ISOagriNET ist die Spezifikation eines Protokolls für den automatischen und interaktiven Datenaustausch, welches in der Norm ISO17532 durch die ISO standardisiert ist. Beim interaktiven Datenaustausch verhandeln die Beteiligten über die Art der Daten und ihrer Versendung. Beteiligte am Datenaustausch können beispielsweise Maschinen mit entsprechender Software auf Prozessebene (Sensoren, Futterautomaten) oder Management-Programme sein, prinzipiell Software auf allen organisatorischen Ebenen der Erzeugung tierischer Produkte.

Die Daten zwischen den Prozessrechnern (Melk-, Fütterungs- und Klimatechnik) und PC (Farm-Management-Software, Klimacomputer) sollen automatisch ohne Eingriff durch den Landwirt ausgetauscht werden können. Die Daten aus der Melktechnik bzw. aus der Farm-Management-Software sollen zum Beispiel für die automatische Berechnung und richtige Dosierung der notwendigen Futtermengen genutzt werden. Außerdem können Rechenstellen die Daten untereinander und mit Betrieben austauschen.

ISOagriNET benutzt eine Erweiterung der Datenbeschreibungssprache ADIS, um die Daten auszutauschen, und des Daten-Dictionaries ADED, dazu definiert es Übertragungsmechanismen. Anstelle der ADIS-Syntax kann auch eine XML-Repräsentation der Daten verwendet werden.
ADIS und ADED sind eingetragene ISO Standards (ISO 11787 bzw. ISO11788). ISOagriNET definiert alle grundlegenden Datenaustauschfunktionen so, dass entfernte Datenbestände ohne bidirektionale Absprache automatisch synchronisiert werden können. Dabei benutzt ISOagriNET Datenstrukturen, die in nationalen oder internationalen Data- Dictionaries (Datenwörterbüchern) eindeutig zu definieren sind.


Eine Übersicht zu ISOagriNET


Bereits realisierte Anwendungsbereiche

Aufgrund der bestehenden Definition im internationalen und den nationalen Data-Dictionaries sind zur Zeit die Bereich Schweinehaltung, Rinderhaltung, Melktechnik und Klimatechnik bezüglich der zu übertragenen Daten weitgehend abgedeckt. Für die Bereich Fütterung und Klimatechnik gibt es bereits auf dem Markt verfügbare Geräte und Software. Auch Farm-Management-Software ist mit dieser Technik bereits auf dem Markt und bietet neben Schnittstellen zu externen Daten auch umfangreiche Dokumentationsfunktionen.

Naheliegend wäre auch der Einsatz von ISOagriNET für die immer wichtiger werdenden Bereiche Biogas, Solartechnik sowie Tierdiagnostik. Durch entsprechende Erweiterungen des Data-Dictionaries könnten diese sehr leicht in bestehende ISOagriNET-Netze eingebunden werden.


Was ISOagriNET nicht ist!

Bei der Diskussion über den Einsatz von ISOagriNET werden oft Argumente gegen den Gebrauch des Protokolls vorgebracht, die aus Missverständnissen oder Wissenslücken über den Einsatzbereich von ISOagriNET resultieren. ISOagriNET ist nicht das "Allheilmittel" für den Datenaustausch in der Agrartechnik.

Kommunikation außerhalb des Hofs ist – in der Regel über das Internet – auch mit ISOagriNET möglich. Einzelne Teile des Protokolls wurden hierfür sogar optimiert. Hier gibt es jedoch, je nach Einsatzziel, weitere Übertragungsstandards. Diese können meist mit Hilfe von Konvertern (meistens innerhalb der Farm-Management-Software) auch ISOagriNET-Daten übermitteln. Auch für die Kommunikation auf Sensorebene bieten sich zum ISOagriNET noch Alternativen an. Speziell für Echtzeitkommunikation – die jedoch im der Innenwirtschaft nur vereinzelt benötigt wird – eignet sich ISOagriNET nicht.


Alternative Protokolle

LON: Insbesondere auf der Sensorebene hat der aus dem Installationsbereich kommende LON-Bus eine gewisse Bedeutung für die kostengünstige Kopplung einfacher Sensor- und Aktor-Komponenten (wie z. Klima-Sensoren, oder einfachen Lüftungs-Reglern). LON-Netzwerke übertragen meist nur wenige Signaldaten. Für die Anbindung an Leitstationen oder Farm-Management-Software wird auch hier meist ein Gateway eingesetzt, das als Daten-Konzentrator dient und die Daten z.B. in ISOagriNET umsetzt.


ISOBUS:
In der Außenwirtschaft hat sich der ISOBUS für die Kommunikation zwischen Schlepper und Anbaugeräten durchgesetzt. Bei der Integration der Daten von Außen- und Innenwirtschaft bildet entsprechende Farm-Management-Software meist eine Integrationsplattform für beide Daten-Quellen. Auch auf der Hardware-Ebene unterscheiden sich die Anforderungen von Außen- und Innenwirtschaft. So setzt der ISOBUS z.B. CAN als Basis-Kommunikations-Standard ein, während in der Innenwirtschaft der aus Büro- und Industrie-Applikationen weit verbreitete Ethernet-Standard eingesetzt wird.


ADIS-Datei-Übertragung:
Im Bereich der Kommunikation zwischen dem Betrieb und Kontroll-Instituten wie z.B. den Landeskontrol-Verbänden haben sich auf ADIS basierende Datei-Protokolle entwickelt. Da ISOagriNET auf der gleichen Protokoll-Familie und den gleichen Data-Dictionarys basiert, ist hier eine einfache und transparente Kommunikation möglich.


AgroXML:
Für die Kommunikation außerhalb des Hofs wurden zahlreiche nicht standardisierte XML-Protokollvarianten entwickelt. So wurde AgroXML im Rahmen der Forschungsprojekte "IT-FoodTrace" und "pre-agro II" entwickelt. AgroXML geht über den Bereich der Innenwirtschaft hinaus und hat den Anspruch eine umfassende Schnittstelle für alle Bereiche der Agrartechnik abzubilden.


Grundlagen

Die Datenübertragung mit ISOagriNET basiert auf der Daten-Ebene auf der ADED/ADIS Protokoll-Familie und auf der Netzwerkprotokoll-Ebene auf Ethernet und IP (UDP, TCP).

Alle Schichten des Protokolls sind als Industriestandards und internationale Normen etabliert und standardisiert. So kann bei der praktischen Implementierungen teilweise auf bereits bestehende Hardware- und Software Komponenten zurückgegriffen werden.


Daten-Protokolle

Die drei Standards

  • ISO 11788-1 "Electronic data interchange between information systems in agriculture – Agricultural date element dictionary (ADED)"
  • ISO 11787 "Machinery for agriculture and forestry – Data interchange between management computer and process computers – Data interchange syntax (ADIS)"
  • ISO 175323 "Stationary equipment for agriculture and foresty – Data communication network for livestock farming (ISOagriNET)

bauen aufeinander auf.

Die Abbildung zeigt das Schichtenmodell von ISOagriNET


Die Datenbeschreibungssprache besteht zum einen aus einem lexikalischen Teil, der die Inhalte beschreibt "ADED". Dies stellt das sogenannte Data-Dictionary dar (im folgenden "DD" genannt).

"ADIS" beschreibt das Format der Übertragung.

ISOagriNET ist die oberste Schicht und bildet die darunter liegenden ADED- und ADIS-Schichten als IP-Protokolle (UDP oder TCP) ab.

Die Komponenten ADED, ADIS und ISOagriNET im Einzelnen:

ADED beschreibt das Wörterbuch, in dem die Datenfelder definiert sind. Es sind drei Stufen von Dictionarys verwendbar: international, national und herstellerspezifisch.

 

Die in ADED beschriebenen Elemente werden wie folgt bezeichnet:

Entity

Ein Datenobjekt (Entität)

Item

Teil-Datenobjekt (Bestandteile einer Entity)

Codeset

Besonders (benanntes) Element eines Items


ISOagriNET

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ADIS beschreibt die Syntax, also den allgemeinen Aufbau der Dateien und die Regeln des Datenaustausches.

 

Beispiel einer ADIS-Sequenz

DH990001[Def1] [Def2] [Def3] . . .
VH990001[Daten]
DN[entity2] [Def1] [Def2] [Def3] . . .
VN[entity2] [Daten]
VN[entity2] [Daten]
TN

 

 

 

 

 


ISOagriNET
überträgt die ADIS-Zeilen als TCP/IP oder UDP Verbindung im Ethernet-Netzwerk.

 

Beispiel einer ISOagriNET-Sequenz auf dem Netz

TCP<-:RN620004006200044000066350008000620001062006200050420062000310200610657102
TCP<-:TN
---->:DH990001000000000800090000208000900003080009000040600090000624000900007240009000080800090000908000900012080
---->:VH990001 DD: 199720090323150904 testcomp 1.0.0.1
->:DN620004006200044000066350008000620001062
->:VN6200040:1 ????? 200
->:VN620004276010000000031:34.341.3410 ????? ????
->:TN
TCP<-:ZN

 

 (Mit Hilfe des ISOagriNET Testprogramms "TISaN" erstellte Log-Datei)