronized.
  • data, metadata and header data objects of hierarchically higher-level as well as subordinate tree elements can be mounted and synchronized by specifying relative mount marks.
  • An index of synchronized object directories, data objects and metadata objects is also created in each central kernel of the data processing system.
  • the invention also relates to methods for integrated monitoring, control, regulation, analysis and data storage of preferably multi-part complex technical processes by any participant in the distributed data processing device, wherein individual information, information lists and hierarchically organized information structures from data, status and function interfaces of the individual measurement , Analysis, storage, regulating, operating and monitoring devices and from central kernels can be encapsulated by program-controlled information projection as required in the respective object trees of the assigned services.
  • any services mounting the central kernel and further central kernel can read, observe and analyze about the information projected and stored in the central kernel from all devices assigned to the central kernel and the global and regional directory, and can describe and thus describe the opposite process with information operate, observe and regulate.
  • each data object and metadata object of a data service or central kernel can encapsulate time-variable information from the technical devices by program-controlled synchronization
  • the program-controlled synchronization of object structures and objects can be controlled by schedulers in the data services, which take their timing information from the header data objects of the object trees.
  • a logically linked hierarchy of central kernels can be formed from distributed object holdings, so that each central kernel of the hierarchy is given access to a resulting, uniformly global, a different regional and a locally private object tree from decentralized services and elements, in that each node forms a mounting scheme, so that each node synchronizes local data services into a local private and a local public directory, mounts and synchronizes a fixed global directory of the hierarchically higher directory to the root element of its own central core, and public local object holdings to the public object holdings of the parent Mounts and synchronizes nodes in the local global directory and mounts public regional object holdings of the subordinate nodes to its own regional object tree.
  • each central kernel synchronizes databases of the virtual center and databases of other central kernels and simulates temporarily inactive failed central kernels with these synchronized databases for the period of the failure.
  • each central kernel in the network mounts and synchronizes all directories of all other central kernels from a logically connected group of central kernels Group in a range directory defined for the entire group and thus forms a “symbiosis”.
  • timing information for synchronization information about resources of the local location (CPU, memory, network capacities), log and error information stored decentrally in the header objects of services , Information on user administration and authentication, security, transport, popularity and priority properties and status of the data objects, as well as information on the type and status of the operating and monitoring devices as well as description information on the objects and summarized information on hierarchically lower-level object structures in their own private directories , regional area directories and uniform global directories for all central kernels are always synchronized Changes to data objects, metadata objects and header data objects in the object trees v on Data services and central kernels can be noted in the header data objects of the respective elements and the change note can be successively transmitted to hierarchically higher-level object hierarchies and hierarchically subordinate object hierarchies can regularly request changes in hierarchically higher elements, so that object and element changes in all global, regional and private ones Object tree directories are noticed.
  • the invention also relates to a device for operating and monitoring, which is formally characterized in that a group of two- or three-dimensional, interactive components of a graphical user interface a- .. a m lying in a two- or three-dimensional area, again consisting of Sets br..bm- of two- or three-dimensional interactive graphical user interfaces generated in local and decentralized locations, in the Each user interface of the set b contains an associated set of cL.cn graphical basic elements that is specific to you and optionally a set of freely definable additional graphical elements and the design of at least one of the basic elements of each set c is such that at least one additional graphical user interface is of the set type a or b or at least one user interface of at least one element of the set of user interfaces b can be completely mapped in a sub-area of c, and the elements of sets a and b serve as external operating and observation interfaces of the elements of one or more data services in the distributed data processing system by synchronizing and
  • the directory structures, data objects, metadata objects and header data objects and indices that are exchanged between the object trees can be encrypted and, if requested, the transmission channels can also be encrypted during the transmission.
  • the invention serves to convert a dynamically changing multitude of different distributed technical devices, events, and assigned documents and applications into a structured, technically organizational unit (the distributed one)
  • Data processing system to merge efficiently and to organize, administrate and program-controlled this unit safely, efficiently and dynamically, as well as to optimize it technically and organizationally, as well as manually.
  • the invention maps all basic requirements for distributed real technical devices in a virtually centralized model of any distributed logically related information by means of a single basic method and is used for modeling, administration, operation and monitoring of the control and regulation techniques of these devices including the optimized organization, communication and distribution of documents necessary for the optimal functioning of the real device.
  • the invention is used in particular for the safe, uniform influencing and control of distributed technical processes, for example a large amount of globally distributed automation systems (for example distributed industrial systems, wind farms, thermal and electrical solar cells, combined heat and power plants, biogas plants, coal-fired power plants, oil-fired power plants, gas turbine plants, nuclear power plants, fuel cell plants, hydropower plants and other energy supply plants, also in mixed operation, for mobile radio stations, networked operating and monitoring devices, pipeline networks, power networks, building automation in urban areas and administration of technical infrastructures etc.) or complex industrial plants with the help of the Internet.
  • the managed and controlled processes of the real devices and the associated documents can be of any complexity, installed on data processing devices, distributed on different computers and dynamically changing in number.
  • Any number of authorized users can influence the real processes and documents different rights of equipped users and automated services, at any time and from any place.
  • Data transfer, graphical user interfaces and management of all services and information are summarized in a standardized, secure, platform and location-independent, resource-saving, analysis, mapping, networking, operating and organizational method.
  • the structured control of a large number of real processes along with the associated documents is improved with the help of meta-object-based knowledge management, distribution and search methods, expanded with the necessary additional communication channels and linked with already thematically related internet-compatible applications to more organized application categories.
  • the invention Due to the low core complexity and simplicity of the invention, due to high modularization and scalability, the very low resource consumption of the invention at the process level and a complete decentralization of all basic functions of the distributed data processing system, which are required for the modeling, control and management of the technical devices, as well as the safe operation on insecure networks, the invention is suitable not only for the control and management of any complex distributed industrial processes, but also for the networked, efficient and elegant management of a large number of widely distributed small technical applications.
  • the invention provides a secure, robust, resource-saving, efficient design solution for a device and a method for secure, virtually centralized modeling, operation and observation, organization, as well as for the exchange and handling of a large number of distributed, complex internet-based information and processes based on real
  • the system according to the invention consisting of central kernels with central control, assigned services and access control is called "MetaOS" in the following.
  • the information to be processed is essentially based on rapidly changing technical process and status information of any structure, but can also contain database and directory information etc., technical and organizational documents, but also any new and existing Internet-based applications and administration information.
  • MetaOS primary network represents a distributed data processing device with the focus on decentralized technical process control and monitoring. This surrounds all contained data objects by means of a single operating, visualization and administration principle. Bundling processes can be done on any number of technical, logical and administrative levels and enable location-independent uniform access to all basic functions of the distributed system.
  • the MetaOS primary network should easily provide information provided by FTP and web servers, which can also include time-varying process data of a technical device , into the virtual device. The entirety of the data objects that are transmitted by such servers exclusively via standard FTP and HTTP commands is stored in the hereinafter referred to as the "MetaOS secondary network".
  • the task of the secondary network is to integrate databases of small technical applications, for example widely distributed systems in building automation, into the primary network.
  • the virtual device should be able to be used from the smallest process controls with HTTP and FTP servers to the management levels of complex, distributed industrial and administrative processes. It should be easy to insert into existing infrastructures and be able to Get to grips with sudden increases in structured and unstructured information from a variety of self-sufficient, unrelated sources and evaluate them in a useful way.
  • MetaOS networks made up of primary and secondary networks form a unifying, compact intermediate layer that can be latched into almost any operating system groups that serve to control and administer technical devices. These can be specialized small operating systems for process controls, but also complex server operating systems. MetaOS fits indiscriminately into existing heterogeneous computer landscapes. MetaOS networks should enable uniform modeling, mapping, management, optimization, networking, mixing and user-specific expansion of any existing local and internet-based services and documents from process levels to management and administration levels.
  • MetaOS nodes With the help of a number of differently grouped, distributed object trees with a common command language, which will be called MetaOS nodes (Fig. 1), different data services and applications of local, technical and non-technical sub-processes are mapped to a common data structure (Fig. 2) or generated own services.
  • the common data structure of a MetaOS node is a virtual, dynamically generated, hierarchically organized, variable object tree (Fig. 6) with an integrated meta and header object concept (Fig. 12, 13, 16).
  • Data objects of a MetaOS node are virtually formed from the various information from the services of one or more MetaOS nodes (FIGS. 5, 7, 8, 11, 12). The type of information supplied is arbitrary.
  • data services from the process world e.g.
  • data services and the central kernel can contain their own program-controlled control and regulation instructions and process and change the data objects supplied in the virtual object tree.
  • FIG. 4.5 Due to the possibility of partial or complete location-dependent “covering” (hereinafter referred to as “mounting”) identical and similar subsets of virtually formed structures of the various MetaOS nodes (FIG. 4.5), for example, different data service structures can be formed in such a way that larger ones Physical, technical and organizational relationships of distributed, changing real technical devices depending on the location of the user (operator, administrator, etc.) are virtually structured and meaningfully merged, displayed and interact with each other (Fig. 52-55) a fluctuating information network that is dependent on time and location and can be used to efficiently manage large quantities of technical systems.
  • the integration of a decentralized, integrated cache and routing method in the information network replicates and distributes information s the information network automatically in regions in which you are in demand and thus increases the performance of the entire virtual device (Fig. 26).
  • the meta-object concept is particularly efficient on weak networks with low transmission capacity on which large documents in connection with process data are to be shared.
  • the dynamic meta and header object concept is intended to simplify and optimize organizational and administrative forms Optimization of the data transmission, simplified information extraction from the real and virtual devices and thus ultimately the optimization of the functioning of the technical devices. Further improvements are achieved by manually "hooking" suitable additional information sources, by linking related information by means of filtered synchronization in the MetaOS network and by using the cache and routing functions.
  • Arbitrary search requests to the meta objects and data objects of the networked virtual device generate structured subsets of information of the total data set. Search results are distributed, evaluated, condensed and processed in areas with high demand and can in turn be inserted at any point in the hierarchical virtual information structures of MetaOS nodes.
  • the "network knowledge" thus obtained from superordinate data can be used to optimize the local real processes .
  • the representation of data objects is carried out by a n-dimensional group formed from decentralized components and using the virtual data objects, in some basic properties more uniform but generally only similar, hierarchical graphical user interfaces that can be arbitrarily layered and projected.
  • Each user interface represents the associated subset of information from MetaOS nodes on a unified directory.
  • the graphical objects of the user interfaces can be related to each other and enable the simple visual merging of the most diverse distributed technical, organizational and syntactically / semantically similar information on thematically related information objects on different organizational levels.
  • the structure and arrangement of the user interfaces are intended to manage and structure data references, complex data hierarchies and time significantly improve successive operating sequences.
  • the possibility of largely distributing the computing load for the construction and operation of the user interfaces to the computers that present the user interfaces (FIG. 7, 8) is intended to ensure the operation of MetaOS nodes even on very poorly performing data service servers.
  • the basic components of the distributed data processing system are essentially known from various areas of technology and information technology, the efficient and user-friendly way of integrated interaction, the simple possibility of linking all basic components and the application to technical devices enable the high performance and user-friendliness of the MetaOS network and thus exceed the current state of the art.
  • MetaOS network Fig. 52, 53, 54, 55, 56
  • the secondary network Fig. 30 component 334, 3308
  • Fig. 32 component 352, 353, 354 Individual MetaOS nodes that in addition to the control and administration of the technical device by coupling with the real technical device, any general and specialized tasks in the network can be automatically integrated into the MetaOS structure by means of autoconfiguration (see also Fig. 18 .relative synchronization of objects via different Central kernel) or any inhomogeneous network.
  • Any MetaOS node can at least one special service is assigned to the visualization service (Fig. 1 component 7, (Fig. 5 component 73, Fig. 8 component 116).
  • Visualization services take over the graphic representation of data objects in the network.
  • the identical basic structure of all nodes and services in the network which allows all network users to perform all the tasks required in the network, allows the network or its parts to be optimized with regard to robustness, ease of use, security, simple navigation and administration.
  • an electronic individual system of a technical device becomes the primary or assigned to the secondary network (FIG. 30), objects, meta objects, header objects, elements, data services, MetaOS nodes, MetaOS networks (primary and secondary networks) and
  • MetaOS network Visualization services in a MetaOS network are created with the help of uniform object, .metaobject, header structures,
  • MetaOS networks made up of different elements appear to users as a single, uniform structure in which all services can be used.
  • the complexity of the network is hidden.
  • the linking strategy of the MetaOS nodes fulfills all basic requirements for efficiency and robustness.
  • a MetaOS node for modeling, integrated monitoring, control, regulation, analysis and data storage of complex technical process sequences consists of a compact central kernel, each with an integrated rudimentary access control, separate control for the management of tasks, threads, memory, network capacities and one hierarchical structured object tree management with integrated function for program-controlled or manual collection and distribution of data elements, administration and communication of services and central kernels including associated data structures and a collection of any specialized data services (components 4-10), which physically or logically related devices or other central kernels as client or server services of the MetaOS node and communicate with the object tree management of the central kernel at the same time if required.
  • At least one service of a MetaOS node can have external interfaces for operating and monitoring the distributed data processing system.
  • a local central kernel is expanded during operation by any data services and further central kernels, and any data services and further central kernels are removed if necessary. All data services assigned to the central kernel appear to the central kernel like other central kernels in the MetaOS network (FIG. 10 component 125). Users, systems, applications and other MetaOS nodes can communicate with the data services via the central kernel, onto which the data objects of the data services are projected. The central kernel and data services have a common command language. Boot processes of a MetaOS node, as well as the administration of tasks, threads, memory areas and network usage of the node are managed by a separate control entity (FIG. 6 component 89). The data services of the MetaOS node take over communication with any external logical or technical services (e.g.
  • MetaOS node in the form of gateways, regulate access control to external services or provide the central kernel with its own services available (eg process controls of technical sub-areas of the technical system) (Fig. 11 component 138-140,142).
  • the data services of a MetaOS node are above that In addition, services for secure user authentication (FIG. 1 component 6), access rights (FIG. 1 component 5), network administration and user communication are available.
  • a MetaOS node can run completely on a single computer or data services can be distributed over several computers (Fig. 7,8).
  • Each data service of a MetaOS node is divided into two parts.
  • the first part of the service for example, accesses externally generated data objects and converts or encapsulates them into a format valid for MetaOS nodes or vice versa (FIG. 10).
  • the second part forms a client and / or server structure for the central kernel of the MetaOS node (FIG. 10, component 126).
  • the second part appears to the central kernel as another central kernel with which it can communicate (FIG. 10 component 125).
  • a data service provides the central kernel with, for example, simple values or files, in the most general case with complex time-variant data objects and metadata objects and / or receives them.
  • Data services and the central kernel provide data elements, which can also contain time-variant process data and multimedia files, in the form of a standardized, hierarchically organized object tree assigned to the respective proprietary individual devices (a breakdown of the interface information into simple elementary objects for the central kernel).
  • Individual information, information lists and hierarchically organized information structures from data, status, and function interfaces of the individual measuring, analysis, storage, control, operating and monitoring devices are encapsulated for this purpose by program-controlled information projection as required in the respective object trees of the assigned services.
  • Each In the most general case, elements of these object trees are additionally assigned an arbitrarily definable set of time-variant meta and a hierarchically structured tree of header data objects (FIG. 12).
  • the header objects contain decentralized timing information for synchronization, information about resources of the local location (CPU, memory, network capacities), log and error information, information about user management and authentication, security, transport, popularity and priority properties and the state of the data objects, as well as Information about the type and condition of the operating and monitoring devices as well as description information about the objects and summarized information about hierarchically lower-lying object structures etc. are synchronized.
  • object trees or their subsets with the elements of the data services are simply assigned to, or projected onto, a central, virtual, hierarchically organized object tree, the roule element of which forms the central kernel (FIG. 14).
  • this process is program-controlled with the help of filter lemens and operators.
  • This process which defines the mapping logic of the data services on the central object tree, is called "mount" in the following.
  • objects can be inserted into the virtual hierarchical object tree of the central kernel that refer to form the positions of other objects in the form of symbolic links in the virtual object tree.
  • the objects themselves store the positions of the references in the header data objects assigned to them. If the position of a target object in the virtual file tree changes, the target positions of the references are adjusted by the central kernel
  • the symbolic links refer back to the target object.
  • Time variant data that are to be read from data services or written to data services are stored in the virtual object tree by means of refresh cycles manually controlled by the user or alternatively program-controlled by a scheduler (Fig. 19 ) which gets its data from the header data objects of the object trees updated.
  • a scheduler Fig. 19
  • the object trees of several data services are merged with one another by virtue of virtual transparent "superimposition", ie by projection according to different priorities and optionally using syntactic, semantic, logical and numerical program-controlled filters and operators, ie different data objects from different data services same position in the respective local object trees in the central object tree in the elements of a directory, and different objects of the same elements in the same
  • Object tree can be merged into one element and saved.
  • the merging of objects, metadata objects and Header data objects of an element of the central kernel are made in any combination with the basic projection method from the services of the central kernel and from other central kernels.
  • the information of the header data objects of each data and metadata object of a central kernel are, for example, mounted and synchronized from different specialized data services and further central kernels into a common header object structure of the element.
  • Access to identical objects seen from the central Kemel in different data services is regulated via priorities assigned to the data services.
  • a MetaOS node From several different data services of a MetaOS node, a standardized, ordered data structure is mapped on the central kernel, which is made available in full or in part by the visualization services in the MetaOS network.
  • the procedure applies in addition to the described read operations from the data services, in the same way for write operations and execution operations of program code on the data services, taking into account any write, read and execution rights.
  • various object trees can also be synchronized using syntactic / semantic operators (e.g. using placeholders in the object names (Fig.
  • MetaOS primary network is an arbitrary combination of any number of MetaOS nodes in which the central kernel and associated data services communicate with one another directly or via other MetaOS node chains (proxy chains) (FIG. 4). Networking and communication in the primary network follow the same principles as networking and communication between data services and the central kernel.
  • each central kernel can communicate with all other central kernels in the MetaOS primary network, with simultaneous communication with several others Nodes and local data services is allowed (Fig. 3,4).
  • each MetaOS node can mount and synchronize any data objects at any location from the central kernel of every other MetaOS node (Fig. 11). In this way, data objects from external data services can be taken over or data objects of any MetaOS nodes can be easily structured and merged.
  • a primary network is formed by a logically linked hierarchical network of central kernels from an initially individual central kernel as a virtual center with further central kernels distributed object holdings is mounted, so that each central kernel of the hierarchy has access to a resulting, uniform network-wide global directory (virtual centralization), a different regional directory of logically related elements and a local directory formed from the decentralized services and elements
  • Node forms a mounting scheme with other nodes, so that each node synchronizes local data services into a local private and, if desired, a local public area directory of logically related elements, mounts and synchronizes a defined global directory of a hierarchically higher central kernel to the root element of its own central kernel and public local Range directories are mounted and synchronized to the public range directories of the parent node in the local global directory and public region all area directories of subordinate nodes are mounted to their own regional object directory.
  • MetaOS nodes A targeted manual establishment of redundant connections between MetaOS nodes is very difficult with very large networks in terms of workload, structural clarity and maintainability.
  • the possibility is integrated in every MetaOS node to "symbiose" with other nodes in the network, (cooperating groups) whose stability and speed exceed the individual nodes.
  • a “symbiosis” is a group of MetaOS nodes that form the smallest functional subset in the MetaOS network with options for central administration, authentication, user and resource management under the constraints of high performance and robustness.
  • “symbioses” do not necessarily consist of geographically neighboring groups of MetaOS nodes, but of logically related MetaOS nodes and can be arranged scattered over the MetaOS network and impress stable areas of distributed, logically related elements on the MetaOS network. The elements of resource management, performance and robustness are considered below.
  • Each central kernel of a MetaOS node from a logically connected group of further central kernels mounts and synchronizes all directories of all other central kernels in the group in a range directory defined for the entire group and thus forms a symbiosis (Fig. 28, 29).
  • a uniform view of all the data in the symbiosis is created on every node of the symbiosis. Moving data objects and directories from one node of the symbiosis to another, or copying processes remain completely transparent to the user of the symbiosis. There are no changes in the arrangement of the data objects on the area object tree of the symbiosis and there is no need to change mount points in order to access shifted data objects.
  • Individual nodes of a symbiosis can be maintained very easily in that data records are temporarily relocated to neighboring nodes during maintenance and are still available to the user in the same place.
  • the directories with the data objects available locally on the respective nodes are marked separately in the header objects in order to facilitate an overview of the original data objects on the nodes. If data objects of the symbiosis are requested from an external node or a user on an account of the symbiosis, the symbiosis node first looks in its own databases and in the cache of the central kernel.
  • the local data objects are synchronized with those of the target computer, and a copy of the data objects as well as source references and information about the expiry periods of the data objects and metadata objects are stored in the cache of the central core , Requested data records are replicated within a symbiosis, and the performance of a symbiosis regarding inquiries increases. This is especially true for frequent searches on databases. If the target computer or its data objects are temporarily not or only poorly accessible, for example due to high processor load, the other nodes of the symbiosis are requested for copies of the data records in the cache (FIG. 31).
  • a symbiosis of MetaOS nodes thus fulfills basic requirements for a distributed object directory with dynamic objects.
  • the mount and synchronization options of the individual MetaOS nodes are used to obtain the information.
  • Other nodes in the network that do not belong to the symbiosis, but which mount a node of a symbiosis (eg hierarchically higher nodes), automatically receive all other addresses of the symbiotic members. Should the mounted symbiosis node fail, another node of the symbiosis will be automatically replaced instead.
  • the described structure of a symbiosis enables a very user-friendly access to data objects of a symbiosis, with a relatively simple and clear mounting scheme, with massive use of redundancies and only local short-term additional load on the network by generating local data copies in the symbiosis.
  • the described method can be used to create robust areas in global mount hierarchies.
  • a secondary MetaOS network consists of a number of FTP and web servers that are assigned to the primary network.
  • the elements of the secondary network are unable to communicate with MetaOS nodes and other primary network elements in the language of the primary network.
  • the metadata objects of any data objects of the primary network can, however, be adjusted by means of additional data files on the FTP and web servers so that MetaOS nodes of the primary network are able to visualize data objects from the secondary network without conversion via an FTP or HTTP-capable data service. to read and write back to the secondary network.
  • secondary network elements as well as primary network elements, have their own visualization service, which is transmitted to the user via the network (see chapter »How the graphical user interfaces work «), and metadata objects on the primary and secondary network can be managed in a structurally identical manner Elements of the primary and secondary network are shown in an identical manner.
  • the data elements of the secondary network can also be independently visualized and edited due to the own user interface.
  • MetaOS networks Use of large MetaOS networks with several thousand MetaOS nodes and a large number of users from anywhere in the world Network to ensure some special properties.
  • Each node of the primary network as well as the secondary network can be the carrier of at least one of its own user interfaces.
  • This is designed as a data service and is treated by the central kernel like another central kernel, i.e. it has its own virtual object tree and communicates with the central kernel using the uniform command language.
  • the user interface is transmitted to the users when required and can represent any subsets of all local and locally mounted data objects by mounting and synchronizing data objects from the central kernel.
  • each element can save all the information it needs to display it in its header data.
  • the user interface is therefore an integral part of a MetaOS node. The user is therefore generally provided with all the data objects relevant to this node or the associated symbiosis at each node without a complex database query.
  • User interfaces only consist of a few freely definable design elements, e.g. to to visually identify different technical areas.
  • MetaOS networks can be communicated with
  • Adjacent nodes can be queried via the user interface of a MetaOS node.
  • All basic mount, synchronization and filter mechanisms of the central kernel can also be applied to the data stocks of the user interfaces.
  • the user interfaces allow the view of one or more data objects including metadata objects in various standard views and in views freely definable by the user or by header data.
  • Zoom function Selecting an object switches to the view of the corresponding sub-hierarchy " or to a default view of an object itself.
  • Meta object explorer The meta object explorer extends the object overview with the tabular view. Preview and editing of freely definable and selectable meta object groups.
  • ⁇ Object view The meta object explorer extends the object overview with the tabular view. Preview and editing of freely definable and selectable meta object groups.
  • the content of a data object is displayed without its metadata objects.
  • the object view contains the possibility of displaying data objects within a "browser".
  • a "browser” is understood to mean a functional unit which. Data at least the
  • Descriptive language HTML 3.2 or a comparable one can interpret and display language or an extended version or XML 1.0, master a script language such as Javascript 1.0, Phyton or a comparable language, master a programming language according to at least the Java 1.0 specification or a comparable language, master the display of frames and an interface comparable to the Contains Netscape LiveConnetct standards or a comparable standard, and can manage extension modules in the browser.
  • the "Object manager” view (Fig. 40) is the most important view for the efficient use of large MetaOS networks.
  • the »Object manager « view contains the
  • objects appear on the desktop that present the content of the selected object (e.g. contents of files and directories). Individual desktop objects can temporarily enlarge the entire graphic
  • a desktop object can therefore display the object overview, meta object explorer, object view and object manager views as standard views in addition to the freely defined views.
  • object overview it is possible to nest any number of object managers into each other as often as required and thus to present a graphical presentation of parts of the object trees (Fig. 43, 44).
  • Fig. 43, 44 By temporarily increasing the size, any number of object managers can be stacked on top of one another. It can be on this
  • a user interface is characterized in that a group of two- or three-dimensional, interactive components of a graphical user interface ai ..
  • a m which are located in a two- or three-dimensional area, consist again from sets br..b m ' of two- or three-dimensional interactive graphical user interfaces generated at local and decentralized locations, in which each user interface of set b contains an associated set of basic graphic elements as well as optionally a set of freely definable ones contains additional graphic elements and the design of at least one of the basic elements of each set c is such that at least one further graphical user interface of the type of sets a or b or at least one user interface of at least one
  • Elements of the set of user interfaces b can be completely mapped in a sub-area of c, and the elements of sets a and b serve as external control and monitoring interfaces of the elements of one or more data services in the distributed data processing system by synchronizing data through the interfaces from the data service , distributed and presented.
  • the opened desktop objects are automatically arranged in the desktop and can be accessed via the object bar can be temporarily minimized (as in a conventional user interface).
  • the automatic arrangement and the possibility to minimize extensive slaughtered data structures in the object bar facilitate navigation in the data objects.
  • the command language is the flexible, uniform basis for everything that happens within a MetaOS network. Based on their simple, efficient structure, communication is based on the object trees of a MetaOS central kernel with the data services in the same way as with the graphical user interfaces and, furthermore, the communication of the central kernel in the MetaOS network including the self-conf ⁇ guring configuration of symbioses and global directory trees and the communication of elements and objects.
  • any objects, elements and substructures of a central kernel with any objects, elements and substructures of other local data services, user interfaces or central kernels and with any objects, elements and structures of its own central kernel are mounted, filtered, linked with operators and synchronized and distributed and that data, metadata and header data objects of hierarchically higher as well as subordinate tree elements are mounted, synchronized and distributed by specifying relative mount marks
  • the access language, user communication and administration are also added to the command language of all services in the network.
  • the power of the command language can be explained by the fact that all elements available in the MetaOS network are mapped onto simple structurally identical object trees with objects and meta objects, which in turn have the same structure. All internal and externally connected services that are important for distributed networks can be mapped onto such object trees as a common basis and interconnected as required. This creates a uniform object environment, on the efficient manipulation and organization of which a command language can be very easily optimized in addition to a few other basic functions. All elements that cannot be directly mapped to the command language "non-essential", such as user management,
  • Knowledge management methods and special forms of communication with external services are transported (tunneled) via the meta objects assigned to the objects and are only interpreted in the specialized data services.
  • MetaOS nodes can thus be adapted to different requirements.
  • decentrally implemented users, rights and authentication strategies which are assigned to the individual elements in the object trees by mount and
  • Synchronization processes using filters in global and regional directory trees are structured and virtually centralized, making them easily accessible from any location.
  • a MetaOS node in the basic state consisting only of the central kernel and optionally the graphical user interface, has no fixed user administration and is designed as a local single-user system. Every user who logs on to a node is classified as a default user and has full access to all data available in the MetaOS node. Possible access restrictions only exist on mounted external data services whose access restrictions are passed on to the central Kemel via metadata objects. After dialing in, the only user known to a MetaOS node, the default user, can assign a password that is stored encrypted on the central kernel. After assigning a password for the default user, other users have only access to data objects from special public default directories released by the central kernel (eg a global directory and a regional directory) after logging on with any name.
  • special public default directories released by the central kernel eg a global directory and a regional directory
  • MetaOS network This also allows users who are not logged in and authenticated to navigate in MetaOS networks. If the public directory is blocked by the default user, access to the node is completely blocked for other users. Every user logged on to a MetaOS node with any name is entered by the central kernel in a constantly updated user list, which is in the object trees of the central kernel itself is saved. All user lists of a MetaOS network can be virtually centralized using a corresponding global mounting scheme and made accessible to every node.
  • the default user can integrate access management suitable for several users into the basic structure of a MetaOS node.
  • the default user administered in the central kernel takes on the task of the administrator.
  • User management is first integrated by generating one or more special data services (this method is essentially used for the network related to the primary network, hereinafter referred to as "gatekeeper") or by supplementing data objects on data services and secondary network elements with special key files
  • Gatekeeper files with meta-object entries that enable individual data and objects for specified users.
  • the gatekeeper services which manage freely definable access control lists in the form of metadata objects in your object structure and decide on access, are then mounted by the central kernel and fully synchronized with the data stocks there in the header data of the elements. It does not matter whether the central kernel mounts a gatekeeper from its own node, from administration nodes of its symbiosis or from any node in the network. Each element can be assigned its own user management. With a global mounting scheme, the user administration can then be virtually centralized.
  • a gatekeeper not only manages the user management of a single MetaOS node, but also manages access to several mounted MetaOS nodes on which no user management is installed is (indirect user management). eg special access options for ensure specified locations. Outsourcing the access management of a MetaOS node to gatekeeper services with subsequent synchronization of the administration data to the individual elements thus enables differentiated, arbitrarily simple or complex management of the access options of MetaOS nodes in a MetaOS network.
  • the user authentication process is as follows. If a user (not the default user of the central kernel) logs on to the MetaOS node, the central kernel first checks whether there is a synchronized gatekeeper service for the user in the central kernel. If this is the case, when attempting to access the data stocks, the header object entries of the respective gatekeeper are always checked first, or the key files on the data services and secondary network elements. Only objects in the central kernel that have a corresponding user ID in a gatekeeper assigned to the user or in the key files are made available to the user. The authentication takes place with the help of the metadata objects of the gatekeeper, which takes over the authentication of the user as representative for the services to be used in the central kernel and any authentication method, eg Kerberos version 5 with a central server for authentication.
  • any authentication method eg Kerberos version 5 with a central server for authentication.
  • Results of a search query are saved anywhere in the virtual object tree of the respective local central core and, depending on the type of search query, completely or in the form of subsets of the searched structural data, metadata objects and / or data objects and optionally displayed in any view available for the respective object , Search results are not only viewed as collected data objects, but are also displayed in a time-varying form after being specified in the search query and after evaluating the expiry date of the search results or by specifying refresh cycles.
  • a search query within a MetaOS node is carried out by setting one or more mount points (possibly in combination with scripts) anywhere in the central kernel, specifying various filter criteria directly in the central kernel or for different data services (for data structures, metadata objects and data objects) for central kernel and Data services, the specification of the search area (e.g. object directories, number of maximum objects of a type to be synchronized, time limits etc.) and the display requests as well as the specification of the services or central kernel to be searched. All information for the search process is assigned to an element in the central kernel (called a mount point) as metadata objects and thus becomes part of the object itself. In this way, search queries are retained in the object tree over the long term and can change Conditions can be easily adjusted and refined.
  • a complete search process is started by starting a full synchronization process (synchronizing the specified
  • Object directory including all subdirectories).
  • the data objects specified by the filter criteria are synchronized and, if necessary, displayed. Other data objects are ignored.
  • mount points for an object can be assigned in the form of a mount list or mount scripts
  • data objects searched for can be extracted from several object directories, collected in one directory and synchronized into a result directory by "stacking". Since search results are seamlessly inserted into the virtual object directory and graphically displayed as object trees using the mount and synchronization principle, searches can also be carried out successively by manually navigating in the object tree and results that are not of interest can be deleted manually from the tree.
  • Search results in the object tree can be refreshed either by manually navigating and re-synchronizing the partial search results or by completely re-synchronizing changed data.
  • the search result is further restricted by further specifying search queries.
  • Further associated data objects can be added to search results by further insertion of mount points or scripts. This can be, for example, the superordinate object directories of the data objects found or other related data from the search results (see Knowledge Management in MetaOS networks).
  • a search query in other nodes, for example in the local node assigned symbiosis or in the entire MetaOS network is carried out in the same way as in the local object directory.
  • search results are returned to the request location.
  • each data record in the data services and in the central kernel is provided with a unique search mark during the search process. If a search is repeated, only unmarked data objects are taken into account and synchronized. In the event of changes in parts of the marked data records or when expiry dates expire, the corresponding search marks are deleted. This ensures that updated areas of records are considered for repeated searches. Search results, like any other part of the central object tree of a MetaOS node, can in turn be fully or partially mounted by other nodes in the network and distributed in this way (e.g.
  • MetaOS networks largely corresponds to the process of searching for information.
  • the difference is that found elements from all services assigned to the central kernel as well as devices assigned to the global and regional directory in the MetaOS network are not synchronized with the local central kernel, but are described with user-defined data (Fig. 25).
  • Fig. 25 user-defined data
  • any actions can be carried out (for example, writing mount scripts in an external central kernel) and any control processes can be implemented through program-related synchronization and distribution of information.
  • search long-term, cyclically repeating program-controlled distribution processes are also possible.
  • information search and distribution in a mount point can be used together (eg within mount scripts). For example, a larger number of distributed machine components can be activated with the aid of a programmed distribution process, and the result of the activation can then be verified by a search process. In this way, users can be granted defined control options via machine components in the entire network via the global object tree or in defined areas (regional object tree) of the MetaOS network using the search and distribution processes.
  • the basic mechanisms of mounting, synchronizing, distributing, filtering and projecting dynamic data objects, metadata objects and header data object structures in MetaOS nodes with the help of scripts on a virtual global object tree enable the support of various forms of communication distributed over the network in addition to the mechanisms described so far in any powerful form.
  • Means of communication can be distributed over a MetaOS network and used from anywhere in the network.
  • Static news groups can be mounted, for example, in the form of a data service in the object structure of each MetaOS node (for example, in the form of hierarchical object structures as well as a metadata element for news texts and information type). The same rules apply to news groups as to all other objects in the object trees.
  • Decentralized newsgroups can be fully or partially mounted and synchronized by other nodes in the network, equipped with user administration and authentication procedures, centrally managed in the form of virtually centralized object directories and used anywhere in the network.
  • a news network can be set up so that an administrator can set up, manage and monitor all news groups in a network, while on-site technical service staff can only see and edit small sections of the entire news network at specified points in the network, which the administrator can access local MetaOS node was mounted. Since the news system is fully integrated into the object list, the general options for information search and distribution also apply to the news groups.
  • news groups can be attached to directories and files and any other objects.
  • directories and files attached to news groups can be viewed in a news system, for example as (if necessary dynamic) attachments, which can significantly improve the quality of a news discussion.
  • Hierarchically arranged and provided with user administration dynamic chats, instant messaging services, as well as technical coordination processes of technical plant groups can be integrated in MetaOS nodes and made available in defined areas of the network or globally.
  • the main difference to a new system is that information in such services has to be refreshed in a cyclically fast sequence.
  • the physically decentralized system is combined to form a logical, virtual, global unit, which can be used in a unified manner from each decentralized location by means of a user interface that can be constructed from various decentralized components.
  • the system enables secure, standardized control and management of large quantities of globally distributed automation systems (e.g. distributed wind farms, mobile radio networks, electricity networks, pipeline networks, building automation, management of technical city infrastructures etc.) and is also suitable for efficient and elegant management due to its low complexity and simplicity a big one
  • the invention forms a unifying structuring framework for object transfers and object caching with universal application options for successive location-independent bundling and structuring of various data services, documents and applications and forms of communication for distributed and concentrated technical devices within a single modular information structure on the Internet. All services going beyond the basic functionality, including important system services, are included in decentralized data services are therefore flexibly adaptable to different network requirements, can also be virtually centralized and can be used completely transparently throughout the network.
  • MetaOS nodes Only a single protocol is used for communication within MetaOS nodes, in the MetaOS network (primary and secondary network) with its various services, in symbioses and for structuring directory services. Any network configurations can be created very easily.
  • Communication options and the mapping to a common data structure maximize the number of possible degrees of freedom for optimal adaptation to the real device and minimize the complexity of the overall device.
  • the complexity of the overall device adapts to the complexity of the technical devices.
  • Each MetaOS node in the network can, if necessary, fulfill all tasks in the network and make services available to external nodes.
  • the search functions and information distribution functions are special forms of the basic functions of a MetaOS network
  • the search results are completely transparently integrated into a MetaOS network and you can navigate and work in them just like in normal object trees.
  • Almost any communication requirements such as news services, chats, instant messaging services etc. can be made possible with the basic mechanisms of a Meta-OS network at any point in the network and can be equipped with any user rights and authentication.
  • Any objects in an object tree can be attached to one another as required and their functions can complement one another.
  • Virtual generated models and devices of complex distributed technical process and organizational structures are simply successively formed by the step-by-step networking / coverage of MetaOS objects or sub-objects, since model data can be stored and updated decentrally (if necessary, but also centrally) (in contrast for publication DE 19834456A).
  • the organization of the sub-models (a networked group of MetaOS nodes) to superordinate models (e.g. the entire MetaOS network) is based on the widely distributed interaction (mounting and synchronization) of the many components of the model.
  • Central virtual models can be derived from the decentralized model by searching and collecting the model data if necessary.
  • a central model can be distributed across a MetaOS network.
  • MetaOS object model can be operated independently of one another on different process and master computers.
  • Several MetaOS nodes can be used on one hardware. It is possible to add MetaOS nodes and services for technical and organizational processes dynamically to a model (in contrast to the publication DE 19834456A).
  • MetaOS networks are based on long-known internet technologies and can therefore be used universally.
  • the invention is due to the decentralized essentially self-sufficient and equal structures and the distribution of information on the one hand via MetaOS proxy chains and on the other hand the possibility of direct access very robust against disruptions in individual process and control computers (in contrast to the publication DE 19834456A).
  • Metadata objects of any complexity assigned to the process model elements enable optimized management, organization and distribution of a large number of different distributed services in the MetaOS network. From simple yet not optimal organizational principles, improved principles can gradually crystallize and stabilize (addition and change of the mount lists over longer periods).
  • the user interface can be used independently of operating system-specific window managers on various operating systems and enables simultaneous work with MetaOS nodes from different parts of the network.
  • each MetaOS node has its own user interface, any part of the network can be accessed regardless of the networking of the MetaOS nodes.
  • MetaOS nodes The combination of the basic properties of MetaOS nodes, the meta-object concept and the graphical user interface to form an integrated overall concept enables a significantly improved cross-platform work with distributed complex technical process structures and extends technical models to include the organizational cooperation of operators, service personnel, controllers, etc.
  • the distributed data structure and the replication of data records ensures an improved distribution of the data transfer on the network and reduces the data traffic to a necessary minimum. Models can therefore be operated on very weak networks and are always up-to-date even at a decentralized location.
  • MetaOS network The distribution of frequently requested information in the entire network, over several MetaOS nodes with similar information (regarding syntax / semantics and metadata objects) in network areas with high demand increases the performance of the MetaOS network.
  • the decentralized data model can easily be changed from any decentralized location.
  • the structure of the overall virtual model can change dynamically in a decentralized manner without the intervention of a central administrator.
  • Various decentralized virtual devices can be seamlessly combined and combined to form overall structures.
  • Sub-models still work if a higher-level administration fails, and data copies can still be accessed if their source has failed.
  • each computer part can hold a part of the model, there is a very close interlocking of the model with reality, and the virtual model is highly up-to-date. Since each computer node holds the part of the virtual model that the computer controls and monitors in reality, the component model and the entire history of a component model (values, status, documents, statistics, etc.) are retained when a component is repaired or exchanged with computer systems. A machine passport accompanying the runtime can thus be created from each real sub-device.
  • the level of complexity in navigation is reduced by using only a few basic graphic structural elements.
  • Individual nodes which regulate a technical system, for example, can access all current process information of the entire network for local process control
  • the meta-object principle enables the search for special information to form current structured information topologies of any data records.
  • the networkable Kemel cluster allows in combination with the virtual ones
  • Information objects a common decentralized process and information management of any technical data objects and Documents on the real device. This happens within a single, platform-independent structure.
  • MetaOS nodes Due to the multi-core approach in the form of data services and the use of the existing system services for process control, MetaOS nodes are flexible, compact, fast, robust and economical. The required development work and the computing load by MetaOS nodes is very low.
  • MetaOS nodes enable parallel acquisition and distribution of various data services in the form of multifunction gateways.
  • the way it functions as a gateway enables resource and computing power-saving implementation of complex service objects, since existing data services can be used predominantly. This leads to a very simple overall system with little complexity.
  • Object trees can be used to protect existing software investments.
  • a common command language for the communication of all object services allows any Loka-I and remote linking of all objects and can be mapped directly or indirectly to many other protocols (e.g. HTTP, FTP, Telnet, Mail, TCP / IP direct etc.).
  • HTTP HyperText Transfer Protocol
  • Telnet Telnet
  • Mail Telnet
  • TCP Transmission Control Protocol
  • MetaOS node Individual components of a MetaOS node can be easily adapted and expanded.
  • Distributed services eg administration services
  • Distributed services in the network can be grouped into hierarchical groups and act as a directory service.
  • Missing object properties of an information object on a MetaOS node are automatically searched for in other mounted objects. Object properties can thus be distributed over several objects and, if necessary, put together like a puzzle. In this way, data objects can largely be left on the sources.
  • MetaOS nodes When searching in MetaOS nodes, not only addresses can be returned, but completely decentralized applications and databases can be immediately synchronized and started as a response. The way data records are displayed can be defined locally.
  • Services can be distributed across multiple computers.
  • the outsourcing of access authorization and authentication Data services enable access-dependent user management and authentication in MetaOS networks. Any user management and authentication modules can be used in different network areas.
  • Nodes with administrative functions can be operated in secure locations and still be fully integrated in the MetaOS network.
  • symbioses increases the conductivity of node groups with regard to computing load and data transfers through load balancing and the robustness of MetaOS subnets, since each node can act as a server for all data objects of the symbiosis.
  • Each node in the symbiosis holds the same object tree, consisting of all data objects in the symbiosis.
  • Symbiosis enable the user to move data objects transparently to the symbiosis nodes.
  • MetaOS nodes combine the advantages of pure Java clients, with the possibilities of browser plugins and ActiveX X components, freely definable HTML and XML masks, existing Java and web applications and allow the real ones for each group and component Device an optimal representation.
  • the performance of the user interfaces automatically increases with the performance of the imaging technologies used in the browser components.
  • the visualization service that generates the graphical user interfaces is itself part of the MetaOS node and all work tools, i.e.
  • the visualization service itself and all other required components can be fetched directly from the Internet from the object tree of the MetaOS node, which results in a greatly simplified application and administration of the overall system.
  • the use of special, permanently installed clients is also possible.
  • GUI Due to the reusability of most GUI components, the possibility of nesting the partial views that can be represented from different aspects (the elements of the virtual database) enables the creation of low-resource user interfaces that are very efficient even on weak network connections.
  • the basic elements of the GUI are e.g. Also usable on mobile networks, as a user interface for thin clients in low-performance public networks and for applications under difficult conditions in which heat development in the computer systems plays a role.
  • each information object can be displayed in addition to many other display and editing functions in the form of its own window manager with desktop, taskbar and windows, but also as a complete, independent browser, the GUI combines the advantages of classic window managers with modern browser technologies.
  • the dynamic nesting technique used which arranges components of the interaction objects in the different hierarchy levels along the different directions of the display area, manages relationships and hierarchies of data elements of the real device and of external information components with one another much better than completely freely movable window techniques. In addition, it is easier for the user to keep an overview of the real and virtual devices.
  • Data objects in the virtual device and data records embedded therein can be selectively processed in the browser using freely definable graphic control elements.
  • An alternative text or graphic-based navigation in the hierarchical elements of the virtual information systems dynamically forms order groups during navigation, forms global and local temporal navigation sequences for all elements and thus significantly facilitates navigation compared to other techniques.
  • Cross-platform office packages e.g. Star-Office 5.x
  • Star-Office 5.x offer the possibility of extended data type visualization and simultaneous further processing by integrated office and groupware components on a variety of operating systems.
  • technical data objects can be inserted very easily into business-relevant documents. This method also saves switching between applications and saves a great deal of time when it comes to gathering and processing information.
  • the visualization service makes it easy to query, edit and search for and restructure data objects on web and FTP servers.
  • the secondary network is ideally suited for the integration of small technical modules into the overall network. It allows the client-side networking of highly organized small-scale applications of a technical, commercial and documentary nature with other secondary networks (e.g. based on FTP services and web servers) as well as the optically seamless client-side integration into the primary network in a comprehensive organizational principle with minimal use of resources (running on the server side only the FTP or the web server).
  • substructures of web. or FTP servers can be virtually superimposed by internal mounting and in this way data objects with different properties can be formed.
  • the FTP or web servers serve as outsourced decentralized databases (the contents of which can of course also contain dynamic process values), the meta object sets of which can be queried cyclically from the primary network.
  • the secondary network enables the controlled dynamic expansion of the entire database with the simplest Systematic means. Technical and economic difficulties in the installation and maintenance of classic databases are eliminated.
  • the server systems are hardly loaded due to the predominant use of the client's computing capacity.
  • All central kernels can communicate bidirectionally with all central kernels in the network, with several connections being held simultaneously.
  • Drawing 5 Allocation of spatially or thematically related data services to central structures of technical devices
  • WKA 1 central kernel WKA 1 86 Spatially and / or logically related services for WKA 1
  • FIG. 7 Distributed MetaOS node of logically related data
  • Control system 1 Control system 2 with OPC server 104
  • OPC service 105 Measuring system with IEEE 488 interface 106
  • NFS server 107 Control system 1
  • Drawing 8 Distributed MetaOS node of logically related data using the example of a wind turbine 108 wind turbine
  • Type-converted object tree area 126 Proprietary interface area
  • Data service 4 can synchronize the entire tree of the central kernel
  • Drawing 13 Structure of a data object or metadata object
  • Drawing 14 Layering of information of a data element on the central kernel
  • meta objects from data service 3 157 meta objects from data service 3 158 objects and meta objects from data service 2
  • Meta objects of different hierarchy levels and the optional link at the destination are Meta objects of different hierarchy levels and the optional link at the destination.
  • Drawing 17 Use of the synchronization for the analysis (feeding) of data.
  • Drawing 18 Auto configuration through synchronization of information from hierarchically higher central kernels
  • Drawing 19 Schedulinq of data and metadata objects (synchronization) in the central kernel 195 Element 1 with timing information
  • Scheduler initiates the synchronization of objects based on timing information
  • timing information designed as a data object
  • Drawing 20 Synchronization example of data services with priority-controlled overlay of data stocks on a graphical quantity scheme.
  • Sub-database 1 data service 3 Sub-database 2 data service 3
  • Figure 22 Property stratification (mounting) (meta objects and header objects) in the central kernel
  • Drawing 23 Example for the use of operators during the projection layering of syntactically similar element trees.
  • Figure 24 Access to objects in the MetaOS node Access to element Karl, property y2. Element is cached in the central kernel
  • Drawing 25 Mirroring and distribution of data objects Writing the property x to elements Artist in various data services
  • Drawing 28 Formation of a symbiosis (additive layering) node 2 and node 3 mount directories corresponding to node 1
  • Root central kernel WKA 2 320 Root central kernel WKA 3
  • Secondary network node eg Http or FTP server
  • User interface secondary network 354
  • Symiink secondary network starts user interface secondary network
  • FIG. 33 Coupling data stocks secondary network in primary network central kernel 355 OPC service
  • secondary network service 360 secondary network nodes e.g. web or FTP server
  • Drawing 34 Visualization via a data service (e.g. as a Java client)
  • a data service e.g. as a Java client
  • Figure 36 Object tree explorer 378 Explorer basic operating bar
  • Figure 37 Object tree explorer with metadata objects
  • Drawing 38 predefined object view (symbol view)
  • Drawing 40 Object view Object Manager 392 Explorer basic control bar 393 Object 1 (visible)
  • Drawing 45 decoupling a subset of the virtual MetaOS node file tree
  • Figure 46 Graphical separation of the central kernel in the partial data of the data services
  • Drawing 48 Object manager in three-dimensional space
  • Drawing 49 Object manager in three-dimensional representation
  • Drawing 50 A number of abstracted object managers in three-dimensional representation
  • Drawing 51 Three-dimensional object manager with wind power attachments
  • Drawing 53 Mounting scheme for a decentralized globally uniform object tree
  • Top hierarchy consisting of a symbiosis of three nodes 505 nodes with static data 506 hierarchy level 1
  • Hierarchy 3 consists of a symbiosis of two nodes
  • top hierarchies can be simulated after synchronization of lower hierarchies and do not necessarily have to exist
  • Drawing 54 Example of a logical link with wind turbines and solar modules
  • 554 known global environment for all nodes including nodes 1 and 2 (virtual center).
  • MetaOS node A collection of spatially or thematically related services, called a MetaOS node (Fig. 1), is held together by a compact central kernel with an integrated command processor, which defines the communication within a node, structures and organizes the services centrally, caches object data and a rudimentary one Provides access control (Fig. 6). All communication of the services is coordinated via the central kernel.
  • All central kernels can communicate bidirectionally with all central kernels in the network, with several connections being held simultaneously (FIG. 3).
  • MetaOS node Services of the MetaOS node run on different, decentralized underlying physical or logical machines, for example on a QNX real-time computer, a Linux computer and a Java virtual machine (FIG. 7).
  • FIG. 8 shows an example of a distributed MetaOS node using the example of a wind turbine.
  • FIG. 5 shows an assignment example of data services to central kernels in wind power plants
  • MetaOS node In contrast to classic microkernel-based kemel clusters of operating systems, which only have to provide resources for their own hardware in the form of interfaces, a MetaOS node also ensures the provision of more organized logical resources of their own and third-party hardware and operating systems. A service of a Meta-OS object therefore does not differentiate between hardware and software resources (Fig. 9).
  • NFS Network file systems
  • WebNFS WebNFS
  • Samba Samba etc.
  • Directory protocols and network services Jini, LDAP
  • Each service of a MetaOS node is divided into two parts. Part of the service accesses data objects and services located outside of MetaOS nodes (or forms a server for external clients), the other part forms a server structure for the central kernel. In the simplest case this is a simple value, in the most general case dynamically changing object structures (FIG. 10).
  • the various data services of a node are attached (mounted) at any point to a virtual hierarchical object structure (element / cluster tree) of the central kernel.
  • the structure of the mounted services looks exactly like the own virtual object tree (Fig. 11).
  • a wide variety of data structures are combined into one Structure integrated on the central kernel (Fig. 2)
  • Fig. 21 illustrates the attachment of data services in the central kernel of a wind turbine. Multiple central kernels will continue to be in a forest of all
  • Object trees can also be mounted using "syntactic / semantic logic" or other logical object folders, so that syntactically / semantically similar object folders are each merged into a single object folder (FIG. 23).
  • Object trees can also be synchronized by relative mount specifications across one or more hierarchies (Fig. 16). 17 illustrates the possible uses when analyzing data.
  • configuration data from individual central kernels can also be passed on across several hierarchy levels, thus configuring additional nodes. If configuration data is available in several nodes, this is aggregated by the projection mechanism.
  • the synchronization sequences of the elements and data objects in the central kernel are determined by a scheduler in the central kernel, which works with the timing information from the headers. (Fig. 19)
  • Each data set represents a (sub) data tree of the data services
  • One or more databases can be attached to each MetaOS node that store data objects from other object services or write data objects to data services.
  • the central kernel When writing to an element of a central kernel, the central kernel also tries to write to all other mounted elements (FIG. 29).
  • Node 4 also receives node addresses and further information from the metadata of nodes 1 and 3 as loose mount nodes to improve structural stability.
  • a MetaOS node communicates with a user via visualization services.
  • Visualization services are themselves components of MetaOS nodes and communicate with the command processor like the other nodes of the object.
  • a MetaOS node can manage several visualization services on different machines. Each visualization service can generate several user interfaces.
  • Meta-OS nodes with different visualization services on one on one node operation via Telnet, FTP or IMAP mail client (Fig. 34) (361-365).
  • Meta-OS node with a visualization service and web server on two machines. It is operated via a web browser and pagereload. The computing power of the client is not used.
  • the visualization service is provided with its own window manager that is scalable in terms of performance, the graphic resources of which are provided by the web browser (FIG. 35).
  • Embodiment 3 In order to increase the speed of the user interface, a Meta-OS node can be mapped with a modular visualization service as a JavaApplet / JavaBean / ActiveX component, for example in a web browser.
  • the user interface is generated entirely on the client side and implemented in the web browser by HTML / XML elements (Fig. 34 366-368).
  • Fig. 44 shows wind turbines e) decoupling subsets d1) decoupling subsets while maintaining the reference point (2 * object manager one nested) (Fig. 45)
  • mapping of a four-dimensional structure onto a 3-dimensional space results in groups of different structures. If you consider e.g. navigation through the virtual information object (time) as a fourth dimension, one step back from every open window can change larger three-dimensional structural representations (e.g. closing entire subtrees in three-dimensional space).
  • the corresponding visualization service is automatically sent to the client with the required resources.
  • the visualization service also contains a structure description of a scalable browser manager and a browser in the browser.
  • the minimum requirements for the visualization service in example 3 are for the programming language Java Javal .0 / Live Connect / Javascript 1.0 / HTML 3.2 with frame extensions, (important for mobile devices). Since the visualization service only transmits minimal graphic structures, it is very compact and can be transported quickly via cables. By default, nodes are linked in a logical tree shape to form a basic structure (Fig. 52)
  • the detailed linking logic shows the hierarchical mounting diagram in FIG. 53 for the construction of a decentralized, globally uniform object tree, whereby individual nodes can themselves represent symbioses.
  • the mounting scheme creates a uniform global data tree in each node, as well as a regional data area, starting with the local data stocks in which the local data stocks are synchronized with the local data stocks of the lower hierarchies. After the synchronization, higher hierarchy levels can be simulated by lower hierarchy levels and do not have to exist in real life, i.e. They can fail temporarily without endangering the structure of the network.
  • Fig. 54 shows an example game application of the network with decentralized energy systems, in which the virtual center manages the structural data for the network, the uppermost hierarchy the rough structure of the entire network, and structural data supplementing the lower hierarchies.
  • the lower hierarchies synchronize the structural data of the higher hierarchies and combine them with the local structural data
  • Fig. 55 illustrates the basic knowledge of each individual node about the entire network after entering the network and the learning process via the network by navigation.
  • the node When entering the network, the node first learns the structure of the local environment and the structure of the virtual center through synchronization processes. Due to the overlapping of the synchronized, known environments, individual nodes can fail without the basic structure of the network being impaired.
  • Fig. 56 illustrates the simultaneous bidirectional Communication options of a node with the known environment
  • Figure 57 illustrates the distribution of indexes across the network and describes how changes in the network are propagated across the network.
  • changes in the object trees are reported event-oriented, hierarchically lower levels independently ask for changes in higher hierarchy levels by fetching change flags through relative synchronization.

Abstract

The invention relates to a device for the integrated monitoring, control and regulation of complex technical process flows. Said device comprises at least one central kernel with an integrated access control, a separate control for the management of tasks, threads, memories and network capacities and a hierarchic object-tree management structure comprising functions for the program-controlled or manual accumulation and distribution of data elements, the management and communication of services and central kernels, together with their corresponding data structures.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur integrierten Überwachung, Steuerung und Regelung von komplexen technischen VerfahrensabläufenDevice and method for integrated monitoring, control and regulation of complex technical processes
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Modellierung, integrierten Überwachung, Steuerung, Regelung und Datenspeicherung von vorzugsweise mehrteiligen Vorrichtungen und komplexen technischen Verfahrensabläufen. Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der genannten Vorrichtungen für komplexe technische Verfahrensabläufe.The present invention relates to a device and a method for modeling, integrated monitoring, control, regulation and data storage of preferably multi-part devices and complex technical processes. The invention also relates to the use of the devices mentioned for complex technical processes.
Es ist bekannt und üblich, in der Prozeßautomatisierung komplexer automatisierter Industrieanlagen zur Bedienung, Beobachtung und Information virtuelle Komponenten von realen Vorrichtungen zu bilden und diese innerhalb einer oder mehrerer vernetzter Datenverarbeitungsanlagen eines verteilten Datenverarbeitungssystems mittels einer übergeordneten Model Istruktur zu einem Gesamtmodell zu verknüpfen. Das entstehende Gesamtmodell bildet dann auf den genannten Datenverarbeitungsanlagen ein Abbild der realen Industrieanlage. Weiterhin ist bekannt, daß durch Kopplung des Modells mit der realen Anlage mit Hilfe von Informationssende- und Empfangsvorrichtungen die technische Anlage bedient und beobachtet werden kann und so ein Steuer- und Regelungssystem für die Industrieanlage entsteht. Weiterhin ist bekannt, daß über Querverweise, die die realen technischen Verknüpfungen der Industrieanlage realisieren, in dem gebildeten Modell entsprechend den technisch/physikalischen Wirkungsflüssen sinnvoll navigiert werden kann. Darüber hinaus ist bekannt, daß über in die Modellstruktur „eingehängte" weitere lokale oder globale Daten (beispielsweise über das Internet) das Steuerungssystem mit ergänzenden Informationen (z.B. Dokumentation) versorgt werden kann. Weiterhin ist bekannt, das solchermaßen gebildete Modelle mittels einer Internetverbindung von beliebigen Standorten in der Welt bedient werden können. Einen entsprechenden Stand der Technik gibt z.B. die Veröffentlichung mit der Nummer DE 19834456 wieder. Als Beispiel für ein verteiltes Daten Verarbeitungssystem mit zentralem Steuerungsbaustein zur Verarbeitung von technischen Prozessen sei auf die Offenlegungsschrift DE 19741959A1 verwiesen.It is known and customary in the process automation of complex automated industrial plants for operation, observation and information to form virtual components of real devices and to link them within one or more networked data processing systems of a distributed data processing system by means of a superordinate model structure to an overall model. The resulting overall model then forms an image of the real industrial plant on the data processing systems mentioned. Furthermore, it is known that by coupling the model to the real system with the aid of information transmission and reception devices, the technical system can be operated and observed, and a control and regulation system for the industrial system is thus created. Furthermore, it is known that cross-references, which implement the real technical links of the industrial plant, can be used to navigate sensibly in the model formed in accordance with the technical / physical effects. In addition, it is known that the control system can be supplied with additional information (for example, documentation) via further local or global data (for example, via the Internet) "hooked" into the model structure. It is also known that the models formed in this way can be used an Internet connection can be operated from anywhere in the world. A corresponding prior art is, for example, the publication with the number DE 19834456. As an example of a distributed data processing system with a central control module for processing technical processes, reference is made to the published patent application DE 19741959A1.
Die Nachteile des beschriebenen Stands der Technik liegen im wesentlichen in den weitgehend zentralisierten Strukturen begründet. Das gebildete Modell wird aufgrund der vermeintlich einfacheren und übersichtlichen Administration, Sicherheit und Beherrschbarkeit gegenüber vollständig dezentralen Systemen üblicherweise auf nur einer oder wenigen Datenverarbeitungsanlagen gebildet und mit den Aufgaben der Visualisierung, der Bedienung, Beobachtung, der Datenspeicherung, des Informationstransfers und teilweise zusätzlich mit Steuerungs- und Regelungsaufgaben für die gesamte komplexe Automatisierungsanlage belaste. Alle wesentlichen Funktionen werden nur an einem oder wenigen Knotenpunkten angeboten, jedoch nicht an dezentraler Stelle an der Automatisierungsanlage selbst bereitgestellt. Die Skalierbarkeit des Modells wie auch der darauf genutzten Dienste wird durch die technischen Leistungsgrenzen des zentralen Systems stark einschränkt. Die Nachteile der zentralen Knotenpunkte liegen weiterhin darin, daß schnelle und leistungsfähige und damit seht teure Datenverarbeitungsanlagen mit hoher Speicherkapazität benötigt werden. Darüber hinaus ist eine hohe Belastung der Netzinfrastruktur im Bereich der zentralen Datenverarbeitungsanlagen gerade bei schnellen Abtastraten der Überwachung die Folge. Dies macht einen effizienten Einsatz herkömmlicher Systeme auf weit verteilten langsamen Netzen, wie dem weltweiten Internet bei vertretbaren Kosten nahezu unmöglich. Als Beispiel sei die integrierte Überwachung, Steuerung und Regelung mehrerer tausend Windkraftanlagen innerhalb eines virtuellen Großkraftwerks genannt.The disadvantages of the prior art described lie essentially in the largely centralized structures. Due to the supposedly simpler and clear administration, security and manageability compared to completely decentralized systems, the model formed is usually formed on only one or a few data processing systems and with the tasks of visualization, operation, observation, data storage, information transfer and sometimes also with control and control tasks for the entire complex automation system. All essential functions are only offered at one or a few nodes, but are not provided at a decentralized point on the automation system itself. The scalability of the model and the services used on it is severely restricted by the technical performance limits of the central system. The disadvantages of the central nodes continue to be that fast and powerful and therefore very expensive data processing systems with a high storage capacity are required. In addition, a high load on the network infrastructure in the area of the central data processing systems is the result, especially with fast sampling rates of the monitoring. This makes the efficient use of conventional systems on widely distributed slow networks, such as the worldwide Internet, almost impossible at a reasonable cost. One example is the integrated monitoring, control and regulation of several thousand wind turbines within a virtual one Large power plant called.
Die Ausfallwahrscheinlichkeiten von wenigen hochbelasteten Systemen sind im Vergleich zu vielen dezentralen Systemen deutlich höher. Benötigte Informationen liegen bei zentralisierten Systemen im wesentlichen nur an einigen wenigen Orten, jedoch nicht an den Maschinen vor Ort, wo Sie häufig (z.B. für Regelungsprozesse und bei Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten) gebraucht werden. Häufige, eigentlich unnötige Datentransfers sind die Folge. Die Folgen eines Ausfalls zentraler Strukturen sind ungleich höher als bei verteilten Strukturen. Dies beginnt bei der Möglichkeit umfangreicher Datenverluste bei Schäden an Datenträgern reicht über den Ausfall der Erreichbarkeit bei Schäden an der Netzinfrastruktur und kann in den Totalausfall der gesamten Automatisierungsanlage münden, sollten zentrale DV- Strukturen ausfallen oder gewartet werden müssen. Schäden an den zentralen DV-Anlagen müssen dabei nicht nur in den Anlagen selbst begründet liegen, sondern können bei an das Internet angeschlossenen Anlagen auch durch äußere Einwirkungen erfolgen. Häufig wiederkehrende Angriffe unterschiedlichster Art auf große zentrale Webserver mit zum Teil verheerender Wirkung (Totalausfal der betroffenen Systeme) sind im Internet mittlerweile die Regel als die Ausnahme. Komplexe Industrieanlagen mit zentralisierten Datenverarbeitungsfunktionen sind in der gleichen Weise gefährdet, sollten die zentralen Datenverarbeitungsanlagen über das Internet untereinander und mit Benutzern kommunizieren. Weitere Nachteile liegen in der ausschließlich zentralen, sehr arbeitsintensiven und äußerst komplexen Administrierbarkeit großer zentraler Modelle. Eine schnelle und einfache dezentrale Anpassung der Modelle an große strukturelle Änderungen ist durch die zentrale Administration nicht möglich. Das sukzessive Zusammenschalten von mehreren Modellen ist im Allgemeinen ausgeschlossen. Zentrale Modelle ermöglichen auch keine an den jeweiligen Standort angepaßte Informations- und Bedienstruktur (z.B. Global-, Bereichs- und Lokalübersicht) an den technischen Anlagen vor Ort, sondern ermöglichen im Allgemeinen nur eine einzige Standardsicht auf das Modell. Darüber hinaus ist es nicht üblich weitere, dezentral in der Automatisierungsanlage vorhandene DV-Anlagen (z.B. Prozeßsteuerungen) in ein dezentrales, virtuell zentralisiertes Visualisierungs- und Verwaltungsprinzip zu integrieren, sowie Bedien- und Beobachtungsysteme und weitere Dienste für differenzierten Mehrbenutzerbetrieb auszulegen.The failure probabilities of a few highly stressed systems are significantly higher compared to many decentralized systems. With centralized systems, the information required is essentially only at a few locations, but not at the machines on site, where it is frequently used (e.g. for control processes and for maintenance and repair work). This results in frequent, actually unnecessary data transfers. The consequences of a failure of central structures are much higher than with distributed structures. This starts with the possibility of extensive data loss in the event of damage to data carriers, extends to the loss of accessibility in the event of damage to the network infrastructure and can result in the total failure of the entire automation system should central IT structures fail or need maintenance. Damage to the central data processing systems must not only be caused by the systems themselves, but can also be caused by external influences in systems connected to the Internet. Frequently recurring attacks of various kinds on large central web servers with sometimes devastating effects (total failure of the affected systems) have become the rule on the Internet as the exception. Complex industrial plants with centralized data processing functions are at risk in the same way if the central data processing systems communicate with each other and with users via the Internet. Further disadvantages lie in the fact that large central models can only be administered centrally, which is very labor-intensive and extremely complex. Central administration does not allow a quick and easy decentralization of the models to large structural changes. The successive interconnection of several models is generally excluded. Central models also do not allow Information and operating structure (e.g. global, area and local overview) adapted to the respective location on the technical systems on site, but generally only allow a single standard view of the model. In addition, it is not common to integrate other DV systems (e.g. process controls) that are decentralized in the automation system into a decentralized, virtually centralized visualization and management principle, and to design operating and monitoring systems and other services for differentiated multi-user operation.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Leistungsmerkmale des bekannten Stands der Technik auf verteilten Datenverarbeitungsanlagen zu erreichen, bei Vermeidung der oben genannten Nachteile. Darüber hinaus soll die Erfindung zusätzliche Leistungsmerkmale bieten, die den jetzigen Stand der Technik übertreffen und vor allem die Automatisierung und Organisation von verteilten technischen Anlagen in großer Zahl betreffen.The object of the present invention is to achieve the performance features of the known prior art on distributed data processing systems, while avoiding the disadvantages mentioned above. In addition, the invention is intended to offer additional performance features which exceed the current state of the art and, above all, relate to the automation and organization of distributed technical systems in large numbers.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur integrierten Überwachung, Steuerung, Regelung, Analyse und Datenspeicherung von komplexen technischen Verfahrensabläufen basierend auf einzelnen Meß-The invention relates to a device for integrated monitoring, control, regulation, analysis and data storage of complex technical processes based on individual measurement
Analyse-, Regelungs-, Bedien- und Beobachtungs- undAnalysis, control, operating and monitoring and
Speichervorrichtungen.Storage devices.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung, welche wenigstens einen Zentralkernel mit jeweils einer integrierten Zugangskontrolle, separater Kontrolle für die Verwaltung von Tasks, Threads, Speicher, Netzwerkkapazitäten und jeweils eine hierarchisch strukturierte Objektbaumverwaltung mit integrierter Funktion zur programmgesteuerten oder manuellen Sammlung und Verteilung von Datenelementen, Verwaltung und Kommunikation von Diensten und weiteren Zentralkerneln samt zugehörigen Datenstrukturen aufweist (MetaOS-Knoten). Die Vorrichtung kann räumlich und/oder thematisch zusammengehörige physikalische oder logische Geräte oder weitere Zentralkernel als Client oder Serverdienste des MetaOS Knotens aufweisen, die mit der Objektbaumverwaltung des Zentralkernels bei Bedarf gleichzeitig kommunizieren und mindestens ein Dienst der Vorrichtung kann externe Schnittstellen für Bedienung und Beobachtung des verteilten Datenverarbeitungssystems aufweisen. Die Vorrichtung kann weiterhin darauf ausgestaltet sein, daß ein lokaler Zentralkernel während des Betriebs durch Mountvorgänge um beliebige Datendienste und weitere Zentralkernel bei Bedarf erweitert wird und beliebige Datendienste und weitere Zentralkernel bei Bedarf entfernt werden. Weitere externe Zentralkernel und die Dienste eines Zentralkernels weisen den jeweiligen propretären Einzelvorrichtungen zugeordnete und normierte, hierarchisch strukturierte Objektbäume auf. Die Objektbäume der Dienste oder deren Teile werden der Objektbaum Verwaltung des Zentralkernels an beliebigen Stellen zugeordnet (gemountet) und über einen optional programmgesteuerten, auf Reihenfolgen, Prioritäten, Filtern und Operatoren basierenden Projektionsverfahren zu einem resultierenden Objektbaum mit Elementen, welche aus Objekten mehrerer Dienste kombiniert werden, zusammengefügt (synchronisiert) und gespeichert. Jedes Element der Objektbäume von Diensten und Zentralkerneln kann dabei aus einem beliebigen Datenobjekt und optional einer beliebigen Anzahl dem Datenobjekt zugeordneter Metadatenobjekte bestehen und jedem Daten- und Metadatenobjekt ein hierarchisch strukturierter Baum von Headerdatenobjekten zugeordnet sein. Alle Objektbaumelemente aller Datendienste, Zentralkernel und Headerdatenobjekte der verteilten Datenverarbeitungsanlage weisen dabei immer eine identische Grundstruktur auf.This object is achieved by a device which has at least one central kernel, each with an integrated access control, separate control for the management of tasks, threads, memory, network capacities and a hierarchically structured object tree management with integrated function for program-controlled or manual collection and distribution of data elements, Administration and communication of services and other central kernels including associated data structures (MetaOS nodes). The device can have spatially and / or thematically related physical or logical devices or further central kernels as clients or server services of the MetaOS node, which can simultaneously communicate with the object tree management of the central kernel if required, and at least one service of the device can have external interfaces for operating and monitoring the distributed Have data processing system. The device can furthermore be designed such that a local central kernel is expanded during operation by any data services and further central kernels as required, and any data services and further central kernels are removed as required. Other external central kernels and the services of a central kernel have object trees assigned and standardized, hierarchically structured object trees which are assigned to the respective prophetic individual devices. The object trees of the services or their parts are assigned to the object tree management of the central kernel at any point (mounted) and via an optional program-controlled projection procedure based on sequences, priorities, filters and operators to a resulting object tree with elements that are combined from objects of several services , merged (synchronized) and saved. Each element of the object trees of services and central kernels can consist of any data object and optionally any number of metadata objects assigned to the data object and a hierarchically structured tree of header data objects can be assigned to each data and metadata object. All object tree elements of all data services, central kernel and header data objects of the distributed data processing system always have an identical one Basic structure on.
Objekte, Metadatenobjekte und Headerdatenobjekte eines Elements des Zentralkernels können weiterhin in beliebiger Kombination mit dem grundlegenden Projektionsverfahren aus den Diensten des Zentralkernrels und aus weiteren Zentralkerneln in das Element projiziert werden Die Headerdatenobjekte jedes Daten-, und Metadatenobjekts eines Zentralkernels können Timinginformationen zur Synchronisation, Informationen zu Ressourcen des lokalen Standorts (CPU, Speicher, Netzwerkkapazitäten), Log- und Fehlerinformationen, Informationen zur Benutzerverwaltung und Authentisierung, Sicherheit, Transport-, Popularitäts- und Prioritätseigenschaften und Zustand des Datenobjekts, sowie vollständige Informationen über Art und aktuellen Zustand der Bedien- und Beobachtungsvorrichtungen sowieObjects, metadata objects and header data objects of an element of the central kernel can continue to be projected into the element in any combination with the basic projection method from the services of the central kernel and from further central kernels. The header data objects of each data and metadata object of a central kernel can contain timing information for synchronization, information about resources the local location (CPU, memory, network capacities), log and error information, information on user management and authentication, security, transport, popularity and priority properties and status of the data object, as well as complete information on the type and current status of the operator control and monitoring devices and
Beschreibungsinformationen zu den Objekten und zusammengefaßte Informationen über hierarchisch tiefer liegende Objektstrukturen enthalten, welche aus verschiedenen spezialisierten Datendiensten und weiteren Zentralkerneln in eine gemeinsame Headerobjektstruktur des Elements gemountet und projiziert werden.Contain description information about the objects and summarized information about hierarchically lower-lying object structures, which are mounted and projected from various specialized data services and further central kernels into a common header object structure of the element.
Die gleichen Informationstypen der Headerdatenobjekte von beliebigen Zentralkerneln können außerdem durch Mounten, und programmgesteuerte Synchronisation auf ein gemeinsames Headerdatenobjekt projiziert werden.The same information types of the header data objects from any central kernel can also be projected onto a common header data object by mounting and program-controlled synchronization.
Daten-, Metadaten- oder Headerdatenobjekte von Objektbäumen, welche von unterschiedlichen Datendiensten und weiteren Zentralkerneln an die gleiche Stelle im Objektverzeichnis des Zentralkernels gemountet werden, können unter Anwendung von Projektionsprioritäten und syntaktischen, semantischen, logischen und numerischen programmgesteuerten Filtern und Operatoren mit dem Zentralkernel synchronisiert und gespeichert werden. Schließlich können beliebige Objekte, Elemente und Teilstrukturen eines Zentralkernels mit beliebigen Objekten, Elementen und Teilstrukturen weiterer lokaler Datendienste, Bedienschnittstellen oder Zentralkernel und mit beliebigen Objekten, Elementen und Strukturen des eigenen Zentralkernels mit Hilfe einer für alle Besen reibungs- und Kommunikationsvorgänge zwischen Objekten, Elementen und Strukturen einheitlichen Kommandsprache gemountet, gefiltert, mit Operatoren verknüpft und synchronisert werden. Bei Bedarf werden Daten-, Metadaten- und Headerdatenobjekte hierarchisch übergeordneter wie auch untergeordneter Baumelemente können durch Angabe relativer Mountmarken gemountet und synchronisiert.Data, metadata or header data objects from object trees, which are mounted by different data services and other central kernels in the same location in the object directory of the central kernel, can be synchronized with the central kernel using projection priorities and syntactic, semantic, logical and numerical program-controlled filters and operators get saved. Finally, any objects, elements and substructures can be one Central kernel with any objects, elements and substructures of other local data services, user interfaces or central kernels and with any objects, elements and structures of your own central kernel with the help of a common command language for all brushes and communication processes between objects, elements and structures mounted, filtered, with operators linked and synchronized. If required, data, metadata and header data objects of hierarchically higher-level as well as subordinate tree elements can be mounted and synchronized by specifying relative mount marks.
In jedem Zentralkernel der Datenverarbeitungsanlage wird weiterhin ein Index von synchronisierten Objektverzeichnissen, Datenobjekten und Metadatenobjekten angelegt.An index of synchronized object directories, data objects and metadata objects is also created in each central kernel of the data processing system.
Gegenstand der Erfindung ist auch Verfahren zur integrierten Überwachung, Steuerung, Regelung, Analyse und Datenspeicherung von vorzugsweise mehrteiligen komplexen technischen Vorgängen durch beliebige Teilnehmer der verteilten Datenverarbeitungseinrichtung wobei Einzelinformationen, Informationslisten und hierarchisch organisierte Informationsstrukturen aus Daten-, Zustands-, und Funktionsschnittstellen der einzelnen Meß-, Analyse-, Speicher-, Regelungs-, Bedien- und Beobachtungsvorrichtungen und aus Zentralkerneln durch programmgesteuerte Informationsprojektion nach Bedarf in den jeweiligen Objektbäumen der zugeordneten Dienste gekapselt werden. , Erfindungsgemäß können beliebige den Zentralkernel mountende Dienste und weitere Zentralkernel über die in den Zentralkernel projizierten und gespeicherten Informationen aus allen dem Zentralkernel sowie dem Global- und Regionalverzeichnis zugeordneten Vorrichtungen, lesen, beobachten und analysieren und über den entgegengesetzen Vorgang mit Informationen beschreiben und auf diese Weise bedienen, beobachten und regeln.The invention also relates to methods for integrated monitoring, control, regulation, analysis and data storage of preferably multi-part complex technical processes by any participant in the distributed data processing device, wherein individual information, information lists and hierarchically organized information structures from data, status and function interfaces of the individual measurement , Analysis, storage, regulating, operating and monitoring devices and from central kernels can be encapsulated by program-controlled information projection as required in the respective object trees of the assigned services. According to the invention, any services mounting the central kernel and further central kernel can read, observe and analyze about the information projected and stored in the central kernel from all devices assigned to the central kernel and the global and regional directory, and can describe and thus describe the opposite process with information operate, observe and regulate.
Weiterhin kann jedes Datenobjekt und Metadatenobjekt eines Datendienstes oder Zentralkernels durch programmgesteuerte Synchronisation zeitveränderliche Informationen aus den technischen Vorrichtungen kapselnFurthermore, each data object and metadata object of a data service or central kernel can encapsulate time-variable information from the technical devices by program-controlled synchronization
Die programmgesteuerte Synchronisation von Objektstrukturen und Objekten kann durch Scheduler in den Datendiensten gesteuert werden, welche ihre Timinginformationen den Headerdatenobjekten der Ojektbäume entnehmen. Ausgehend von einem anfänglich einzelnen Zentralkernel kann eine logisch verknüpfte Hierarchie von Zentralkerneln aus verteilten Objektbeständen gebildet werden, so daß jeder Zentralkernel der Hierarchie jeweils Zugriff auf einen resultierenden, einheitlich globalen, einem jeweils unterschiedlichen regionalen und einen lokal privaten Objektbaum aus dezentralen Diensten und Elementen erhält, indem jeder Knoten ein Mountschema bildet, so daß jeder Knoten lokale Datendienste in ein lokales privates sowie ein lokales öffentliches Verzeichnis synchronisiert, ein festgelegtes Globalverzeichnis des hierarchisch höherliegenden Verzeichnis an das Wurzelelement seines eigenen Zentralkemel mountet und synchronisiert und öffentliche lokale Objektbestände an die öffentlichen Objektbestände des übergeordneten Knotens im lokalen Globalverzeichnis mountet und synchronisiert und öffentliche regionale Objektbestände der untergeordneten Knoten an den eigenen regionalen Objektbaum mountet. Zusätzlich synchronisert jeder Zentralkernel Datenbestände des virtuellen Zentrums und Datenbestände weiterer Zentralkernel und simuliert mit diesen synchronisierten Datenbständen zeitweise inaktive ausgefallene Zentralkernel für den Zeitraum des Ausfalls. Weiterhin mountet und synchronisiert zur Erhöhung der Strukturstabilität bei Bedarf jeder Zentralkernel im Netz aus einer nur logisch zusammenhängender Gruppe von Zentralkerneln alle Verzeichnisse aller anderen Zentralkernel der Gruppe in einem für die gesamte Gruppe festgelegten Bereichsverzeichnis und bildet mit diesen so eine „Symbiose" Weiterhin können erfindungsgemaß in den Headerobjekten von Diensten dezentral gelagerte Timinginformationen zur Synchronisation, Informationen zu Ressourcen des lokalen Standorts (CPU, Speicher, Netzwerkkapazitäten), Log- und Fehlerinformationen, Informationen zur Benutzerverwaltung und Authentisierung, Sicherheit, Transport-, Popularitäts- und Prioritätseigenschaften und Zustand der Datenobjekte, sowie Informationen über Art und Zustand der Bedien- und Beobachtungsvorrichtungen sowie Beschreibungsinformationen zu den Objekten und zusammengefaßte Informationen über hierarchisch tiefer liegende Objektstrukturen in jeweils eigene private Verzeichnisse, regionale Bereichsverzeichnisse und für alle Zentralkernel immer einheitliche Globalverzeichnisse synchronisiert werden. Änderungen von Datenobjekten, Metadatenobjekten und Headerdatenobjekten in den Objektbäumen von Datendiensten und Zentralkerneln können in den Headerdatenobjekten der jeweiligen Elemente vermerkt werden und der Änderungsvermerk sukzessive an hierarchisch übergeordnete Objekthierarchien übermittelt werden und hierarchisch untergeordnete Objekthierarchien können regelmäßig nach Änderungsvermerken in hierarchisch höheren Elementen nachfragen, so daß Objekt- und Elementveränderungen in allen globalen, regionalen und privaten Objektbaumverzeichnissen bemerkt werden. Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Bedienung und Beobachtung, welche formell dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Gruppe zwei-, oder dreidimensionaler, interaktiver in einem zwei- oder dreidimensionalen Gebiet liegender Komponenten einer grafischen Benutzerschnittstelle a- .. am, bestehend wiederum aus Mengen br..bm- von an lokalen und dezentralen Orten generierten zwei- oder dreidimensionalen interaktiven grafischen Benutzerschnittstellen, in der jede Benutzerschnittstelle der Menge b eine für Sie selbst spezifische zugehörige Menge cL.cn grafischer Basiselemente sowie optional eine Menge an frei definierbaren grafischen Zusatzelementen enthält und die Gestaltung mindestens eines der Basiselemente jeder Mengen c derart ist, daß mindestens eine weitere grafische Benutzerschnittstelle vom Typ der Mengen a oder b oder mindestens eine Benutzerschnittstelle mindestens eines Elements der Menge an Benutzerschnittstellen b in einem Teilgebiet von c vollständig abgebildet werden kann, und die Elemente der Mengen a und b als externe Bedien- und Beobachtungsschnittstellen der Elemente eines oder mehrerer Datendienste im verteilten Daten Verarbeitungssystem dienen, indem Daten durch die Schnittstellen aus dem Datendienst synchronisert und präsentiert werden. Mindestens eines der Basiselemente jeder Mengen c stellt dabei eine eigene Bedien- und Beobachtungsoberfläche mit Objektexplorer, einer Objektleiste ausgewählter Objekte und einer Visualisierungsoberfläche für Objekte dar.The program-controlled synchronization of object structures and objects can be controlled by schedulers in the data services, which take their timing information from the header data objects of the object trees. Starting from an initially individual central kernel, a logically linked hierarchy of central kernels can be formed from distributed object holdings, so that each central kernel of the hierarchy is given access to a resulting, uniformly global, a different regional and a locally private object tree from decentralized services and elements, in that each node forms a mounting scheme, so that each node synchronizes local data services into a local private and a local public directory, mounts and synchronizes a fixed global directory of the hierarchically higher directory to the root element of its own central core, and public local object holdings to the public object holdings of the parent Mounts and synchronizes nodes in the local global directory and mounts public regional object holdings of the subordinate nodes to its own regional object tree. In addition, each central kernel synchronizes databases of the virtual center and databases of other central kernels and simulates temporarily inactive failed central kernels with these synchronized databases for the period of the failure. Furthermore, to increase the structural stability, each central kernel in the network mounts and synchronizes all directories of all other central kernels from a logically connected group of central kernels Group in a range directory defined for the entire group and thus forms a “symbiosis”. According to the invention, timing information for synchronization, information about resources of the local location (CPU, memory, network capacities), log and error information stored decentrally in the header objects of services , Information on user administration and authentication, security, transport, popularity and priority properties and status of the data objects, as well as information on the type and status of the operating and monitoring devices as well as description information on the objects and summarized information on hierarchically lower-level object structures in their own private directories , regional area directories and uniform global directories for all central kernels are always synchronized Changes to data objects, metadata objects and header data objects in the object trees v on Data services and central kernels can be noted in the header data objects of the respective elements and the change note can be successively transmitted to hierarchically higher-level object hierarchies and hierarchically subordinate object hierarchies can regularly request changes in hierarchically higher elements, so that object and element changes in all global, regional and private ones Object tree directories are noticed. The invention also relates to a device for operating and monitoring, which is formally characterized in that a group of two- or three-dimensional, interactive components of a graphical user interface a- .. a m lying in a two- or three-dimensional area, again consisting of Sets br..bm- of two- or three-dimensional interactive graphical user interfaces generated in local and decentralized locations, in the Each user interface of the set b contains an associated set of cL.cn graphical basic elements that is specific to you and optionally a set of freely definable additional graphical elements and the design of at least one of the basic elements of each set c is such that at least one additional graphical user interface is of the set type a or b or at least one user interface of at least one element of the set of user interfaces b can be completely mapped in a sub-area of c, and the elements of sets a and b serve as external operating and observation interfaces of the elements of one or more data services in the distributed data processing system by synchronizing and presenting data through the interfaces from the data service. At least one of the basic elements of each set c represents its own operating and monitoring interface with object explorer, an object bar of selected objects and a visualization interface for objects.
Vorzugsweise können die Verzeichnisstrukturen, Datenobjekte, Metadatenobjekte und Headedatenobjeke und Indizes, die zwischen den Objektbäumen ausgetauscht werden verschlüsselt werden und auf Anforderung auch die Übertragungskanäle während der Übertragung verschlüsselt werden.Preferably, the directory structures, data objects, metadata objects and header data objects and indices that are exchanged between the object trees can be encrypted and, if requested, the transmission channels can also be encrypted during the transmission.
Die Erfindung dient dazu, eine sich dynamisch ändernde Vielzahl von unterschiedlichen verteilten technischen Vorrichtungen, Ereignissen, und zugeordneten Dokumenten und Anwendungen zu einer strukturierten, technisch organisatorischen Einheit (der verteiltenThe invention serves to convert a dynamically changing multitude of different distributed technical devices, events, and assigned documents and applications into a structured, technically organizational unit (the distributed one)
Datenverarbeitungsanlage) effizient zu verschmelzen und diese Einheit sicher, effizient und dynamisch zu organisieren, administrieren und programmgesteuert wie auch manuell technisch und organisatorisch zu optimieren. Darüber hinaus werden mittels zugeordneter dezentral generierter virtueller Vorrichtungen technische Vorrichtungen und zugehöriger Dokumente, sowie Mischformen aus beiden effizient visualisiert, verwaltet und unter Anwendung von programmgesteuerten technischen (Aufbringen mechanischer Kräfte, Beeinflussung von Strömen und technischer Steuereinrichtungen etc..) und nichttechnischen Maßnahmen beeinflußt. Die Erfindung bildet alle grundlegenden Anforderungen an verteilte reale technischer Vorrichtungen in einem virtuell zentralisierten Modell beliebiger verteilter logisch zusammengehöriger Informationen mittels eines einzigen grundlegenden Verfahrens ab und dient der Modellierung, Administration, Bedienung und Beobachtung der Steuer- und Regelungstechniken dieser Vorrichtungen inklusive der optimierten Organisation, Kommunikation und Verteilung von Dokumenten, die für die optimale Funktionsweise der realen Vorrichtung notwendig sind. Die Erfindung dient insbesondere der sicheren vereinheitlichen Beeinflussung und Kontrolle verteilter technischer Prozesse z.B. einer großen Menge global verteilter Automatisierungsanlagen (z.B. verteilte Industrieanlagen, Windparks, thermische und elektrische Solarzellen, Blockheizkraftwerke, Biogasanlagen, Kohlekraftanlagen, Ölkraftanlagen, Gasturbinenanlagen, Kernkraftanlagen, Brennstoffzellenanlagen Wasserkraftanlagen und andere Energieversorgungsanlagen, auch im gemischten Betrieb, für Mobilfunktstationen, vernetzte Bedien- und Beobachtungsgeräte, Pipelinenetze, Stromnetze, Gebäudeautomatisierung in Stadteilen und Verwaltung technischer Infrastrukturen etc..) oder komplexer Industrieanlagen mit Hilfe des Internets. Die verwalteten und gesteuerten Prozesse der realen Vorrichtungen und die zugehörigen Dokumente dürfen beliebig komplex sein, auf Datenverarbeitungseinrichtungen installiert sein, auf verschiedenen Rechnern verteilt sein und sich in der Anzahl dynamisch ändern. Die Beeinflussung der realen Prozesse und Dokumente erfolgt durch eine beliebige Anzahl autorisierter mit unterschiedlichen Rechten ausgestatteter Nutzer und automatisierter Dienste, zu jedem Zeitpunkt und von jedem Ort. Datentransfer, grafische Benutzerschnittstellen und Verwaltung aller Dienste und Informationen werden hierzu in eine vereinheitlichende sichere, plattform- und ortsunabhängige, ressourcenschonende, Analyse-, Abbildungs-, Vernetzungs- Bedien- und Organisationsmethode gefaßt. Die strukturierte Kontrolle einer großen Anzahl realer Prozesse nebst zugehöriger Dokumente wird mit Hilfe metaobjektbasierter Wissensmanagement-, Verteil- und Suchmethoden verbessert, um benötigte ergänzende Kommunikationswege erweitert und mit schon bestehenden thematisch verwandten internetfähigen Anwendungen zu höher organisierten Anwendungskategorien verknüpft. Durch die geringe Kernkomplexität und Einfachheit der Erfindung, durch hohe Modularisierung und Skalierbarkeit, des sehr geringen Ressourcenverbrauchs der Erfindung auf der Prozessebene und einer vollständigen Dezentralisierung aller Basisfunktionen der verteilten Datenverarbeitungsanlage, die für die Modellierung, Kontrolle und Verwaltung der technischen Vorrichtungen benötigt werden, sowie den sicheren Betrieb auf unsicheren Netzen, eignet sich die Erfindung neben der Kontrolle und Verwaltung beliebig komplexer verteilter Industrieprozesse besonders für die vernetzte, effiziente und elegante Verwaltung einer großen Anzahl weit verteilter technischer Kleinstanwendungen.Data processing system) to merge efficiently and to organize, administrate and program-controlled this unit safely, efficiently and dynamically, as well as to optimize it technically and organizationally, as well as manually. In addition, are assigned by means of decentral generated virtual devices technical devices and associated documents, as well as hybrid forms of both efficiently visualized, managed and influenced using program-controlled technical (application of mechanical forces, influencing currents and technical control devices etc.) and non-technical measures. The invention maps all basic requirements for distributed real technical devices in a virtually centralized model of any distributed logically related information by means of a single basic method and is used for modeling, administration, operation and monitoring of the control and regulation techniques of these devices including the optimized organization, communication and distribution of documents necessary for the optimal functioning of the real device. The invention is used in particular for the safe, uniform influencing and control of distributed technical processes, for example a large amount of globally distributed automation systems (for example distributed industrial systems, wind farms, thermal and electrical solar cells, combined heat and power plants, biogas plants, coal-fired power plants, oil-fired power plants, gas turbine plants, nuclear power plants, fuel cell plants, hydropower plants and other energy supply plants, also in mixed operation, for mobile radio stations, networked operating and monitoring devices, pipeline networks, power networks, building automation in urban areas and administration of technical infrastructures etc.) or complex industrial plants with the help of the Internet. The managed and controlled processes of the real devices and the associated documents can be of any complexity, installed on data processing devices, distributed on different computers and dynamically changing in number. Any number of authorized users can influence the real processes and documents different rights of equipped users and automated services, at any time and from any place. Data transfer, graphical user interfaces and management of all services and information are summarized in a standardized, secure, platform and location-independent, resource-saving, analysis, mapping, networking, operating and organizational method. The structured control of a large number of real processes along with the associated documents is improved with the help of meta-object-based knowledge management, distribution and search methods, expanded with the necessary additional communication channels and linked with already thematically related internet-compatible applications to more organized application categories. Due to the low core complexity and simplicity of the invention, due to high modularization and scalability, the very low resource consumption of the invention at the process level and a complete decentralization of all basic functions of the distributed data processing system, which are required for the modeling, control and management of the technical devices, as well as the safe operation on insecure networks, the invention is suitable not only for the control and management of any complex distributed industrial processes, but also for the networked, efficient and elegant management of a large number of widely distributed small technical applications.
Die Erfindung stellt eine sichere, robuste, ressourcenschonende, effiziente Gestaltungslösung für eine Vorrichtung und ein Verfahren zur sicheren, virtuell zentralisierenden Modellierung, Bedienung und Beobachtung, Organisation sowie für den Austausch und Umgang mit einer Vielzahl von verteilten, komplexen internetbasierten Informationen und Prozessen auf Basis realer technischer Vorrichtungen dar. Das erfindungsgemäße System aus Zentralkerneln mit Zentralkontrolle, zugeordneten Diensten und Zugriffskontrolle wird im folgenden „MetaOS" genannt. Die zu verarbeitenden Informationen basieren im wesentlichen auf schnell zeitveränderlichen technischen Prozeß- und Statusinformationen beliebiger Struktur, können jedoch auch Datenbank- und Verzeichnisinformationen etc., technische und organisatorische Dokumente, aber auch beliebige neue und bestehende internetbasierte Anwendungen und Administrationsinformationen enthalten. Die Bündelung der genannten Dienste, Informationen und Anwendungen zu einem übergeordneten, dezentral zu bedienenden, Organisations- undThe invention provides a secure, robust, resource-saving, efficient design solution for a device and a method for secure, virtually centralized modeling, operation and observation, organization, as well as for the exchange and handling of a large number of distributed, complex internet-based information and processes based on real The system according to the invention consisting of central kernels with central control, assigned services and access control is called "MetaOS" in the following. The information to be processed is essentially based on rapidly changing technical process and status information of any structure, but can also contain database and directory information etc., technical and organizational documents, but also any new and existing Internet-based applications and administration information. The bundling of the services, information and applications mentioned in a higher-level, decentralized, organizational and
Kommunikationsprinzip für technische Vorrichtungen, sowie die Vernetzung mehrerer dieser Bündel bildet ein „MetaOS Primärnetz", daß eine verteilte Datenverarbeitungsvorrichtung mit dem Schwerpunkt der dezentralen technischen Prozesskontrolle und Überwachung darstellt. Dieses umgibt alle enthalten Datenobjekte mittels eines einzigen Bedien-, Visualisierungs- und Administrationsprinzips. Bündelungsvorgänge können auf beliebig vielen technischen, logischen und administrativen Ebenen erfolgen und einen standortunabhängigen einheitlichen Zugriff auf alle Basisfunktionen des verteilten Systems ermöglichen. Darüber hinaus soll das MetaOS Primärnetz auf einfache Weise von FTP- und Webservern gelieferte Informationen, die auch zeitveränderliche Prozeßdaten einer technischen Vorrichtung beinhalten können, in die virtuelle Vorrichtung aufnehmen. Die Gesamtheit der Datenobjekte, die von solchen Servern ausschließlich über Standard FTP und HTTP Kommandos übertragen wird, wird im folgenden das „MetaOS Sekundärnetz" genannt. Die Aufgabe des Sekundärnetzes ist es, Datenbestände technischer Kleinanwendungen z.B. weit verteilte Anlagen in der Gebäudeautomation in das Primärnetz zu integrieren. Die virtuelle Vorrichtung soll von kleinsten Prozeßsteuerungen mit HTTP- und FTP-Server bis in die Leitebenen komplexer verteilter Industrie- und Verwaltungsprozesse angewandt werden können. Sie soll in bestehende Infrastrukturen leicht eingefügt werden können, und in der Lage sein, sprunghafte Zunahmen von strukturierten und unstrukturierten Informationen aus einer Vielzahl autarker unzusammenhängender Quellen in den Griff zu bekommen und nutzbringend auszuwerten. MetaOS-Netzwerke aus Primär- und Sekundärnetzen bilden eine vereinheitlichende kompakte Zwischenschicht, die in nahezu beliebige Betriebssystemgruppen, die der Steuerung und Administration technischer Vorrichtungen dienen, eingeklinkt werden können. Dies können spezialisierte Kleinstbetriebssysteme für Prozeßsteuerungen, aber auch komplexe Serverbetriebs-systeme sein. MetaOS fügt sich unterschiedslos in bestehende heterogene Rechnerlandschaften ein. MetaOS-Netze sollen einheitliche Modellierung, Abbildung, Verwaltung, Optimierung, Vernetzung, Mischung und benutzerspezifische Erweiterung beliebiger bestehender lokaler und internetbasierender Dienste und Dokumente von Prozeßebenen bis in Leit- und Verwaltungsebenen ermöglichen.Communication principle for technical devices, as well as the networking of several of these bundles forms a "MetaOS primary network" that represents a distributed data processing device with the focus on decentralized technical process control and monitoring. This surrounds all contained data objects by means of a single operating, visualization and administration principle. Bundling processes can be done on any number of technical, logical and administrative levels and enable location-independent uniform access to all basic functions of the distributed system. In addition, the MetaOS primary network should easily provide information provided by FTP and web servers, which can also include time-varying process data of a technical device , into the virtual device. The entirety of the data objects that are transmitted by such servers exclusively via standard FTP and HTTP commands is stored in the hereinafter referred to as the "MetaOS secondary network". The task of the secondary network is to integrate databases of small technical applications, for example widely distributed systems in building automation, into the primary network. The virtual device should be able to be used from the smallest process controls with HTTP and FTP servers to the management levels of complex, distributed industrial and administrative processes. It should be easy to insert into existing infrastructures and be able to Get to grips with sudden increases in structured and unstructured information from a variety of self-sufficient, unrelated sources and evaluate them in a useful way. MetaOS networks made up of primary and secondary networks form a unifying, compact intermediate layer that can be latched into almost any operating system groups that serve to control and administer technical devices. These can be specialized small operating systems for process controls, but also complex server operating systems. MetaOS fits indiscriminately into existing heterogeneous computer landscapes. MetaOS networks should enable uniform modeling, mapping, management, optimization, networking, mixing and user-specific expansion of any existing local and internet-based services and documents from process levels to management and administration levels.
Mit Hilfe einer Menge unterschiedlich gruppierter, verteilter Objektbäume mit gemeinsamer Kommandosprache, die im weiteren MetaOS-Knoten (Fig.1) genannt werden, werden unterschiedliche Datendienste und Applikationen lokaler, technischer und nichttechnischer Teilprozesse auf eine gemeinsame Datenstruktur (Fig.2) abgebildet bzw. eigene Dienste erzeugt. Die gemeinsame Datenstruktur eines MetaOS-Knotens ist ein virtueller, dynamisch erzeugter, hierarchisch organisierter, veränderlicher Objektbaum (Fig.6) mit integriertem Meta- und Headerobjektkonzept (Fig.12, 13, 16). Datenobjekte eines MetaOS-Knoten werden aus den verschiedenen Informationen der Dienste eines oder mehrerer MetaOS- Knoten virtuell gebildet (Fig. 5,7,8,11 ,12). Die Art der gelieferten Information ist beliebig. Es können neben Datendiensten aus der Prozeßwelt (z.B. über OPC oder direkt von einer AD/DA Wandlerkarte) beispielsweise einfache Dateidienste, Mail, News- und FTP-Dienste, Multimediadienste aber auch Softwarekomponenten, die wiederum auf anderen Informationsdiensten basieren oder über Kommandostrings kommunizieren, sowie komplexe Verzeichnis- und Netzdienste innerhalb einer einzigen Objektstruktur abgebildet werden (Fig.11). Darüber hinaus können Datendienste und Zentralkernel eigene programmgesteuerte Steuer- und Regelvorschriften enthalten und die gelieferten Datenobjekte im virtuellen Objektbaum verarbeiten und verändern. Die Abbildung unterschiedlicher Dienste auf MetaOS-Knoten, die dynamische Vernetzung mehrere MetaOS-Knoten während der Laufzeit und die Interaktion der Objekte untereinander ermöglichst die Bildung eines zeitlich variierenden Verbundes integrierter Multifunktionsgateways. Durch die Möglichkeit des gegenseitigen teilweisen oder vollständigen standortabhängigen «Überdeckens« (im folgenden „mounten" genannt) identischer und ähnlicher Teilmengen virtuell gebildeter Strukturen der verschiedenen MetaOS-Knoten (Fig.4,5) sollen unterschiedliche Datendienststrukturen beispielsweise so gebildet werden können, daß größere physikalische, technische und organisatorische Zusammenhänge von verteilten, sich ändernden realen technischen Vorrichtungen je nach Standort des Nutzers (Bedieners, Administrators etc.) virtuell strukturiert und sinnvoll zusammengeführt werden, dargestellt werden und miteinander in Interaktion treten (Fig.52-55). Es entsteht ein zeit- und ortsabhängiger fluktuierender Informationsverbund unterschiedlichster Informationsquellen, der große Mengen technischer Anlagen effizient verwalten kann. Die Einbindung einer dezentralen, integrierten Cache- und Routingmethode in den Informationsverbund repliziert und verteilt Informationen aus dem Informationsverbund automatisch in Regionen, in denen Sie nachgefragt werden und erhöht so die Leistungsfähigkeit des gesamten virtuellen Vorrichtung (Fig. 26).With the help of a number of differently grouped, distributed object trees with a common command language, which will be called MetaOS nodes (Fig. 1), different data services and applications of local, technical and non-technical sub-processes are mapped to a common data structure (Fig. 2) or generated own services. The common data structure of a MetaOS node is a virtual, dynamically generated, hierarchically organized, variable object tree (Fig. 6) with an integrated meta and header object concept (Fig. 12, 13, 16). Data objects of a MetaOS node are virtually formed from the various information from the services of one or more MetaOS nodes (FIGS. 5, 7, 8, 11, 12). The type of information supplied is arbitrary. In addition to data services from the process world (e.g. via OPC or directly from an AD / DA converter card), simple file services, mail, news and FTP services, Multimedia services but also software components, which in turn are based on other information services or communicate via command strings, as well as complex directory and network services are mapped within a single object structure (Fig. 11). In addition, data services and the central kernel can contain their own program-controlled control and regulation instructions and process and change the data objects supplied in the virtual object tree. The mapping of different services on MetaOS nodes, the dynamic networking of several MetaOS nodes during the runtime and the interaction of the objects with each other enables the formation of a time-varying network of integrated multifunction gateways. Due to the possibility of partial or complete location-dependent “covering” (hereinafter referred to as “mounting”) identical and similar subsets of virtually formed structures of the various MetaOS nodes (FIG. 4.5), for example, different data service structures can be formed in such a way that larger ones Physical, technical and organizational relationships of distributed, changing real technical devices depending on the location of the user (operator, administrator, etc.) are virtually structured and meaningfully merged, displayed and interact with each other (Fig. 52-55) a fluctuating information network that is dependent on time and location and can be used to efficiently manage large quantities of technical systems. The integration of a decentralized, integrated cache and routing method in the information network replicates and distributes information s the information network automatically in regions in which you are in demand and thus increases the performance of the entire virtual device (Fig. 26).
Durch die sukzessive Bildung von Gruppen, Untermodellen, Teilmodellen bis hin zur Bildung von Modellen zur vollständigen Abbildung der realer Vorrichtungen inkl. der dazugehörigen Organisations-, Analyse und Verwaltungsstrukturen sollen alle technischen Vorrichtungen von verteilten Unternehmen und Produktionsanlagen nach und nach aus einfachen Komponenten komplett informationstechnisch abgebildet und ständig von jedem Ort zugreifbar angepaßt werden. In dem entstehenden virtuellen technisch-organisatorischen Komplex soll je nach Standort und Betrachtungsweise in den verschiedenen Informationsbeständen wahlweise unterschiedlich oder einheitlich navigiert und gearbeitet, d.h die technische Anlage beeinflußt werden können, sowie über Suchmechanismen nach beliebigen statischen und dynamischen Informationen effizient recherchiert werden und diese bei Bedarf verändert werden können. Bedien- und Beobachtungsmodelle von technischen Vorrichtungen können Mischformen von ortsbeschreibenden, technisch- komponentenbasierten und klassischen Datenstrukturen (z.B. Dateimanagerstrukturen) in flächiger und räumlicher Form beinhalten. Ein in jedem Knoten eingebautes skalierbares dynamisches Meta- und Headerobjektkonzept, daß mit den Cache-, Routing-, und Suchfunktionen zusammenwirkt, mit Möglichkeit zur Bildung von beliebigen Klassifikationsinformationen, Querverweisen in die eigene Informationsstruktur sowie auf fremde Datenstrukturen erweitert die virtuelle Datenstruktur um Fähigkeiten zum technisch organisatorischen Informations- und Wissensmanagement über eine bisher angelegte, dezentral erzeugte Rahmenstruktur hinaus und verbessert das Anwendungs- und Kontrollwissen an den realen technischen Vorrichtungen. Das Metaobjektkonzept ist besonders effizient auf schwachen Netzwerken mit geringer Übertragungsleistung auf denen große Dokumente in Verbindung mit Prozeßdaten gemeinsam genutzt werden sollen.Through the successive formation of groups, sub-models, sub-models up to the formation of models for the complete mapping of the real Devices including the associated organizational, analysis and administrative structures, all technical devices from distributed companies and production facilities are to be gradually mapped from simple components using complete information technology and constantly adapted to be accessible from any location. The resulting virtual technical-organizational complex should navigate and work differently or uniformly, depending on the location and perspective, in the various information stocks, i.e. the technical system can be influenced, as well as efficiently search for any static and dynamic information using search mechanisms and this if necessary can be changed. Operating and observation models of technical devices can contain mixed forms of location-describing, technically component-based and classic data structures (eg file manager structures) in flat and spatial form. A scalable dynamic meta and header object concept built into each node that interacts with the cache, routing and search functions, with the possibility of creating arbitrary classification information, cross-references to your own information structure as well as to external data structures, extends the virtual data structure with technical skills organizational information and knowledge management beyond a previously created, decentrally generated framework and improves the application and control knowledge of the real technical devices. The meta-object concept is particularly efficient on weak networks with low transmission capacity on which large documents in connection with process data are to be shared.
Das dynamische Meta- und Headerobjektkonzept soll der Vereinfachung und Optimierung von Organisations- und Verwaltungsformen, der Optimierung der Datenübertragung, vereinfachter Informationsgewinnung aus den realen und virtuellen Vorrichtungen und damit letztendlich der Optimierung der Funktionsweise der technischen Vorrichtungen dienen. Weitere Verbesserungen werden durch manuelles „Einhängen" geeigneter zusätzlicher Informationsquellen, durch Verknüpfung verwandter Informationen durch gefilterte Synchronisation im MetaOS-Netzwerk sowie der Nutzung der Cache- und Routingfunktionen erreicht. Beliebige Suchanfragen an die Metaobjekte und Datenobjekte der vernetzten virtuellen Vorrichtung erzeugen strukturierte Informationsuntermengen des Gesamtdatensatzes. Suchergebisse werden in Gebiete mit hoher Nachfrage verteilt, bewertet, verdichtet und bearbeitet und können wiederum an beliebigen Stellen der hierarchischen virtuellen Informationsstrukturen von MetaOS-Knoten eingefügt werden. Das so aus übergeordneten Daten beständen gezogene „Netzwissen" kann zur Optimierung der lokalen realen Prozesse verwandt werden. Die Darstellung von Datenobjekten erfolgt durch eine aus dezentralen Komponenten gebildete, die virtuellen Datenobjekte nutzende, n- dimensionale Gruppe, in einigen Grundeigenschaften einheitlicher im allgemeinen aber sich nur ähnelnder, hierarchisch beliebig schachtel- schicht- und projizierbarer grafischer Benutzterschnittstellen. Jede Benutzterschnittstelle stellt die Ihr zugeordnete Informationsuntermenge aus MetaOS-Knoten auf einem vereinheitlichtem Verzeichnis dar. Die grafischen Objekte der Benutzerschnittstellen können untereinander in Beziehung stehen und ermöglichen die einfache optische Zusammenführung unterschiedlichster verteilter technisch, organisatorisch und syntaktisch/semantisch ähnlicher Informationen zu thematisch zusammenhängenden Informationsobjekten auf unterschiedlichen Organisationsebenen. Aufbau und Anordnung der Benutzerschnittstellen sollen die Verwaltung und Strukturierung von Datenbezügen, von komplexen Datenhierarchien und von zeitlich aufeinander folgenden Bedienfolgen deutlich verbessern. Die Möglichkeit zur weitgehenden Verteilung der Rechenlast für den Aufbau und den Betrieb der Benutzerschnittstellen auf die Rechner, die die Benutzerschnittstellen präsentieren (Fig.7,8), soll den Betrieb von MetaOS-Knoten auch auf sehr leistungsschwachen Datendienstservem sicherstellen.The dynamic meta and header object concept is intended to simplify and optimize organizational and administrative forms Optimization of the data transmission, simplified information extraction from the real and virtual devices and thus ultimately the optimization of the functioning of the technical devices. Further improvements are achieved by manually "hooking" suitable additional information sources, by linking related information by means of filtered synchronization in the MetaOS network and by using the cache and routing functions. Arbitrary search requests to the meta objects and data objects of the networked virtual device generate structured subsets of information of the total data set. Search results are distributed, evaluated, condensed and processed in areas with high demand and can in turn be inserted at any point in the hierarchical virtual information structures of MetaOS nodes. The "network knowledge" thus obtained from superordinate data can be used to optimize the local real processes , The representation of data objects is carried out by a n-dimensional group formed from decentralized components and using the virtual data objects, in some basic properties more uniform but generally only similar, hierarchical graphical user interfaces that can be arbitrarily layered and projected. Each user interface represents the associated subset of information from MetaOS nodes on a unified directory. The graphical objects of the user interfaces can be related to each other and enable the simple visual merging of the most diverse distributed technical, organizational and syntactically / semantically similar information on thematically related information objects on different organizational levels. The structure and arrangement of the user interfaces are intended to manage and structure data references, complex data hierarchies and time significantly improve successive operating sequences. The possibility of largely distributing the computing load for the construction and operation of the user interfaces to the computers that present the user interfaces (FIG. 7, 8) is intended to ensure the operation of MetaOS nodes even on very poorly performing data service servers.
Die Grundkompomponenten der verteilten Datenverarbeitungsanlage sind im wesentlichen aus verschiedenen Bereichen der Technik und der Informationstechnik bekannt, die effiziente und benutzterfreundliche Art und Weise des integrierten Zusammenspiels, die einfache Verknüpfungsmöglichkeit aller Grundkomponenten und die Anwendung auf technische Gerätschaften ermöglichen die hohe Leistungsfähigkeit und Benutzerfreundlichkeit des MetaOS-Netzes und übertreffen so den aktuellen Stand der Technik.The basic components of the distributed data processing system are essentially known from various areas of technology and information technology, the efficient and user-friendly way of integrated interaction, the simple possibility of linking all basic components and the application to technical devices enable the high performance and user-friendliness of the MetaOS network and thus exceed the current state of the art.
Alle für die Bedienung, Beobachtung, Regelung, Analyse, Verwaltung und Datenspeicherung der Automatisierungsanlag(en) benötigten elektronischen und computergesteuerten Anlagen werden zu einem plattformübergreifenden Netzwerk, dem MetaOS-Netzwerk (Fig. 52,53,54,55,56) erweitert, daß je nach Größe und Komplexität der technischen Vorrichtung(en) aus beliebig vielen Netzknoten sowie ergänzenden Netzelementen (dem Sekundärnetz) bestehen kann (Fig. 30 Komponente 334, 338)(Fig. 32 Komponente 352, 353, 354) Einzelne MetaOS-Knoten, die neben der Steuerung und Administration der technischen Vorrichtung durch Kopplung mit der realen technischen Vorrichtung, beliebige allgemeine und spezialisierte Aufgaben im Netzwerk übernehmen können, werden auf Wunsch automatisiert mittels Autokonfiguration in die MetaOS Struktur eingebunden (siehe auch Fig. 18 .relative Synchronisation von Objekten über verschiedene Zentralkernel) oder beliebig inhomogen vernetzt. Jedem MetaOS-Knoten kann mindestens ein spezieller Dienst, der Visualisierungsdienst (Fig. 1 Komponente 7, (Fig. 5 Komponente 73, Fig. 8 Komponente 116) zugeordnet werden. Visualisierungsdienste übernehmen die grafische Darstellung von Datenobjekten im Netzwerk. Die identische Grundstruktur aller Knoten und Dienste im Netzwerk, die es allen Netzteinehmem erlaubt alle im Netzwerk benötigte Aufgaben wahrzunehmen, ermöglicht eine wahlfreie Optimierung des Netzwerks oder dessen Teile hinsichtlich Robustheit, Leiatungsfähigkeit, Sicherheit, einfache Navigation und Administration. Je nach auszuführender Funktion und Leistungsfähigkeit wird eine elektronische Einzelanlage einer technischen Vorrichtung dem Primär- oder dem Sekundärnetz zugeordnet (Fig. 30). Objekte, Metaobjekte, Headerobjekte, Elemente, Datendienste, MetaOS-Knoten, MetaOS-Netzwerke (Primär- und Sekundametze) undAll electronic and computer-controlled systems required for the operation, observation, control, analysis, management and data storage of the automation system (s) are expanded to form a cross-platform network, the MetaOS network (Fig. 52, 53, 54, 55, 56), that Depending on the size and complexity of the technical device (s) can consist of any number of network nodes and additional network elements (the secondary network) (Fig. 30 component 334, 338) (Fig. 32 component 352, 353, 354) Individual MetaOS nodes that in addition to the control and administration of the technical device by coupling with the real technical device, any general and specialized tasks in the network can be automatically integrated into the MetaOS structure by means of autoconfiguration (see also Fig. 18 .relative synchronization of objects via different Central kernel) or any inhomogeneous network. Any MetaOS node can at least one special service is assigned to the visualization service (Fig. 1 component 7, (Fig. 5 component 73, Fig. 8 component 116). Visualization services take over the graphic representation of data objects in the network. The identical basic structure of all nodes and services in the network, which allows all network users to perform all the tasks required in the network, allows the network or its parts to be optimized with regard to robustness, ease of use, security, simple navigation and administration. Depending on the function and performance to be carried out, an electronic individual system of a technical device becomes the primary or assigned to the secondary network (FIG. 30), objects, meta objects, header objects, elements, data services, MetaOS nodes, MetaOS networks (primary and secondary networks) and
Visualisierungsdienste in einem MetaOS-Netzwerk werden mit Hilfe einheitlicher Objekt- .Metaobjekt-, Headerstrukturen,Visualization services in a MetaOS network are created with the help of uniform object, .metaobject, header structures,
Visualisierungsprinzipien und einer einheitlichen Kommandosprache so eng miteinander verknüpft, daß MetaOS-Netzwerke aus unterschiedlichsten Elementen den Benutzern wie eine einzige einheitliche Struktur erscheinen, in der alle Dienste genutzt werden können. Die Komplexität des Netzwerkes wird so verborgen. Darüber hinaus erfüllt die Verknüpfungsstrategie der MetaOS-Knoten alle grundlegenden Anforderungen an Effizienz und Robustheit.Visualization principles and a uniform command language are so closely linked that MetaOS networks made up of different elements appear to users as a single, uniform structure in which all services can be used. The complexity of the network is hidden. In addition, the linking strategy of the MetaOS nodes fulfills all basic requirements for efficiency and robustness.
Ein MetaOS-Knoten zur Modellierung, integrierten Überwachung, Steuerung, Regelung, Analyse und Datenspeicherung von komplexen technischen Verfahrensabläufen besteht aus einem kompakten Zentralkernel mit jeweils einer integrierten rudimentären Zugangskontrolle, separater Kontrolle für die Verwaltung von Tasks, Threads, Speicher, Netzwerkkapazitäten und jeweils einer hierarchisch strukturierten Objektbaumverwaltung mit integrierter Funktion zur programmgesteuerten oder manuellen Sammlung und Verteilung von Datenelementen, Verwaltung und Kommunikation von Diensten und Zentralkerneln samt zugehörigen Datenstrukturen und einer Sammlung von beliebigen spezialisierten Datendiensten (komponenten 4-10), welche räumlich und/oder thematisch zusammengehörige physikalische oder logische Geräte oder weitere Zentralkernel als Client oder Serverdienste des MetaOS Knotens darstellen und die mit der Objektbaumverwaltung des Zentralkernels bei Bedarf gleichzeitig kommunizieren. Mindestens ein Dienst eines MetaOS Knotens kann externe Schnittstellen für Bedienung und Beobachtung des verteilten Datenverarbeitungssystems aufweisen. Ein lokaler Zentralkernel wird bei Bedarf während des Betriebs um beliebige Datendienste und weitere Zentralkemel erweitert und beliebige Datendienste und weitere Zentralkernel werden bei Bedarf entfernt. Alle dem Zentralkernel zugewiesenen Datendienste erscheinen dem Zentralkernel wie weitere Zentralkernel im MetaOS-Netzwerk (Fig. 10 Komponente 125). Über den Zentralkernel, auf den die Datenobjekte der Datendienste projiziert werden, können Anwender, Anlagen, Anwendungen und andere MetaOS-Knoten mit den Datendiensten kommunizieren. Zentralkernel und Datendienste besitzen eine gemeinsame Kommandosprache. Bootvorgänge eines MetaOS-Knotens, sowie die Verwaltung von Tasks, Threads, Speicherbereiche und Netzwerknutzung des Knotens werden durch eine separate Kontrollinstanz verwaltet (Fig. 6 Komponente 89). Die Datendienste des MetaOS-Knotens übernehmen die Kommunikation mit beliebigen externen logischen oder technischen Diensten (z.B. Filesystemen, OPC-Servern für die Prozesskontrolle, Netzwerkdiensten etc..) in Form von Gateways, regeln die Zugriffskontrolle auf die externen Dienste oder stellen eigene Dienste dem Zentralkernel zu Verfügung (z.B. Prozeßregelungen von technischen Teilbereichen der technischen Anlage) (Fig. 11 Komponente 138-140,142). Die Datendienste eines MetaOS-Knotens stellen darüber hinaus Dienste für sichere Benutzerauthentifizierung (Fig. 1 Komponente 6), Zugriffsrechte (Fig. 1 Komponente 5), Netzwerkadministration und Anwenderkommunikation zu Verfügung. Je nach Leistungsfähigkeit und informationstechnischer Ausstattung der Einzelanlagen kann ein MetaOS- Knoten vollständig auf einem einzelnen Rechner laufen oder Datendienste auf mehrere Rechner verteilen (Fig. 7,8).A MetaOS node for modeling, integrated monitoring, control, regulation, analysis and data storage of complex technical process sequences consists of a compact central kernel, each with an integrated rudimentary access control, separate control for the management of tasks, threads, memory, network capacities and one hierarchical structured object tree management with integrated function for program-controlled or manual collection and distribution of data elements, administration and communication of services and central kernels including associated data structures and a collection of any specialized data services (components 4-10), which physically or logically related devices or other central kernels as client or server services of the MetaOS node and communicate with the object tree management of the central kernel at the same time if required. At least one service of a MetaOS node can have external interfaces for operating and monitoring the distributed data processing system. If necessary, a local central kernel is expanded during operation by any data services and further central kernels, and any data services and further central kernels are removed if necessary. All data services assigned to the central kernel appear to the central kernel like other central kernels in the MetaOS network (FIG. 10 component 125). Users, systems, applications and other MetaOS nodes can communicate with the data services via the central kernel, onto which the data objects of the data services are projected. The central kernel and data services have a common command language. Boot processes of a MetaOS node, as well as the administration of tasks, threads, memory areas and network usage of the node are managed by a separate control entity (FIG. 6 component 89). The data services of the MetaOS node take over communication with any external logical or technical services (e.g. file systems, OPC servers for process control, network services etc.) in the form of gateways, regulate access control to external services or provide the central kernel with its own services available (eg process controls of technical sub-areas of the technical system) (Fig. 11 component 138-140,142). The data services of a MetaOS node are above that In addition, services for secure user authentication (FIG. 1 component 6), access rights (FIG. 1 component 5), network administration and user communication are available. Depending on the performance and information technology equipment of the individual systems, a MetaOS node can run completely on a single computer or data services can be distributed over several computers (Fig. 7,8).
Jeder Datendienst eines MetaOS-Knotens ist in zwei Teile aufgeteilt. Der erste Teil des Dienstes greift z.B. auf extern erzeugte Datenobjekte zu und konvertiert bzw. kapselt diese in ein für MetaOS-Knoten gültiges Format bzw. umgekehrt (Fig. 10). Der zweite Teil bildet je nach Funktionalität eine Client und/oder Serverstruktur für den Zentralkernel des MetaOS-Knotens (Fig. 10, Komponente 126). Der zweite Teil erscheint dem Zentralkernel wie ein weiterer Zentralkernel, mit dem dieser kommunizieren kann (Fig. 10 Komponente 125). Im einfachstem Fall stellt ein Datendienst dem Zentralkernel z.B. einfache Werte oder Files, im allgemeinsten Fall komplexe zeitvariante Datenobjekte und Metadatenobjekte bereit und/oder empfängt Sie. Bei Bedarf werden über den Zentralkernel Datenobjekte aus den Datendiensten aufgerufen und verwendet. Datendienste und Zentralkernel stellen Datenelemente, die auch zeitvariante Prozessdaten und Multimediadateien enthalten können, in Form eines, den jeweiligen proprietären Einzelvorrichtungen zugeordneten und normierten, hierarchisch organisierten Objektbaums zur Verfügung, (einer Zerlegung der Schnittstelleninformationen in einfache Elementarobjekte für den Zentralkernel). Einzelinformationen, Informationslisten und hierarchisch organisierte Informationsstrukturen aus Daten-, Zustande-, und Funktionsschnittstellen der einzelnen Meß-, Analyse-, Speicher-, Regelungs-, Bedien- und Beobachtungsvorrichtungen werden hierzu durch programmgesteuerte Informationsprojektion nach Bedarf in den jeweiligen Objektbäumen der zugeordneten Dienste gekapselt. Jedem Element dieser Objektbäume ist im allgemeinsten Fall zusätzlich ein beliebig definierbarer Satz an zeitvarianten Meta- und ein hierarchisch strukturierter Baum von Headerdatenobjekten zugeordnet (Fig. 12).Each data service of a MetaOS node is divided into two parts. The first part of the service, for example, accesses externally generated data objects and converts or encapsulates them into a format valid for MetaOS nodes or vice versa (FIG. 10). Depending on the functionality, the second part forms a client and / or server structure for the central kernel of the MetaOS node (FIG. 10, component 126). The second part appears to the central kernel as another central kernel with which it can communicate (FIG. 10 component 125). In the simplest case, a data service provides the central kernel with, for example, simple values or files, in the most general case with complex time-variant data objects and metadata objects and / or receives them. If necessary, data objects from the data services are called up and used via the central kernel. Data services and the central kernel provide data elements, which can also contain time-variant process data and multimedia files, in the form of a standardized, hierarchically organized object tree assigned to the respective proprietary individual devices (a breakdown of the interface information into simple elementary objects for the central kernel). Individual information, information lists and hierarchically organized information structures from data, status, and function interfaces of the individual measuring, analysis, storage, control, operating and monitoring devices are encapsulated for this purpose by program-controlled information projection as required in the respective object trees of the assigned services. Each In the most general case, elements of these object trees are additionally assigned an arbitrarily definable set of time-variant meta and a hierarchically structured tree of header data objects (FIG. 12).
In die Headerobjekte werden dezentral gelagerte Timinginformationen zur Synchronisation, Informationen zu Ressourcen des lokalen Standorts (CPU, Speicher, Netzwerkkapazitäten), Log- und Fehlerinformationen, Informationen zur Benutzerverwaltung und Authentisierung, Sicherheit, Transport-, Popularitäts- und Prioritätseigenschaften und Zustand der Datenobjekte, sowie Informationen über Art und Zustand der Bedien- und Beobachtungsvorrichtungen sowie Beschreibungsinformationen zu den Objekten und zusammengefaßte Informationen über hierarchisch tiefer liegende Objektstrukturen etc. synchronisiert. Objektbäume bzw. deren Untermengen mit den Elementen der Datendienste werden im einfachsten Fall einfach an beliebigen Stellen einem zentralem, virtuellem hierarchisch organisierten Objektbaum, dessen Rootelement der Zentralkernel bildet, zugeordnet bzw. auf diesen projiziert (Fig. 14). Optional erfolgt dieser Vorgang programmgesteuert unter Zuhilfenahme von Filterlemenen und Operatoren. Dieser Vorgang, der die Abbildungslogik der Datendienste auf dem zentralen Objektbaum definiert, wird im folgenden «mounten« "genannt.The header objects contain decentralized timing information for synchronization, information about resources of the local location (CPU, memory, network capacities), log and error information, information about user management and authentication, security, transport, popularity and priority properties and the state of the data objects, as well as Information about the type and condition of the operating and monitoring devices as well as description information about the objects and summarized information about hierarchically lower-lying object structures etc. are synchronized. In the simplest case, object trees or their subsets with the elements of the data services are simply assigned to, or projected onto, a central, virtual, hierarchically organized object tree, the roule element of which forms the central kernel (FIG. 14). Optionally, this process is program-controlled with the help of filter lemens and operators. This process, which defines the mapping logic of the data services on the central object tree, is called "mount" in the following.
Virtuell "meint, daß der zentrale Objektbaum im Zentralkernel als strukturierender Ordnungsrahmen zum Durchleiten der Objekte und Metadatenobjekte der Datendienste und temporärer Cachespeicher für die Elemente der Datendienste dient. In der Objektstruktur des Zentralkernels sind anfangs nur die Mountpunkte der Datendienste eingetragen, Datenobjekte werden zunächst nicht übertragen. Durch manuelle oder automatisierte Navigation im virtuellen Objektbaum werden dann sukzessive Strukturdaten, Metadatenobjekte und Datenobjekte in den virtuellen Objektbaum übertragen. Dieser Abbildungsvorgang wird im folgenden Synchronisation" genannt. Der entgegengesetzte Vorgang der „Verteilung" von Daten, die von einem Anwender in den zentralen Objektbaum geschrieben werden und in einen oder mehrere gemountete Datendienste geschrieben werden, erfolgt auf analoge Art und Weise. Darüber hinaus können in den virtuellen hierarchischen Objektbaum des Zentralkernels Objekte eingefügt werden, die Verweise auf die Positionen anderer Objekte in Form von symbolischen Links im virtuellen Objektbaum bilden. Die Objekte selber wiederum speichern die Positionen der Verweise in den Ihnen zugeordneten Headerdatenobjekten. Ändert sich die Position eines Zielobjekts im virtuellen Dateibaum, so werden durch den Zentralkernel die Zielpositionen der Verweise so angepaßt, das die symbolischen Links wieder auf das Zielobjekt verweisen. Zeitvariante Daten, die aus Datendiensten gelesen, oder in Datendienste geschrieben werden sollen, werden im virtuellen Objektbaum durch manuell vom Benutzer gesteuerte Refreshzyklen oder alternativ programmgesteuert durch einen Scheduler (Fig. 19) welcher seine Daten aus den Headerdatenobjekten der Objektbäume bezieht aktualisiert. Mehrere Datendienste eines MetaOS-Knotens können an gleicher Stelle im virtuellem Objektbaum gemountet sein.Virtual "means that the central object tree in the central kernel serves as a structuring framework for passing through the objects and metadata objects of the data services and temporary cache memory for the elements of the data services. Initially, only the mount points of the data services are entered in the object structure of the central kernel, data objects are initially not transferred Manual or automated navigation in the virtual object tree then successively transfers structural data, metadata objects and data objects into the virtual object tree. This mapping process is called "synchronization" in the following. The opposite process of "Distribution" of data written by a user in the central object tree and written in one or more mounted data services is carried out in an analogous manner. In addition, objects can be inserted into the virtual hierarchical object tree of the central kernel that refer to form the positions of other objects in the form of symbolic links in the virtual object tree. The objects themselves store the positions of the references in the header data objects assigned to them. If the position of a target object in the virtual file tree changes, the target positions of the references are adjusted by the central kernel The symbolic links refer back to the target object.Time variant data that are to be read from data services or written to data services are stored in the virtual object tree by means of refresh cycles manually controlled by the user or alternatively program-controlled by a scheduler (Fig. 19 ) which gets its data from the header data objects of the object trees updated. Several data services of a MetaOS node can be mounted in the same place in the virtual object tree.
Die Objektbäume mehrere Datendienste werden in diesem Fall durch virtuelles transparentes „Ubereinanderiegen", d.h. durch Projektion nach verschiedenen Prioritäten und optional unter Anwendung von syntaktischen, semantischen, logischen und numerischen programmgesteuerten Filtern und Operatoren, miteinander verschmolzen, d.h. daß verschiedene Datenobjekte aus verschiedenen Datendiensten, aber gleicher Position in den jeweiligen lokalen Objektbäumen im zentralen Objektbaum in den Elementen eines Verzeichnis gesammelt werden, und verschiedene Objekte gleicher Elemente an gleichenIn this case, the object trees of several data services are merged with one another by virtue of virtual transparent "superimposition", ie by projection according to different priorities and optionally using syntactic, semantic, logical and numerical program-controlled filters and operators, ie different data objects from different data services same position in the respective local object trees in the central object tree in the elements of a directory, and different objects of the same elements in the same
Positionen in verschiedenen Datendiensten ebenfalls im zentralenPositions in various data services also in the central
Objektbaum in einem Element zusammengeführt und gespeichert werden. Die Zusammenführung von Objekten, Metadatenobjekten und Headerdatenobjekten eines Elements des Zentralkernels erfolgt in beliebiger Kombination mit dem grundlegenden Projektionsverfahren aus den Diensten des Zentralkernrels und aus weiteren Zentralkerneln. Die Informationen der Headerdatenobjekte jedes Daten-, und Metadatenobjekts eines Zentralkernels werden beispielsweise aus verschiedenen spezialisierten Datendiensten und weiteren Zentralkerneln in eine gemeinsame Headerobjektstruktur des Elements gemountet und synchronisiert.Object tree can be merged into one element and saved. The merging of objects, metadata objects and Header data objects of an element of the central kernel are made in any combination with the basic projection method from the services of the central kernel and from other central kernels. The information of the header data objects of each data and metadata object of a central kernel are, for example, mounted and synchronized from different specialized data services and further central kernels into a common header object structure of the element.
Der Zugriff auf vom Zentralkemel aus gesehene identische Objekte in verschiedenen Datendiensten wird über den Datendiensten zugeordnete Prioritäten geregelt. Aus mehreren unterschiedlichen Datendienste eines MetaOS-Knotens wird so eine vereinheitliche geordnete Datenstruktur auf dem Zentralkernel abgebildet, die von den Visualisierungsdiensten im MetaOS-Netzwerk vollständig oder in Teilmengen zu Verfügung gestellt wird. Die Vorgehensweise gilt neben den beschriebenen Lesevorgängen aus den Datendiensten, in gleicher Weise für Schreibvorgänge und Ausführungsvorgänge von Programmcode auf den Datendiensten unter Beachtung von eventuellen Schreib, Lese und Ausführungsrechten. Darüber hinaus können verschiedene Objektbäume auch mittels, syntaktisch/semantischer Operatoren (z.B. über Platzhalter in den Objektnamen (Fig. 23)) oder beliebige andere Operatoren synchronisiert werden (siehe auch Kapitel Informationssuche in MetaOS-Netzen), so daß syntaktisch/semantisch ähnliche Objektordner von Datendiensten jeweils zu einem einzigen Objektordner verschmolzen werden, und angesprochen werden können. Datendienste werden so programmiert, daß diese zur Laufzeit eines MetaOS-Knotens in den Knoten eingebracht (gemountet) und wieder entfernt werden können. Ein MetaOS-Primärnetz ist ein beliebiger Zusammenschluß beliebig vieler MetaOS-Knoten, in denen Zentralkernel und zugehörige Datendienste miteinander direkt oder über andere MetaOS-Knotenketten (Proxiketten) kommunizieren (Fig. 4). Vernetzung und Kommunikation im Primärnetz folgen denselben Prinzipien wie die Vernetzung und Kommunikation zwischen Datendiensten und Zentralkernel. Unterschiede bestehen darin, daß im Gegensatz zu einem Datendienst, der nur innerhalb eines MetaOS-Knotens mit dem Zentralkernel und mit den anderen Datendiensten nur eingeschränkt kommunizieren kann, jeder Zentralkernel mit allen anderen Zentralkerneln im MetaOS-Primärnetz kommunizieren kann, wobei gleichzeitige Kommunikation mit mehreren anderen Knoten und lokalen Datendiensten erlaubt ist (Fig. 3,4). Darüber hinaus kann im Gegensatz zu Datendiensten, die Objektbäume anderer Datendienste nur am Wurzelelement Ihres eigenen Objektbaums mounten können, jeder MetaOS-Knoten beliebige Datenobjekte an beliebiger Stelle aus den Zentralkernel jedes anderen MetaOS-Knoten mounten und synchronisieren (Fig. 11). Auf diese Weise können somit Datenobjekte aus externen Datendiensten übernommen werden bzw. Datenobjekte beliebiger MetaOS-Knoten einfach strukturiert und zusammengeführt werden. Da Datenobjekte beim Synchronisieren auf dem Zentralkernel des Zielknotens gecached werden, besteht im Allgemeinen keine Notwendigkeit, Datensätze gezielt zu verschieben oder zu kopieren. Die Mechanismen des Primärnetzes werden neben der technischen, strukturierten Verwaltung der technischen Anlagen im Netzwerk auf gleiche Weise für Zwecke der zentralen und dezentralen Authentifikation, Zugangsverwaltung, Administration sowie für Datenreplizierung zur Erhöhung der Performance und Robustheit des Netzes eingesetzt. Ein Primärnetz wird gebildet, indem von einem anfänglich einzelnen Zentralkernel als virtuellem Zentrum mit weiteren Zentralkerneln ein logisch verknüpftes hierarchisches Netzwerk von Zentralkerneln aus verteilten Objektbeständen gemountet wird, so daß jeder Zentralkernel der Hierarchie jeweils Zugriff auf ein resultierendes, einheitlich netzwerkweit globales Verzeichnis (virtuelle Zentralisierung), ein jeweils unterschiedliches regionales Bereichsverzeichnis logisch zusammenhängender Elemente und ein lokales Verzeichnis gebildet aus den dezentral liegenden Diensten und Elementen erhält, indem jeder Knoten ein Mountschema mit anderem Knoten bildet, so daß jeder Knoten lokale Datendienste in ein lokales privates sowie auf Wunsch in ein lokales öffentliches Bereichsverzeichnis logisch zusammenhängender Elemente synchronisiert, ein festgelegtes Globalverzeichnis eines hierarchisch höherliegenden Zentralkernels an das Wurzelelement seines eigenen Zentralkernels mountet und synchronisiert und öffentliche lokale Bereichsverzeichnisse an die öffentlichen Bereichsverzeichnisse des übergeordneten Knotens im lokalen Globalverzeichnis mountet und synchronisiert und öffentliche regionale Bereichsverzeichnisse von untergeordneten Knoten an das eigene regionale Objektverzeichnis mountet. Für synchronisierte Datenbstände (Objektverzeichnisse, Elemente, Datenobjekte und Metadatenobjekte) auf einzelnen Zentralkerneln wird darüberhinaus jeweils ein Index aller bekannten lokalen und synchronisierter Bereichsdaten pro Zentralkernel angelegt. Auch diese werden virtuell zu einem Globalindex zusammengeschaltet. Änderungen von Datenobjekten, Metadatenobjekten und Headerdatenobjekten in den Objektbäumen von Datendiensten und Zentralkerneln werden in den Headerdatenobjekten der jeweiligen Elemente vermerkt. Änderungsvermerke werden sukzessive an hierarchisch übergeordnete Objekthierarchien übermittelt und hierarchisch untergeordnete Objekthierarchien fragen regelmäßig nach Änderungsvermerken in hierarchisch höheren Elementen. Objekt- und Elementveränderungen werden so in allen globalen, regionalen und privaten Objektbaumverzeichnissen bemerkt, die mit diesen Datenbeständen arbeiten. Zentralkernel m Netzwerk synchronisieren standardmäßig Datenbestände des virtuellen Zentrums und ihrer lokalen Umgebung (hierarchsich höhere und niedere Umgebung). Fällt ein Zentralkernel im Netzwerk aus werden mit diesen gecacheten synchronisierten Datenbständen zeitweise inaktive ausgefallene Zentralkernel für den Zeitraum des Ausfalls simuliertAccess to identical objects seen from the central Kemel in different data services is regulated via priorities assigned to the data services. From several different data services of a MetaOS node, a standardized, ordered data structure is mapped on the central kernel, which is made available in full or in part by the visualization services in the MetaOS network. The procedure applies in addition to the described read operations from the data services, in the same way for write operations and execution operations of program code on the data services, taking into account any write, read and execution rights. In addition, various object trees can also be synchronized using syntactic / semantic operators (e.g. using placeholders in the object names (Fig. 23)) or any other operator (see also chapter Information search in MetaOS networks), so that syntactically / semantically similar object folders from Data services can be merged into a single object folder and addressed. Data services are programmed in such a way that they can be inserted (mounted) into the node and removed again at runtime of a MetaOS node. A MetaOS primary network is an arbitrary combination of any number of MetaOS nodes in which the central kernel and associated data services communicate with one another directly or via other MetaOS node chains (proxy chains) (FIG. 4). Networking and communication in the primary network follow the same principles as networking and communication between data services and the central kernel. The differences are that, unlike a data service that can only communicate within a MetaOS node with the central kernel and with the other data services to a limited extent, each central kernel can communicate with all other central kernels in the MetaOS primary network, with simultaneous communication with several others Nodes and local data services is allowed (Fig. 3,4). In addition, in contrast to data services, which can only mount object trees from other data services at the root element of your own object tree, each MetaOS node can mount and synchronize any data objects at any location from the central kernel of every other MetaOS node (Fig. 11). In this way, data objects from external data services can be taken over or data objects of any MetaOS nodes can be easily structured and merged. Since data objects are cached on the central kernel of the target node during synchronization, there is generally no need to move or copy data records in a targeted manner. In addition to the technical, structured management of the technical systems in the network, the mechanisms of the primary network are used in the same way for the purposes of central and decentralized authentication, access management, administration and for data replication to increase the performance and robustness of the network. A primary network is formed by a logically linked hierarchical network of central kernels from an initially individual central kernel as a virtual center with further central kernels distributed object holdings is mounted, so that each central kernel of the hierarchy has access to a resulting, uniform network-wide global directory (virtual centralization), a different regional directory of logically related elements and a local directory formed from the decentralized services and elements Node forms a mounting scheme with other nodes, so that each node synchronizes local data services into a local private and, if desired, a local public area directory of logically related elements, mounts and synchronizes a defined global directory of a hierarchically higher central kernel to the root element of its own central kernel and public local Range directories are mounted and synchronized to the public range directories of the parent node in the local global directory and public region all area directories of subordinate nodes are mounted to their own regional object directory. For synchronized data sets (object directories, elements, data objects and metadata objects) on individual central kernels, an index of all known local and synchronized area data per central kernel is also created. These are also virtually interconnected to form a global index. Changes to data objects, metadata objects and header data objects in the object trees of data services and central kernels are noted in the header data objects of the respective elements. Change notes are successively transmitted to hierarchically higher-level object hierarchies and hierarchically lower-level object hierarchies regularly ask for change notes in hierarchically higher elements. Object and element changes are noticed in all global, regional and private object tree directories, with these Databases work. Central kernel in the network synchronize data sets of the virtual center and its local environment (hierarchically higher and lower environment) as standard. If a central kernel in the network fails, these cached, synchronized datasets are used to simulate temporarily inactive failed central kernels for the period of the failure
In der Praxis ist es in vielen Fällen aufgrund vorhandener technischer Strukturen und der strukturellen Einfachheit halber üblich, die physikalischen und logischen Netzwerke zur Steuerung und Überwachung technischer Einrichtungen in Form von verteilten hierarchischen, baumartigen Strukturen aufzubauen. Benutzer des Netzes können so auf einer einzigen Struktur arbeiten. Bei einer sich ändernden hohen Anzahl weit verteilter technischer Anlagen, die zudem noch teilweise auf ungesicherten Netzen betrieben werden, ist diese Vernetzungsstategie jedoch hinsichtlich , Datensicherheit, Ausfallsicherheit, zentraler Administrationsmöglichkeiten und Leistungsfähigkeit (Bildung von Flaschenhälsen auf Teilstrecken des Netzes) problematisch. Bei Ausfall einzelner Verbindungen, schneller Übertragungsstrecken bzw. einzelner MetaOS-Knoten können ganze Teilgebiete aus dem Netzwerk herausfallen oder aufgrund von Bandbreitenproblemen faktisch nicht mehr nutzbar sein. Zentrale benutzerfreundliche Administrations- und Sicherheitskonzepte für das Netzwerk in Form von Verzeichnisdiensten sind in solchen Fällen nicht nutzbar. Ein gezielter manueller Aufbau von redundanten Verbindungen zwischen MetaOS-Knoten ist bei sehr großen Netzwerken hinsichtlich Arbeitsaufwand, struktureller Übersichtlichkeit und Wartbarkeit nur sehr schwierig möglich. Um Stabilität, Robustheit, Sicherheit und zentrale Administrierbarkeit unter den geschilderten Randbedingungen auch in hierarchisch strukturierten MetaOS-Netzen gewährleisten zu können, wird in jedem MetaOS-Knoten die Möglichkeit integriert, sich mit anderen Knoten im Netzwerk zu »Symbiosen«, (kooperiemden Gruppen) zusammenzuschließen, deren Stabilität und Geschwindigkeit die einzelner Knoten übertrifft.In practice, due to existing technical structures and structural simplicity, it is common in many cases to set up the physical and logical networks for controlling and monitoring technical facilities in the form of distributed hierarchical, tree-like structures. Network users can thus work on a single structure. With a changing high number of widely distributed technical systems that are also partly operated on unsecured networks, this networking strategy is problematic with regard to data security, reliability, central administration options and performance (formation of bottlenecks on sections of the network). If individual connections, fast transmission links or individual MetaOS nodes fail, entire sub-areas can drop out of the network or can no longer be used due to bandwidth problems. Central user-friendly administration and security concepts for the network in the form of directory services cannot be used in such cases. A targeted manual establishment of redundant connections between MetaOS nodes is very difficult with very large networks in terms of workload, structural clarity and maintainability. In order to be able to guarantee stability, robustness, security and central administrability under the described boundary conditions even in hierarchically structured MetaOS networks, the possibility is integrated in every MetaOS node to "symbiose" with other nodes in the network, (cooperating groups) whose stability and speed exceed the individual nodes.
Eine »Symbiose« ist eine Gruppe von MetaOS-Knoten, die im MetaOS- Netzwerk die kleinste funktionsfähige Untermenge mit Möglichkeiten zur zentralen Administration, Authentifizierung, Benutzer- und Ressourcenverwaltung unter den Nebenbedingungen hoher Performance und Robustheit bildet. »Symbiosen« bestehen jedoch nicht notwendigerweise aus geographisch benachbarten Gruppen von MetaOS- Knoten, sondern aus logisch zusammengehörenden MetaOS-KNoten und können über das MetaOS-Netzwerk verstreut angeordnet sein und dem MetaOS- Netzwerk stabile Bereiche aus verteilten, logisch zusammengehörigen Elementen aufprägen. Im folgenden werden die Elemente Ressourcenverwaltung, Performance und Robustheit betrachtet. Jeder Zentralkernel eines MetaOS-Knotens aus einer nur logisch zusammenhängender Gruppe von weiteren Zentralkerneln mountet und synchronisiert alle Verzeichnisse aller anderen Zentralkernel der Gruppe in einem für die gesamte Gruppe festgelegten Bereichsverzeichnis und bildet mit diesen so eine Symbiose (Fig. 28,29). Auf diese Weise entsteht auf jedem Knoten der Symbiose ein einheitlicher Blick auf alle in der Symbiose vorhandenen Daten. Verschiebevorgänge von Datenobjekte und Verzeichnissen von einem Knoten der Symbiose zu einem anderen, oder Kopiervorgänge bleiben für den Benutzer der Symbiose vollständig transparent. Änderungen in der Anordnung der Datenobjekte auf dem Bereichsobjektbaum der Symbiose entstehen nicht und die Notwendigkeit zum Ändern von Mountpunkten, um auf verschobene Datenobjekte zuzugreifen entfällt. Einzelne Knoten einer Symbiose können so sehr leicht gewartet werden, indem Datensätze während der Wartung kurzfristig auf Nachbarknoten ausgelagert werden, und für den Benutzer weiterhin an der gleichen Stelle zu Verfügung stehen. Die Verzeichnisse mit den auf den jeweiligen Knoten lokal vorhandenen Datenobjekte werden in den Headerobjekten gesondert gekennzeichnet um die Übersicht über auf den Knoten original vorhandenen Datenobjekten zu erleichtern. Werden Datenobjekte der Symbiose an einem Konten der Symbiose von einem externen Knoten oder einem Benutzer angefordert, schaut der Symbioseknoten zunächst in den eigenen Datenbeständen und im Cache des Zentralkernels nach. Sind diese nicht in den eigenen Datenbeständen vorhanden, sondern in anderen Knoten der Symbiose, werden die lokalen Datenobjekte mit denen des Zielrechners synchronisiert, und so eine Kopie der Datenobjekte sowie Quellenreferenzen und Angaben über Verfallszeiträume der Datenobjekte und Metadatenobjekte auf dem Cache des Zentral kern eis abgelegt. Angeforderte Datensätze werden so innerhalb einer Symbiose repliziert, und die Leistungsfähigkeit einer Symbiose bezüglich Anfragen erhöht sich. Dies gilt besonders für häufige Suchvorgänge auf Datenbeständen. Sollte der Zielrechner oder dessen Datenobjekte zeitweise nicht oder nur schlecht, z.B. wegen hoher Prozessorlast zugänglich sein, werden die anderen Knoten der Symbiose nach Kopien der Datensätze im Cache (Fig. 31) angefragt. Nur für Teile der Datenkopie, deren Verfallsdatum überschritten ist, wird auf den Originaldatensatz zurückgegriffen. Eine Symbiose von MetaOS-Knoten erfüllt somit grundlegende Anforderungen an ein verteiltes Objektverzeichnis mit dynamischen Objekten. Zum Bezug der Informationen werden, wie bei allen anderen Administrationsvorgängen auch, die Mount- und Synchronisationsmöglichkeiten der einzelnen MetaOS-Knoten genutzt. Andere Knoten im Netzwerk, die nicht zur Symbiose gehören, die jedoch einen Knoten einer Symbiose mounten (z.B. hierarchisch höhere Knoten), empfangen automatisch alle weiteren Adressen der Symbiosemitglieder. Sollte der gemountete Symbioseknoten ausfallen, wird ersatzweise automatisch ein weiterer Knoten der Symbiose gemountet. Der Zugriff auf alle verbliebenen Datenobjekte der Symbiose inklusive der Kopien in den Caches der Zentralkernel bleiben somit erhalten. Der beschriebene Aufbau einer Symbiose ermöglicht einen sehr benutzerfreundlichen Zugriff auf Datenobjekte einer Symbiose, bei noch relativ einfachem und übersichtlichem Mountschema, bei massiver Ausnutzung von Redundanzen und nur lokaler kurzfristiger Zusatzbelastung des Netzes durch Erzeugung von lokalen Datenkopien in der Symbiose. Darüber hinaus können mit dem beschriebenen Verfahren in globalen Mounthierarchien robuste Bereiche gebildet werden.A "symbiosis" is a group of MetaOS nodes that form the smallest functional subset in the MetaOS network with options for central administration, authentication, user and resource management under the constraints of high performance and robustness. However, "symbioses" do not necessarily consist of geographically neighboring groups of MetaOS nodes, but of logically related MetaOS nodes and can be arranged scattered over the MetaOS network and impress stable areas of distributed, logically related elements on the MetaOS network. The elements of resource management, performance and robustness are considered below. Each central kernel of a MetaOS node from a logically connected group of further central kernels mounts and synchronizes all directories of all other central kernels in the group in a range directory defined for the entire group and thus forms a symbiosis (Fig. 28, 29). In this way, a uniform view of all the data in the symbiosis is created on every node of the symbiosis. Moving data objects and directories from one node of the symbiosis to another, or copying processes remain completely transparent to the user of the symbiosis. There are no changes in the arrangement of the data objects on the area object tree of the symbiosis and there is no need to change mount points in order to access shifted data objects. Individual nodes of a symbiosis can be maintained very easily in that data records are temporarily relocated to neighboring nodes during maintenance and are still available to the user in the same place. The directories with the data objects available locally on the respective nodes are marked separately in the header objects in order to facilitate an overview of the original data objects on the nodes. If data objects of the symbiosis are requested from an external node or a user on an account of the symbiosis, the symbiosis node first looks in its own databases and in the cache of the central kernel. If these are not available in your own databases, but in other nodes of the symbiosis, the local data objects are synchronized with those of the target computer, and a copy of the data objects as well as source references and information about the expiry periods of the data objects and metadata objects are stored in the cache of the central core , Requested data records are replicated within a symbiosis, and the performance of a symbiosis regarding inquiries increases. This is especially true for frequent searches on databases. If the target computer or its data objects are temporarily not or only poorly accessible, for example due to high processor load, the other nodes of the symbiosis are requested for copies of the data records in the cache (FIG. 31). The original data record is only used for parts of the data copy whose expiry date has passed. A symbiosis of MetaOS nodes thus fulfills basic requirements for a distributed object directory with dynamic objects. As with all other administration processes, the mount and synchronization options of the individual MetaOS nodes are used to obtain the information. Other nodes in the network that do not belong to the symbiosis, but which mount a node of a symbiosis (eg hierarchically higher nodes), automatically receive all other addresses of the symbiotic members. Should the mounted symbiosis node fail, another node of the symbiosis will be automatically replaced instead. Access to all remaining data objects of the symbiosis including the copies in the Caches of the central kernel are therefore preserved. The described structure of a symbiosis enables a very user-friendly access to data objects of a symbiosis, with a relatively simple and clear mounting scheme, with massive use of redundancies and only local short-term additional load on the network by generating local data copies in the symbiosis. In addition, the described method can be used to create robust areas in global mount hierarchies.
Ein MetaOS-Sekundämetz besteht aus einer Menge von FTP- und Webservern, die dem Primärnetz zugeordnet sind. Im Unterschied zum Primärnetz sind die Elemente des Sekundärnetzes nicht in der Lage mit MetaOS-Knoten und anderen Primärnetzelementen in der Sprache des Primärnetzes zu kommunizieren. Die Metadatenobjekte beliebiger Datenobjekte des Primämetzes können jedoch durch ergänzende Datenfiles auf den FTP- und Webservern so nachgestellt werden, daß MetaOS-Knoten des Primärnetzes über einen FTP- oder HTTP-fähigen Datendienst in der Lage sind, Datenobjekte aus dem Sekundärnetz ohne Konvertierung zu visualisieren, zu lesen und wieder in das Sekundärnetz zu schreiben. Da Sekundärnetzelemente, wie auch Primärnetzelemente, über einen eigenen Visualisierungsdienst verfügen, der über das Netz zum Benutzer übertragen wird (siehe Kapitel »Die Funktionsweise der grafischen Bedienschnittstellen«), und Metadatenobjekte auf Primär- und Sekundärnetz strukturell identisch verwaltet werden, können für den Benutzer die Elemente des Primär- und Sekundärnetz optisch identisch dargestellt werden. Die Datenelemente des Sekundärnetzes können aufgrund der eigenen Benutzeroberfläche auch eigenständig visualisiert und bearbeitet werden.A secondary MetaOS network consists of a number of FTP and web servers that are assigned to the primary network. In contrast to the primary network, the elements of the secondary network are unable to communicate with MetaOS nodes and other primary network elements in the language of the primary network. The metadata objects of any data objects of the primary network can, however, be adjusted by means of additional data files on the FTP and web servers so that MetaOS nodes of the primary network are able to visualize data objects from the secondary network without conversion via an FTP or HTTP-capable data service. to read and write back to the secondary network. Since secondary network elements, as well as primary network elements, have their own visualization service, which is transmitted to the user via the network (see chapter »How the graphical user interfaces work«), and metadata objects on the primary and secondary network can be managed in a structurally identical manner Elements of the primary and secondary network are shown in an identical manner. The data elements of the secondary network can also be independently visualized and edited due to the own user interface.
Die Bedienung eines MetaOS-Netzwerkes weist, um eine effizienteOperating a MetaOS network indicates an efficient
Nutzung großer MetaOS Netzwerke mit mehreren tausend MetaOS- Knoten und einer großen Anzahl Benutzer von jedem Ort eines weltweiten Netzwerk zu gewährleisten einige besondere Eigenschaften auf.Use of large MetaOS networks with several thousand MetaOS nodes and a large number of users from anywhere in the world Network to ensure some special properties.
Jeder Knoten des Primärnetzes wie auch des Sekundärnetzes kann Träger mindestens einer eigenen Benutzerschnittstelle sein. Diese ist als Datendienst ausgelegt, und wird vom Zentralkernel wie ein weiterer Zentralkernel behandelt, d.h sie verfügt über einen eigenen virtuellen Objektbaum und kommuniziert mit Hilfe der einheitlichen Kommandosprache mit dem Zentralkerneln. Die Benutzerschnittstelle wird bei Bedarf zu den Benutzern übertragen und kann beliebige Teilmengen aller lokalen und lokal gemountete Datenobjekte darstellen, indem sie Datenobjekte aus dem Zentralkernel mountet und synchronisiert. Jedes Element kann darüber hinaus alle benötigten Informationen für seine Darstelllung in seinen Headerdaten speichern. Die Benutzerschnittstelle ist somit integraler Teil eines MetaOS-Knotens. Dem Benutzer stehen am jedem Knoten ohne aufwendige Datenbankabfrage daher im Allgemeinen alle für diesen Knoten bzw. der zugehörigen Symbiose relevanten Datenobjekte bereit.Each node of the primary network as well as the secondary network can be the carrier of at least one of its own user interfaces. This is designed as a data service and is treated by the central kernel like another central kernel, i.e. it has its own virtual object tree and communicates with the central kernel using the uniform command language. The user interface is transmitted to the users when required and can represent any subsets of all local and locally mounted data objects by mounting and synchronizing data objects from the central kernel. In addition, each element can save all the information it needs to display it in its header data. The user interface is therefore an integral part of a MetaOS node. The user is therefore generally provided with all the data objects relevant to this node or the associated symbiosis at each node without a complex database query.
Die Benutzerschnittstellen aller Knoten arbeiten alle nach demselben Bedien- und Visualisierungsprinzip. Unterschiede zwischenThe user interfaces of all nodes work on the same operating and visualization principle. differences between
Benutzeroberflächen bestehen nur in einigen frei definierbaren Designelementen, um z.B. unterschiedliche technische Bereiche visuell zu kennzeichnen.User interfaces only consist of a few freely definable design elements, e.g. to to visually identify different technical areas.
Die Datenbestände mehrerer gemounteter MetaOS-Knoten einesThe datasets of several mounted MetaOS nodes one
MetaOS-Netzwerkes können durch Kommunikation mit denMetaOS networks can be communicated with
Nachbarknoten über die Benutzerschnittstelle eines MetaOS-Knotens abgefragt werden.Adjacent nodes can be queried via the user interface of a MetaOS node.
Um komfortable und schnelle Arbeit auf den Bedienschnittstellen zu ermöglichen, werden Änderungen in der Bedienoberfläche durch den Visualisierungsdienst im Client selbst generiert und nicht durch MetaOS- Knoten generiert. Diese Eigenschaft erlaubt auch den Betrieb der grafischen Bedienschnittstellen auf dem Sekundärnetz.In order to enable comfortable and fast work on the user interfaces, changes in the user interface are generated by the visualization service in the client itself and not by MetaOS nodes. This property also allows the operation of the graphical user interfaces on the secondary network.
Alle grundlegenden Mount-, Synchronisations- und Filtermechanismen der Zentralkernel können auch auf die Datenbstände der Benutzerschnittstellen angewendet werden. Die Benutzerschnittstellen erlauben die Ansicht eines oder mehrerer Datenobjekte samt Metadatenobjekte in verschiedenen Standardansichten und in vom Benutzer oder durch Headerdaten beliebig frei definierbaren Ansichten.All basic mount, synchronization and filter mechanisms of the central kernel can also be applied to the data stocks of the user interfaces. The user interfaces allow the view of one or more data objects including metadata objects in various standard views and in views freely definable by the user or by header data.
Standardansichten: \ Objektübersicht:Standard views: \ Object overview:
In der Objektübersicht werden Teilmengen der Strukturdaten (z.B. Verzeichnistrukturen und enthaltene Dateien) eines MetaOS-Knotens inklusive gemounteter MetaOS-Objekte dargestellt. Diese Darstellungsart entspricht im wesentlichen der Darstellung eines Dateimanagers bzw. Dateiexplorers mitIn the object overview, subsets of the structural data (e.g. directory structures and contained files) of a MetaOS node including mounted MetaOS objects are shown. This type of representation essentially corresponds to the representation of a file manager or file explorer
Zoomfunktion. Durch Anwahl eines Objekts wird in die Ansicht der entsprechenden Unterhierarchie" bzw. in eine Defaultansicht eines Objekts selbst gewechselt.Zoom function. Selecting an object switches to the view of the corresponding sub-hierarchy " or to a default view of an object itself.
X Metaobjektexplorer: Der Metaobjektexplorer erweitert die Objektübersicht um die tabellarische Ansicht,. Vorschau und Bearbeitung von frei definierbaren und wählbaren Metaobjektgruppen. \ Objektansicht:X Meta object explorer: The meta object explorer extends the object overview with the tabular view. Preview and editing of freely definable and selectable meta object groups. \ Object view:
In der Objektansicht (Fig. 39) wird der Inhalt eines Datenobjekts ohne ihre Metadatenobjekte angezeigt. Die Objektansicht enthält die Möglichkeit, Datenobjekte innerhalb eines „Browsers" anzuzeigen. Unter einem „Browser" wird eine Funktionseineit verstanden, welche . Daten mindestens derIn the object view (Fig. 39) the content of a data object is displayed without its metadata objects. The object view contains the possibility of displaying data objects within a "browser". A "browser" is understood to mean a functional unit which. Data at least the
Beschreibungssprache HTML 3.2 oder einer vergleichbaren Sprache oder einer erweiterten Version oder XML 1.0 interpretieren und darstellen kann, eine Scriptsprache wie Javascript 1.0, Phyton oder eine vergleichbare Sprache beherrscht, eine Programmiersprache entsprechend mindestens der Java 1.0 Spezifikation oder eine vergleichbare Sprache beherrscht, die Darstellung von Frames beherrscht und eine Schnittstelle vergleichbar des Netscape LiveConnetct Standards oder eines vergleichbaren Standards enthält, sowie Erweiterungsmodule im Browser verwalten kann.Descriptive language HTML 3.2 or a comparable one Can interpret and display language or an extended version or XML 1.0, master a script language such as Javascript 1.0, Phyton or a comparable language, master a programming language according to at least the Java 1.0 specification or a comparable language, master the display of frames and an interface comparable to the Contains Netscape LiveConnetct standards or a comparable standard, and can manage extension modules in the browser.
\ Ansicht Objektmanager:\ View object manager:
Die Ansicht »Objektmanager« (Fig. 40) ist die für die effiziente Nutzung großer MetaOS-Netzwerke wichtigste Ansicht. Die Ansicht »Objektmanager« beinhaltet im Grundzustand dieThe "Object manager" view (Fig. 40) is the most important view for the efficient use of large MetaOS networks. The »Object manager« view contains the
Ansicht »Elementübersicht«, eine mindestens zweidimensionalen Objektübersicht (Fig. 40 Komponente 394), die Symbole und Grafikobjekte mit symbolischen Links in die eigene Elementhierarchie verwalten kann und eine Objektleiste aller ausgewählten bzw. aktiven Elemente im Desktop. Durch»Element overview« view, an at least two-dimensional object overview (Fig. 40 Component 394) that can manage symbols and graphic objects with symbolic links in your own element hierarchy and an object bar of all selected or active elements in the desktop. By
Anwahl eines Objekts in der Elementübersicht oder der Elementleiste erscheinen auf dem Desktop Objekte, die den Inhalt des angewählten Objekts präsentieren (z.B. Inhalte von Dateien und Verzeichnissen). Einzelne Desktopobjekte können durch Vergößerung zeitweise die gesamte grafischeWhen you select an object in the element overview or the element bar, objects appear on the desktop that present the content of the selected object (e.g. contents of files and directories). Individual desktop objects can temporarily enlarge the entire graphic
Bedienfläche vollständig belegen, d.h sie legen sich wie ein Blatt über den bisher aktuellen Objektmanager und können in der Ansicht eines neuen Objektmanagers präsentiert werden. Dies liegt an der besondere Eigenschaft der Desktopobjekte , daß diese wiederum in allen möglichen Ansichten der genutzten grafischen Benutzterschnittstelle dargestellt werden können. Auf diese Weise kann ein grafischer Zoomeffekt in den Datenbaum realisiert werden. Darüber hinaus wird ein Mechanismus implementiert, der es erlaubt, in den Desktopobjekten die grafischen Bedienoberflächen des Sekundärnetzes und andererFully occupy the control surface, ie they lay like a sheet over the current object manager and can be presented in the view of a new object manager. This is due to the special property of the desktop objects that they in turn in all possible views of the used graphical user interface can be displayed. In this way, a graphic zoom effect can be implemented in the data tree. In addition, a mechanism is implemented that allows the graphical user interfaces of the secondary network and others in the desktop objects
MetaOS-Koten einzublenden (Fig. 32 Komponente 353). Im beschriebenen Beispiel kann ein Desktopobjekt also die Ansichten Objektübersicht, Metaobjektexplorer, Objektansicht und Objektmanager als Standardansichten neben den freidefinierten Ansichten darstellen. Mit Hilfe der Objektübersicht ist es also möglich beliebige Objektmanager beliebig oft ineinander zu schachteln und so eine grafische Präsentation von Teilen der Objektbäume zu präsentieren (Fig. 43,44). Durch temporäres Vergrößern können so beliebig viele Objektmanager übereinandergelegt(geschichtet) werden. Es können auf dieseShow MetaOS-Koten (Fig. 32 component 353). In the example described, a desktop object can therefore display the object overview, meta object explorer, object view and object manager views as standard views in addition to the freely defined views. With the help of the object overview it is possible to nest any number of object managers into each other as often as required and thus to present a graphical presentation of parts of the object trees (Fig. 43, 44). By temporarily increasing the size, any number of object managers can be stacked on top of one another. It can be on this
Weise mehrere »Stapel« von Objektmanagern auf einer Benutzerschnittstelle entstehen. Durch Verkleinern auf die Ursprungsgröße der Objekte können die Schachtelungen in einer Ebene vollständig grafisch dargestellt werden. Bezüge zwischen einzelnen geöffneten Datenobjekten bleiben so für den Benutzter erhalten. Da alle Zustandsdaten für die grafische Repräsentation in den angezeigten Objekten selber gelagert werden, können auf mehrere Objektdesktops alle Mount- undIn this way, several "batches" of object managers can be created on one user interface. By reducing the size to the original size of the objects, the nestings can be displayed completely graphically on one level. References between individual open data objects are retained for the user. Since all status data for the graphical representation are stored in the displayed objects themselves, all mount and
Synchronisationsvorgänge des MetaOS Netzes angewandt werden und diese zu einem resultierenden Desktop projiziert werden. In verallgemeinerter formaler Sprache wird eine Bentuzeroberfläche dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe zwei-, oder dreidimensionaler, interaktiver in einem zwei- oder dreidimensionalen Gebiet liegender Komponenten einer grafischen Benutzerschnittstelle ai .. am, bestehend wiederum aus Mengen br..bm' von an lokalen und dezentralen Orten generierten zwei- oder dreidimensionalen interaktiven grafischen Benutzerschnittstellen, in der jede Benutzerschnittstelle der Menge b eine für Sie selbst spezifische zugehörige Menge d ..cn grafischer Basiselemente sowie optional eine Menge an frei definierbaren grafischen Zusatzelementen enthält und die Gestaltung mindestens eines der Basiselemente jeder Mengen c derart ist, daß mindestens eine weitere grafische Benutzerschnittstelle vom Typ der Mengen a oder b oder mindestens eine Benutzerschnittstelle mindestens einesSynchronization processes of the MetaOS network are applied and these are projected to a resulting desktop. In generalized formal language, a user interface is characterized in that a group of two- or three-dimensional, interactive components of a graphical user interface ai .. a m , which are located in a two- or three-dimensional area, consist again from sets br..b m ' of two- or three-dimensional interactive graphical user interfaces generated at local and decentralized locations, in which each user interface of set b contains an associated set of basic graphic elements as well as optionally a set of freely definable ones contains additional graphic elements and the design of at least one of the basic elements of each set c is such that at least one further graphical user interface of the type of sets a or b or at least one user interface of at least one
Elements der Menge an Benutzerschnittstellen b in einem Teilgebiet von c vollständig abgebildet werden kann, und die Elemente der Mengen a und b als externe Bedien- und Beobachtungsschnittstellen der Elemente eines oder mehrerer Datendienste im verteilten Datenverarbeitungssystem dienen, indem Daten durch die Schnittstellen aus dem Datendienst synchronisert, verteilt und präsentiert werden.Elements of the set of user interfaces b can be completely mapped in a sub-area of c, and the elements of sets a and b serve as external control and monitoring interfaces of the elements of one or more data services in the distributed data processing system by synchronizing data through the interfaces from the data service , distributed and presented.
Mit Tasten für Rückwärts und Vorwärtsbetrieb kann in der Historie jedes geöffneten Desktopobjekts navigiert werden. Ein Aufwärts-Taste ermöglicht ein grfisches »Hochsteigen« in den Elementbäumen. Mit Hilfe der beschriebenen Objektdesktops, die jedem Objekt im Elementbaum zugeordnet werden kpönnen, können Links auf weitere relevante Objekte im Objektbaum gelegt werden. Die Schachtel- und Zoomtechnik des Objektmanagers in Kombination mit den lokalen Historiefunktonen ermöglicht so ein effizientes Navigieren in großen Datenbeständen ohne die Orientierung im Netzwerk zu verlieren. Das Problem des »Lost inYou can navigate through the history of each open desktop object using the buttons for backward and forward operation. An up button allows you to »climb« in the element trees. With the help of the described object desktops, which can be assigned to each object in the element tree, links to other relevant objects can be placed in the object tree. The nesting and zoom technology of the object manager in combination with the local history functions enables efficient navigation in large data sets without losing orientation in the network. The problem of the »Lost in
Space«, welches z.B. bei Webbrowsern beim Navigieren im Internet entsteht entfällt vollständig. Die geöffneten Desktopobjekte werden im Desktop automatisch angeordnet und können über die Objektleiste temporär minimiert werden (wie in einer herkömmlichen Benutzeroberfläche). Die automatische Anordnung und die Möglichkeit zur Minimierung umfangreicher geschlachteter Datenstrukturen in der Objektleiste erleichtert die Navigation in den Datenobjekten.Space «, which is created for example by web browsers when navigating the Internet, is completely eliminated. The opened desktop objects are automatically arranged in the desktop and can be accessed via the object bar can be temporarily minimized (as in a conventional user interface). The automatic arrangement and the possibility to minimize extensive slaughtered data structures in the object bar facilitate navigation in the data objects.
Durch symbolische Links aus der Objekthierarchie auf beliebige URLs und IP-Adressen können neben systemeigenen Informationen z.B. auch externe internetbasierte Anwendungen z.B. in den Objektmanager eingeblendet und bearbeitet werden (z.B. das Sekundärnetz).With symbolic links from the object hierarchy to any URLs and IP addresses, in addition to native information, e.g. also external internet-based applications e.g. displayed and edited in the object manager (e.g. the secondary network).
Die Kommandosprache ist die flexible einheitliche Basis für das gesamte Geschehen innerhalb eines MetaOS-Netzwerkes. Auf deren einfachen effizienten Struktur basiert die Kommunikation auf den Objektbäumen eines MetaOS-Zentralkemels mit den Datendiensten in der gleichen Weise wie mit den grafischen Benutzerschnittstellen und darüber hinaus die Kommunikation der Zentralkernel im MetaOS-Netzwerk einschließlich der selbstkonfϊgurierenden Bildung von Symbiosen und globalen Verzeichnisbäumen und die Kommunikation von Elementen und Objekten. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß beliebige Objekte, Elemente und Teilstrukturen eines Zentralkernels mit beliebigen Objekten, Elementen und Teilstrukturen weiterer lokaler Datendienste, Bedienschnittstellen oder Zentralkernel und mit beliebigen Objekten, Elementen und Strukturen des eigenen Zentralkernels gemountet, gefiltert, mit Operatoren verknüpft und synchronisert und verteilt werden und daß Daten-, Metadaten- und Headerdatenobjekte hierarchisch übergeordneter wie auch untergeordneter Baumelemente durch Angabe relativer Mountmarken gemountet,synchronisiert und verteilt werdenThe command language is the flexible, uniform basis for everything that happens within a MetaOS network. Based on their simple, efficient structure, communication is based on the object trees of a MetaOS central kernel with the data services in the same way as with the graphical user interfaces and, furthermore, the communication of the central kernel in the MetaOS network including the self-confϊguring configuration of symbioses and global directory trees and the communication of elements and objects. It is characterized in that any objects, elements and substructures of a central kernel with any objects, elements and substructures of other local data services, user interfaces or central kernels and with any objects, elements and structures of its own central kernel are mounted, filtered, linked with operators and synchronized and distributed and that data, metadata and header data objects of hierarchically higher as well as subordinate tree elements are mounted, synchronized and distributed by specifying relative mount marks
Auf die Kommandosprache wird darüber hinaus auch die Zugriffsverwaltung, die Benutzerkommunikation und die Administration aller Dienste im Netzwerk abgebildet. Die Mächtigkeit der Kommandosprache kann dadurch erklärt werden, daß alle im MetaOS- Netz verfügbaren Elemente auf einfachen strukturell identischen Objektbäumen mit Objekten und Metaobjekten, welche wiederum die gleiche Struktur haben, abgebildet sind. Alle für verteilte Netzwerke wichtigen internen und extern angekoppelten Dienste lassen sich auf solche Objektbäume als gemeinsame Basis abbilden, und beliebig miteinander verschalten. So entsteht ein einheitliches Objektumfeld, auf deren effizienten Manipulation und Organisation eine Kommandosprache neben einigen wenigen anderen Grundfunktionen sehr einfach zu optimieren ist. Alle der Kommandosprache „wesensfremden" nicht direkt abbildbaren Elemente, die z.B. Benutzerverwaltung,The access language, user communication and administration are also added to the command language of all services in the network. The power of the command language can be explained by the fact that all elements available in the MetaOS network are mapped onto simple structurally identical object trees with objects and meta objects, which in turn have the same structure. All internal and externally connected services that are important for distributed networks can be mapped onto such object trees as a common basis and interconnected as required. This creates a uniform object environment, on the efficient manipulation and organization of which a command language can be very easily optimized in addition to a few other basic functions. All elements that cannot be directly mapped to the command language "non-essential", such as user management,
Wissenmanagementmethoden und spezielle Kommunikationsformen mit externen Diensten betreffen, werden über die den Objekten zugeordneten Metaobjekte durch das MetaOS-Netzwerk transportiert (getunnelt) und erst in den spezialisierten Datendiensten interpretiert.Knowledge management methods and special forms of communication with external services are transported (tunneled) via the meta objects assigned to the objects and are only interpreted in the specialized data services.
Zur effizienten und sicheren Nutzung großer weitverteilter MetaOS- Netzwerke mit vielen Benutzern auf unsicheren Netzwerken wird eine auf unterschiedliche Anforderungen anpaßbare flexible und datentechnisch effiziente Benutzer-, Rechteverwaltungs- sowie Authentifizierungsstrategie benötigt. Die Anforderungen bezüglich Sicherheit und Administrierbarkeit können je nach Art der zu steuernden Anlagen und den hierfür benötigten Sicherheitsvorkehrungen in unterschiedlichen Bereichen eines Netzes stark variieren. Ein zentrale Verwaltung ist technisch und wirtschaftlich unrentabel. Aus diesem Grund sind Benutzer- und Rechteverwaltungen und die Authentifizierungsstrategien nur in rudimentärer Form lokal in die Zentralkerneln von Knoten integriert, und weitergehende Dienste werden über die grundlegenden Mount-und Synchronisationsmöglichkeiten der MetaOS-Knoten von speziellen lokalen Datendiensten oder anderen MetaOS-Knoten zu den Elementen im Objektbaum gemountet. MetaOS- Knoten können so auf unterschiedliche Anforderungen angepaßt werden. Darüberhinaus werden dezentral implementierte Benutzer, Rechte und Authentifizierungsstrategien, welche den einzelnen Elemtnen in den Objektbäumen zugeordnet sind durch Mount- undIn order to use large, widely distributed MetaOS networks with many users on insecure networks efficiently and securely, a flexible, data-technically efficient user, rights management and authentication strategy that is adaptable to different requirements is required. The requirements with regard to security and manageability can vary greatly depending on the type of system to be controlled and the security measures required for this in different areas of a network. Central administration is technically and economically unprofitable. For this reason, user and rights management and the authentication strategies are only integrated in a rudimentary form locally into the central kernels of nodes, and further services are provided by the special mount and synchronization options of the MetaOS nodes of special local data services or others MetaOS node mounted to the elements in the object tree. MetaOS nodes can thus be adapted to different requirements. In addition, decentrally implemented users, rights and authentication strategies, which are assigned to the individual elements in the object trees by mount and
Synchronisationsvorgänge unter Nutzung von Filtern in globalen und regionalen Verzeichnisbäumen strukturiert und virtuell zentralisiert und so von jedem Ort einfach zugänglich gemacht.Synchronization processes using filters in global and regional directory trees are structured and virtually centralized, making them easily accessible from any location.
Ein MetaOS-Knoten im Grundzustand .bestehend nur aus dem Zentralkernel und optional der grafischen Benutzerschnittstelle besitzt keine festgelegte Benutzerverwaltung und ist als lokales Einbenutztersystem ausgelegt. Jeder Benutzer, der sich an einem Knoten anmeldet wird als Defaultuser eingestuft und besitzt vollen Zugriff auf alle im MetaOS-Knoten verfügbaren Daten. Eventuelle Zugriffsbeschränkungen bestehen nur auf gemounteten externen Datendiensten deren Zugangsbeschränkungen über Metadatenobjekte auf den Zentralkemel durchgereicht werden. Der einzige für einen MetaOS- Knoten bekannte Benutzer, der Defaultuser, kann nach Einwahl ein Paßwort vergeben, daß auf dem Zentralkernel verschlüsselt gelagert wird. Nach Vergabe eines Paßwortes für den Defaultuser haben weitere Benutzer nach Anmeldung mit einem beliebigen Namen nur Zugriff auf Datenobjekte von vom Zentralkernel freigegebenen besonderen öffentlichen Defaultverzeichnissen (z.B ein Globalverzeichnis und ein Regionalverzeichnis). Dies erlaubt auch nicht angemeldeten und authentifizierten Benutzern die Navigation in MetaOS-Netzwerken. Werden die öffentlichen Verzeichnisse vom Defaultnutzer gesperrt, ist der Zugriff auf den Knoten für andere Nutzer vollständig gesperrt. Jeder mit einem beliebigen Namen an einem MetaOS-Knoten angemeldete Benutzer wird vom Zentralkernel in eine ständig aktualisierte Benutzerliste eingetragen, welche in den Objektbäumen des Zentralkernels selbst gespeichert ist. Alle Benutzerlisten eines MetaOS Netzes können durch ein entsprechendes globales Mountschema virtuell zentralisiert und jedem Knoten zugänglich gemacht werden.A MetaOS node in the basic state, consisting only of the central kernel and optionally the graphical user interface, has no fixed user administration and is designed as a local single-user system. Every user who logs on to a node is classified as a default user and has full access to all data available in the MetaOS node. Possible access restrictions only exist on mounted external data services whose access restrictions are passed on to the central Kemel via metadata objects. After dialing in, the only user known to a MetaOS node, the default user, can assign a password that is stored encrypted on the central kernel. After assigning a password for the default user, other users have only access to data objects from special public default directories released by the central kernel (eg a global directory and a regional directory) after logging on with any name. This also allows users who are not logged in and authenticated to navigate in MetaOS networks. If the public directory is blocked by the default user, access to the node is completely blocked for other users. Every user logged on to a MetaOS node with any name is entered by the central kernel in a constantly updated user list, which is in the object trees of the central kernel itself is saved. All user lists of a MetaOS network can be virtually centralized using a corresponding global mounting scheme and made accessible to every node.
In die Grundstruktur eines MetaOS-Knotens kann vom Defaultuser eine für mehrere Benutzer geeignete Zugriffsverwaltung integriert werden. Der im Zentralkernel verwaltete Defaultuser übernimmt in so einem System die Aufgabe des Administrators. Die Integration einer Benutzerverwaltung erfolgt zunächst durch Generieren eines oder mehrerer spezieller Datendienste (diese Methode wird im wesentlichen für das Primärnetz verwandtem Netzwerk, die im folgenden »Gatekeeper« genannt werden, oder durch Ergänzung von Datenobjekte auf Datendiensten und Sekundärnetzelementen durch spezielle SchlüsseldateienThe default user can integrate access management suitable for several users into the basic structure of a MetaOS node. In such a system, the default user administered in the central kernel takes on the task of the administrator. User management is first integrated by generating one or more special data services (this method is essentially used for the network related to the primary network, hereinafter referred to as "gatekeeper") or by supplementing data objects on data services and secondary network elements with special key files
(Gatekeeperdateien) mit Metaobjekteinträgen, die einzelne Daten und Objekte für festgelegte Benutzter freischalten. Die Gatekeeperdienste, die in Ihrer Objektstruktur frei definierbare Zugriffskontrolllisten in Form von Metadatenobjekte verwalten und über den Zugriff entscheiden, werden anschließend vom Zentralkernel gemountet und vollständig mit den dort vorhanden Datenbeständen in den Headerdaten der Elemente synchronisiert. Es spielt hierbei keine Rolle, ob der Zentralkernel einen Gatekeeper aus seinem eigenen Knoten, aus Administrationsknoten seiner Symbiose bzw. von beliebigen Knoten im Netzwerk mountet. Jedem Element kann so eine eigenen Benutzerverwaltung zugeordnet werden. Durch ein globales Mountschema kann die Benutzerverwaltung dann virtuell zentralisiet werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, Standort, bzw. zugangsabhängige Benutzerverwaltungen mit Hilfe von Gatekeeperdiensten zu realisieren, indem ein Gatekeeper nicht nur die Benutzerverwaltung eines einzigen MetaOS-Knotens verwaltet, sondern den Zugang zu mehreren gemounteten MetaOS-Knoten verwaltet, auf denen keine eigene Benutzerverwaltung installiert ist (indirekte Benutzerverwaltung). z.B. um spezielle Zugriffsmöglichkeiten von festgelegten Standorten zu gewährleisten. Die Auslagerung der Zugriffsverwaltung eines MetaOS-Knotens auf Gatekeeperdienste mit anschließender Synchronisation der Administrationsdaten auf die einzelnen Element ermöglicht somit eine für verschiedene Netzwerkbereiche differenzierte, beliebig einfache oder komplexe Verwaltung der Zugriffsmöglichkeiten von MetaOS-Knoten in einem MetaOS-Netzwerk.(Gatekeeper files) with meta-object entries that enable individual data and objects for specified users. The gatekeeper services, which manage freely definable access control lists in the form of metadata objects in your object structure and decide on access, are then mounted by the central kernel and fully synchronized with the data stocks there in the header data of the elements. It does not matter whether the central kernel mounts a gatekeeper from its own node, from administration nodes of its symbiosis or from any node in the network. Each element can be assigned its own user management. With a global mounting scheme, the user administration can then be virtually centralized. In addition, there is the option of implementing location or access-dependent user management with the help of gatekeeper services, in that a gatekeeper not only manages the user management of a single MetaOS node, but also manages access to several mounted MetaOS nodes on which no user management is installed is (indirect user management). eg special access options for ensure specified locations. Outsourcing the access management of a MetaOS node to gatekeeper services with subsequent synchronization of the administration data to the individual elements thus enables differentiated, arbitrarily simple or complex management of the access options of MetaOS nodes in a MetaOS network.
Der Vorgang der Benutzerauthentifizierung erfolgt folgendermaßen. Meldet sich ein Benutzer, (nicht der Defaultuser des Zentralkernels) am MetaOS-Knoten an, so wird vom Zentralkernel zunächst geprüft, ob ein synchronisierter Gatekeeperdienste für den Benutzter auf dem Zentralkernel vorhanden ist. Ist dies der Fall, werden bei einem Zugriffsversuch auf die Datenbestände immer als erstes die Headerobjekteinträge des jeweiligen Gatekeepers überprüft, bzw. die Schlüsseldateien auf den Datendiensten und Sekundärnetzelementen. Nur Objekte im Zentralkernel, die in einem dem Benutzter zugeordneten Gatekeeper oder in den Schlüsseldateien eine entsprechende Benutzerkennung aufweisen, werden dem Benutzer zur Verfügung gestellt. Die Authentifizierung erfolgt mit Hilfe der Metadatenobjekte des Gatekeepers, der als Stellvertreter für die zu nutzenden Dienste auf dem Zentralkernel die Authentifizierung des Benutzers übernimmt und einem beliebigen Authentifizierungsverfahren, z.B. Kerberos Version 5 mit einem zentralen Server zur Authentifizierung. (Dieses Verfahren garantiert hohe Sicherheit auch auf unsicheren Netzen.) Die Administration der Netzstruktur und der Benutzerverwaltung sowie die benutzerfreundliche Navigation in den Netzen auch ohne Authentifizierung und die Benutzerfreundlichkeit in großen Netzwerken kann so erleichtert werden, ohne die Sicherheit im Netzwerk zu vernachlässigen. Aufgrund der beschriebenen ausgelagerten Verwaltungsstrukturen können alle Administrationsserver mit sicherheitsrelevanten Daten an externen speziell gesicherten Plätzen betrieben werden.The user authentication process is as follows. If a user (not the default user of the central kernel) logs on to the MetaOS node, the central kernel first checks whether there is a synchronized gatekeeper service for the user in the central kernel. If this is the case, when attempting to access the data stocks, the header object entries of the respective gatekeeper are always checked first, or the key files on the data services and secondary network elements. Only objects in the central kernel that have a corresponding user ID in a gatekeeper assigned to the user or in the key files are made available to the user. The authentication takes place with the help of the metadata objects of the gatekeeper, which takes over the authentication of the user as representative for the services to be used in the central kernel and any authentication method, eg Kerberos version 5 with a central server for authentication. (This procedure guarantees high security even on insecure networks.) The administration of the network structure and the user administration as well as the user-friendly navigation in the networks without authentication and the user-friendliness in large networks can be facilitated without neglecting the security in the network. Because of the outsourced administrative structures described, everyone can Administration server can be operated with security-relevant data at external, specially secured locations.
Die Möglichkeit zur Informationsrecherche wird in beliebige MetaOS- Zentralkemel und Datendienste eines MetaOS-Netzwerkes, in Form von Filtermodulen integriert. Filtermodule nutzen programmgesteuert die durch die grundlegende Kommandosprache bereitgestellten Mount -und Synchronisationsmöglichkeiten eines MetaOS-Knotens. Ergebnisse einer Suchanfrage werden an beliebiger Stelle im virtuellen Objektbaum des jeweiligen lokalen Zentral kern eis und je nach Art der Suchanfrage vollständig oder in Form von Teilmengen der gesuchten Strukturdaten, Metadatenobjekte und/oder Datenobjekte gespeichert und optional in beliebigen, für das jeweilige Objekt verfügbaren Ansichten dargestellt. Suchergebnisse werden nicht nur als gesammelte Datenobjekte betrachtet, sondern werden nach Spezifizierung in der Suchanfrage sowie nach Auswertung von der Verfallsangaben der Suchergebnisse bzw. durch Angabe von Refreshzyklen sofort in zeitveränderlicher Form dargestellt.The possibility of information research is integrated in any MetaOS central core and data services of a MetaOS network in the form of filter modules. Filter modules programmatically use the mount and synchronization options of a MetaOS node provided by the basic command language. Results of a search query are saved anywhere in the virtual object tree of the respective local central core and, depending on the type of search query, completely or in the form of subsets of the searched structural data, metadata objects and / or data objects and optionally displayed in any view available for the respective object , Search results are not only viewed as collected data objects, but are also displayed in a time-varying form after being specified in the search query and after evaluating the expiry date of the search results or by specifying refresh cycles.
Eine Suchanfrage innerhalb eines MetaOS-Knotens wird durch Setzen eines oder mehrerer Mountpunkte (eventuell in Kombination mit Scripten) an beliebiger Stelle im Zentralkernel, der Angabe von verschiedenen Filterkriterien direkt im Zentralkernel oder für verschiedene Datendienste (für Datenstrukturen, Metadatenobjekte und Datenobjekte) für Zentralkernel und Datendienste, der Angabe des Suchbereichs (z.B. Objektverzeichnisse, Anzahl der maximal zu synchronisierenden Objekte eines Typs, Zeitlimits etc.) und der Darstellungswünsche sowie der Angabe der zu durchsuchenden Dienste bzw. Zentralkernel definiert. Alle Angaben für den Suchvorgang werden als Metadatenobjekte einem Element im Zentralkernel zugeordnet (genannt Mountpunkt) und werden somit selbst zu einem Teil des Objekts. Suchanfragen bleiben auf diese Weise langfristig im Objektbaum erhalten und können an sich ändernde Verhältnisse einfach angepaßt und verfeinert werden. Ein kompletter Suchvorgang wird durch Starten eines vollständigen Synchronisiervorgangs (Synchronisieren des spezifiziertenA search query within a MetaOS node is carried out by setting one or more mount points (possibly in combination with scripts) anywhere in the central kernel, specifying various filter criteria directly in the central kernel or for different data services (for data structures, metadata objects and data objects) for central kernel and Data services, the specification of the search area (e.g. object directories, number of maximum objects of a type to be synchronized, time limits etc.) and the display requests as well as the specification of the services or central kernel to be searched. All information for the search process is assigned to an element in the central kernel (called a mount point) as metadata objects and thus becomes part of the object itself. In this way, search queries are retained in the object tree over the long term and can change Conditions can be easily adjusted and refined. A complete search process is started by starting a full synchronization process (synchronizing the specified
Objektverzeichnisses inklusive aller Unterverzeichnis) durchgeführt. Im Gegensatz dazu wird bei der Navigation in den Objektbäumen, nur das jeweils angewählte Objektverzeichnis synchronisiert. Während des Such- und Synchronisationsvorganges werden die durch die Filterkriterien spezifizierten Datenobjekte synchronisiert, und gegebenenfalls angezeigt. Andere Datenobjekte bleiben unberücksichtigt. Da mehrere Mountpunkt für ein Objekt in Form einer Mountliste oder Mountscripts vergeben werden können, können gezielt aus mehreren Objektverzeichnissen gesuchte Datenobjekte extrahiert werden, in einem Verzeichnis gesammelt und durch »Ubereinanderiegen« in ein Ergebnisverzeichnis synchonisiert werden. Da Suchergebnisse durch das Mount- und Synchronisationsprinzip als Objektbäume übergangslos in das virtuelle Objektverzeichnis eingefügt und grafisch dargestellt werden, können Suchvorgänge auch sukzessive durch manuelles Navigieren im Objektbaum durchgeführt werden und nicht interessierende Ergebnisse manuell aus dem Baum gelöscht werden. Das Auffrischen von Suchergebnissen im Objektbaum kann entweder durch manuelles Navigieren und Neusynchronisation der Teilsuchergebnisse erfolgen oder durch vollständige Neusynchronisation veränderter Daten. An interessierenden Stellen im Objektbaum wird durch weitere spezifizierende Suchanfragen das Suchergebnis weiter eingeschränkt. Durch weiteres Einfügen von Mountpunkten oder Scripten können an Suchergebnisse weitere zugehörige Datenobjekte angefügt werden. Dies können z.B. die übergeordneten Objektverzeichnisse der gefundenen Datenobjekte oder andere verwandte Daten der Suchergebnisse sein (siehe Knowledgemanagement in MetaOS-Netzen). Eine Suchanfrage in anderen Knoten, z.B. in der dem lokalen Knoten zugeordneten Symbiose oder im gesamten MetaOS-Netzwerk wird auf die gleiche Weise durchgeführt wie im lokalen Objektverzeichnis. Unterschiede bestehen zum einem in der Ausweitung der Filterkriterien auf externe MetaOS-Knoten und zum anderen darin, daß Suchparameter an externe MetaOS-Knoten weitergereicht werden und dort lokal ausgeführt werden, um einzelne MetaOS-Knoten und lokale Netze nicht zu stark mit Such- und Synchronisationsvorgängen zu belasten. Suchvorgänge in MetaOS-Knoten nach der beschriebenen Methode sind somit nur Spezialfälle der allgemeinen Mount- und Synchronisations und Filterprinzipien. Um langfristige Untersuchungen bestimmter Kriterien und Prozeßwerte in den einzelnen Knoten mit Hilfe der Suchanfrage durchführen zu können, können Suchanfragen zeitlich unbegrenzt und in den zu durchsuchenden Knoten zyklisch durchgeführt werden, indem Sie nach Ende eines Suchdurchlaufs zyklisch neu gestartet werden. Werden Suchkriterien während eines Durchlaufs erfüllt (z.B. Prozesswert außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches) werden die Suchergebnisse an den Anfrageort zurückgegeben. Um die Effizienz der Suchvorgänge zu erhöhen, wird jeder Datensatz in den Datendiensten und im Zentralkernel während des Suchvorganges mit einer eindeutige Suchmarke versehen. Wird ein Suchvorgang wiederholt, werden nur nichtmarkierte Datenobjekte berücksichtigt und synchronisiert. Bei Änderungen in Teilen der markierten Datensätzen oder bei Ablauf von Verfalldaten, werden die entsprechenden Suchmarken gelöscht. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß aktualisierte Bereiche von Datensätzen bei wiederholten Such Vorgängen berücksichtigt werden. Suchergebnisse können wie jeder andere beliebige Teil des zentralen Objektbaums eines MetaOS-Knotens wiederum komplett oder teilweise von anderen Knoten im Netzwerk gemountet und auf diese Weise verteilt werden (z.B. für Verteilung der Information in Arbeitsgruppen, die Suchergebnisse gemeinsam nutzen müssen) Die Informationsverteilung in MetaOS-Netzen entspricht größtenteils dem Vorgang der Informationssuche. Der Unterschied besteht darin, daß gefundene Elemente aus allen dem Zentralkernel zugeordneten Diensten sowie dem Global- und Regionalverzeichnis zugeordneten Vorrichtungen im MetaOS-Netzwerk nicht mit dem lokalen Zentralkernel synchronisiert werden, sondern mit benutzterdefinierten Daten beschrieben werden (Fig.25). Auf diese Weise kann z.B. in einem einfachen Fall eine größere Anzahl von speziellen definierten Maschinenkomponenten nach bestimmten ermittelten Kriterien durch einen Benutzter synchron gestartet oder gestoppt werden. Je nach Art der gesendeten Objekte können beliebige Aktionen durchgeführt werden (z.B. Mountskripte in externe Zentralkernel schreiben) und durch programmtechnisch verknüpfte Synchronisation und Verteilung von Informationen beliebige Regelvorgänge implementiert werden. Wie bei Suchvorgängen sind ebenfalls langfristige andauernde, sich zyklisch wiederholende programmgesteuerte Verteilvorgänge möglich.Object directory including all subdirectories). In contrast, when navigating in the object trees, only the selected object directory is synchronized. During the search and synchronization process, the data objects specified by the filter criteria are synchronized and, if necessary, displayed. Other data objects are ignored. Since several mount points for an object can be assigned in the form of a mount list or mount scripts, data objects searched for can be extracted from several object directories, collected in one directory and synchronized into a result directory by "stacking". Since search results are seamlessly inserted into the virtual object directory and graphically displayed as object trees using the mount and synchronization principle, searches can also be carried out successively by manually navigating in the object tree and results that are not of interest can be deleted manually from the tree. Search results in the object tree can be refreshed either by manually navigating and re-synchronizing the partial search results or by completely re-synchronizing changed data. At points of interest in the object tree, the search result is further restricted by further specifying search queries. Further associated data objects can be added to search results by further insertion of mount points or scripts. This can be, for example, the superordinate object directories of the data objects found or other related data from the search results (see Knowledge Management in MetaOS networks). A search query in other nodes, for example in the local node assigned symbiosis or in the entire MetaOS network is carried out in the same way as in the local object directory. Differences exist on the one hand in the extension of the filter criteria to external MetaOS nodes and on the other hand in that search parameters are passed on to external MetaOS nodes and are executed there locally, so that individual MetaOS nodes and local networks are not too strong with search and synchronization processes to charge. Searches in MetaOS nodes using the described method are therefore only special cases of the general mount and synchronization and filter principles. In order to be able to carry out long-term investigations of certain criteria and process values in the individual nodes with the help of the search query, search queries can be carried out indefinitely and cyclically in the nodes to be searched by restarting cyclically after the end of a search run. If search criteria are met during a run (eg process value outside a specified tolerance range), the search results are returned to the request location. In order to increase the efficiency of the search processes, each data record in the data services and in the central kernel is provided with a unique search mark during the search process. If a search is repeated, only unmarked data objects are taken into account and synchronized. In the event of changes in parts of the marked data records or when expiry dates expire, the corresponding search marks are deleted. This ensures that updated areas of records are considered for repeated searches. Search results, like any other part of the central object tree of a MetaOS node, can in turn be fully or partially mounted by other nodes in the network and distributed in this way (e.g. for distribution of information in work groups that search results must share) The distribution of information in MetaOS networks largely corresponds to the process of searching for information. The difference is that found elements from all services assigned to the central kernel as well as devices assigned to the global and regional directory in the MetaOS network are not synchronized with the local central kernel, but are described with user-defined data (Fig. 25). In this way, for example, in a simple case, a larger number of specially defined machine components can be started or stopped synchronously by a user according to certain determined criteria. Depending on the type of objects sent, any actions can be carried out (for example, writing mount scripts in an external central kernel) and any control processes can be implemented through program-related synchronization and distribution of information. As with searches, long-term, cyclically repeating program-controlled distribution processes are also possible.
Durch die Ähnlichkeit der Verfahren der Informationssuche und der Informationsverteilung lassen sich Informationssuche und Verteilung in einem Mountpunkt gemeinsam verwenden (z.B. innerhalb von Mountscripten). Beispielsweise kann eine größere Anzahl verteilter Maschinenkomponenten mit Hilfe eines programmierten Verteilvorgangs aktiviert werden, und dann das Ergebnis der Aktivierung durch einen Suchvorgang verifiziert werden. Benutzern können so im ganzen Netzwerk über den globalen Objektbaum oder in festgelegten Bereichen (regionaler Objektbaum) des MetaOS-Netzwerkes definierte Kontrollmöglichkeiten über Maschinenkomponenten mit Hilfe der Such- und Verteilungvorgänge eingeräumt werden. Die grundlegenden Mechanismen des Mountens, Synchronisierens, Verteilen, Filterns und Projizierens von dynamischen Datenobjekt, Metadatenobjekt und Headerdatenobjekt-strukturen in MetaOS Knoten unter Zuhilfemahme von Scripten auf einem virtuell globalen Objektbaum ermöglichen über die bisher dargestellten Mechanismen hinaus die Unterstützung von über das Netzwerk verteilten unterschiedlichen Kommunikationsformen in beliebig leistungsfähiger Ausprägung. Kommunikationsmittel können über ein MetaOS-Netzwerk verteilt werden und von beliebiger Stelle im Netzwerk genutzt werden. Statische Newsgruppen können z.B. in Form eines Datendienstes in die Objektstruktur eines jeden MetaOS-Knotens gemountet werden (z.B. in Form von hierarchischen Objektstrukturen sowie jeweils eines Metadatenelements für Newstexte und Informationstyp). Für Newsgruppen gelten die gleichen Gesetzmäßigkeiten wie für alle anderen Objekte in den den Objektbäumen. Dezentral eingerichtete Newsgruppen können vollständig oder teilweise von anderen Knoten im Netzwerk gemountet und synchronisiert werden, mit Benutzerverwaltungen und Authentifizierungsverfahren ausgestattet sowie in Form von virtuell zentralisierten Objektverzeichnissen zentral verwaltet und überall im Netzwerk genutzt werden. Andererseits kann z.B. ein Newsnetzwerk so eingerichtet werden, daß ein Administrator alle Newsgruppen eines Netzwerkes zentral einrichten, verwalten und überblicken kann, während technische Servicekräfte vor Ort nur kleine Ausschnitte des gesamten Newsnetzwerkes an festgelegten Stellen im Netzwerk sehen und bearbeiten kann, welche vom Administrator auf den lokalen MetaOS- Knoten gemountet wurde. Da das Newssystem vollständig in das Objektverteichnis integriert wird gelten für die Newsgruppen ebenfalls die allgemeinen Möglichkeiten der Informationssuche und Verteilung.Due to the similarity of the methods of information search and information distribution, information search and distribution in a mount point can be used together (eg within mount scripts). For example, a larger number of distributed machine components can be activated with the aid of a programmed distribution process, and the result of the activation can then be verified by a search process. In this way, users can be granted defined control options via machine components in the entire network via the global object tree or in defined areas (regional object tree) of the MetaOS network using the search and distribution processes. The basic mechanisms of mounting, synchronizing, distributing, filtering and projecting dynamic data objects, metadata objects and header data object structures in MetaOS nodes with the help of scripts on a virtual global object tree enable the support of various forms of communication distributed over the network in addition to the mechanisms described so far in any powerful form. Means of communication can be distributed over a MetaOS network and used from anywhere in the network. Static news groups can be mounted, for example, in the form of a data service in the object structure of each MetaOS node (for example, in the form of hierarchical object structures as well as a metadata element for news texts and information type). The same rules apply to news groups as to all other objects in the object trees. Decentralized newsgroups can be fully or partially mounted and synchronized by other nodes in the network, equipped with user administration and authentication procedures, centrally managed in the form of virtually centralized object directories and used anywhere in the network. On the other hand, for example, a news network can be set up so that an administrator can set up, manage and monitor all news groups in a network, while on-site technical service staff can only see and edit small sections of the entire news network at specified points in the network, which the administrator can access local MetaOS node was mounted. Since the news system is fully integrated into the object list, the general options for information search and distribution also apply to the news groups.
Da ein Dateibaum im Zentralkernel nur allgemeine Objekte kennt, in denen zwischen Verzeichnissen, Dateien, Newsgruppen und anderen Datenobjekten kein grundlegender Unterschied besteht, können Newsgruppen an Verzeichnisse und Dateien und andere beliebige Objekte angehängt werden. Andererseits können an Newsgruppen angehängte Verzeichnisse und Dateien in einem Newssystem z.B. als (bei Bedarf dynamische) Attachments betrachtet werden, welche die Qualität einer Newsdiskussion deutlich verbessern können.Since a file tree in the central kernel only knows general objects, in which between directories, files, news groups and others If there is no fundamental difference between data objects, news groups can be attached to directories and files and any other objects. On the other hand, directories and files attached to news groups can be viewed in a news system, for example as (if necessary dynamic) attachments, which can significantly improve the quality of a news discussion.
Auf vergleichbare Art und Weise können hierarchisch geordnete und mit Benutzerverwaltungen versehene dynamische Chats, Instant Messanger Dienste, wie auch technische Abstimmungsprozesse technischer Anlagengruppen in MetaOS-Knoten integriert werden, und in festgelegten Bereichen des Netzwerks oder global verfügbar gemacht werden. Der prinzipielle Unterschied zu einem Newssystem besteht im wesentlichen darin, daß Informationen in solchen Diensten in zyklisch schneller Folge aufgefrischt werden müssen.In a comparable way, hierarchically arranged and provided with user administration dynamic chats, instant messaging services, as well as technical coordination processes of technical plant groups can be integrated in MetaOS nodes and made available in defined areas of the network or globally. The main difference to a new system is that information in such services has to be refreshed in a cyclically fast sequence.
Durch die Erfindung werden im wesentlichen folgende Vorteile erzielt: •Ein vereinheitlichtes System aus verteilten vernetzbaren Datenverarbeitungsanlagen mit projizierten dynamischen Metaobjekten und Benutzerschnittstellen aus dezentral generierten strukturierten und gruppierten, modellbasierten Komponenten und zugehörigem Verfahren zur Bedienung, Beobachtung und Verwaltung einer Menge von verteilten technischen Anlagen, Dokumenten und Anwendungen.The following advantages are essentially achieved by the invention: • A unified system of distributed, networkable data processing systems with projected dynamic meta objects and user interfaces from decentrally generated, structured and grouped, model-based components and associated methods for operating, observing and managing a number of distributed technical systems, documents and applications.
•Einheitliche Bedienung, Beobachtung und Verwaltung von komplexen technischen Prozessen wird bisher von zentralisierten Datenverarbeitungsanlagen durchgeführt. Dieses Verfahren erfordert teure leistungsstarke Rechenanlagen, ist empfindlich gegenüber Ausfällen und aufgrund der hohen Netzwerkbelastung, besonders in langsamen Netzen durch zentralisierte Datenübertragung nur eingeschränkt nutzbar und skalierbar. Das Verfahren ist für dezentrale Kontrolle und Verwaltung weit verteilter technischer Anlagen ungeeignet. Das neue dezentrale System und Verfahren vermeidet diese Nachteile und vereinfacht die Steuerung und Organisation komplexer technischer Netzwerke. BProzeßkopplungen, Anwendungen, Datentransfer, Benutzerschnittstellen, Zugriffsverwaltung und Dokumente werden mittels organisierter dynamischer Datenobjekte und zugehörigen Metadatenobjekte in eine vereinheitlichende sichere, ressourcenschonende, Analyse-, Abbildungs-, Vernetzungs-, Bedien- und Organisationsmethode gefaßt. Mittels einer einheitlichen Kommandosprache wird das physikalisch dezentrale System zu einer logischen virtuell globalen Einheit zusammengefaßt, die von jedem dezentralen Standort mittels einer aus verschiedenen dezentralen Komponenten aufbaubaren Bedienschnittstelle in vereinheitlichter Weise genutzt werden kann. «Das System ermöglicht sichere, vereinheitlichte Kontrolle und Verwaltung großer Mengen global verteilter Automatisierungsanlagen (z.B. verteilte Windparks, Mobilfunknetze, Stromnetze, Piplinenetze, Gebäudeautomatisierung, Verwaltung technischer Stadtinfrastrukturen etc.) und eignet sich aufgrund der geringen Komplexität und Einfachheit darüber hinaus zur effizienten und eleganten Verwaltung einer großen• Up to now, centralized data processing systems have been used to operate, monitor and manage complex technical processes. This process requires expensive, powerful computing systems, is sensitive to failures and due to the high network load, especially in slow networks, can only be used and scaled to a limited extent due to centralized data transmission. The procedure is for decentralized control and administration of widely distributed technical systems not suitable. The new decentralized system and process avoids these disadvantages and simplifies the control and organization of complex technical networks. Process links, applications, data transfer, user interfaces, access management and documents are summarized using organized dynamic data objects and associated metadata objects in a unifying, secure, resource-saving, analysis, mapping, networking, operating and organizational method. By means of a uniform command language, the physically decentralized system is combined to form a logical, virtual, global unit, which can be used in a unified manner from each decentralized location by means of a user interface that can be constructed from various decentralized components. «The system enables secure, standardized control and management of large quantities of globally distributed automation systems (e.g. distributed wind farms, mobile radio networks, electricity networks, pipeline networks, building automation, management of technical city infrastructures etc.) and is also suitable for efficient and elegant management due to its low complexity and simplicity a big one
Anzahl weit verteilter technischer Kleinstanwendungen.Number of widely distributed small technical applications.
Die Erfindung bildet ein vereinheitlichendes strukturierendes Rahmenwerk für Objekttransfers und Objektcaching mit universellen Einsatzmöglichkeiten für sukzessive ortsunabhängige Bündelung und Strukturierung von verschiedensten Datendiensten, Dokumenten und Anwendungen und Kommunikationsformen für verteilte und konzentrierte technische Vorrichtungen innerhalb einer einzigen modularen Informationsstruktur im Internet. Alle über die Grundfunktionalität hinausgehenden Dienste, auch wichtige Systemdienste werden in dezentral Datendienste ausgelagert, sind deshalb flexibel auf unterschiedliche Anforderungen im Netz anpaßbar, können ebenfalls virtuell zentralisiert und können im gesamten Netzwerk vollständig transparent genutzt werden.The invention forms a unifying structuring framework for object transfers and object caching with universal application options for successive location-independent bundling and structuring of various data services, documents and applications and forms of communication for distributed and concentrated technical devices within a single modular information structure on the Internet. All services going beyond the basic functionality, including important system services, are included in decentralized data services are therefore flexibly adaptable to different network requirements, can also be virtually centralized and can be used completely transparently throughout the network.
Für die Kommunikation innerhalb von MetaOS-Knoten, im MetaOS Netzwerk (Primär- und Sekundärnetz) mit seinen verschiedensten Diensten, in Symbiosen und zur Strukturierung von Verzeichnisdiensten wird nur ein einziges Protokoll genutzt. Beliebige Netzkonfigurationen können so sehr einfach erstellt werden.Only a single protocol is used for communication within MetaOS nodes, in the MetaOS network (primary and secondary network) with its various services, in symbioses and for structuring directory services. Any network configurations can be created very easily.
Die Modularisierbarkeit der Erfindung in kleinste Einheiten bei gleichzeitiger Ausnutzung aller lokal benötigterThe possibility of modularization of the invention in the smallest units while simultaneously using all locally required ones
Kommunikationsmöglichkeiten sowie die Abbildung auf ein gemeinsame Datenstruktur maximiert die Anzahl möglicher Freiheitsgrade zur optimalen Anpassung an die reale Vorrichtung und minimiert die Komplexität der Gesamtvorrichtung. Die Komplexität der Gesamtvorrichtung paßt sich der Komplexität der technischen Vorrichtungen an.Communication options and the mapping to a common data structure maximize the number of possible degrees of freedom for optimal adaptation to the real device and minimize the complexity of the overall device. The complexity of the overall device adapts to the complexity of the technical devices.
Jeder MetaOS-Knoten im Netzwerk kann bei Bedarf alle anfallenden Aufgaben im Netzwerk erfüllen und Dienste für fremde Knoten verfügbar machen.Each MetaOS node in the network can, if necessary, fulfill all tasks in the network and make services available to external nodes.
Da die Suchfunktionen und Informationsverteilfunktionen spezielle Ausprägungen der grundlegenden Funktionen eines MetaOS-Netzwerkes sind, sind die Suchergebnisse vollständig transparent in ein MetaOS- Netzwerk integriert und es kann in Ihnen wie in normalen Objektbäumen navigiert und gearbeitet werden. Nahezu beliebige Kommunikationsanforderungen wie Newsdienste, Chats, Instant Messaging Dienste etc. können mit den grundlegenden Mechanismen eines Meta-OS Netzwerks an beliebigen Stellen im Netzwerk ermöglicht werden und mit beliebigen Benutzerrechten, Authentifizierungen ausgestattet sein.Since the search functions and information distribution functions are special forms of the basic functions of a MetaOS network, the search results are completely transparently integrated into a MetaOS network and you can navigate and work in them just like in normal object trees. Almost any communication requirements such as news services, chats, instant messaging services etc. can be made possible with the basic mechanisms of a Meta-OS network at any point in the network and can be equipped with any user rights and authentication.
Beliebige Objekte in einem Objektbaum können beliebig aneinandergehängt werden und sich in Ihren Funktionen ergänzen.Any objects in an object tree can be attached to one another as required and their functions can complement one another.
Virtuelle generierte Modelle und Vorrichtungen von komplexen verteilten technischen Prozeß- und Organisationsstrukturen werden einfach sukzessive durch die schrittwiese Vernetzung/ Überdeckung von MetaOS- Objekten bzw. Teilobjekten gebildet, da Modelldaten dezentral (bei Bedarf aber auch zentral) gelagert und aktualisiert werden können.(im Gegensatz zur Veröffentlichung DE 19834456A). Die Organisation der Teilmodelle (eine vernetzte Gruppe von MetaOS-Knoten) zu übergeordneten Modellen(z.B. das gesamte MetaOS-Netzwerk) basiert auf der weitverteilten Interaktion (mounten und synchronisieren) der vielen Bestandteile des Modells. Zentrale virtuelle Modelle können aus dem dezentralen Modell durch Suchen und Sammeln der Modelldaten bei Bedarf abgeleitet werden. Darüber hinaus kann ein zentrales Modell auf ein MetaOS-Netzwerk verteilt werden.Virtual generated models and devices of complex distributed technical process and organizational structures are simply successively formed by the step-by-step networking / coverage of MetaOS objects or sub-objects, since model data can be stored and updated decentrally (if necessary, but also centrally) (in contrast for publication DE 19834456A). The organization of the sub-models (a networked group of MetaOS nodes) to superordinate models (e.g. the entire MetaOS network) is based on the widely distributed interaction (mounting and synchronization) of the many components of the model. Central virtual models can be derived from the decentralized model by searching and collecting the model data if necessary. In addition, a central model can be distributed across a MetaOS network.
Die Elemente eines MetaOS-Objekt-Modells können unabhängig voneinander auf verschiedenen Prozeß- und Leitrechnern betrieben werden. Mehrere MetaOS Knoten können auf einer Hardware genutzt werden. Es besteht die Möglichkeit MetaOS-Knoten und Dienste für technische und organisatorische Prozesse dynamisch einem Modell hinzuzufügen, (im Gegensatz zur Veröffentlichung DE 19834456A). Deutlich verminderter Administrationsaufwand bei Aufbau und Betrieb der vernetzten virtuellen Vorrichtungen, da alle Netzwerkfunktionen eines MetaOS-Netzwerkes (Mounten, Caching) vollständig dezentralisiert konfiguriert werden können und dennoch durch die virtuelle Zentralisierung global und in strukturierter Form von jedem Knotenpnkt des Netzwerks zugänglich sind.The elements of a MetaOS object model can be operated independently of one another on different process and master computers. Several MetaOS nodes can be used on one hardware. It is possible to add MetaOS nodes and services for technical and organizational processes dynamically to a model (in contrast to the publication DE 19834456A). Significantly reduced administration effort in the construction and operation of the networked virtual devices, since all network functions of a MetaOS network (mounting, caching) can be configured completely decentralized and are nevertheless accessible globally and in a structured form from every node of the network thanks to virtual centralization.
MetaOS-Netzwerke basieren auf seit langem bekannten Internettechniken und sind daher universell einsetzbar.MetaOS networks are based on long-known internet technologies and can therefore be used universally.
Die Erfindung ist aufgrund der dezentralen im wesentlichen autarken und gleichberechtigten Strukturen sowie der Verteilung von Information zum Einen über MetaOS-Proxyketten und zum anderen über die Möglichkeit von Direktzugriffen sehr robust gegen Störungen in einzelnen Prozeß- und Leitrechnern (im Gegensatz zur Veröffentlichung DE 19834456A).The invention is due to the decentralized essentially self-sufficient and equal structures and the distribution of information on the one hand via MetaOS proxy chains and on the other hand the possibility of direct access very robust against disruptions in individual process and control computers (in contrast to the publication DE 19834456A).
Die Möglichkeit zur Verteilung der im Primär- und Sekundärnetz vorhandenen Gesamtinformation auf beliebig viele dezentrale Datenbanken von Primär- und Sekundärnetz, sowie eine einfach zu realisierende, beliebige und gezielte Verteilung von Einzelinformationen über das Gesamtnetzwerk minimiert das Risiko von Datenverlusten.The possibility of distributing the total information available in the primary and secondary network to any number of decentralized databases of the primary and secondary network, as well as an easy to implement, arbitrary and targeted distribution of individual information across the entire network, minimizes the risk of data loss.
Den Prozeßmodellelementen zugeordnete Metadatenobjekte beliebiger Komplexität, ermöglichen optimierte Verwaltung, Organisation und Verteilung einer großen Anzahl unterschiedlicher verteilter Dienste im MetaOS-Netzwerk. Aus einfachen noch nicht optimalen Organisationsprinzipien können sich nach und nach verbesserte Prinzipien herauskristallisieren und stabilisieren (Ergänzung und Veränderung der Mountlisten über längere Zeiträume). Die Benutzeroberfläche kann unabhängig von betriebssystemspezifischen Windowmanagern auf verschiedensten Betriebssystemen eingesetzt werden und ermöglicht gleichzeitiges Arbeiten mit MetaOS-Knoten aus verschiedenen Teilen des Netzwerks.Metadata objects of any complexity assigned to the process model elements enable optimized management, organization and distribution of a large number of different distributed services in the MetaOS network. From simple yet not optimal organizational principles, improved principles can gradually crystallize and stabilize (addition and change of the mount lists over longer periods). The user interface can be used independently of operating system-specific window managers on various operating systems and enables simultaneous work with MetaOS nodes from different parts of the network.
Da jeder MetaOS-Knoten eine eigene Benutzerschnittstellen aufweist, kann auf jeden Teil des Netzwerkes unabhängig von der Vernetzung der MetaOS-Knoten zugegriffen werden.Since each MetaOS node has its own user interface, any part of the network can be accessed regardless of the networking of the MetaOS nodes.
Die Verknüpfung der grundlegenden Eigenschaften von MetaOS-Knoten, des Metaobjektkonzepts und der grafischen Bedienoberfläche zu einem integriertem Gesamtkonzept ermöglicht eine deutlich verbesserte Plattform übergreifende Arbeit mit verteilten komplexen technischen Prozeßstrukturen und erweitert technische Modelle um das organisatorische Miteinander von Bedienern, Servicepersonal, Kontrolleuren etc..The combination of the basic properties of MetaOS nodes, the meta-object concept and the graphical user interface to form an integrated overall concept enables a significantly improved cross-platform work with distributed complex technical process structures and extends technical models to include the organizational cooperation of operators, service personnel, controllers, etc.
Die verteilte Datenstruktur und die Replizierung von Datensätzen sorgt für eine verbesserte Verteilung des Datentransfers auf dem Netzwerk und reduziert den Datenverkehr auf ein notwendiges Minimum. Modelle können deshalb auf sehr schwachen Netzen betrieben werden und sind auch an dezentraler Stelle stets aktuell.The distributed data structure and the replication of data records ensures an improved distribution of the data transfer on the network and reduces the data traffic to a necessary minimum. Models can therefore be operated on very weak networks and are always up-to-date even at a decentralized location.
Die Verteilung häufig abgefragter Information im Gesamtnetzwerk, auf mehrere MetaOS-Knoten mit ähnlichen Informationsbeständen (bezüglich Syntax/Semantik und Metadatenobjekten) in Netzgebieten mit hoher Nachfrage erhöht die Leistungsfähigkeit des MetaOS-Netzes.The distribution of frequently requested information in the entire network, over several MetaOS nodes with similar information (regarding syntax / semantics and metadata objects) in network areas with high demand increases the performance of the MetaOS network.
Das dezentrale Datenmodell kann einfach von beliebiger dezentraler Stelle geändert werden. Die Struktur des virtuellen Gesamtmodell kann sich dezentral dynamisch ändern ohne Eingriff eines zentralen Administrators.The decentralized data model can easily be changed from any decentralized location. The structure of the overall virtual model can change dynamically in a decentralized manner without the intervention of a central administrator.
Verschiedene dezentrale virtuelle Vorrichtungen lassen sich mit geringen Aufwand nahtlos zu Gesamtstrukturen zusammenschließen und kombinieren.Various decentralized virtual devices can be seamlessly combined and combined to form overall structures.
1. Mounten, Synchronisieren und Filtern von Datenstrukturen zu einer Gesamtdatenstruktur. 2. Ubereinanderiegen von Datenstrukturen zur Zusammenführung verteilter Eigenschaften von Datenobjekten. 3. Verknüpfung von unterschiedlichen Datenstrukturen in einem Verzeichnis mit Hilfe der Analyse von syntaktisch/semantischer Beziehungen zwischen den Datenstrukturen.1. Mount, synchronize and filter data structures to an overall data structure. 2. Stacking of data structures to merge distributed properties of data objects. 3. Linking different data structures in a directory with the help of the analysis of syntactic / semantic relationships between the data structures.
Sehr einfache Updatemöglichkeiten von MetaOS-Netzwerken, da Softwaremodule im Allgemeinen nur punktweise an einigen Rechnern aktualisiert werden müssen. Die Aktualisierung unterschiedlicher Clientsoftwaren entfällt, da jeder MetaOS-Knoten seinen Visualisierungsdienst lokal lagert.Very simple update options for MetaOS networks, since software modules generally only have to be updated on certain computers at certain points. There is no need to update different client software because each MetaOS node stores its visualization service locally.
Teilmodelle funktionieren auch noch bei Ausfall einer übergeordneten Verwaltung, und auf Datenkopien kann immer noch zugegriffen werden, wenn deren Quelle ausgefallen ist.Sub-models still work if a higher-level administration fails, and data copies can still be accessed if their source has failed.
Da jeder Rechnerteil ein Teil des Modells halten kann, ergibt sich eine sehr enge Verzahnung des Modells mit der Realität, sowie eine hohe Aktualität des virtuellen Modells. Da jeder Rechnerknoten den Teil des virtuellen Modells hält, den der Rechner in der Realität steuert und überwacht, bleiben bei Reparatur oder Austausch einer Komponente mit Rechnersystemen das Teilmodell sowie die gesamte Historie eines Teilmodells (Werte, Status, Dokumente, Statistiken etc.) erhalten. Von jeder realen Teilvorrichtung kann somit ein laufzeitbegleitender Maschinenpaß angelegt werden.Since each computer part can hold a part of the model, there is a very close interlocking of the model with reality, and the virtual model is highly up-to-date. Since each computer node holds the part of the virtual model that the computer controls and monitors in reality, the component model and the entire history of a component model (values, status, documents, statistics, etc.) are retained when a component is repaired or exchanged with computer systems. A machine passport accompanying the runtime can thus be created from each real sub-device.
Sehr benutzerfreundliche Handhabung durch ein einheitliches Bedienprinzips auf allen Ebenen und der Möglichkeit der Nutzung von leicht unterschiedlichen Bedienelementen für verschiedene Komponenten und Teilnetzwerke.Very user-friendly handling thanks to a uniform operating principle on all levels and the possibility of using slightly different operating elements for different components and subnetworks.
Die beliebige Schachtelung von grafischen Benutzerschnittstellen ermöglicht leistungsfähige Vergleiche von Knoteninhalten durch einfache Navigationsvorgänge ohne aufwendige Programmierungen und verbessert den Überblick über das Gesamtsystem.The arbitrary nesting of graphical user interfaces enables high-performance comparisons of node contents through simple navigation processes without extensive programming and improves the overview of the overall system.
Der Komplexitätsgrad in der Navigation wird reduziert durch Nutzung von nur wenigen grundlegenden grafischen Strukturelementen.The level of complexity in navigation is reduced by using only a few basic graphic structural elements.
Vereinfachte Wartung des dezentralen Systems, da die Funktion von Einzelknoten auf einfache Art und Weise ohne Datenverlust ersetzt werden kann.Simplified maintenance of the decentralized system, since the function of individual nodes can be replaced in a simple manner without loss of data.
Die Arbeit auf virtuellen Datenbeständen im Zentralkernel eines MetaOS- Knotens erhöht die Sicherheit und reduziert das Risiko von Datenverlusten, da nicht direkt auf den Objektdiensten eines MetaOS- Objekts gearbeitet werden muß. Automatisch aufgebaute, gestaffelte dezentrale Index- und Cachingmechanismen im Primärnetz und Sekundärnetz (Anlegen eines Zugriffsindex) verbessern die Antwortzeiten des Netzwerks bei Suchvorgängen und Datenzugriffen deutlich.Working on virtual databases in the central kernel of a MetaOS node increases security and reduces the risk of data loss since there is no need to work directly on the object services of a MetaOS object. Automatically built, staggered decentralized index and caching mechanisms in the primary network and secondary network (creation of a Access index) significantly improve the network's response times for searches and data access.
Da Suchvorgänge auf dezentralen Datenbeständen stattfinden, die ständig aktualisiert werden liefern Suchvorgänge immer aktuelle Ergebnisse. Es kann somit auch nach schnell veränderlichen dynamischen Datensätzen in realen Vorrichtungen gesucht werden.Since searches take place on decentralized databases that are constantly updated, searches always deliver current results. It is therefore also possible to search for rapidly changing dynamic data records in real devices.
Es kann nach beliebigen Datensätzen, Prozessen, Anwendungen, Dokumenten (inclusive Multimediadokumenten) und deren Inhalten gesucht werden, die von Objektdiensten an beliebiger Stelle im Gesamtnetz bereitgestellt werden. Suchergebnisse können aufgrund der Metaobjektstrukturen sehr einfach strukturiert und übersichtlich angezeigt werden (Erzeugen von globalen Übersichten nach speziellen Zuständen und Inhalten). Es können über Infomationsverteilanfragen dezentrale Auswertungen angestoßen werden, Prozesse geortet werden, die gestartet oder gestoppt werden sollen und Parameter an gefundene Prozesse übergeben werden.You can search for any data records, processes, applications, documents (including multimedia documents) and their content, which are provided by object services anywhere in the entire network. Search results can be structured and clearly displayed due to the meta-object structures (generation of global overviews according to special conditions and contents). Decentralized evaluations can be initiated via information distribution requests, processes can be located, which should be started or stopped, and parameters can be transferred to found processes.
Einzelne Knoten.welche beispielsweise eine technische Anlage regeln können zur lokalen Regelung des Prozesses auf alle aktuelle Prozeßinformationen des gesamten Netzes zugreifenIndividual nodes, which regulate a technical system, for example, can access all current process information of the entire network for local process control
Das Metaobjektprinzip ermöglicht durch die Suche nach speziellen Informationen die Bildung von aktuellen strukturierten Informationstopologien belieber Datensätze.The meta-object principle enables the search for special information to form current structured information topologies of any data records.
Der vernetzbare Kemelcluster erlaubt in Kombination mit den virtuellenThe networkable Kemel cluster allows in combination with the virtual ones
Informationsobjekten ein gemeinsames dezentrales- Prozeß- und Informationsmanagement beliebiger technischer Datenobjekte und Dokumente auf der realen Vorrichtung. Dies geschieht innerhalb einer einzigen, plattformunabhängigen Struktur.Information objects a common decentralized process and information management of any technical data objects and Documents on the real device. This happens within a single, platform-independent structure.
Aufgrund des Multikemelansatzes in Form von Datendiensten und der Nutzung der vorhandener Systemdienste der Prozeßsteuerung sind MetaOS-Knoten flexibel, kompakt, schnell, robust und wirtschaftlich. Die erforderliche Entwicklungsleistung und die Rechnerbelastung durch MetaOS-Knoten ist sehr gering.Due to the multi-core approach in the form of data services and the use of the existing system services for process control, MetaOS nodes are flexible, compact, fast, robust and economical. The required development work and the computing load by MetaOS nodes is very low.
MetaOS-Knoten ermöglichen parallele Erfassung und Verteilung verschiedenster Datendienste in Form von Multifunktionsgateways. Die Funktionsweise als Gateway ermöglicht besonders Ressourcen- und Rechenleistung sparende Realisierung von komplexen Dienstobjekten, da überwiegend auf bestehende Datendienste zurückgegriffen werden kann. Dies führt zu einem sehr einfachen Gesamtsystem mit geringer Komplexität.MetaOS nodes enable parallel acquisition and distribution of various data services in the form of multifunction gateways. The way it functions as a gateway enables resource and computing power-saving implementation of complex service objects, since existing data services can be used predominantly. This leads to a very simple overall system with little complexity.
Durch die Implementierung und Abbildung nahezu beliebigerBy implementing and mapping almost any
Schnittstellen und bestehender Webapplikationen in allgemeineInterfaces and existing web applications in general
Objektbäume können bestehende Softwareinvestitionen geschützt werden.Object trees can be used to protect existing software investments.
Eine gemeinsame Kommandosprache zur Kommunikation aller Objektdienste erlaubt beliebige Loka-I und Fernverknüpfung aller Objekte und kann direkt oder indirekt auf viele andere Protokolle abgebildet werden (z.B. HTTP, FTP, Telnet, Mail, TCP/IP direkt etc.). Die Kontrolle von realen Vorrichtungen kann somit über nahezu beliebige Kommunikationswege erfolgen.A common command language for the communication of all object services allows any Loka-I and remote linking of all objects and can be mapped directly or indirectly to many other protocols (e.g. HTTP, FTP, Telnet, Mail, TCP / IP direct etc.). The control of real devices can thus take place via almost any communication channels.
Einzelkomponenten eines MetaOS-Knotens können einfach angepaßt und erweitert werden. Verteilte Dienste (z.B. Administrationsdienste) im Netzwerk können zu hierarchischen Gruppen zusammengefaßt werden und als Verzeichnisdienst fungieren.Individual components of a MetaOS node can be easily adapted and expanded. Distributed services (eg administration services) in the network can be grouped into hierarchical groups and act as a directory service.
Fehlende Objekteigenschaften eines Informationsobjekts auf einem MetaOS-Knoten werden automatisch in anderen gemounteten Objekten gesucht. Objekteigenschaften können so auf mehrere Objekte verteilt werden und bei Bedarf wie ein Puzzle zusammengefügt werden. Datenobjekte können auf diese Weise weitestgehend auf den Quellen belassen werden.Missing object properties of an information object on a MetaOS node are automatically searched for in other mounted objects. Object properties can thus be distributed over several objects and, if necessary, put together like a puzzle. In this way, data objects can largely be left on the sources.
Bei Suchvorgängen in MetaOS-Knoten können nicht nur Adressen zurückgegeben werden, sondern komplette dezentral gelagerte Anwendungen und Datenbestände können als Antwort sofort synchronisiert und gestartet werden. Die Art der Darstellung von Datensätzen kann dezentral festgelegt werden.When searching in MetaOS nodes, not only addresses can be returned, but completely decentralized applications and databases can be immediately synchronized and started as a response. The way data records are displayed can be defined locally.
Automatisierte Verteilung von beliebigen Datenbeständen. z.B. können Modelle und Werte zur Abbildung von realen Vorrichten und Organisationen zunächst zentral gebildet werden, und dann auf ein MetaOS-Netzwerk verteilt werden.Automated distribution of any database. e.g. models and values for mapping real devices and organizations can first be formed centrally, and then distributed to a MetaOS network.
Die virtuelle Zusammenschaltung identischer und ähnlicher Strukturdaten mehrerer MetaOS-Knoten zu einem virtuellem Gesamtdatenbestand in Form von Symbiosen erhöht die Übersichtlichkeit im Netzwerk.The virtual interconnection of identical and similar structural data from several MetaOS nodes to form a virtual total database in the form of symbioses increases the clarity in the network.
Dienste können auf mehrere Rechner verteilt werden.Services can be distributed across multiple computers.
Die Auslagerung der Zugangsberechtigung und Authentifizierungen auf Datendienste ermöglicht zugangsabhängige Benutzerverwaltung und Authentifizierung in MetaOS-Netzen. Beliebige Benutzterverwaltungs- und Authentifizierungsmodule können in unterschiedlichen Netzbereichen genutzt werden.The outsourcing of access authorization and authentication Data services enable access-dependent user management and authentication in MetaOS networks. Any user management and authentication modules can be used in different network areas.
Knoten mit administrativen Funktionen können an gesicherten Orten betrieben werden, und dennoch vollständig in das MetaOS-Netzwerk integriert sein.Nodes with administrative functions can be operated in secure locations and still be fully integrated in the MetaOS network.
Die Bildung von Symbiosen erhöht die Leitungsfähigkeit von Knotengruppen hinsichtlich Rechenbelastung und Datentransfers durch Lastausgleich und die Robustheit von MetaOS-Teilnetzen, da jeder Knoten als Server für alle Datenobjekte der Symbiose fungieren kann.The formation of symbioses increases the conductivity of node groups with regard to computing load and data transfers through load balancing and the robustness of MetaOS subnets, since each node can act as a server for all data objects of the symbiosis.
Jeder Knoten in der Symbiose hält den gleichen Objektbaum, bestehend aus allen Datenobjekten der Symbiose.Each node in the symbiosis holds the same object tree, consisting of all data objects in the symbiosis.
Symbiosen ermöglichen für den Benutzter transparentes Verschieben von Datenobjekten auf den Knoten der Symbiose.Symbiosis enable the user to move data objects transparently to the symbiosis nodes.
Die browserintegrierenden grafischen Benutzerschnittstellen von MetaOS- Knoten verknüpfen die Vorteile von reinen Java Clients, mit den Möglichkeiten von Browser-Plugins und ActiveX X Komponenten, frei definierbaren HTML- und XML-Masken, bestehenden Java und Webanwendungen und erlauben für jede Gruppe und Komponente der realen Vorrichtung eine optimale Darstellung.The browser-integrated graphical user interfaces of MetaOS nodes combine the advantages of pure Java clients, with the possibilities of browser plugins and ActiveX X components, freely definable HTML and XML masks, existing Java and web applications and allow the real ones for each group and component Device an optimal representation.
Die Kontrolle der realen Vorrichtungen, die effiziente Navigation, und Wissensgewinnung mit Hilfe der verteilten gespeicherten Informationsbestände aus einer ansonsten unüberschaubaren Angebotsvielfalt wird gegenüber herkömmlichen Methoden deutlich verbessert.The control of the real devices, the efficient navigation, and the acquisition of knowledge with the help of the distributed stored information from an otherwise unmanageable variety of offers becomes clear compared to conventional methods improved.
Die Leistungsfähigkeit der Benutzerschnittstellen wächst automatisch mit der Leistungsfähigkeit der verwendeten Abbildungstechnologien in den Browserkomponenten.The performance of the user interfaces automatically increases with the performance of the imaging technologies used in the browser components.
Da der Visualisierungsdienst, der die grafischen Benutzerschnittstellen generiert, selbst Teil des MetaOS-Knotens ist und alle Arbeitswerkzeuge, d.h. der Visualisierungsdienst selbst und alle weiteren benötigte Komponenten direkt vom Objektbaum des MetaOS-Knotens aus dem Internet geholt werden, ergibt sich eine stark vereinfachte Anwendung und Administration des Gesamtsystems. Die Nutzung von speziellen, fest installierten Clients ist ebenfalls möglich.Since the visualization service that generates the graphical user interfaces is itself part of the MetaOS node and all work tools, i.e. The visualization service itself and all other required components can be fetched directly from the Internet from the object tree of the MetaOS node, which results in a greatly simplified application and administration of the overall system. The use of special, permanently installed clients is also possible.
Die Möglichkeit der Schachtelung der unter verschiedenen Aspekten darstellbaren Teilansichten (die Elemente des virtuellen Datenbestandes) ermöglichen aufgrund der Wiederverwendbarkeit der meisten GUI- Komponenten die Schaffung von ressourcenarmen Benutzeroberfläche, die auch auf schwachen Netzwerkverbindungen sehr leistungsfähig sind. Die Grundelemente der GUI sind z.B. auch auf Mobilfunknetzen, als Benutzeroberfläche für Thin-Clients in leistungsschwachen öffentlichen Netzen und für Anwendungen unter erschwerten Bedingungen, in denen Wärmeentwicklung der Rechnersysteme eine Rolle spielt sinnvoll einsetzbar.Due to the reusability of most GUI components, the possibility of nesting the partial views that can be represented from different aspects (the elements of the virtual database) enables the creation of low-resource user interfaces that are very efficient even on weak network connections. The basic elements of the GUI are e.g. Also usable on mobile networks, as a user interface for thin clients in low-performance public networks and for applications under difficult conditions in which heat development in the computer systems plays a role.
Die Auslegung auf optimale Ausnutzung der Bildschirmoberfläche durch teilautomatisierte Optimierung von Fensteranordnungen und Größen, der Verwendung nur sehr weniger Bedienelemente und Verwendung eines automatisierten Fensterschichtenmodells zum kontrollierten automatischen Übereinanderschichten von grafischen Benutzerschnittstellen erlaubt die Verwendung auch sehr kleiner Displays (z.B. bei Low-Cost Lösungen) zur Darstellung alle wichtigen Informationen auf nur einer Bildschirmseite ohne Einschränkungen bei der Übersichtlichkeit.The design for optimal use of the screen surface by partially automated optimization of window arrangements and sizes, the use of very few controls and the use of an automated window layer model for the controlled automatic layering of graphical user interfaces allows the use of very small displays (eg for low-cost solutions) to display all important information on just one screen page without restrictions on the clarity.
Da jedes Informationsobjekt neben vielen anderen Darstellungs- und Editierfunktionen in Form eines eigenen Windowmanagers mit Desktop, Taskleiste und Fenstern dargestellt werden kann, aber auch als vollständiger eigenständiger Browser, verknüpft die GUI die Vorteile von klassischen Windowmanagern mit modernen Browsertechnologien.Since each information object can be displayed in addition to many other display and editing functions in the form of its own window manager with desktop, taskbar and windows, but also as a complete, independent browser, the GUI combines the advantages of classic window managers with modern browser technologies.
Die verwendete dynamische Schachteltechnik, die Komponenten der Interaktionsobjekte in den verschiedenen Hierarchieebenen entlang den verschiedenen Richtungen des Darstellungsgebiets anordnet, verwaltet Bezüge und Hierarchien von Datenelementen der realen Vorrichtung und von externen Informationskomponenten untereinander wesentlich besser, als vollständig frei bewegliche Fenstertechniken. Darüber hinaus ist es den Benutzer einfacher den Gesamtüberblick über die realen und virtuellen Vorrichtungen zu behalten.The dynamic nesting technique used, which arranges components of the interaction objects in the different hierarchy levels along the different directions of the display area, manages relationships and hierarchies of data elements of the real device and of external information components with one another much better than completely freely movable window techniques. In addition, it is easier for the user to keep an overview of the real and virtual devices.
Datenobjekte in der virtuellen Vorrichtung und darin eingelagerte Datensätze können im Browser über frei definierbare grafische Bedienelemente selektiv bearbeitet werden.Data objects in the virtual device and data records embedded therein can be selectively processed in the browser using freely definable graphic control elements.
Eine alternativ text- oder grafikbasierte Navigation in den hierarchischen Elementen der virtuellen Informationssysteme bildet dynamisch Ordnungsgruppen während der Navigation, bildet global und lokal zeitliche Navigationsfolgen für alle Elemente und erleichtert somit die Navigation im Vergleich zu anderen Techniken deutlich.An alternative text or graphic-based navigation in the hierarchical elements of the virtual information systems dynamically forms order groups during navigation, forms global and local temporal navigation sequences for all elements and thus significantly facilitates navigation compared to other techniques.
Durch Einbindung der browsergestützten Darstellung in plattformübergreifende Office-Pakete (z.B. Star-Office 5.x) besteht die Möglichkeit erweiterter Datentypvisualisierung und gleichzeitigen Weiterbearbeitung durch integrierte Office- und Groupwarekomponenten auf einer Vielzahl von Betriebssystemen. Technische Datenobjekte können auf diese Weise sehr einfach in betriebswirtschaftlich relevante Dokumente eingefügt werden. Diese Methode erspart überdies den Wechsel zwischen Applikationen und bringt einen erheblichen Zeitgewinn bei der Informationsbeschaffung und Bearbeitung.By integrating the browser-based display in Cross-platform office packages (e.g. Star-Office 5.x) offer the possibility of extended data type visualization and simultaneous further processing by integrated office and groupware components on a variety of operating systems. In this way, technical data objects can be inserted very easily into business-relevant documents. This method also saves switching between applications and saves a great deal of time when it comes to gathering and processing information.
Sekundärnetze beinhalteten als wesentliche Elemente nur Visualisierungsdienste inkl. Interaktionsobjekten und Zusätze für Suchen und Schreiben von Metadatenobjekten auf Webservern und FTP-Server. Durch den Visualisierungsdienst können Datenobjekte auf Web- und FTP Servern komfortabel abgefragt, editiert und gesucht und umstrukturiert werden. Das Sekundärnetz ist optimal geeignet für die Einbindung von technischen Kleinstmodulen in das Gesamtnetzwerk. Es erlaubt die clientseitige Vernetzung von hochorganisierten Kleinstanwendungen technischer, kommerzieller und dokumentarischer Natur mit anderen Sekundärnetzen(z.B. auf der Basis von FTP Diensten und Webservern.) sowie die optisch nahtlose clientseitige Einbindung in das Primärnetz in ein übergreifendes Organisationsprinzip bei minimalsten Ressourceneinsatz (Auf der Serverseite läuft nur der FTP bzw. der Webserver). Darüber hinaus können Teilstrukturen von Web. bzw. FTP- Servers durch internes mounten virtuell überlagert werden und auf diese Weise Datenobjekte mit unterschiedlichen Eigenschaften gebildet werden. Die FTP- bzw. WebServer dienen als ausgelagerte dezentrale Datenbanken (dessen Inhalte natürlich auch dynamisch Prozeßwerte enthalten können), dessen Metaobjektsätze zyklisch vom Primärnetz abgefragt werden können. Das sekundäre Netz ermöglicht die kontrollierte dynamische Erweiterung des Gesamtdatenbestandes mit einfachsten Mitteln in systematischer Form. Technische und wirtschaftliche Schwierigkeiten bei der Installation und Wartung klassischer Datenbanken entfallen.Secondary networks included as essential elements only visualization services including interaction objects and additions for searching and writing metadata objects on web servers and FTP servers. The visualization service makes it easy to query, edit and search for and restructure data objects on web and FTP servers. The secondary network is ideally suited for the integration of small technical modules into the overall network. It allows the client-side networking of highly organized small-scale applications of a technical, commercial and documentary nature with other secondary networks (e.g. based on FTP services and web servers) as well as the optically seamless client-side integration into the primary network in a comprehensive organizational principle with minimal use of resources (running on the server side only the FTP or the web server). In addition, substructures of web. or FTP servers can be virtually superimposed by internal mounting and in this way data objects with different properties can be formed. The FTP or web servers serve as outsourced decentralized databases (the contents of which can of course also contain dynamic process values), the meta object sets of which can be queried cyclically from the primary network. The secondary network enables the controlled dynamic expansion of the entire database with the simplest Systematic means. Technical and economic difficulties in the installation and maintenance of classic databases are eliminated.
Durch überwiegende Nutzung der Rechnerkapazitäten des Clients werden die Serversysteme kaum belastet.The server systems are hardly loaded due to the predominant use of the client's computing capacity.
Auf virtuelle Javamaschinen oder ähnliche aufwendige Prozesse kann bei Sekundärnetzen verzichtet werden. Diese sind die für Geräte, die nur Statusinformationen weitergeben oder relativ einfache Funktionen ausüben sollen ungeeignet.There is no need for virtual Java machines or similar complex processes in secondary networks. These are unsuitable for devices that only pass on status information or are intended to perform relatively simple functions.
Durch dynamische Generierung von Links aus Metaobjektkomponenten in den virtuelle InformationsObjekten kann eine virtuelle Umstrukturierung der Interaktionsobjekte erfolgen und auf diese Weise die Navigation auch in Sekundärnetzen erleichtern.By dynamically generating links from meta-object components in the virtual information objects, a virtual restructuring of the interaction objects can take place and in this way facilitate navigation even in secondary networks.
I. Hierbei stellen die Figuren einzeln folgendes dar:I. The figures individually represent the following:
Zeichnung 1 : Kommunikationsweqe Zentralkernel DatendiensteDrawing 1: Communication kernel central kernel data services
1 Zentralkernel mit Objektverzeichnis1 central kernel with object directory
2 Kommunikationsrichtungen2 directions of communication
3 Datendienst Kernelstruktur3 Kernel structure data service
4 Datendienst externe Schnittstelle (z.B. nntp) 5 Datendienst externe Benutzerverwaltung4 Data service external interface (e.g. nntp) 5 Data service external user management
6 Kerberos Authentifizierungsdienst6 Kerberos authentication service
7 Datendienst Bedienung und Beobachtung (zum Betrieb eines Bediengeräts)7 Data service operation and monitoring (for operating an operator panel)
8 Datendienst IEEE-488 (Meßvorrichtung mit eingebauter Analysevorrichtungen) 9 Datendienst Snmp8 Data service IEEE-488 (measuring device with built-in analysis devices) 9 Snmp data service
10 Datendienst OPC (mit angeschlossenem Regelungssystem)10 OPC data service (with connected control system)
11 Benachbarter Zentralkernel11 Adjacent central kernel
Zeichnung 2: Beispiel Schema DatenstrukturintegrationDrawing 2: Example diagram of data structure integration
12 Funktionsbereich Mensch (Bedienung und Beobachtung)12 Human function area (operation and monitoring)
13 Funktionsbereich Analyse13 Analysis functional area
14 Funktionsbereich Technik14 Functional area technology
15 PDA-GUI 16 Internetbrowseroberfläche15 PDA GUI 16 Internet browser interface
17 Echtzeitdatenbank17 real-time database
18 statistische Datenauswertung18 statistical data analysis
19 Echtzeitdatenanalyse19 Real time data analysis
20 Bedienung über Officesoftware 21 Windparkrouter20 Operation via office software 21 Wind farm router
22 WKA-Prozeß (IEC-1131-3 )22 WKA process (IEC-1131-3)
23 Fehlerfrüherkennungssystem WKA23 WKA early warning system
24 Anbindung Internetbrowser24 Internet browser connection
25 Anbindung PDA-Oberfläche 26 XML Anbindung25 Connection PDA surface 26 XML connection
27 Anbindung Systemmanagement SNMP27 Connection to SNMP system management
28 OPC Anbindung28 OPC connection
29 Propieretäre Schnittstelle29 Propierary interface
30 Anbindung Echtzeitanalyse 31 Anbindung statistische Auswertung30 Real-time analysis connection 31 Statistical evaluation connection
32 Datenbankanbindung32 Database connection
33 gemeinsame Datenstruktur Visualisierung33 common data structure visualization
34 gemeinsame Datenstruktur Datenanalyse34 common data structure data analysis
35 gemeinsames Datenmodell Echtzeitdaten 36 gemeinsame Datenstruktur für alle Dienste 37 gemeinsam genutze Datenstrukturen von Visualisierungs- und Analysediensten35 common data model real-time data 36 common data structure for all services 37 shared data structures from visualization and analysis services
38 propieretäre Datenstruktur Datendienst38 proprietary data structure data service
Zeichnung 3: Logische Kommunikationsmöglichkeiten der Zentralkernel auf einem physikalischen Netzwerk:Drawing 3: Logical communication options of the central kernel on a physical network:
39 Internet39 Internet
40 Zentralkernel im Internet40 central kernel on the Internet
41 Intranet 42 Zentralkernel im Intranet41 Intranet 42 Central kernel in the intranet
43 Zentralkernel in einer Windkraftanlage 1 (Kommunikation erfolgt über das Stromnetz)43 central kernel in a wind turbine 1 (communication takes place via the power grid)
44 Netzwerkrouter44 network router
45 Zentralkernel in einer Windkraftanlage 2 (Kommunikation erfolgt über das Stromnetz)45 central kernel in a wind turbine 2 (communication takes place via the power grid)
46 Alle Zentralkernel können mit allen Zentralkerneln im Netz bidirektional kommunizieren wobei mehrer Verbindungen gleichzeitig gehalten werden.46 All central kernels can communicate bidirectionally with all central kernels in the network, with several connections being held simultaneously.
47 Ein Zentralkernel mit einer ihm aktuell bekannten kommunizierbaren Umgebung47 A central kernel with a communicable environment that it currently knows
48 Ein Zentralkernel mit einer anderen ihm aktuell bekannten kommunizierbaren48 A central kernel with another communicable currently known to it
UmgebungSurroundings
Zeichnung 4: Schema Datenuberlgerung und zentralisierendes Wirkungsprinzip des MetaOS-DatenmodellsDrawing 4: Data transfer scheme and centralizing principle of operation of the MetaOS data model
49 Zentralkernel 1 mit eingebundenen Datenbeständen benachbarter Knoten und49 central kernel 1 with integrated databases of neighboring nodes and
Analyseschnittstellen, technischen Schnittstellen sowie Bedien- und Beobachtungsschnittstellen 50 Zentralkernel 2 mit eingebundenen Datenbeständen benachbarter Knoten undAnalysis interfaces, technical interfaces as well as operating and monitoring interfaces 50 central kernel 2 with integrated databases of neighboring nodes and
Analyseschnittstellen, technischen Schnittstellen sowie Bedien- undAnalysis interfaces, technical interfaces as well as operating and
Beobachtungsschnittstellen 51 Zentralkernel 3 mit eingebundenen Datenbeständen benachbarter Knoten undObservation interfaces 51 central kernel 3 with integrated databases of neighboring nodes and
Analyseschnittstellen, technischen Schnittstellen sowie Bedien- undAnalysis interfaces, technical interfaces as well as operating and
BeobachtungsschnittstellenMonitoring Interface
52 Zentralkernel 4 mit eingebundenen Datenbeständen benachbarter Knoten und52 Central Kernel 4 with integrated databases of neighboring nodes and
Analyseschnittstellen, technischen Schnittstellen sowie Bedien- und BeobachtungsschnittstellenAnalysis interfaces, technical interfaces as well as operating and monitoring interfaces
53 Zentralkernel 5 mit eingebundenen Datenbeständen benachbarter Knoten und Analyseschnittstellen, technischen Schnittstellen sowie Bedien- und53 central kernel 5 with integrated databases of neighboring nodes and analysis interfaces, technical interfaces as well as operating and
BeobachtungsschnittstellenMonitoring Interface
54 Zentralkernel 6 mit eingebundenen Datenbeständen benachbarter Knoten und54 central kernel 6 with integrated databases of neighboring nodes and
Analyseschnittstellen, technischen Schnittstellen sowie Bedien- und BeobachtungsschnittstellenAnalysis interfaces, technical interfaces as well as operating and monitoring interfaces
55 Zentralkernel 7 mit eingebundenen Datenbeständen benachbarter Knoten und55 central kernel 7 with integrated databases of neighboring nodes and
Analyseschnittstellen, technischen Schnittstellen sowie Bedien- und Beobachtungsschnittstellen 56 externe Funktionseinheit aAnalysis interfaces, technical interfaces as well as operating and observation interfaces 56 external functional unit a
57 externe Funktionseinheit b57 external functional unit b
58 externe Funktionseinheit c58 external functional unit c
59 externe Funktionseinheit d59 external functional unit d
60 externe Funktionseinheit e 61 externe Funktionseinheit f 62 externe Funktionseinheit g60 external functional unit e 61 external functional unit f 62 external functional unit g
63 externe Funktionseinheit h63 external functional unit h
64 externe Funktionseinheit i64 external functional unit i
65 Physikalisches Modell verteilter überlappender Datenstrukturen 66 Schnittstellen bilden verschiedene Daten auf einheitlicher lokaler Datenstruktur ab65 Physical model of distributed overlapping data structures 66 Interfaces map different data on a uniform local data structure
67 Virtuelles logisches Modell mit einheitlicher Datenstruktur (virtuelle Zentralisierung)67 Virtual logical model with a uniform data structure (virtual centralization)
Zeichnung 5: Zuweisung räumlich oder thematisch zusammengehöriger Datendienste zu Zentralstrukturen technischer GeräteDrawing 5: Allocation of spatially or thematically related data services to central structures of technical devices
68 Windparkspezifische Datendienste68 Wind farm-specific data services
69 Datendienst externe Benutzerverwaltung Windpark 70 Kerberos Authentifizierungsdienst Windpark69 Data service external user management wind farm 70 Kerberos authentication service wind farm
71 Datendienst Netzzustand Windpark71 Data service network status of wind farm
72 Datendienst Windparkleistung72 Data service for wind farm performance
73 Dienst Bedienung und Beobachtung WKA 173 Service operation and monitoring WKA 1
74 Dienst Analyse Meßwete WKA 1 75 Datendienst Snmp WKA 174 Service analysis of measurement data WKA 1 75 Data service Snmp WKA 1
76 Datendienst Regelung WKA 176 Data service regulation WKA 1
77 Datendienst Netzüberwachung WKA 177 Data monitoring network monitoring WKA 1
78 Dienst Bedienung und Beobachtung WKA 278 Service operation and monitoring WKA 2
79 Dienst Analyse Meßwete WKA 2 80 Datendienst Snmp WKA 279 WKA 2 measurement analysis service 80 Snmp WKA 2 data service
81 Datendienst Regelung WKA 281 Data service regulation WKA 2
82 Datendienst Netzüberwachung WKA 282 Data monitoring network monitoring WKA 2
83 WKA 283 WKA 2
84 WKA 1 85 Zentralkernel WKA 1 86 Räumlich und/oder logisch zusammengehörige Dienste für WKA 184 WKA 1 85 central kernel WKA 1 86 Spatially and / or logically related services for WKA 1
87 logisch zusammengehörige Dienste für WKA 287 logically related services for WKA 2
Zeichnung 6: Funktionsbereiche Zentralkernel 88 Virtueller ObjektbaumDrawing 6: Functional areas central kernel 88 Virtual object tree
89 Command Prozessor89 Command processor
90 Userverwaltung -Defaultuser -Gastuser90 User management -Defaultuser -Gastuser
91 Kommunikation91 Communication
92 OPC-Wert 93 NFS-Dateien92 OPC value 93 NFS files
94 Nntp Elemetn94 Nntp Elemetn
95 Analogwerte A/D Wandler95 analog values A / D converter
Zeichnung 7: Verteilter MetaOS Knoten logisch zusammengehöriger DatenFigure 7: Distributed MetaOS node of logically related data
96 Linux/GNU-System96 Linux / GNU system
97 Zentralkernel97 central kernel
98 IEEE 488-Dienst98 IEEE 488 service
99 NFS-Dienst 100 QNX- EchtzeitOS99 NFS service 100 QNX real-time OS
101 Proprietäre Schnittstelle Regelungssystem 1101 Proprietary interface control system 1
102 Java Virtual Machine102 Java Virtual Machine
103 Regelungsystem 2 mit OPC-Server 104 OPC-Dienst 105 Meßsystem mit IEEE 488 Schnittstelle 106 NFS-Server 107 Regelungssystem 1103 Control system 2 with OPC server 104 OPC service 105 Measuring system with IEEE 488 interface 106 NFS server 107 Control system 1
Zeichnung 8: Verteilter MetaOS Knoten logisch zusammengehöriger Daten am Beispiel einer Windkraftanlage 108 WindkraftanlageDrawing 8: Distributed MetaOS node of logically related data using the example of a wind turbine 108 wind turbine
109 Java Virtual Machine 110 OPC-Dienst109 Java Virtual Machine 110 OPC service
111 Linux/GNU-System 112 Betriebssystem Laptop111 Linux / GNU system 112 Laptop operating system
113 Regelungssystem 1 mit OPC Sever113 Control system 1 with OPC server
114 Regelungssystem 2 mit propietarer Schnittstelle 115 NFS-Server114 Control system 2 with proprietary interface 115 NFS server
116 Bedien- und Beobachtungsgerät 117 Dienst Regelungssystem 2 NFS-Dienst116 Operator control and monitoring device 117 Service control system 2 NFS service
118 NFS-Dienst118 NFS service
119 Schaltschrank119 control cabinet
Zeichnung 9: Mischung von Hard/ und Softwarediensten 120 Zentralkernel 121 LDAP Dienst 122 LDAP-ServerFigure 9: Mix of hardware and software services 120 central kernel 121 LDAP service 122 LDAP server
123 Datendienst Analogwandler123 Analog converter data service
124 AD/DA-Wand(er Karte124 AD / DA wall (he card
Zeichnung 10: Datendienst Abbildung Datenquelle aufDrawing 10: Data service figure data source on
ObjektbaumstrukturObject tree
(Kapselung in Datenobjekten)(Encapsulation in data objects)
125 Typkonvertierter Objektbaumbereich 126 Proprietärer Schnittstellenbereich125 Type-converted object tree area 126 Proprietary interface area
127 Prozeßwerte127 process values
128 Hierarchisch organisierte Logfiles128 hierarchically organized log files
129 Transformierte Prozeßwerte129 Transformed process values
130 Transformierte Logfiles 131 Offsetpfadangabe Prozeßwerte 132 Offsetpfadangabe Prozeßwerte130 Transformed log files 131 Offset path specification process values 132 Offset path specification process values
133 Kommunikation Zentralkernel133 Communication central kernel
Zeichnung 11 : Mountbeispiel von Datendiensten an Zentralkernel 134 Zentralkernel mit gemounteten synchronisierten ObjektbäumenDrawing 11: Mount example of data services on central kernel 134 Central kernel with mounted synchronized object trees
135 Datendienst 1 mit typkonvertierten Daten135 Data service 1 with type-converted data
136 Datendienst 2 mit typkonvertierten Daten136 Data service 2 with type-converted data
137 Datendienst 3 mit typkonvertierten Daten137 Data service 3 with type-converted data
138 0PC-Client 139 NFS-Client138 0PC client 139 NFS client
140 IRC-Client140 IRC client
141 Datendienst 4 kann Gesamtbaum des Zentralkernels synchronisieren141 Data service 4 can synchronize the entire tree of the central kernel
142 Bedieneinheit für alle Daten des Gesamtbaums142 Control unit for all data of the entire tree
143 Weiterer Zentralkernel im Netzwerk mit gemounteten und synchronisiertem143 Another central kernel in the network with mounted and synchronized
Gesamtbaum.Total tree.
Zeichnung 12: Struktur Element ObiektbaumDrawing 12: Structure element obiect tree
144 Gesamtelement mit eingelagerten Datenobjekten und Metadatenobjekten.144 total element with embedded data objects and metadata objects.
145 Datenobjekt145 data object
146 Metadatenobjekt 1146 metadata object 1
147 Metadatenobjekt 2147 metadata object 2
148 Metadatenobjekt 3 149 Header des Metadatenobjekts 1148 metadata object 3 149 header of metadata object 1
150 Nutzdaten des Metadatenobjekts 1150 user data of metadata object 1
151 Datenobjekt und Metadatenobjekt gruppiert zu Gruppe a151 Data object and metadata object grouped to group a
152 Metadatenobjekt 1 und Metadatenobjekt 2 gruppiert zu Gruppe b (Überlagerung mit Gruppe a) 153 Metadatenobjekt 1 und Metadatenobjekt 2 gruppiert zu Gruppe c (Überlagerung mit Gruppe b)152 metadata object 1 and metadata object 2 grouped to group b (overlay with group a) 153 metadata object 1 and metadata object 2 grouped to group c (Overlay with group b)
Zeichnung 13: Struktur eines Datenobjekts oder MetadatenobiektsDrawing 13: Structure of a data object or metadata object
154 Baumstruktur der Headerdaten eines Objektheaders 155 Nutzdaen des Datenobjekts154 Tree structure of the header data of an object header 155 Useful data of the data object
Zeichnung 14: Schichtung von Informationen eines Datenelements auf dem ZentralkernelDrawing 14: Layering of information of a data element on the central kernel
156 Zusammengefügtes Datenelement aus mehreren Elementen verschiedener156 Merged data element from several elements of different
Datendienste auf dem Zentralkernel in der Reihenfolge Datendienst 1 , Datendienst 2, Datendienst 3Data services on the central kernel in the order data service 1, data service 2, data service 3
157 Metaobjekte aus Datendienst 3 158 Objekte und Metaobjekte aus Datendienst 2157 meta objects from data service 3 158 objects and meta objects from data service 2
159 Objekt aus Datendienst 1159 Object from data service 1
160 Projektionsergebnis aus Synchronisation in der Reihenfolge Objekte aus Datendienst160 projection result from synchronization in the order objects from data service
1 und dann Datendienst 2 (Reihenfolgenprojektion) 161 nicht synchronisiertes Objekt, da schon Objekt aus Schicht Datendienst 1 synchronisiert1 and then data service 2 (sequence projection) 161 object not synchronized, since object from layer data service 1 is already synchronized
162 Metaobjekt aus Datendienst 2 (synchronisiert)162 meta object from data service 2 (synchronized)
163 Metaobjekt aus Datendienst 2 (synchronisiert) 164 nicht synchronisiertes Metaobjekt, da schon Metaobjekt aus Schicht Datendienst 2 synchronisiert163 Meta object from data service 2 (synchronized) 164 Unsynchronized meta object, since meta object from layer data service 2 is already synchronized
165 Metaobjekt aus Datendienst 3 (synchronisiert)165 meta object from data service 3 (synchronized)
166 Im Zentralkernel projizierte Metaobjekte Zeichnung 15: Beispielnutzung Header166 Meta-objects projected in the central kernel Drawing 15: Example header use
167 Datenobjekt167 data object
168 Header des Datenobjekts168 Header of the data object
169 Nutzdaten 170 Timinginformationen zur Synchronisation169 User data 170 Timing information for synchronization
171 Informationen zu Ressourcen des lokalen Standorts (CPU, Speicher, Netzwerkkapazitäten)171 Local site resources (CPU, memory, network capacity)
172 Log- und Fehlerinformationen172 Log and error information
173 Informationen zur Administration, Sicherheits- und Transporteigenschaften173 Information on administration, security and transport properties
174 Popularitäts- und Prioritätseigenschaften174 popularity and priority characteristics
175 Informationen über Art und Zustand der Bedien- und Beobachtungsvorrichtungen175 Information on the type and condition of the operating and monitoring devices
176 Beschreibungsinformationen zu den Objekten 177 Zusammengefaßte Informationen über hierarchisch tiefer und höher liegende176 Description information for the objects 177 Summarized information about hierarchically lower and higher
Objektstrukturenobject structures
178 Zustand des Datenobjekts178 State of the data object
Zeichnung 16: relative SynchronisationDrawing 16: relative synchronization
179 Zentralkernel mit Datenelementen in einer hierarchischen Anordnung179 Central kernel with data elements in a hierarchical arrangement
180 relative Synchronisation von Nutzdaten eines Datenobjekts über eine Hierarchieebene180 relative synchronization of user data of a data object over a hierarchy level
181 relative Synchronisation von Nutzdaten eines Datenobjekts über zwei Hierarchieebenen181 relative synchronization of user data of a data object across two hierarchy levels
182 relative Synchronisation von Nutzdaten eines Datenobjekts über drei Hierarchieebenen182 Relative synchronization of user data of a data object across three hierarchy levels
183 Vererbung von Headerdaten über mehrere Schichten, durch wiederholte relative Synchronisation 184 relative oder absolute Synchronisation von Nutzdaten aus verschiedenen183 Inheritance of header data over several layers, through repeated relative synchronization 184 relative or absolute synchronization of user data from different
Metaobjekten verschiedener Hierarchieebenen und der oprativen Verknüpfung am Zielort.Meta objects of different hierarchy levels and the optional link at the destination.
Zeichnung 17: Nutzung der Synchronsiation zur Analyse (Fiitertung) von Daten.Drawing 17: Use of the synchronization for the analysis (feeding) of data.
185 Zentralkernel 186 OPC Datendienst mit angeschlossener technsicher Regelung185 central kernel 186 OPC data service with connected technical control
187 Datendienst mit angeschlossener technischer Analyseeinheit187 Data service with connected technical analysis unit
188 Datendienst ausgeührt als Bedien- und Beobachtungseinheit188 data service implemented as operating and monitoring unit
189 Element zu Datendienst enthält technische Prozeßwerte189 Data service element contains technical process values
190 Element zu Datendienst analysiert nach relativer Synchronisation der technischen190 Data service element analyzed after relative synchronization of technical
Prozeßwerte mit Hilfe des Datendienstes die technischen DatenProcess values with the help of the data service the technical data
191 Element zu Datendienst bereitet nach relativer Synchronisation der Analysedaten die191 Element for data service prepares the after relative synchronization of the analysis data
Analyseergebnisse zur Präsentation auf.Analysis results for presentation.
Zeichnung 18: Autokonfiguration durch Synchronisation von Informationen aus hierarchisch höherern ZentralkernelnDrawing 18: Auto configuration through synchronization of information from hierarchically higher central kernels
192 Zentralkernel 1192 Central Kernel 1
193 hierarchisch untergeordneter Zentralkernel 2 194 Element mit Konfigurationsdaten eines Knotens wird von hierarchisch niederem193 hierarchically subordinate central kernel 2 194 element with configuration data of a node becomes hierarchically lower
Zentralkernel synchronisiert.Central kernel synchronized.
Zeichnung 19:Schedulinq von Daten- und Metadatenobiekten (Synchronisation) im Zentralkernel 195 Element 1 mit TiminiginformationenDrawing 19: Schedulinq of data and metadata objects (synchronization) in the central kernel 195 Element 1 with timing information
196 Element 2 mit Timiniginformationen196 Element 2 with timing information
197 Element 3 mit Timiniginformationen197 Element 3 with timing information
198 Scheduler der Synchronisation von Objekten anhand von Timinginformationen anstößt198 Scheduler initiates the synchronization of objects based on timing information
199 Datenbank mit Timinginformationen (selbst als Datenobjekt ausgelegt)199 database with timing information (designed as a data object)
Zeichnung 20:Synchronisationsbeispiel von Datendiensten mit prioritätsgesteuerter Überlagerung von Datenbeständen an einem grafischen Mengenschema.Drawing 20: Synchronization example of data services with priority-controlled overlay of data stocks on a graphical quantity scheme.
200 Zentralkernel200 central kernels
201 Datendienst 1 mit Priorität 1 202 Datendienst 2 mit Priorität 2201 Data service 1 with priority 1 202 Data service 2 with priority 2
203 Datendienst 3 mit Priorität 3203 Data service 3 with priority 3
204 Datenbestände Datendienst 1204 databases of data service 1
205 Teildatenbestand 1 Datendienst 1205 Sub-database 1 data service 1
206 Teildatenbestand 2 Datendienst 1 207 Datenbestände Datendienst 2206 partial database 2 data service 1 207 database data service 2
208 Teildatenbestand 1 Datendienst 2208 partial data 1 data service 2
209 Teildatenbestand 2 Datendienst 2209 partial database 2 data service 2
210 Datenbestände Datendienst 3210 databases of data service 3
211 Teildatenbestand 1 Datendienst 3 212 Teildatenbestand 2 Datendienst 3211 Sub-database 1 data service 3 212 Sub-database 2 data service 3
213 Synchronisierte Datenbestände von Datendienst 1213 Synchronized databases from data service 1
214 Synchronisierte Datenbestände von Datendienst 2214 Synchronized databases from data service 2
215 eingefügte Teildatenbestände aus Datendienst 1215 inserted partial databases from data service 1
216 eingefügte Teildatenbestände aus Datendienst 3 217 Überlagerung als identisch gekennzeichneter Datenbestände aus verschiedenen216 inserted partial data sets from data service 3 217 overlay data sets identified as identical different
Datenbetänden mit unterschiedlichen Prioritäen 218 Metadaten aus Datendienst 1 , welche in Datendienst 3 nicht vorhanden sind, werden durch den Projektionsmechanismus angezeigt, da sie nicht von den den Metadaten aus Datendiesnt 3 überlagert werden.Datasets with different priorities 218 metadata from data service 1, which are not available in data service 3, are displayed by the projection mechanism since they are not overlaid by the metadata from data service 3.
Zeichnung 21 : 219 Zentralkernel WKADrawing 21: 219 central kernel WKA
220 Datendienst Prozeßwerte220 data service process values
221 Datendienst Logfiles221 Data service log files
222 Datendienst nntp222 data service nntp
223 Schaltschrank 224 Synchronsationswege223 control cabinet 224 synchronization paths
Zeichnung 22: Eigenschaftsschichtung (Mounten) (Metaobjekten und Headerobiekten) im ZentralkernelFigure 22: Property stratification (mounting) (meta objects and header objects) in the central kernel
225 Wurzel des virtuellen Objektbaums des Zentralkernels 226 virtuelles Filesystem Datendienst225 Root of the virtual object tree of the central kernel 226 Virtual file system data service
227 Element a227 element a
228 Element b228 element b
229 Element b'229 element b '
230 Eigenschaften Element b (Objekte, Metaobjekte) 231 Eigenschaften Element b'230 properties element b (objects, meta objects) 231 properties element b '
232 Element c232 element c
233 Element d233 element d
234 Element c'234 element c '
235 Elememt d' 236 Eigenschaften x1 ,x2 237 Eigenschaften y1235 elements d '236 properties x1, x2 237 properties y1
238 Eigenschaften x3.x4238 properties x3.x4
239 Eigenschaften y2239 properties y2
240 Wurzel des resultierenden virtuellen Objektbaums des Zentralkernels 241 Element a240 Root of the resulting virtual object tree of the central kernel 241 Element a
242 Element b242 element b
243 Eigenschaften Element a243 Properties element a
244 Element c244 element c
245 Element d 246 Eigenschaften x1 ,x2,x3,x3245 Element d 246 properties x1, x2, x3, x3
247 Eigenschaften y1 ,y2247 properties y1, y2
Zeichnung 23: Beispiel für die Verwendung von Operatoren während der Projektion Schichtung von syntaktisch ähnlichen Elementbäumen.Drawing 23: Example for the use of operators during the projection layering of syntactically similar element trees.
248 Wurzel des virtuellen Objektbaums des Zentralkernels248 Root of the virtual object tree of the central kernel
249 Virtuelles Filesystem Datendienst249 Virtual file system data service
250 Element a250 element a
251 Element Artist 252 Element Artisten251 Element Artist 252 Element Artist
253 Element y mit Eigenschaft y1253 Element y with property y1
254 Element b254 element b
255 Eigenschaften x3,x4255 properties x3, x4
256 Element y' 257 Eigenschaften y2256 element y '257 properties y2
258 Wurzel des virtuellen Objektbaums des Zentralkernels258 Root of the virtual object tree of the central kernel
259 Element a259 element a
260 Element Artist*260 Element Artist *
261 Element y 262 Eigenschaften y1 ,y2 263 Element b261 element y 262 properties y1, y2 263 element b
264 Eigenschaften x3,x4264 properties x3, x4
Zeichnung 24: Zugriff auf Objekte im MetaOS Knoten Zugriff auf Element Karl, Eigenschaft y2. Element wird im Zentralkernel gecachedFigure 24: Access to objects in the MetaOS node Access to element Karl, property y2. Element is cached in the central kernel
265 Wurzel des virtuellen Objektbaums des Zentralkernels mit Anfrage ausgehend vom265 Root of the virtual object tree of the central kernel with request based on
Zentralkernel 266 virtuelles Filesystem DatendienstCentral kernel 266 virtual file system data service
267 Element a267 element a
268 Element b an wekches ein Datendiesnt gemountet ist268 Element b to which a data is not mounted
269 Element Karl269 element Karl
270 Eigenschaften y1 271 Element b'270 properties y1 271 element b '
272 Element c272 element c
273 Eigenschaften x3,x4273 properties x3, x4
274 Element Karl'274 element Karl '
275 Eigenschaften y2275 properties y2
Zeichnung 25:Spiegelung und Verteilung von Datenobjekten Schreiben der Eigenschaft x auf Elemente Artist in verschiedenen DatendienstenDrawing 25: Mirroring and distribution of data objects Writing the property x to elements Artist in various data services
276 Virtuelles Filesystem Datendienst 1 mit Priorität 1 277 Wurzel des virtuellen Objektbaums des Zentralkernels276 Virtual file system data service 1 with priority 1 277 Root of the virtual object tree of the central kernel
278 Virtuelles Filesystem Datendienst 2 mit Priorität 2278 Virtual file system data service 2 with priority 2
279 Element Artist'279 Element Artist '
280 Eigenschaften Element Artist280 Properties Element Artist
281 Element a 282 Element Artist 283 Element Artist "281 Element a 282 Element Artist 283 Element Artist "
284 Eigenschaften Element Artist "284 Properties Element Artist "
285 Mountstruktur Datendienst 1285 Mount structure data service 1
286 Mountstruktur Datendienst 2286 Mount structure data service 2
Zeichnung 26: Replizierung von Daten entlang des Transportweges von Elementen in den ZentralkernelnFigure 26: Replication of data along the transport route of elements in the central kernels
287 Wurzel des virtuellen Objektbaums des Zentralkernel 1287 Root of the virtual object tree of central kernel 1
288 Wurzel des virtuellen Objektbaums des Zentralkernel 2 289 Wurzel des virtuellen Objektbaums des Zentralkernel 3288 Root of the virtual object tree of the central kernel 2 289 Root of the virtual object tree of the central kernel 3
290 Element a mit Eigenschaften290 element a with properties
291 Element b mit Eigenschaften291 Element b with properties
292 Element b' mit Eigenschaften292 element b 'with properties
293 Element b' mit Eigenschaften 294 Element c mit Eigenschften x3,x4293 Element b 'with properties 294 Element c with properties x3, x4
295 Kopie von Element c von Knoten 3 mit Eigenschften x3,x4295 Copy of element c from node 3 with properties x3, x4
296 Element d mit Eigenschaften x1 ,x2296 Element d with properties x1, x2
297 Kopie von Element c von Knoten 2 mit Eigenschften x3,x4297 Copy of element c from node 2 with properties x3, x4
298 Kopie von Element d von Knoten 2 mit Eigenschften x1 ,x2 299 Kopierrichtung298 Copy of element d from node 2 with properties x1, x2 299 Copy direction
300 Mountstruktur300 mount structure
Zeichnung 27: Getrennte Verwaltung von verschiedenen Metaobjekten in verschiedenen Datendiensten 301 Virtuelles Filesystem Datendiesnt OPCDrawing 27: Separate management of different meta objects in different data services 301 Virtual file system data service OPC
302 Wurzel des virtuellen Objektbaums des Zentralkernel 1302 Root of the virtual object tree of central kernel 1
303 Virtuelles Filesystem Datendiesnt SQL303 Virtual filesystem data service SQL
304 Element a304 element a
305 Element b 306 Element c 307 Eigenschaft x1305 element b 306 element c 307 property x1
308 Eigenschaft x2308 property x2
309 Eigenschaft x3309 property x3
310 Eigenschaft x4310 property x4
Zeichnung 28: Bildung einer Symbiose (Additive Schichtung) Knoten 2 und Knoten 3 mounten Verzeichnisse entsprechend Knoten 1Drawing 28: Formation of a symbiosis (additive layering) node 2 and node 3 mount directories corresponding to node 1
311 Wurzel des virtuellen Objektbaums des Knoten 1 312 Wurzel des virtuellen Objektbaums des Knoten 2311 Root of the virtual object tree of node 1 312 Root of the virtual object tree of node 2
313 Wurzel des virtuellen Objektbaums des Knoten 3313 Root of the virtual object tree of node 3
314 Selbstmount Objekte aus Objektbaum 1314 Self-mount objects from object tree 1
315 Mount Objekte aus Objektbaum 2315 Mount objects from object tree 2
316 Mount Objekte aus Objektbaum 3 317 Ordner für alle Verzeichnisse aus der Symbiose316 Mount objects from object tree 3 317 Folders for all directories from the symbiosis
Zeichnung 29:Drawing 29:
318 Wurzel Zentralkernel WKA 1318 Root central kernel WKA 1
319 Wurzel Zentralkernel WKA 2 320 Wurzel Zentralkernel WKA 3319 Root central kernel WKA 2 320 Root central kernel WKA 3
321 Mount Datenbestände WKA 1321 Mount data stocks WKA 1
322 Mount Datenbestände WKA 2322 Mount data stocks WKA 2
323 Mount Datenbestände WKA 3323 Mount data stocks WKA 3
324 Startpunkt Gesamtdatenbstand 325 WKA 1324 Starting point total data pool 325 WKA 1
326 WKA 2326 WKA 2
327 WKA 3327 WKA 3
328 Schaltschrank WKA 1328 control cabinet WKA 1
329 Schaltschrank WKA 2 330 Schaltschrank WKA 3 Zeichnung 30: Beispielkopplung Primärnetz und Sekundärnetz in der Ben utzeroberf lache329 control cabinet WKA 2 330 control cabinet WKA 3 Drawing 30: Example coupling primary network and secondary network in the user interface
331 OPC-Server der WKA Steuerung 332 Nntp-Server331 OPC server of the WKA control system 332 Nntp server
333 Primärnetzknoten mit Datendiensten333 primary network nodes with data services
334 Elektrisches Schaltgerät mit HTTP-Server334 Electrical switching device with HTTP server
335 Schaltschrank Windkraftanlage335 control cabinet wind turbine
336 Windkraftanlage 337 Internet336 wind turbine 337 internet
338 Benutzeroberfläche des Sekundärnetzes338 Secondary network user interface
339 Benutzeroberfläche des Primärnetzes339 User interface of the primary network
Zeichnung 31 : Kontaktieren einer Symbiose 340 Knoten 1Drawing 31: Contacting a symbiosis of 340 nodes 1
341 Knoten 2341 node 2
342 Knoten 3342 node 3
343 Knoten 4343 node 4
344 Virtueller mount Knoten 1 345 Virtueller mount Knoten 3344 Virtual mount node 1 345 Virtual mount node 3
346 Direkter mount Knoten 2346 Direct mount node 2
Zeichnung 32:Drawing 32:
347 OPC-Dienst 348 Nntp-Dienst347 OPC service 348 Nntp service
349 Primärnetzknoten349 primary network nodes
350 Virtueller Objektbaum350 Virtual object tree
351 Benutzeroberfläche Primärnetz351 User interface primary network
352 Sekundärnetzknoten (z.B. Http oder FTP Server) 353 Benutzeroberfläche Sekundärnetz 354 Symiink Sekundärnetz (Startet Benuitzeroberfläche Sekundärnetz)352 Secondary network node (eg Http or FTP server) 353 User interface secondary network 354 Symiink secondary network (starts user interface secondary network)
Zeichnung 33: Einkopplung Datenbestände Sekundärnetz in Primärnetzzentralkernel 355 OPC-DienstFigure 33: Coupling data stocks secondary network in primary network central kernel 355 OPC service
356 Nntp-Dienst356 Nntp service
357 Primärnetzknoten357 primary network nodes
358 Virtueller Objektbaum358 Virtual object tree
359 Sekundärnetzdienst 360 Sekundärnetzknoten (z.B. Web oder FTP Server)359 secondary network service 360 secondary network nodes (e.g. web or FTP server)
Zeichnung 34: Visualisierung über einen Datendienst (z.B. als Javaclient)Drawing 34: Visualization via a data service (e.g. as a Java client)
361 Rechner 1 362 Zentralkernel361 calculator 1 362 central kernel
363 Telnet-Dienst363 Telnet service
364 FTP-Dienst364 FTP service
365 IMAP-Dienst365 IMAP service
366 Benutzerschnittstelle auf Rechner 2 367 Objektbaumstruktur Datendienst366 User interface on computer 2 367 Object tree structure data service
368 Grafikausgabeteil Datendienst368 Graphics output part data service
Zeichnung 35: Visualisierung über eine getrennte ClientsoftwareFigure 35: Visualization using separate client software
369 Rechner 1 370 Zentralkernel369 computers 1 370 central kernel
371 NFS-Dienst371 NFS service
372 OPC-Dienst372 OPC service
373 Corba-Dienst373 Corba service
374 Benutzerschnittstelle auf Rechner 2 375 Objektbaumstruktur Datendienst 376 Proprietärer Teil Datendienst374 User interface on computer 2 375 Object tree structure data service 376 Proprietary part of data service
377 Grafikausgabeteil Datendienst377 Graphics output part data service
Zeichnung 36:Objektbaumexplorer 378 Basisbedienleiste ExplorerFigure 36: Object tree explorer 378 Explorer basic operating bar
379 Strukturierungsordner379 structuring folder
380 Objekte aus Datendienst 1380 objects from data service 1
381 Objekte aus Datendienst 2381 objects from data service 2
382 Objekte aus Datendiesnt 3 383 Objekte aus Datendienst 4382 objects from data service 3 383 objects from data service 4
Zeichnung 37: Objektbaumexplorer mit MetadatenobjektenFigure 37: Object tree explorer with metadata objects
384 Vordefinierte Anzeigemuster für Metadatengruppen (in den Headern der Metadaten verschlüsselt)384 Predefined display patterns for metadata groups (encrypted in the headers of the metadata)
385 Basisbedienleiste Explorer385 Explorer basic control bar
386 Objekt des virtuellen Objektbaumes386 Object of the virtual object tree
387 Metaobjekte der Baumobjekte387 meta-objects of the tree objects
Zeichnung 38: vordefinierte Objektansicht (Symbolansicht)Drawing 38: predefined object view (symbol view)
388 Basisbedienleiste Explorer388 Explorer basic control bar
389 Objekte389 objects
Zeichnung 39: vordefinierte Obiektansicht in Metadaten verschlüsselt (Ansicht Real)Drawing 39: Predefined object view encrypted in metadata (Real view)
390 Basisbedienleiste Explorer390 Explorer basic control bar
391 HTML-Seite mit eingebetteten Metadaten oder Javaapplet391 HTML page with embedded metadata or Java applet
Zeichnung 40: Obiektansicht Obiektmanager 392 Basisbedienleiste Explorer 393 Objekt 1 (sichtbar)Drawing 40: Object view Object Manager 392 Explorer basic control bar 393 Object 1 (visible)
394 Objektübersicht394 Object overview
395 Objektl in Taskleiste395 Object in task bar
396 Objekt2 in Taskleiste (aktiv, jedoch nur in Taskleiste sichtbar) 397 Objekt3 in Taskleiste (aktiv, jedoch nur in Taskleiste sichtbar)396 Object2 in taskbar (active, but only visible in taskbar) 397 Object3 in taskbar (active, but only visible in taskbar)
398 Objekt4 in Taskleiste (aktiv, jedoch nur in Taskleiste sichtbar)398 Object4 in taskbar (active, but only visible in taskbar)
399 Objektδ in Taskleiste (aktiv, jedoch nur in Taskleiste sichtbar)399 Object δ in taskbar (active, but only visible in taskbar)
400 Objekt6 in Taskleiste (aktiv, jedoch nur in Taskleiste sichtbar)400 Object6 in taskbar (active, but only visible in taskbar)
Zeichnung 41 : Darstellung mehrerer ObjekteDrawing 41: Representation of several objects
401 Basisbedienleiste Explorer (Informationen von WKA1 und WKA2 sind z.B. von externen Knoten synchronisiert worden)401 Explorer basic control bar (information from WKA1 and WKA2 have been synchronized, for example, by external nodes)
402 Objekt Windkraftanlage 1 Ansicht Real 403 Objekt Windkraftanlage 2 Ansicht Real402 Object wind turbine 1 view real 403 Object wind turbine 2 view real
404 Objektübersicht404 Object overview
405 Taskleistenrepräsentation WKA 1405 Taskbar representation WKA 1
406 Taskleistenrepräsentation WKA 2406 Taskbar representation WKA 2
407 Basisbedienleiste WKA 1 408 Basisbedienleiste WKA 2407 basic operating bar WKA 1 408 basic operating bar WKA 2
Zeichnung 42: Einbindung von FremdinformationenFigure 42: Integration of external information
409 Basisbedienleiste Explorer409 Explorer basic control bar
410 Objekt 1 (sichtbar) (z.B Windkraftanlage 1 ) 411 Objekt 2 (sichtbar)410 Object 1 (visible) (e.g. wind turbine 1) 411 Object 2 (visible)
412 Objektübersicht412 Object overview
413 Desktop (z.B. mit Geoinformationssystem)413 desktop (e.g. with geographic information system)
414 Basisbedienleiste innerer Explorer 1414 Basic control bar inner Explorer 1
415 Basisbedienleiste innerer Explorer 2 Zeichnung 43: Schachtelung von Windowmanagern415 Basic control bar inner Explorer 2 Figure 43: Nesting of window managers
416 Basisbedienleiste Explorer416 Explorer basic control bar
417 äußerer Desktop417 outer desktop
418 Basisbedienleiste innerer Explorer 1 419 Basisbedienleiste innerer Explorer 2418 Basic control bar inner Explorer 1 419 Basic control bar inner Explorer 2
420 Objektübersicht420 Object overview
421 Innerer Desktop 1421 Inner Desktop 1
422 Innerer Desktop 2422 Inner Desktop 2
Zeichnung 44: Schachtelung von Windowmanagern am Beispiel von WindkraftanlagenFigure 44: Nesting of window managers using the example of wind turbines
423 Basisbedienleiste Explorer423 Explorer basic control bar
424 Äußerer Desktop mit Visualisierung von Windkraftanlagen eines Windparks (z.B als statistische Übersicht)424 External desktop with visualization of wind turbines in a wind farm (e.g. as a statistical overview)
425 Basisbedienleiste innerer Explorer 1425 Basic control bar inner Explorer 1
426 Basisbedienleiste innerer Explorer 2426 Basic control bar inner Explorer 2
427 Objektübersicht427 Object overview
428 Innerer Desktop 1 mit WKA 1 429 Innerer Desktop 2 mit WKA 2428 Inner desktop 1 with WKA 1 429 Inner desktop 2 with WKA 2
430 Teildatenbestand 1 WKA 2430 partial data 1 WKA 2
431 Teildatenbestand 2 WKA 2431 Partial database 2 WKA 2
432 Unterkomponente 1 Teildaten bestand 2 WKA 2432 subcomponent 1 partial data consisted of 2 WKA 2
433 Unterkomponente 2 Teildatenbestand 2 WKA 2 434 Teildatenbestand 1 WKA 1433 Subcomponent 2 sub-database 2 WKA 2 434 sub-database 1 WKA 1
435 Teildatenbestand 2 WKA 2435 Sub-database 2 WKA 2
436 Taskleistenrepräsentation WKA 1436 Taskbar representation WKA 1
437 Taskleistenrepräsentation WKA 2437 Taskbar representation WKA 2
Zeichnung 45: Auskopplunq einer Untermenge des virtuellen Dateibaums eines MetaOS-KnotensDrawing 45: decoupling a subset of the virtual MetaOS node file tree
438 Basisbedienleiste Explorer438 Explorer basic control bar
439 Äusserer Desktop439 Outer desktop
440 Basisbedienleiste Objekt 1 441 Basisbedienleiste Objekt 2440 Basic operating bar object 1 441 Basic operating bar object 2
442 Ansicht Objekt 1442 View of object 1
443 Desktop Objekt 2443 Desktop object 2
444 Objekt 2.1 Ansicht Real444 Object 2.1 Real view
445 Objekt 2.2 Ansicht Real 446 Objektübersicht445 Object 2.2 Real view 446 Object overview
447 Objektübersicht von Pespektive des Objekts 1447 Object overview from perspective of object 1
448 Taskleistenrepräsentation Objekt 1448 Taskbar representation object 1
449 Taskleistenrepräsentation Objekt 2449 Taskbar representation object 2
Zeichnung 46: Grafische Trenung Zentralkernel in Teildatenbestände der DatendiensteFigure 46: Graphical separation of the central kernel in the partial data of the data services
450 Basisbedienleiste Zentralkernel450 Basic operating bar, central kernel
451 (Teil)datenbestand Zentralkernel451 (part) database of the central kernel
452 Basisbedienleiste Datendienst 1 453 (Teil)datenbestand Datendienst 1452 Basic operating bar data service 1 453 (part) data stock data service 1
454 Basisbedienleiste Datendienst 2454 Basic operating bar data service 2
455 (Teil)datenbestand Datendienst 2455 (part) database data service 2
456 Basisbedienleiste Datendienst 3456 Basic operating bar data service 3
457 (Teil)datenbestand Datendienst 3457 (part) database data service 3
Zeichnung 47: Mehrfachauskopplung von UntermengenFigure 47: Multiple subsets
458 Basisbedienleiste Explorer458 Explorer basic control bar
459 Äusserer Desktop459 Outer desktop
460 Basisbedienleiste innerer Explorer 461 Objektübersicht innerer Explorer. 462 Ansicht Objekt 1460 Basic control bar inner explorer 461 Object overview inner explorer. 462 View of object 1
463 Ausgekoppeltes Objekt 1463 Uncoupled object 1
464 Ausgekoppeltes Objekt 2464 Uncoupled object 2
465 Ausgekoppeltes Objekt 3465 Uncoupled object 3
Zeichnung 48: Objektmanager im dreidimensionalen RaumDrawing 48: Object manager in three-dimensional space
466 Objektmanager 1466 Object Manager 1
467 Objektmanager 2467 Object Manager 2
468 Objektmanager 3468 Object Manager 3
Zeichnung 49: Obiektmanager in dreidimensionaler DarstellungDrawing 49: Object manager in three-dimensional representation
469 Objektmanager 1469 Object Manager 1
470 Objektmanager 2470 Object Manager 2
471 Objektmanager 3 472 Objektmanager 4471 Object Manager 3 472 Object Manager 4
Zeichnung 50: Eine Anzahl abstrahierter Objektmanager in dreidimensionaler DarstellungDrawing 50: A number of abstracted object managers in three-dimensional representation
473 Objektmanager 1 474 Objektmanager 2473 Object Manager 1 474 Object Manager 2
475 Objektmanager 3475 Object manager 3
476 Objektmanager 4476 Object Manager 4
477 Objektmanager 4.1477 Object manager 4.1
478 Objektmanager 4.1.1 479 Objektmanager 4.1.2478 Object Manager 4.1.1 479 Object Manager 4.1.2
480 Objektmanager 4.1.3480 object manager 4.1.3
Zeichnung 51 : Obiektmanager dreidimensional mit WindkraftaniaqenDrawing 51: Three-dimensional object manager with wind power attachments
481 Darstellung Windpark 1 482 Darstellung Windpark 2 483 Darstellung Windpark 3481 Representation of wind farm 1 482 Representation of wind farm 2 483 Representation of wind farm 3
484 Darstellung Windpark 4 mit Unterobjekten484 Representation of wind farm 4 with sub-objects
485 Darstellung Teilbereich Windpark 4485 Representation of wind farm section 4
486 Darstellung Windpark 4 Anlage 1 487 Darstellung Windpark 4 Anlage 2486 Representation of wind farm 4, plant 1 487 Representation of wind farm 4, plant 2
488 Darstellung Windpark 4 Anlage 3488 Representation of wind farm 4, plant 3
Zeichnung 52: Logische Grundstruktur MetaOS NetzFigure 52: Logical basic structure of the MetaOS network
489 Virtuelles Zentrum aus hierarchisch höchsten Knoten 490 proprietäre Schnittstellenstrukturen489 Virtual center consisting of hierarchically highest nodes 490 proprietary interface structures
491 Mountstruktur der Zentralkernel zur Bildung einer grundlegenden logischen Hierarchie.491 Mount structure of the central kernel to form a basic logical hierarchy.
492 externer Datendienst 1 Knoten A492 external data service 1 node A
493 externer Datendienst 2 Knoten A 494 externer Datendienst 3 Knoten A493 external data service 2 nodes A 494 external data service 3 nodes A
495 externer Datendienst 4 Knoten A495 external data service 4 nodes A
496 externer Datendienst 5 Knoten A496 external data service 5 nodes A
497 externer Datendienst 6 Knoten A497 external data service 6 nodes A
498 externer Datendienst 1 Knoten B 499 externer Datendienst 1 Knoten B498 external data service 1 node B 499 external data service 1 node B
500 externer Datendienst 1 Knoten B500 external data services 1 node B
501 externer Datendienst 1 Knoten B501 external data service 1 node B
502 externer Datendienst 1 Knoten B502 external data service 1 node B
503 externer Datendienst 1 Knoten B503 external data service 1 node B
Zeichnung 53: Mountschema für einen dezentralen global einheitlichen ObjektbaumsDrawing 53: Mounting scheme for a decentralized globally uniform object tree
504 Oberste Hierarchie (virtuelles Zentrum) bestehend aus einer Symbiose aus drei Knoten 505 Knoten mit statischen Daten 506 Hierarchieebene 1504 Top hierarchy (virtual center) consisting of a symbiosis of three nodes 505 nodes with static data 506 hierarchy level 1
507 Hierarchieebene 2507 hierarchy level 2
508 Hierarchieebene 3508 hierarchy level 3
509 Hierarchieebene 4 510 Datenbaum mit externen Schnittstellen (dynamische Daten)509 hierarchy level 4 510 data tree with external interfaces (dynamic data)
511 externe Schnittstelle 1511 external interface 1
512 externe Schnittstelle 2512 external interface 2
513 externe Schnittstelle 3513 external interface 3
514 externe Schnittstelle 4 515 externe Schnittstelle 5514 external interface 4 515 external interface 5
516 externe Schnittstelle 6516 external interface 6
517 Hierarchie 3 bestehend aus einer Symbiose zweier Knoten517 Hierarchy 3 consists of a symbiosis of two nodes
518 Synchronisation des Globalbaums aus Hierarchie 2 für einheitlicher Zugriff auf das Globalnetz von jedem Knoten518 Synchronization of the global tree from hierarchy 2 for uniform access to the global network from every node
519 Synchronisation der unteren Hierarchien an lokale Datenbestände zur Bildung eines519 Synchronization of the lower hierarchies to local databases to form a
RegionalbaumsRegional tree
520 Synchronisation des Globalbaums aus oberster Hierarchie (oberste Hierarchien können nach Synchronisation von niederen Hierarchien simuliert werden und müssen nicht real vorhanden sein)520 Synchronization of the global tree from the top hierarchy (top hierarchies can be simulated after synchronization of lower hierarchies and do not necessarily have to exist)
521 Bildung Regionalbaum an oberster Hierarchie 522 lokale Datenbestände werden global zur Verfügung gestellt521 Formation of regional tree at top hierarchy 522 local databases are made available globally
Zeichnung 54: Beispiel logische Verknüpfung mit Windkraftanlagen und SolarmodulenDrawing 54: Example of a logical link with wind turbines and solar modules
523 Virtuelles Zentrum des Gesamtnetzes 524 Server mit groben Strukturdaten für das Gesamtnetz, welche an alle Knoten vererbt werden523 Virtual center of the entire network 524 Server with rough structural data for the entire network, which is sent to everyone Nodes are inherited
525 Server mit ergänzenden Strukturdaten für das Windparknetz.525 servers with additional structural data for the wind farm network.
526 Server mit ergänzenden Strukturdaten für das Solarnetz, welche an alle Zellen vererbt werden526 servers with additional structural data for the solar network, which are passed on to all cells
527 Knoten WKA 1527 knots WKA 1
528 Datendienste im Turmkopf von WKA 1528 data services in the tower head of WKA 1
529 Knoten WKA 2 530 Datendienste im Turmkopf von WKA 2529 nodes WKA 2 530 data services in the tower head of WKA 2
531 Solarzelle 1531 solar cell 1
532 Datendienste in Solarmodul 1532 data services in solar module 1
533 Knoten Solarmodul 1533 node solar module 1
534 Datendienst Steuerung Solarmodul 1 535 Datendienst Analyse Solarmodul 1534 Data service controller solar module 1 535 Data service analysis solar module 1
536 Solarzelle 2536 solar cell 2
537 Datendienste in Solarmodul 2537 data services in solar module 2
538 Knoten Solarmodul 2538 node solar module 2
539 Datendienst Steuerung Solarmodul 2 540 Datendienst Analyse Solarmodul 2539 Data service for control of solar module 2 540 Data service for analysis of solar module 2
Zeichnung 55: Knotenkenntnisse Gesamtnetz und KommunikationFigure 55: Knot knowledge of the entire network and communication
541 Knoten 1541 node 1
542 bekannte lokale Umgebung Knoten 1 543 Knoten 2542 Known Local Environment Node 1 543 Node 2
544 bekannte lokale Umgebung Knoten 2544 Known Local Environment Node 2
545 externer Dienst a Knoten 1545 external service a node 1
546 externer Dienst b Knoten 1546 external service b node 1
547 externer Dienst c Knoten 1 548 externer Dienst d in gelernter Umgebung von Knoten 1 549 externer Dienst e in gelernter Umgebung von Knoten 1547 external service c node 1 548 external service d in the learned environment of node 1 549 external services in a learned environment from node 1
550 externer Dienst f in gelernter Umgebung von Knoten 1550 external service f in the learned environment of node 1
551 Direkte Kommunikation aller externen Dienste mit gelernter Umgebung über Zentralkernel Knoten 1551 Direct communication of all external services with learned environment via central kernel node 1
552 Überlappungsgebiet bekannter lokaler Umgebungen (Erhöhung der Robustheit der552 overlap area of known local environments (increase the robustness of the
Gesamtstruktur)Forest)
553 „logisches" Grundgerüst für globalen Datenbaum (gemountet und synchronisierte553 "logical" framework for global data tree (mounted and synchronized
Grundstrukturen)Basic structures)
554 bekannte globale Umgebung für alle Knoten incl. Knoten 1 und 2 (virtuelles Zentrum).554 known global environment for all nodes including nodes 1 and 2 (virtual center).
Zeichnung 56: Kommunikation mit bekannter UmgebungDrawing 56: Communication with a familiar environment
555 Knoten 1555 knots 1
556 Mountstruktur der Knoten556 Mount structure of the nodes
557 bekannte Umgebung Knoten 2557 Known Environment Node 2
558 gleichzeitige Kommunikationsmöglichkeit von Knoten 1 mit allen bekannten Knoten558 simultaneous communication possibility of node 1 with all known nodes
Zeichnung 57: Indizes und ÄnderungsmeldungenFigure 57: Indices and change reports
559 Änderungsmeldung Knoten 3 an Knoten 2559 Change message from node 3 to node 2
560 Knoten 1 561 Änderungsmeldung an übergeordnete Hierarchie560 Node 1 561 Change message to higher-level hierarchy
562 Änderungsmeldung über zwei Hierarchieebenen562 Change message over two hierarchy levels
563 bekannte Umgebung Knoten 1563 known environment node 1
564 bekannte Umgebung Knoten 2564 Known Environment Node 2
565 Symbiose zweier Knoten 566 Indexstruktur Knoten als Objekt oder Metaobjekt 567 Knoten 2 fragt nach Änderungen über zwei Hierarchieebenen565 symbiosis of two nodes 566 index structure nodes as objects or meta objects 567 Node 2 asks for changes across two hierarchy levels
568 Knoten 2 fragt nach Änderungen in übergeordneter Struktur568 Node 2 asks for changes in the parent structure
569 Knoten 2569 nodes 2
570 Knoten 3570 nodes 3
II. AusführungsbeispieleII. Embodiments
Eine Sammlung von räumlich oder thematisch zusammenhängender Diensten, genannt ein MetaOS-Knoten (Fig. 1) wird zusammengehalten durch einen kompakten Zentralkernel mit integriertem Command Prozessor, der die Kommunikation innerhalb eines Knotens definiert, die Dienste zentral strukturiert und organisiert, Objektdaten cached und eine rudimentäre Zugriffskontrolle bereitstellt (Fig. 6). Jegliche Kommunikation der Dienste erfolgt koordiniert über den Zentralkernel.A collection of spatially or thematically related services, called a MetaOS node (Fig. 1), is held together by a compact central kernel with an integrated command processor, which defines the communication within a node, structures and organizes the services centrally, caches object data and a rudimentary one Provides access control (Fig. 6). All communication of the services is coordinated via the central kernel.
Alle Zentralkernel können mit allen Zentralkerneln im Netz bidirektional kommunizieren wobei mehrer Verbindungen gleichzeitig gehalten werden (Fig. 3).All central kernels can communicate bidirectionally with all central kernels in the network, with several connections being held simultaneously (FIG. 3).
Dienste des MetaOS-Knotens laufen auf unterschiedlichen, dezentralen unterlegten physikalischen oder logischen Maschinen, beispielsweise auf einem QNX-Echtzeitrechner, einem Linux Rechner und einer Java Virtual Maschine (Fig. 7).Services of the MetaOS node run on different, decentralized underlying physical or logical machines, for example on a QNX real-time computer, a Linux computer and a Java virtual machine (FIG. 7).
Fig. 8 zeigt ein Beispiel eines verteilten MetaOS Knotens am Beispiel einer Windkraftanlage.8 shows an example of a distributed MetaOS node using the example of a wind turbine.
Dienste implementieren Filesysteme, Netzwerkdienste, Gerätetreiber etc.. oder stellen diese über ein Gateway bereit. Fig. 5 zeigt ein Zuordnungsbeispiel von Datendiensten zu Zentralkerneln in WindkraftanlagenServices implement file systems, network services, device drivers etc. or provide them via a gateway. FIG. 5 shows an assignment example of data services to central kernels in wind power plants
Im Gegensatz zu klassischen Mikrokernel basierten Kemelclustem von Betriebssystemen, die ausschließlich für die Bereitstellung von Ressourcen ihrer eigenen Hardware in Form von Schnittstellen zu sorgen haben, sorgt ein MetaOS-Knoten auch für die Bereitstellung höher organisierten logischen Ressourcen eigener und fremder Hardware und Betriebssystemen. Ein Dienst eines Meta-OS Objektes unterscheidet daher nicht zwischen Hardware und Softwareressourcen (Fig. 9).In contrast to classic microkernel-based kemel clusters of operating systems, which only have to provide resources for their own hardware in the form of interfaces, a MetaOS node also ensures the provision of more organized logical resources of their own and third-party hardware and operating systems. A service of a Meta-OS object therefore does not differentiate between hardware and software resources (Fig. 9).
Ausführungsbeispiele für Dienste:Examples of services:
- Prozeßgateways (z.B. OPC)- Process gateways (e.g. OPC)
- Netzwerkfilesysteme (NFS, WebNFS, Samba etc..) - Verzeichnisprotokolle und Netzdienste (Jini, LDAP)- Network file systems (NFS, WebNFS, Samba etc.) - Directory protocols and network services (Jini, LDAP)
- Objektorientierte oder relationale Datenbanktreiber.- Object-oriented or relational database drivers.
- Mail und Newsclients- Mail and news clients
- Internet Relay Chat (IRC)- Internet Relay Chat (IRC)
- Jeder Dienst eines MetaOS-Knotens ist in zwei Teile aufgeteilt. Ein Teil des Dienstes greift als Client auf außerhalb von MetaOS-Knoten liegende Datenobjekte und Dienste zu (bzw. bildet einen Server für externe Clients,) der andere Teil bildet eine Serverstruktur für den Zentralkernel. Im einfachstem Fall ist dies ein einfacher Wert, im allgemeinsten Fall sich dynamisch ändernde Objektstrukturen (Fig. 10). - Die verschiedenen Datendienste eines Knotens werden an beliebigen Stellen an einer virtuellem hierarchischen Objektstruktur (Element/Cluster-Tree) des Zentralkernels angehängt (gemountet). Für den Zentralkernel sieht die Struktur der gemounteten Dienste genauso aus, wie der eigene virtuelle Objektbaum (Fig. 11). Verschiedenste Datenstrukturen werden so in eine gemeinsame Struktur auf dem Zentralkernel integriert (Fig. 2)- Each service of a MetaOS node is divided into two parts. Part of the service accesses data objects and services located outside of MetaOS nodes (or forms a server for external clients), the other part forms a server structure for the central kernel. In the simplest case this is a simple value, in the most general case dynamically changing object structures (FIG. 10). - The various data services of a node are attached (mounted) at any point to a virtual hierarchical object structure (element / cluster tree) of the central kernel. For the central kernel, the structure of the mounted services looks exactly like the own virtual object tree (Fig. 11). A wide variety of data structures are combined into one Structure integrated on the central kernel (Fig. 2)
Fig.21 veranschaulicht das Anhängen von Datendiensten in den Zentralkernel einer Windkraftanlage. Mehrere Zentralkernel werden weiterhin in eine Gesamtstruktur allerFig. 21 illustrates the attachment of data services in the central kernel of a wind turbine. Multiple central kernels will continue to be in a forest of all
Zentralkernel integriert (Fig. 4).Central kernel integrated (Fig. 4).
- Mountvorgänge können an verschiedenen Stellen im virtuellen Objektbaum durchgeführt werden, aber auch so, daß mehrere Dienste mit zum Teil gleich strukturierten und benannten Dateibäumen beginnend bei einem Mountpunkt virtuell übereinandergelegt werden- Mount processes can be carried out at various points in the virtual object tree, but also in such a way that several services with partially identical and named file trees are virtually superimposed on top of each other starting at a mount point
(Fig. 22).(Fig. 22).
- Objektbäume können auch mittels „syntaktisch/semantischer Logik" oder anderer logischer Objektordnem gemountet werden, so daß syntaktisch/semantisch ähnliche Objektordner jeweils zu einem einzigen Objektordner verschmolzen werden (Fig. 23).- Object trees can also be mounted using "syntactic / semantic logic" or other logical object folders, so that syntactically / semantically similar object folders are each merged into a single object folder (FIG. 23).
Objektbäume können auch durch relative Mountangaben über ein oder mehrere Hierarchien synchronistert werden (Fig.16). Fig. 17 veranschaulicht die Nutzungsmöglichkeiten bei der Analyse von Daten.Object trees can also be synchronized by relative mount specifications across one or more hierarchies (Fig. 16). 17 illustrates the possible uses when analyzing data.
Durch relative Synchronisation können auch Konfigurationsdaten von einzelnen Zentralkerneln über mehrere Hierarchieebenen weitergegeben werden und so weitere Knoten konfiguriert werden. Sind in mehreren Knoten Konfigurationsdaten vorhanden werden diese durch den Projektionsmechanismus aggregiert.By means of relative synchronization, configuration data from individual central kernels can also be passed on across several hierarchy levels, thus configuring additional nodes. If configuration data is available in several nodes, this is aggregated by the projection mechanism.
Ausführungsbeispiele für übereinandergelegte Eigenschaften von gemounteten Diensten:Examples of superimposed properties of mounted services:
Die Grundstruktur eines Datenelements auf dem Zentralkernel zeigen Fig.The basic structure of a data element on the central kernel is shown in FIG.
(2) und Fig. (3)(2) and Fig. (3)
Lesezuqriff: Kann auf eine Objekteigenschaft im Objektbaum des Zentralkernels nicht zugegriffen werden, so versucht der Zentralkernel, Zugriff auf die Objekteigenschaft über andere für dieses Objekt zuständige Dienste zu erlangen. Zuständige Dienste können lokale Objektdienste gleicher oder höherer gelegener Position im Objektbaum sein, aber auch weitere, gemountete MetaOS-Knoten (Fig. 24). Die Reihenfolge der Suchzugriffe auf die verschiedenen Dienste wird über die Reihenfolge der Mountpunkte in den Mountlisten der Objekte festgelegt. (Fig. 14) zeigt ein Schema fü die Schichtung von Informationen aus mehreren Datendiensten. Für die Header der Datenobjekte (Fig. 15) gelten die gleichenLesezuqriff: If an object property in the object tree of the central kernel cannot be accessed, the central kernel tries to gain access to the object property via other services responsible for this object. Responsible services can be local object services of the same or a higher position in the object tree, but also further, mounted MetaOS nodes (FIG. 24). The order of the search access to the various services is determined by the order of the mount points in the mount lists of the objects. (Figure 14) shows a scheme for layering information from multiple data services. The same applies to the headers of the data objects (FIG. 15)
Eigenschaften für die Schichtung und Projektion von Informationen wie für die Nutzdaten.Properties for the layering and projection of information such as for the user data.
Die Synchronisationsreihenfolgen der Elemtne und Datenobjekte im Zentralkernel werden über einen Scheduler im Zentralkernel festgelegt, der mit den Timinginformationen aus den Headern arbeitet. (Fig. 19)The synchronization sequences of the elements and data objects in the central kernel are determined by a scheduler in the central kernel, which works with the timing information from the headers. (Fig. 19)
Fig. 20 zeigt ein Synchronisationsbeispiel von Datendiensten mit prioritätsgesteuerter20 shows an example of synchronization of data services with priority-controlled
Überlagerung von Daten beständen an einem grafischen Mengenschema. Jeder Datenmenge repräsentiert dabei einen (Teil)datenbaum der DatendiensteData overlay existed on a graphical set scheme. Each data set represents a (sub) data tree of the data services
Spiegelung und Verteilung von Datenobiekten:Mirroring and distribution of data objects:
- Pro MetaOS-Knoten können eine oder mehrere Datenbanken eingehängt werden, die Datenobjekte anderer Objektdienste speichern oder Datenobjekte in Datendienste schreiben. Bei einem Schreibzugriff auf ein Element eines Zentralkernels, versucht der Zentralkernel auch in alle anderen gemounteten Elemente zu schreiben (Fig. 29).- One or more databases can be attached to each MetaOS node that store data objects from other object services or write data objects to data services. When writing to an element of a central kernel, the central kernel also tries to write to all other mounted elements (FIG. 29).
- Angefragte Datenobjekte werden standardmäßig entlang des Transportweges repliziert (Fig. 26). Daten und Metadatenobjekten:- Requested data objects are replicated by default along the transport route (Fig. 26). Data and metadata objects:
Getrennte Verwaltung von Datenobjekten und Metadatenobjekten in verschiedenen Datendiensten (Fig. 27).Separate management of data objects and metadata objects in different data services (Fig. 27).
Mountbeispiele für Zentralkernel:Mount examples for central kernel:
- Symbiose:- symbiosis:
Zusammenführung und Abgleich von virtuellen MetaOS- Informationsobjekten einer Gruppe von MetaOS-Knoten in einem Ordner »Gesamt«. Das komplette Informationsobjekt aller Cluster steht neben den lokalen Datenobjekten auf jedem Einzelrechner dieses Objekts bereit (Fig. 13).Merging and matching of virtual MetaOS information objects of a group of MetaOS nodes in one folder »Total«. The complete information object of all clusters is available in addition to the local data objects on each individual computer of this object (FIG. 13).
Fig. 29 zeigt die Zusammenschaltung dreier Windkraftanlagen zu einem virtuellen29 shows the interconnection of three wind turbines to form a virtual one
Gesamtprozeß.Overall process.
- Mounten von Symbiosen durch weitere MetaOS-Knoten (Fig. 31). Knoten 4 empfängt zusätzlich Knotenadressen und weitere Informationen aus den Metadaten von Knoten 1 und Knoten 3 als losen vermountknoten zur Verbesserung der Strukturstabilität.- Mount symbioses through additional MetaOS nodes (Fig. 31). Node 4 also receives node addresses and further information from the metadata of nodes 1 and 3 as loose mount nodes to improve structural stability.
Vernetzung von Primärnetz und Sekundärnetz:Networking of primary network and secondary network:
- Vernetzung von Primärnetz und Sekundärnetz über den Client (Fig. 32 und Fig. 30) Sekundärnetz wird in die Benutzeroberfläche des- Networking of primary network and secondary network via the client (Fig. 32 and Fig. 30) secondary network is in the user interface of the
Primärnetzes eingebunden .Primary network integrated.
- Vernetzung von Primärnetz und Sekundärnetz mit Hilfe eines MetaOS- Knoten (Fig. 33).- Networking of primary network and secondary network with the help of a MetaOS node (Fig. 33).
Benutzerschnittstellen: Die Kommunikation eines MetaOS-Knotens mit einem Benutzer erfolgt über Visualisierungsdienste. Visualisierungsdienste sind selbst Bestandteile von MetaOS-Knoten und kommunizieren mit Hilfe des Commandprozessors wie die anderen Knoten des Objekts auch. Ein MetaOS-Knoten kann mehrere Visualisierungsdienste auf verschiedenen Maschinen verwalten. Jeder Visualisierungsdienst kann mehrere Benutzerschnittstellen generieren.User interface: A MetaOS node communicates with a user via visualization services. Visualization services are themselves components of MetaOS nodes and communicate with the command processor like the other nodes of the object. A MetaOS node can manage several visualization services on different machines. Each visualization service can generate several user interfaces.
Ausführungsbeispiel 1 :Example 1:
Meta-OS Knoten mit verschiedenen Visualisierungsdiensten auf einer auf einem Knoten( Bedienung über Telnet, FTP oder IMAP Mailclient) (Fig. 34) (361-365).Meta-OS nodes with different visualization services on one on one node (operation via Telnet, FTP or IMAP mail client) (Fig. 34) (361-365).
Ausführungsbeispiel 2:Example 2:
Meta-OS-Knoten mit einem Visualisierungsdienst und Webserver auf zwei Maschinen. Die Bedienung erfolgt über einen Webbrowser und pagereload. Die Rechenleistung des Clients wird nicht genutzt. Der Visualisierungsdienst erhält einen eigenen in der Leistungsfähigkeit skalierbaren Windowmanager, dessen Grafikressoucen vom Webbrowser bereitgestellt werden (Fig. 35).Meta-OS node with a visualization service and web server on two machines. It is operated via a web browser and pagereload. The computing power of the client is not used. The visualization service is provided with its own window manager that is scalable in terms of performance, the graphic resources of which are provided by the web browser (FIG. 35).
Ausführungsbeispiel 3: Um die Geschwindigkeit der Benutzeroberfläche zu erhöhen kann ein Meta-OS Knoten mit einem modularen Visualisierungsdienst als JavaApplet/JavaBean/ActiveX Komponente z.B. in einem Webbrowser abgebildet werden. Der Benutzterschnittstelle wird vollständig clientseitig generiert und im Webbrowser durch HTML/XML Elemente realisiert (Fig. 34 366-368). a) Darstellung einiger grundlegender zweidimensionaler Darstellungsformen (Fig. 19).Embodiment 3: In order to increase the speed of the user interface, a Meta-OS node can be mapped with a modular visualization service as a JavaApplet / JavaBean / ActiveX component, for example in a web browser. The user interface is generated entirely on the client side and implemented in the web browser by HTML / XML elements (Fig. 34 366-368). a) Representation of some basic two-dimensional representations (Fig. 19).
Fig. 36 Objektübersicht Fig. 37 Objektübersicht detailliert Fig. 38 Symbol Fig. 39 Real Fig. 40 ObjektmanagerFig. 36 Object overview Fig. 37 Object overview in detail Fig. 38 Symbol Fig. 39 Real Fig. 40 Object manager
Die Auswahl eines Objekts öffnet das jeweilige Objekt im Explorerfenster, oder nach Angaben, die in dem Header des Objekts selbst stehen. b) Vergleichsmodus mehrerer Windkraftanlagen (Fig. 40). c) Einbindung von Fremdinformationen (Geoinformationssystem, VRML, Robotervisualisierung) (Fig. 42). d) Schachtelung von Darstellungsformen eines Objektmanagers z.B. Objektmanager im Objektmanager (Fig. 43). Ein Beispiel mitThe selection of an object opens the respective object in the Explorer window, or according to information that is in the header of the object itself. b) Comparison mode of several wind turbines (Fig. 40). c) Integration of external information (geographic information system, VRML, robot visualization) (Fig. 42). d) Nesting forms of representation of an object manager e.g. Object manager in the object manager (Fig. 43). An example with
Windkraftanlagen zeigt Fig. 44 e) Auskoppeln von Untermengen d1 ) Auskoppeln von Untermengen unter Beibehaltung des Bezugspunktes (2*Objektmanager einer geschachtelt) (Fig. 45)Fig. 44 shows wind turbines e) decoupling subsets d1) decoupling subsets while maintaining the reference point (2 * object manager one nested) (Fig. 45)
Grafische Trennung der Datenbestände Zentralkernel in Teildatenbestände der Datendienste (Fig. 46). Die Datenbestände auf dem Zentralkernel werden den Datendienstquellen zugeordnet angezeigt. d2) Mehrfachauskopplung von Untermengen (Fig. 47). Schließen derGraphical separation of the central kernel data into partial data sets of the data services (Fig. 46). The data stocks in the central kernel are displayed assigned to the data service sources. d2) Multiple decoupling of subsets (Fig. 47). Closing the
Objekte Übersicht schließt auch alle ausgekoppelten, hierarchisch untergeordneten Fenster d) Interaktionsraum 3 dimensional d1) Objektmanager im Raum gestapelt (Fig. 48) d2) Windowmanager im 3d-Modus im Ring mit gewürfelten Unterelementen (Fig. 49) d5) 2* Mehrfachauskopplung aus Windowmanager im Ring unter Beibehaltung der Bezüge (Fig. 50)Objects overview also closes all decoupled, hierarchically subordinate windows d) Interaction room 3-dimensional d1) Object manager stacked in the room (Fig. 48) d2) Window manager in 3d mode in a ring with cubes Sub-elements (Fig. 49) d5) 2 * Multiple decoupling from the window manager in the ring while maintaining the references (Fig. 50)
Wird eines der Basiselemente (Element 1 ) geschlossen, werden auch alle untergeordneten Elemente geschlossenIf one of the basic elements (element 1) is closed, all subordinate elements are also closed
Ein Beispiel mit Windparks und Windkraftanlagen zeigt (Fig: 51)An example with wind farms and wind turbines shows (Fig: 51)
Ansonsten stehen im 3d Raum die gleichen Elemente wie in der zweidimensionalen Fläche zur Verfügung.Otherwise, the same elements are available in the 3d space as in the two-dimensional surface.
Beispiel für vierdimensionale Abbildung:Example of a four-dimensional image:
Die Abbildung einer vierdimensionalen Struktur auf einen 3-dimensionalen Raum ergibt jeweils Gruppen von verschiedenen Gebilden. Betrachtet man z.B. die Navigation durch das virtuelle Informationsobjekt (Zeit) als vierte Dimension, so kann von jedem geöffneten Fenster aus ein Schritt zurück größere dreidimensionale Strukturdarstellungen verändern (z.B. das Schließen von ganzen Unterbäumen im dreidimensionalen Raum).The mapping of a four-dimensional structure onto a 3-dimensional space results in groups of different structures. If you consider e.g. navigation through the virtual information object (time) as a fourth dimension, one step back from every open window can change larger three-dimensional structural representations (e.g. closing entire subtrees in three-dimensional space).
Der jeweils entsprechende Visualisierungsdienst wird automatisch mit den benötigten Ressourcen zum Client gesendet. Der Visualisierungsdienst enthält neben den Strukturdaten des virtuellen Informationsobjekt auch eine Strukturbeschreibung eines browsereigenen skalierbaren Windowmanagers und eines Browsers im Browser. Die Minimalanforderungen für den Visualisierungsdienst im Beispiel 3 sind für die Programmiersprache Java Javal .0/Live Connect/Javascript 1.0/HTML 3.2 mit Frameerweiterungen, (wichtig für Mobile Geräte). Da der Visualisierungsdienst nur minimale Grafikstrukturen übermittelt, ist er sehr kompakt und wird schnell über Leitungen transportiert. Knoten werden standardmäßig in einer logischen Baumform zu einer Grundstruktur verknüpft (Fig. 52)The corresponding visualization service is automatically sent to the client with the required resources. In addition to the structure data of the virtual information object, the visualization service also contains a structure description of a scalable browser manager and a browser in the browser. The minimum requirements for the visualization service in example 3 are for the programming language Java Javal .0 / Live Connect / Javascript 1.0 / HTML 3.2 with frame extensions, (important for mobile devices). Since the visualization service only transmits minimal graphic structures, it is very compact and can be transported quickly via cables. By default, nodes are linked in a logical tree shape to form a basic structure (Fig. 52)
Die detailierte Verknüpfungslogik zeigt das hierarchische Mountschema in Fig. 53 zur Konstruktion eines dezentralen global einheitlichen Objektbaums, wobei einzelne Knoten selbst Symbiosen darstellen können. Das Mountschema erzeugt einen einheitlichen globalen Datenbaum in jedem Knoten, sowie einen regionlen Datenbereich, beginnend mit den lokalen Datenbeständen in dem die lokalen Datenbestände mit den lokalen Datenbeständen der niederen Hierarchien synchronisiert werden. Höhere Hierarchieebenen können nach der Synchronisation durch niedere Hierarchieebenen simuliert werden und müssen nicht real vorhanden sein, d.h. Sie dürfen zeitweise ausfallen ohne die Struktur des Netzwerks zu gefährden.The detailed linking logic shows the hierarchical mounting diagram in FIG. 53 for the construction of a decentralized, globally uniform object tree, whereby individual nodes can themselves represent symbioses. The mounting scheme creates a uniform global data tree in each node, as well as a regional data area, starting with the local data stocks in which the local data stocks are synchronized with the local data stocks of the lower hierarchies. After the synchronization, higher hierarchy levels can be simulated by lower hierarchy levels and do not have to exist in real life, i.e. They can fail temporarily without endangering the structure of the network.
Fig.54 zeigt eine Beispielspielanwendung des Netzwerkes mit dezentralen Energieanlagen, in welchem das virtuelle Zentrum die Strukturdaten für das Netzwerk verwaltet, die oberste Hierarchie die Grobstruktur des gesamten Netzwerks, und die tieferliegenden Hierarchien ergänzende Strukturdaten. Die unteren Hierarchien synchronisieren die Strukturdaten der höherliegenden Hierarchien und führen diese mit den lokalen Strukturdaten zusammenFig. 54 shows an example game application of the network with decentralized energy systems, in which the virtual center manages the structural data for the network, the uppermost hierarchy the rough structure of the entire network, and structural data supplementing the lower hierarchies. The lower hierarchies synchronize the structural data of the higher hierarchies and combine them with the local structural data
Fig.55 veranschaulicht das Grundwissen jedes einzelnen Knoten über das Gesamtnetzwerk nach Eintritt in das Netzwerk und den Lernvorgang über das Netzwerk durch Navigation. Bei Eintritt in das Netzwerk lernt die Knoten zunächst die Struktur der lokalen Umgebung und die Struktur des virtuellen Zentrums durch Synchronisationsvorgänge. Durch die Überlappung der synchronisierten, bekannten Umgebungen dürfen einzelne Knoten ausfallen, ohne daß das Netzwerk in seiner Grundstruktur beeinträchtigt wird.Fig. 55 illustrates the basic knowledge of each individual node about the entire network after entering the network and the learning process via the network by navigation. When entering the network, the node first learns the structure of the local environment and the structure of the virtual center through synchronization processes. Due to the overlapping of the synchronized, known environments, individual nodes can fail without the basic structure of the network being impaired.
Fig.56 veranschaulicht die gleichzeitigen bidireltionalen Kommunikationsmöglichkeiten eines Knotens mit der bekannten UmgebungFig. 56 illustrates the simultaneous bidirectional Communication options of a node with the known environment
Fig. 57 stellt die Verteilung von Indizes im Gesamtnetz dar und beschreibt, wie Änderungen im Netzwerk über das gesamte Netzwerk weitergereicht werden. Zu höheren Hierarchieebenen werden Änderungen in den Objektbäumen ereignisorientiert gemeldet, hierarchisch niedere Ebenen fragen selbständig nach Änderungen in höheren Hierarchieschichten indem Änderungsflags durch relative Synchronisation geholt werden. Figure 57 illustrates the distribution of indexes across the network and describes how changes in the network are propagated across the network. At higher hierarchy levels, changes in the object trees are reported event-oriented, hierarchically lower levels independently ask for changes in higher hierarchy levels by fetching change flags through relative synchronization.

Claims

Patentansprücheclaims
1.1.
Vorrichtung zur Modellierung, integrierten Überwachung, Steuerung, Regelung, Analyse und Datenspeicherung von komplexen technischen Verfahrensabläufen basierend auf einzelnen Meß-, Analyse-, Regelungs-, Bedien-.Beobachtungs- und Speichervorichtungen dadurch gekennzeichnet, daß die Vorichtung wenigstens einen Zentralkernel mit jeweils einer integrierten Zugangskontrolle, separater Kontrolle für die Verwaltung von Tasks, Threads, Speicher, Netzwerkkapazitäten und jeweils eine hierarchisch strukturierte Objektbaumverwaltung mit integrierter Funktion zur programmgesteuerten oder manuellen Sammlung und Verteilung von Datenelementen, Verwaltung und Kommunikation von Diensten und weiteren Zentralkerneln samt zugehörigen Datenstrukturen aufweist.Device for modeling, integrated monitoring, control, regulation, analysis and data storage of complex technical processes based on individual measurement, analysis, control, operating. Observation and storage devices, characterized in that the device has at least one central kernel, each with an integrated Access control, separate control for the administration of tasks, threads, memory, network capacities and a hierarchically structured object tree management with integrated function for program-controlled or manual collection and distribution of data elements, administration and communication of services and other central kernels including associated data structures.
2.Second
Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung räumlich und/oder thematisch zusammengehörige physikalische oder logische Geräte oder weitere Zentralkernel als Client oder Serverdienste des MetaOS Knotens aufweist, die mit der Objektbaumverwaltung des Zentralkernels bei Bedarf gleichzeitig kommunizieren und mindestens ein Dienst der Vorrichtung externe Schnittstellen für Bedienung und Beobachtung des verteilten Datenverarbeitungssystems aufweisen kann.Device according to claim 1, characterized in that the device has spatially and / or thematically related physical or logical devices or further central kernels as clients or server services of the MetaOS node, which simultaneously communicate with the object tree management of the central kernel if necessary and at least one service of the device external Can have interfaces for operation and monitoring of the distributed data processing system.
3.Third
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein lokaler Zentralkernel während desDevice according to one of claims 1 or 2, characterized in that a local central kernel during the
Betriebs durch Mountvorgänge um beliebige Datendienste und weitere Zentralkernel bei Bedarf erweitert wird und beliebige Datendienste und weitere Zentralkernel bei Bedarf entfernt werden.Operation is expanded by any data services and additional central kernel if required and any data services and further central kernels can be removed if necessary.
4.4th
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß weitere externe Zentralkernel und dieDevice according to one of claims 1 to 3, characterized in that further external central kernel and the
Dienste eines Zentralkernels den jeweiligen propretärenServices of a central kernel to the respective proprietor
Einzelvorrichtungen zugeordnete und normierte, hierarchisch strukturierteIndividual devices assigned and standardized, hierarchically structured
Objektbäume aufweisen.Have object trees.
5.5th
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektbäume der Dienste oder derenDevice according to one of claims 1 to 4, characterized in that the object trees of the services or their
Teile der Objektbaumverwaltung des Zentralkernels an beliebigen Stellen zugeordnet (gemountet) und über einen optional programmgesteuerten, auf Reihenfolgen, Prioritäten, Filtern und Operatoren basierendenParts of the object tree management of the central kernel are assigned at any point (mounted) and via an optional program-controlled, based on sequences, priorities, filters and operators
Projektionsverfahren zu einem resultierenden Objektbaum mit Elementen, welche aus Objekten mehrerer Dienste kombiniert werden, zusammengefügt (synchronisiert) und gespeichert werden.Projection method for a resulting object tree with elements that are combined from objects of several services, combined (synchronized) and saved.
6.6th
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Element der Objektbäume vonDevice according to one of claims 1 to 5, characterized in that each element of the object trees of
Diensten und Zentralkerneln aus einem beliebigen Datenobjekt und optional einer beliebigen Anzahl dem Datenobjekt zugeordneter Metadatenobjekte besteht und jedem Daten- und Metadatenobjekt ein hierarchisch strukturierter Baum von Headerdatenobjekten zugeordnet ist und alle Objektbaumelemente aller Datendienste, Zentralkernel und Headerdatenobjekte der verteilten Datenverarbeitungsanlage eine identische Grundstruktur aufweisen. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Objekte, Metadatenobjekte undServices and central kernels consist of any data object and optionally any number of metadata objects assigned to the data object and a hierarchically structured tree of header data objects is assigned to each data and metadata object and all object tree elements of all data services, central kernels and header data objects of the distributed data processing system have an identical basic structure. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that objects, metadata objects and
Headerdatenobjekte eines Elements des Zentralkernels in beliebiger Kombination mit dem Projektionsverfahren nach Anspruch 5 aus denHeader data objects of an element of the central kernel in any combination with the projection method according to claim 5 from the
Diensten des Zentralkemrels und aus weiteren Zentralkerneln in dasServices of the central Kermel and from other central kernels in the
Element projiziert werden und die Headerdatenobjekte jedes Daten-, undElement are projected and the header data objects of each data, and
Metadatenobjekts eines Zentralkernels Timinginformationen zurMetadata object of a central kernel Timing information for
Synchronisation, Informationen zu Ressourcen des lokalen Standorts (CPU, Speicher, Netzwerkkapazitäten), Log- und Fehlerinformationen, Informationen zur Benutzerverwaltung und Authentisierung, Sicherheit, Transport-, Popularitäts- und Prioritätseigenschaften und Zustand des Datenobjekts, sowie vollständige Informationen über Art und aktuellen Zustand der Bedien- und Beobachtungsvorrichtungen sowie Beschreibungsinformationen zu den Objekten und zusammengefaßte Informationen über hierarchisch tiefer liegende Objektstrukturen enthalten, welche aus verschiedenen spezialisierten Datendiensten und weiteren Zentralkerneln in eine gemeinsame Headerobjektstruktur des Elements gemountet und projiziert werden.Synchronization, information on resources of the local location (CPU, memory, network capacities), log and error information, information on user management and authentication, security, transport, popularity and priority properties and status of the data object, as well as complete information on the type and current status of the Operating and observation devices as well as description information about the objects and summarized information about hierarchically lower-lying object structures, which are mounted and projected from different specialized data services and further central kernels into a common header object structure of the element.
88th
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichen Informationstypen derDevice according to one of claims 1 to 7, characterized in that the same information types of the
Headerdatenobjekte von beliebigen Zentralkerneln durch Mounten, und programmgesteuerte Synchronisation auf ein gemeinsamesHeader data objects from any central kernel by mounting, and program-controlled synchronization to a common one
Headerdatenobjekt projiziert werden.Header data object are projected.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Daten-, Metadaten- oderDevice according to one of claims 1 to 8, characterized in that data, metadata or
Headerdatenobjekte von Objektbäumen, welche von unterschiedlichen Datendiensten und weiteren Zentralkerneln an die gleiche Stelle im Objektverzeichnis des Zentral kern eis gemountet werden, unter Anwendung von Projektionsprioritäten und syntaktischen, semantischen, logischen und numerischen programmgesteuerten Filtern und Operatoren mit dem Zentralkernel synchronisiert und gespeichert werden.Header data objects of object trees, which are of different Data services and other central kernels can be mounted in the same location in the object directory of the central core, synchronized and saved with the central kernel using projection priorities and syntactic, semantic, logical and numerical program-controlled filters and operators.
10.10th
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß beliebige Objekte, Elemente und Teilstrukturen eines Zentralkernels mit beliebigen Objekten, Elementen und Teilstrukturen weiterer lokaler Datendienste, Bedienschnittstellen oder Zentralkernel und mit beliebigen Objekten, Elementen und Strukturen des eigenen Zentralkernels mit Hilfe einer für alle Beschreibungs- und Kommunikationsvorgänge zwischen Objekten, Elementen und Strukturen einheitlichen Kommandsprache gemountet, gefiltert, mit Operatoren verknüpft und synchronisert werden und daß Daten-, Metadaten- und Headerdatenobjekte hierarchisch übergeordneter wie auch untergeordneter Baumelemente durch Angabe relativer Mountmarken gemountet und synchronisiert werden.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that any objects, elements and substructures of a central kernel with any objects, elements and substructures of other local data services, user interfaces or central kernels and with any objects, elements and structures of your own central kernel with the aid of a for all description and communication processes between objects, elements and structures of the same command language are mounted, filtered, linked with operators and synchronized and that data, metadata and header data objects of hierarchically higher as well as subordinate tree elements are mounted and synchronized by specifying relative mount marks.
11.11th
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Zentralkernel derDevice according to one of claims 1 to 10, characterized in that in each central kernel
Datenverarbeitungsanlage ein Index von synchronisierten Objektverzeichnissen, Datenobjekten und Metadatenobjekten angelegt wird.Data processing system an index of synchronized object directories, data objects and metadata objects is created.
12.12th
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe zwei-, oder dreidimensionaler, interaktiver in einem zwei- oder dreidimensionalen Gebiet liegender Komponenten einer grafischen Benutzerschnittstelle ai .. am, bestehend wiederum aus Mengen br..bm' von an lokalen und dezentralen Orten generierten zwei- oder dreidimensionalen interaktiven grafischen Benutzerschnittstellen, in der jede Benutzerschnittstelle der Menge b eine für Sie selbst spezifische zugehörige Menge c1..cn grafischer Basiselemente sowie optional eine Menge an frei definierbaren grafischen Zusatzelementen enthält und die Gestaltung mindestens eines der Basiselemente jeder Mengen c derart ist, daß mindestens eine weitere grafische Benutzerschnittstelle vom Typ der Mengen a oder b oder mindestens eine Benutzerschnittstelle mindestens eines Elements der Menge an Benutzerschnittstellen b in einem Teilgebiet von c vollständig abgebildet werden kann, und die Elemente der Mengen a und b als externe Bedien- und Beobachtungsschnittstellen der Elemente eines oder mehrerer Datendienste im verteilten Daten Verarbeitungssystem nach Anspruch 1-11 dienen, indem Daten durch die Schnittstellen aus dem Datendienst synchronisert und präsentiert werden.Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that a group two- or three-dimensional, more interactive in a two- or three-dimensional Area components of a graphical user interface ai .. a m , again consisting of sets br..bm ' of two- or three-dimensional interactive graphical user interfaces generated at local and decentralized locations, in which each user interface of set b contains a set that is specific to you c1..cn contains graphic basic elements and optionally a set of freely definable additional graphic elements and the design of at least one of the basic elements of each set c is such that at least one further graphical user interface of the type of sets a or b or at least one user interface of at least one element of the Set of user interfaces b can be completely mapped in a sub-area of c, and the elements of sets a and b serve as external control and monitoring interfaces of the elements of one or more data services in the distributed data processing system according to claims 1-11, in which data is synchronized and presented through the interfaces from the data service.
13.13th
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Basiselemente jeder Mengen c eine eigene Bedien- und Beobachtungsoberfläche mit Objektexplorer, einer Objektleiste ausgewählter Objekte und einer Visualisierungsoberfläche für Objekte darstellt.Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that at least one of the basic elements of each set c represents its own operating and observation surface with object explorer, an object bar of selected objects and a visualization surface for objects.
14.14th
Verfahren zur integrierten Überwachung, Steuerung, Regelung, Analyse und Datenspeicherung von vorzugsweise mehrteiligen komplexen technischen Vorgängen durch beliebige Teilnehmer der verteilten Datenverarbeitungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, daß Einzelinformationen, Informationslisten und hierarchisch organisierte Informationsstrukturen aus Daten-, Zustande-, und Funktionsschnittstellen der einzelnen Meß-, Analyse-, Speicher-, Regelungs-, Bedien- und Beobachtungsvorrichtungen und aus Zentralkerneln durch programmgesteuerte Informationsprojektion nach Bedarf in den jeweiligen Objektbäumen der zugeordneten Dienste gekapselt werden.Method for integrated monitoring, control, regulation, analysis and data storage of preferably multi-part complex technical processes by any participant of the distributed data processing device, characterized in that individual information, information lists and hierarchically organized information structures from data, status and function interfaces of the individual measuring, analysis, storage, control, operating and observation devices and from central kernels are encapsulated by program-controlled information projection as required in the respective object trees of the assigned services.
15.15th
Verfahren nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, daß jedes Datenobjekt und Metadatenobjekt eines Datendienstes oder Zentralkernels durch programmgesteuerteA method according to claim 14, characterized in that each data object and metadata object of a data service or central kernel by program-controlled
Synchronisation zeitveränderliche Informationen aus den technischenSynchronization of time-varying information from the technical
Vorrichtungen kapselt.Encapsulates devices.
16.16th
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15 dadurch gekennzeichnet, daß die programmgesteuerte Synchronisation von Objektstrukturen und Objekten durch Scheduler in den Datendiensten gesteuert wird, welche ihre Timinginformationen den Headerdatenobjekten der Ojektbäume entnehmenMethod according to Claim 14 or 15, characterized in that the program-controlled synchronization of object structures and objects is controlled by schedulers in the data services, which take their timing information from the header data objects of the object trees
17.17th
Verfahren nach Anspruch 14 bis 16 dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von einem anfänglich einzelnen Zentralkernel als virtuellem Zentrum mit weiteren Zentralkerneln ein logisch verknüpftes hierarchisches Netzwerk von Zentralkerneln aus verteilten Objektbeständen gemountet wird, so daß jeder Zentralkernel der Hierarchie jeweils Zugriff auf ein resultierendes, einheitlich netzwerkweit globales (virtuelle Zentralisierung) Verzeichnis, ein jeweils unterschiedlichen regionales Bereichsverzeichnis logisch zusammenhängender Elemente und ein lokales Verzeichnis gebildet aus den dezentrale liegenden Diensten und Elementen erhält, indem jeder Knoten ein Mountschema mit anderem Knoten bildet, so daß jeder Knoten lokale Datendienste in ein lokales privates sowie auf Wunsch in ein lokales öffentliches Bereichsverzeichnis logisch zusammenhängender Elemente synchronisiert, ein festgelegtes Globalverzeichnis eines hierarchisch höherliegenden Zentralkernels an das Wurzelelement seines eigenen Zentralkernels mountet und synchronisiert und öffentliche lokale Bereichsverzeichnisse an die öffentlichen Bereichsverzeichnisse des übergeordneten Knotens im lokalen Globalverzeichnis mountet und synchronisiert und öffentliche regionale Bereichsverzeichnisse von untergeordneten Knoten an das eigene regionale Objektverzeichnis mountet.Method according to Claims 14 to 16, characterized in that, starting from an initially individual central kernel as a virtual center with further central kernels, a logically linked hierarchical network of central kernels from distributed object inventories is mounted, so that each central kernel of the hierarchy has access to a resultant, uniform, network-wide global (virtual centralization) directory, a different regional directory of logically related elements and a local directory receives the decentralized services and elements by each node forming a mounting scheme with other nodes, so that each node synchronizes local data services into a local private and, if desired, a local public area directory of logically related elements, a fixed global directory of a hierarchically higher central kernel to the Mount and synchronize the root element of its own central kernel and mount and synchronize public local area directories to the public area directories of the higher-level node in the local global directory and mount public regional area directories of subordinate nodes to its own regional object directory.
18. Verfahren nach Anspruch 14 bis 17 dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zentralkernel Datenbestände des virtuellen Zentrums und Datenbestände weiterer Zentralkernel synchronisert und mit diesen synchronisierten Datenbständen zeitweise inaktive ausgefallene Zentralkernel für den Zeitraum des Ausfalls simulieren.18. The method according to claim 14 to 17, characterized in that each central kernel synchronizes databases of the virtual center and databases of other central kernel and simulate temporarily inactive failed central kernel with these synchronized databases for the period of failure.
19.19th
Verfahren nach Anspruch 14 bis 18 dadurch gekennzeichnet, daß Suchvorgänge im Netzwerk durch Nutzung der Vorrichtung nach Anspruch 9 realisiert werdenMethod according to Claims 14 to 18, characterized in that search processes in the network are implemented by using the device according to Claim 9
20.20th
Verfahren nach Anspruch 14 bis 19 dadurch gekennzeichnet, daß beliebige den Zentralkernel mountende Dienste und weitere Zentralkernel über die in den Zentralkernel projizierten und gespeicherten Informationen aus allen dem Zentralkernel sowie dem Global- und Regionalverzeichnis zugeordneten Vorrichtungen, lesen, beobachten und analysieren und über den entgegengesetzen Vorgang mit Informationen beschreiben und auf diese Weise bedienen, beobachten und regeln kann.Method according to Claims 14 to 19, characterized in that any one mounting the central kernel Services and other central kernels can read, observe and analyze the information projected and stored in the central kernel from all devices assigned to the central kernel as well as the global and regional directory, and can use the opposite process to describe and operate information, monitor and regulate in this way.
21.21st
Verfahren nach Anspruch 14 bis 20 dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zentralkernel aus einer nur logisch zusammenhängender Gruppe von Zentralkerneln alle Verzeichnisse aller anderen Zentralkernel der Gruppe in einem für die gesamte Gruppe festgelegten Bereichsverzeichnis mountet und synchronisiert und mit diesen eine so Symbiose bildetMethod according to Claims 14 to 20, characterized in that each central kernel from a logically connected group of central kernels mounts and synchronizes all directories of all other central kernels in the group in a range directory defined for the entire group and forms a symbiosis with them
22.22nd
Verfahren nach Anspruch 14 bis 21 dadurch gekennzeichnet, daß eine Menge von FTP- und HTTP-Server über FTP und HTTP fähige Datendienste dem Netzwerk zugeordnet wird und Daten in dieses einspeist.Method according to Claims 14 to 21, characterized in that a set of FTP and HTTP servers via FTP and HTTP capable data services is assigned to the network and feeds data into it.
23.23rd
Verfahren nach Anspruch 14 bis 22 dadurch gekennzeichnet, daß in den Headerobjekten von Diensten dezentral gelagerte Timinginformationen zur Synchronisation, Informationen zu Ressourcen des lokalen Standorts (CPU, Speicher, Netzwerkkapazitäten), Log- und Fehlerinformationen, Informationen zur Benutzerverwaltung und Authentisierung, Sicherheit, Transport-, Popularitäts- und Prioritätseigenschaften und Zustand der Datenobjekte, sowie Informationen über Art und Zustand der Bedien- und Beobachtungsvorrichtungen sowie Beschreibungsinformationen zu den Objekten und zusammengefaßte Informationen über hierarchisch tiefer liegende Objektstrukturen entsprechend dem Verfahren in Anspruch 17 in jeweils eigene private Verzeichnisse, regionale Bereichsverzeichnisse und für alle Zentralkernel immer einheitliche Globalverzeichnisse, synchronisiert werden.Method according to Claims 14 to 22, characterized in that timing information for synchronization, information about resources of the local location (CPU, memory, network capacities), log and error information, information about user administration and authentication, security, transport information, is stored decentrally in the service header objects. , Popularity and priority properties and status of the data objects, as well as information about the type and status of the operating and Observation devices as well as description information about the objects and summarized information about hierarchically lower-lying object structures can be synchronized according to the method in claim 17 into their own private directories, regional area directories and global directories that are always uniform for all central kernels.
24.24th
Verfahren nach Anspruch 14 bis 23 dadurch gekennzeichnet, daß Änderungen von Datenobjekten, Metadatenobjekten und Headerdatenobjekten in den Objektbäumen von Datendiensten und Zentralkerneln in den Headerdatenobjekten der jeweiligen Elemente vermerkt werden und der Änderungsvermerk sukzessive an hierarchisch übergeordnete Objekthierarchien übermittelt wird und hierarchisch untergeordnete Objekthierarchien regelmäßig nach Änderungsvermerken in hierarchisch höheren Elementen nachfragen, so daß Objekt- und Elementveränderungen in allen globalen, regionalen und privaten Objektbaumverzeichnissen bemerkt werden.Method according to Claims 14 to 23, characterized in that changes in data objects, metadata objects and header data objects in the object trees of data services and central kernels are noted in the header data objects of the respective elements and the change note is successively transmitted to hierarchically superordinate object hierarchies and hierarchically subordinate object hierarchies regularly in change hierarchies Ask hierarchically higher elements so that object and element changes are noticed in all global, regional and private object tree directories.
25.25th
Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-13 zur integrierten virtuell zentralisierten Modellierung, Überwachung, Steuerung, Regelung und Speicherung von komplexen VerfahrensabläufenUse of the device according to one of claims 1-13 for integrated, virtual centralized modeling, monitoring, control, regulation and storage of complex process sequences
26.26th
Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 25 für in räumlicher Entfernung zueinander angeordnete AnlagenUse of the device according to claim 25 for systems arranged at a spatial distance from one another
27. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 26 für in räumlicher Entfernung voneinander angeordnete Industrieanlagen, Windparks, Solarzellen, Blockheizkraftwerke, Biogasanlagen, Wasserkraftanlagen, Kohlekraftanlagen, Ölkraftanlagen, Gasturbinenanlagen,27. Use of the device according to claim 26 for spaced-apart industrial plants, wind farms, Solar cells, combined heat and power plants, biogas plants, hydropower plants, coal power plants, oil power plants, gas turbine plants,
Kernkraftanlagen, Brennstoffzellenanlagen und andereNuclear power plants, fuel cell plants and others
Energieversorgungsanlagen, auch im gemischten Betrieb, für Mobilfunktstationen, Bedien- und Beobachtungsgeräte, Pipelinenetze, Stromnetze, Gebäudeautomatisierung in Stadteilen und Verwaltung technischer Infrastrukturen. Energy supply systems, also in mixed operation, for mobile radio stations, operating and monitoring devices, pipeline networks, electricity networks, building automation in urban areas and administration of technical infrastructures.
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