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ARGUS · Technik im Detail

Aus Meldungen werden Ereignisse.

Wie ARGUS Meldungen aus Leitstellen, Sensorik und Formularen in Ereignisse mit Zeit, Ort, Quelle und Vertrauen übersetzt und Dubletten erkennt.

ARGUS nimmt auf, was viele Stellen melden: Leitstellen, Sensoren, Formulare und Protokolle. Jede Meldung wird zu einem Ereignis in derselben Form, mit Zeit, Ort, Quelle und Vertrauen, damit sich Meldungen aus verschiedenen Systemen vergleichen und zusammenführen lassen. So ist der Eingang von ARGUS angelegt.

Diese Seite beschreibt die Bauweise des Systems. Gebaut sind der Prototyp von Freigabe und Protokoll und der Demonstrator von KALKÜL; den ganzen Stand finden Sie unter Was heute steht.

Auf dieser Seite
  1. 01Eingänge
  2. 02Ein Ereignis in fester Form
  3. 03Uhren: NTP und PTP
  4. 04Dubletten
  5. 05Vertrauen
  6. 06Eckdaten
  7. 07Weiter

Eingänge

Leitstellensysteme liefern Einsätze und Statusmeldungen über die Schnittstellen ihrer Hersteller, meist als Nachrichten über HTTP oder einen Message-Broker. Weil die Formate von Hersteller zu Hersteller verschieden sind, übersetzt je System ein eigener Adapter; die Rohmeldung bleibt dabei unverändert erhalten.

Sensorik kommt über MQTT oder OPC UA. MQTT ist ein schlankes Protokoll nach dem Muster Veröffentlichen und Abonnieren über einen Broker, mit drei Zustellgarantien (QoS 0, 1 und 2); ARGUS abonniert die Themen, die für einen Bereich freigegeben sind. OPC UA ist der Standard der Industrie- und Leittechnik (IEC 62541). ARGUS liest dort über Subscriptions mit Monitored Items, die jede Wertänderung mit Zeitstempel der Quelle, Zeitstempel des Servers und Statuscode melden.

Formulare und Protokolle, etwa strukturierte Eingaben aus Webformularen oder Berichte als Text, kommen über dieselbe Schnittstelle wie alles andere. Freitext wird mit seiner Quelle gekennzeichnet und nie als Anweisung verarbeitet, auch wenn ein Sprachmodell ihn zusammenfasst.

Ein Ereignis in fester Form

Jede Meldung wird in ein Ereignis mit festen Feldern übersetzt: Typ, Zeit des Geschehens, Zeit des Eingangs, Ort, Quelle, Vertrauen und Verweis auf die Rohmeldung. Als Umschlag eignet sich CloudEvents, eine Spezifikation der CNCF mit den Pflichtfeldern id, source, specversion und type, dem optionalen Feld time und Raum für eigene Erweiterungen wie Ort und Vertrauen.

Orte kommen in vielen Formen: Koordinaten, Anschriften, Kilometrierungen, Namen von Objekten. ARGUS legt die Koordinate in WGS 84 ab (EPSG:4326) und hält die ursprüngliche Angabe daneben. Anschriften löst ein Geokodierer auf, und dessen Genauigkeit geht in das Vertrauen ein.

Zeiten werden in UTC nach RFC 3339 gespeichert, mit der Angabe, ob die Zeit vom Gerät, vom Server oder vom Eingang stammt. Eine Meldung ohne eigene Zeit bekommt die Eingangszeit und trägt diese Herkunft sichtbar.

Eingang im Schnitt

Unten die Eingänge, darüber je System ein Adapter. Die Normalisierung bringt Zeit und Ort in eine Form, oben steht das Ereignis mit Quelle und Vertrauen.

Eingang von ARGUS im Schnitt: Eingänge, Adapter, Normalisierung, EreignisUnten die Eingänge, darüber je System ein Adapter. Die Normalisierung bringt Zeit und Ort in eine Form, oben steht das Ereignis mit Quelle und Vertrauen.EreignisEINE FORMTYPZEITORTQUELLEVERTRAUENNormalisierungUTCWGS 84GEOKODIERUNGDUBLETTENAdapterJE SYSTEMHERSTELLERMQTT-ABOOPC UAFORMULAREingängeLEITSTELLESENSORIKFORMULAREPROTOKOLLENORMALISIERT
  • Ereignis (eine Form): Typ, Zeit, Ort, Quelle, Vertrauen.
  • Normalisierung: UTC, WGS 84, Geokodierung, Dubletten.
  • Adapter (je System): Hersteller, MQTT-Abo, OPC UA, Formular.
  • Eingänge: Leitstelle, Sensorik, Formulare, Protokolle.
  • normalisiert: fließt von eingang nach ereignis.
SCHNITT VON VORN

Uhren: NTP und PTP

Ein Vergleich nach Zeit ist nur so gut wie die Uhren. Server und Gateways stellen ihre Uhr über NTP (Network Time Protocol, RFC 5905), das im lokalen Netz typischerweise auf Millisekunden genau ist. Wo Messungen feiner aufgelöst werden müssen, kommt PTP nach IEEE 1588 zum Einsatz, das mit Zeitstempeln in der Hardware Abweichungen im Bereich von Mikrosekunden und darunter erreicht.

Jedes Ereignis trägt neben der Zeit ihre Unsicherheit. Weicht die Gerätezeit deutlich von der Eingangszeit ab, wird das als Hinweis auf eine falsch gehende Uhr festgehalten, statt die Meldung still umzusortieren.

Dubletten

Dasselbe Geschehen kommt oft mehrfach an: von zwei Sensoren, über zwei Wege, als Wiederholung nach einem Verbindungsabbruch. MQTT mit QoS 1 stellt bewusst mindestens einmal zu. Exakte Wiederholungen erkennt ARGUS am Schlüssel der Quelle oder an einem Prüfwert über den normalisierten Inhalt und verarbeitet sie nur einmal.

Inhaltliche Dubletten, also zwei Meldungen über dasselbe, sind eine Frage der Nähe in Ort, Zeit und Typ. Sie werden nicht gelöscht, sondern verknüpft: Beide Meldungen bleiben mit ihrer Quelle sichtbar und tragen zum Vertrauen des gemeinsamen Ereignisses bei. Das Zusammenfassen zu einem Geschehen ist Sache des Verdichtens.

Vertrauen

Vertrauen ist ein Wert je Ereignis. Er entsteht aus der Quelle (Art und bisherige Zuverlässigkeit), aus der Güte der Angaben (Genauigkeit des Orts, Sicherheit der Zeit) und aus Bestätigungen durch andere, unabhängige Quellen. Er ist keine Wahrheit, sondern eine Gewichtung, und jeder Beitrag steht mit seinem Grund am Ereignis.

Für Meldungen von Menschen und Nachrichtenquellen ist eine Einstufung nach zwei getrennten Merkmalen verbreitet, das Admiralty-System: Zuverlässigkeit der Quelle in Buchstaben von A bis F, Glaubwürdigkeit der Information in Ziffern von 1 bis 6. ARGUS kann beide Merkmale übernehmen, statt sie in einen einzigen Wert zu pressen.

Eckdaten

Eingänge
Schnittstellen der Leitstellenhersteller, MQTT, OPC UA, Formulare, Protokolle
MQTT
Veröffentlichen und Abonnieren über einen Broker, QoS 0, 1, 2
OPC UA
IEC 62541, Subscriptions mit Monitored Items, Zeitstempel von Quelle und Server, Statuscode
Ereignis
Typ, Zeit des Geschehens, Eingangszeit, Ort, Quelle, Vertrauen, Rohmeldung; Umschlag nach CloudEvents
Ort
WGS 84 (EPSG:4326), die ursprüngliche Angabe bleibt erhalten
Zeit
UTC nach RFC 3339; Uhren über NTP (RFC 5905) oder PTP (IEEE 1588)
Dubletten
exakt über Schlüssel oder Prüfwert, inhaltlich über Nähe in Ort, Zeit und Typ
Vertrauen
Quelle, Güte der Angaben, Bestätigung; für Nachrichtenquellen das Admiralty-System

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Welche Stellen melden bei Ihnen heute auf welchem Weg? Wir ordnen jedem Eingang seinen Adapter zu.