ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ОБМЕНА ДАННЫМИ
ELECTRONIC DATA EXCHANGE SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится системе информационного обеспечения обработки процессов на основе электронного обмена данными в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.
Уровень техники
Из патентного документа ФРГ №10245169 известна система связи на основе электронной системы обмена данными, в которой множество пользователей и провайдеров услуг связываются между собой. При этом связь выполнена таким образом, что пользователь или пользователи, например, для оптимизации параметров эксплуатации сельскохозяйственных уборочных машин вырабатывают специальные запросы, а затем провайдеры услуг через систему связи воспринимают эти запросы и отвечают на них. При этом провайдеры услуг автоматически распознают запросы, находящиеся в их сфере оказания услуг, так что персонал, занимающийся эксплуатацией сельхозмашины, должен вырабатывать только интересующие его запросы. При использовании такой системы связи полностью исключается целенаправленный поиск подходящего провайдера услуг или автоматическое предоставление требуемой информации. К тому же провайдеры услуг структурированы так, что для ответа на выработанные запросы они, в свою очередь, обслуживаются другими провайдерами услуг. Таким образом, в результате этого процесса получения информации, например, персоналу сельхозмашины от провайдера или провайдеров услуг предоставляется в распоряжение информация, точно соответствующая его формулировке запроса.
Система получения информации, структурированная таким образом, требует как минимум профессиональных знаний пользователя, поскольку он должен вырабатывать запросы в соответствии с со своей информационной потребностью. Это требует досконального знания подлежащего оптимизации процесса. Поскольку все более широкое распространение находит использование арендуемых сельхозмашин, предоставляемых так называемыми арендными предприятиями, возникает проблема в том, что персонал сельхозмашин порой работает каждый раз на различных сельхозмашинах. В этих условиях пользователи не имеют ни специальных знаний по машине, которая используется в данном конкретном случае, ни соотношений между эксплуатационными параметрами машины, параметрами убираемой массы и граничными внешними условиями, такими как уклон косогора, температура и влажность.
Раскрытие изобретения
Соответственно, задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании системы на основе электронной системы обмена данными, которая позволяет устранить недостатки известных решений уровня техники и в особенности обеспечивает организацию процесса, в значительной мере не зависящего от знаний и опыта пользователя, организующего процесс.
В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет признаков, изложенных в пункте 1 формулы изобретения.
За счет того что получение информации, т.е. нахождение, раздобывание информации для обработки процессов осуществляется посредством по меньшей мере одной прикладной подсистемы, которая обеспечивает получение информации, относящейся к имеющейся ситуации (далее называемой “ситуативной информацией”), пользователь системы информационного обеспечения в значительной мере разгружен от требующего квалификации процесса получения информации.
В предпочтительном примере осуществления прикладная подсистема выполнена таким образом, что она сама определяет, т.е. выявляет, обнаруживает, информационную потребность. Преимущество решения заключается в том, что для оптимизации или организации процессов может быть очень быстро установлена информационная потребность. Кроме того, такая система создает то преимущество, что может производиться увязка информационных данных в аспекте оптимизации, что, если вообще возможно, потребовало бы от пользователя больших затрат времени.
Высокая эффективность такого информационного обеспечения достигается в том случае, когда прикладная подсистема автоматически обеспечивает получение данных, образующих информационную потребность.
Особенно эффективное действие прикладной подсистемы получения информации достигается в том случае, когда прикладная подсистема самостоятельно определяет, т.е. выявляет, обнаруживает, соответствующего провайдера услуг для обеспечения установленной информационной потребности, провайдер услуг предоставляет прикладной подсистеме информацию, а прикладная подсистема дальше обрабатывает предоставленную информацию.
Для того чтобы обмен данными между прикладными подсистемами пользователя и провайдерами услуг мог производиться без проблем и независимо от специальных форматов данных, в предпочтительном примере осуществления связь между прикладными подсистемами пользователя и провайдерами услуг базируется на стандартизированной веб-технологии.
Для того чтобы в целях ускорения хода процесса ограничить объемы данных, которыми должны обмениваться прикладные подсистемы пользователя и провайдеры услуг, в предпочтительном примере осуществления получаемая прикладной системой информация ограничивается данными процесса и планирования, причем в соответствии с информационной потребностью эти данные могут быть ограничены до граничных данных процесса и планирования.
Для сокращения поиска подходящих провайдеров услуг в предпочтительном примере осуществления связь может быть структурирована таким образом, что прикладная подсистема получает информацию, описывающую установленную информационную потребность, среди предварительного определенного числа провайдеров услуг. Для повышения качества получаемой информации или с учетом стоимости ее получения прикладная подсистема может быть также выполнена таким образом, что она автоматически связывается с другими соответствующими провайдерами услуг.
Для обработки повторяемых процессов прикладная подсистема может быть также выполнена таким образом, что она динамически проверяет уже полученную или имеющуюся информацию и при необходимости получает новую актуализированную информацию.
В предпочтительном примере осуществления прикладная подсистема может быть также выполнена таким образом, что она предоставляет выработанные процессы или ход процессов в распоряжение другим пользователям и/или подсоединяет других пользователей к системе для получения информации. Последнее решение имеет то особенное преимущество, что устраняется необходимость многократного получения одной и той же информации, как это часто бывает при настройке эксплуатационных параметров сельхозмашин.
Из-за сложных взаимосвязей в случаях использования в сельском хозяйстве особенно предпочтителен пример осуществления, когда прикладная подсистема предназначена для мобильной сельхозмашины и/или для стационарного устройства и управляет информацией сельскохозяйственного процесса. В этом отношении в особенно эффективном примере осуществления сельскохозяйственный процесс охватывает оптимизацию параметров эксплуатации сельхозмашин, управление использованием сельхозмашин, управление ходом процессов и/или оптимизацию использования вспомогательных материалов.
Значительные финансовые преимущества для пользователя прикладной подсистемы могут быть получены в том случае, когда прикладная подсистема используется для оптимизации использования посевного материала, удобрений и средств защиты растений, а также для оптимизации потребности в топливных материалах.
Для того чтобы прикладная подсистема активизировалась только в случае потребности, а не получала и предоставляла информацию постоянно, может быть предусмотрено, что пользователь прикладной подсистемы должен вначале активизировать прикладную подсистему. В простейшем случае это может осуществляться таким образом, что пользователь выбирает подлежащий обработке процесс, а прикладная подсистема устанавливает информационную потребность для обработки предварительно выбранного процесса и автоматически получает информацию, соответствующую информационной потребности.
В следующем предпочтительном примере осуществления сама система обмена данными может быть пользователем прикладной подсистемы по изобретению для получения ситуативной информации для модульных процессов. Преимущество данного решения состоит в том, что с его помощью могут быть оптимизированы комплексно работающие структуры. В этом случае система обмена данными, образующая пользователя, функционирует в качестве менеджера технологических цепочек процессов, причем технологическая цепочка процессов образована модульным процессом, состоящим из множества технологических цепочек процессов.
Другие предпочтительные примеры осуществления изобретения изложены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Перечень фигур чертежей
Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны примеры осуществления изобретения.
На чертежах:
фиг.1 схематично изображает электронную систему обмена данными,
фиг.2 изображает схему алгоритма получения информации,
фиг.3 изображает схему алгоритма при комплексном использовании системы информационного обеспечения по изобретению.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Фиг.1 изображает информационную систему 1 на основе электронной системы обмена данными по изобретению в примере использования применительно к сельскому хозяйству, а именно для планирования технологической цепочки 2 процесса уборки урожая на посевной площади 3 и обработки убранной массы 4 для хранения. Как правило, эта технологическая цепочка процесса выполняется таким образом, что вначале одна или несколько сельхозмашин 5 в виде зерноуборочных комбайнов 6 убирают культуру 7 на посевной площади 3. В представленном примере осуществления часть убранной массы 4, представляющая соплодия 8 или зерно, накапливается в комбайне 6 в зерновом бункере 9 для промежуточного хранения, а остальная часть, то есть солома 10, укладывается в валки 11 на посевной площади 3. Когда солома 10 в валках 11 достигает допустимой влажности, ее прессуют в тюки 14 с помощью пресса 13 для формирования тюков, работающего в сцепке с тягачом 12. Вначале тюки 14 укладывают на посевной площади 3. На следующем этапе технологической цепочки 2 процесса тюки 14 грузят, например, с помощью автопогрузчика-штабелеукладчика 15 в грузовой прицеп 16 в сцепке с тягачом 12 и увозят для складирования. Аналогичным образом зерно убранной массы 4 перегружают из зернового бункера 9 промежуточного хранения в комбайне в транспортный прицеп 17 в сцепке с тягачом 12 и увозят для закладки на хранение или дальнейшей обработки.
Современные сельхозмашины оснащаются приемопередатчиками 18, с помощью которых они могут связываться с другими рабочими сельхозмашинами 5 и/или стационарными устройствами 19, как это будет подробно описано далее. При этом приемопередатчики 18, как правило, принимают также сигналы 21 системы GPS (Global Positioning System - глобальная система навигации и определения местоположения), генерируемые спутниками. Эти сигналы могут привлекаться, например, для выработки данных местоположения соответствующих сельхозмашин 5.
На фиг.1 показан также машинный парк 22. В качестве примера он может содержать несколько зерноуборочных комбайнов 6, тягачей 12, прессов 13 для формирования тюков и транспортных прицепов 17, при этом они могут отличаться друг от друга по классу мощности и по конструкции в зависимости от изготовителя. В простейшем случае, как это показано на чертеже, разница сводится к рядам больших мощных машин и небольших машин малой мощности или вместимости.
Схематично представленное стационарное устройство 19 включает в себя компьютер 23, к которому подсоединена прикладная подсистема 24 по изобретению, которая будет подробно описана далее. Прикладная подсистема 24 связана посредством системы 25 обмена данными, например Интернета, с самыми различными сельхозмашинами 5, а также с машинным парком 22, который может представлять собой предприятие по сдаче машин в аренду.
Для планирования и организации использования зерноуборочных комбайнов 6, прессов 13 для формирования тюков и транспортных машин 12, 15-17 для обработки посевных площадей 3 пользователь 27 может использовать прикладную подсистему 24 таким образом, что вначале он активизирует в компьютере 23 процедуру 28, соответствующую представленной технологической цепочке 2 процесса, то есть уборке и транспортировке урожая. Активизированная процедура 28, в свою очередь, связана с прикладной подсистемой по изобретению. Как показано на фиг.2, процедура 28 планирования технологической цепочки 2 процесса, то есть уборки и транспортировки урожая, может активизироваться за счет того, что пользователь 27 активизирует в компьютере 23 картотеку 29 участков и в ней следует к участку 30, представляющему подлежащую обработке посевную площадь 3. На следующем шаге 31 от пользователя 27 может потребоваться определить операции, которые необходимо выполнить на выбранном участке 30. В примере осуществления по фиг.1, на который будут делаться ссылки в дальнейшем описании, эти операции включают в себя уборку зерновой культуры и транспортировку убранной массы 4, то есть зерна и соломы. По окончании этих определений прикладная подсистема 24 активизируется либо автоматически, либо пользователем 27.
На первом шаге процесса активизированная прикладная подсистема 24 проверяет информационную потребность 32, необходимую для планирования данной технологической цепочки 2 процесса. Это может осуществляться, например, таким образом, что на этом шаге 32 прикладной подсистемой 24 вначале воспринимается информация, уже заложенная в картотеке 29 участков. В зависимости от подлежащей планированию технологической цепочки 2 процесса в прикладной подсистеме 24 могут быть заложены алгоритмы 33, которые определяют информацию, связанную с технологической цепочкой, которая необходима и/или обеспечивает возможность выбора. За счет того что прикладная подсистема 24 согласовывает информацию, уже заложенную в картотеке 29 участков, с информацией, определенной алгоритмами 33, прикладная подсистема 24 вырабатывает информационную потребность 32 для подлежащей обработке технологической цепочки 2 процесса. В простейшем случае выработанная информационная потребность 32 содержит ситуативные данные процесса и планирования или, если уже имеются ситуативные данные процесса и планирования, выработанная информационная потребность 32 может ограничиваться дополнительными данными процесса и планирования.
На следующем шаге способа прикладная подсистема 24 автоматически начинает получение 34 информации, т.е. ее нахождение, раздобывание. Это может осуществляться, например, таким образом, что запросы 35, кодирующие выработанную информационную потребность 32, передаются на систему 25 обмена данными, причем с системой 25 обмена данными связаны так называемые провайдеры 26 услуг, предоставляемые услуги которых включают в себя обеспечение конкретной информацией, как это будет описано далее. В отношении провайдеров 26 услуг система 25 обмена данными может быть структурирована таким образом, что с ней связан совершенно определенный круг провайдеров 26 услуг, с которыми прикладная подсистема 24 может вступать в контакт. Однако в рамках изобретения может быть предусмотрено, что связь с провайдерами 26 услуг может быть какой угодно и динамически развиваемой. Так, например, в зависимости от подлежащей планированию технологической цепочки 2 процесса прикладная подсистема 24 может управлять этими динамическими связями с провайдерами 26 услуг. Возможно также, что связанные с системой 25 обмена данными провайдеры 26 услуг могут связываться с так называемыми суб-провайдерами 36 услуг для обеспечения информацией. В зависимости от структурирования запросов 35, передаваемых от прикладной подсистемы 24 на систему 25 обмена данными, они могут либо передаваться определенным провайдерам 26 услуг, либо конкретный провайдер 26 услуг может автоматически распознавать запрос 35, который может обеспечиваться его услугой, и принимать его к обработке.
После обработки соответствующими провайдерами 26 услуг запросов 35, переданных на систему 25 обмена данными, через нее на прикладную подсистему 24 передаются результирующие данные 37. В прикладной подсистеме 24 они обрабатываются дальше с получением информации 39, представляющей выявленную информационную потребность 32. Согласно представленному примеру осуществления информация 39 образует данные 38 процесса и планирования, которые далее передаются на активизированную картотеку 29 участков для планирования процессов 2, как это будет подробно описано далее. Для беспрепятственной связи между прикладной подсистемой 24 и самыми различными провайдерами 26, 36 услуг в простейшем случае связь в системе 25 базируется на стандартизированной так называемой веб-технологии. В предпочтительном примере осуществления изобретения прикладная подсистема 24 может быть также структурирована таким образом, что она динамически проверяет информационную потребность 32 процедуры 28 планирования технологической цепочки 2 процесса, распознает требуемые подлежащие актуализации данные в качестве информационной потребности 32 и автоматически получает данные посредством системы 25 обмена данными.
Как уже было описано, на фиг.1 схематично показано планирование технологической цепочки 2 процесса уборки и транспортирования урожая при содействии прикладной подсистемы 24. Пользователь 27 активизирует технологическую цепочку 2 процесса, определяемую процедурой 28, которая заложена в компьютере 23, - в данном случае так называемую картотеку 29 участков, в пределах которой прикладная подсистема 24 направляется к участку 30, представляющему подлежащую обработке посевную площадь 3. При этом для участка 30 в компьютере 23 уже может быть заложена информация, относящаяся к участку 30. В частности, здесь может присутствовать информация о владельце участка, его адресе, о величине и положении участка. Однако в рамках изобретения может быть предусмотрено, что в компьютере 23 может быть предварительно заложена любая информация, представляющая интерес для обработки определенной процедуры 28. Так, например, эта информация может содержать данные о составе машин машинного парка 22.
Для конкретизации подлежащей планированию технологической цепочки 2 процесса на следующем шаге 31 способа пользователю 27 необходимо ввести данные для описания процесса. В данном случае определение сводится к уборке с помощью комбайна 6 и транспортировке зерна 8 и соломы 10 с помощью прессов 13 для формирования тюков соломы, а также транспортно-погрузочных средств 12, 15-17.
После ввода этих данных происходит активизация прикладной подсистемы 24 по изобретению, причем она, как это уже было описано, вначале вырабатывает информационную потребность 32 для обработки активизируемой цепочки 2 процесса. В данном случае это включает в себя определение сельхозмашин 5, которые должны быть использованы. Для этого прикладная подсистема 24 через систему 25 обмена данными может связаться с провайдером 26 услуг, который в качестве так называемого предприятия по аренде машин распоряжается машинным парком 22 с самыми различными сельхозмашинами. В данном случае выработанный прикладной подсистемой запрос 35 содержит заказ на соответствующие машины - зерноуборочный комбайн 6, прессы 13 для формирования тюков, грузовые и транспортные прицепы 16, 17, а также необходимое число тягачей 12.
В отношении выбора сельхозмашин 5 прикладная подсистема 24 может составить оптимальный выбор имеющихся в распоряжении комбайнов 6 с учетом данных, заложенных в картотеке 29 участков, а именно рельефа почвы, геометрии и величины подлежащего уборке участка 30. Так, например, для использования на косогорах желательно использование так называемого горного зерноуборочного комбайна, рабочие органы которого могут компенсировать поперечный уклон косогора за счет наклонной установки в соответствии с углом уклона. В отношении геометрии и величины участка 30 должно обеспечиваться соответствие производительности выбираемых машин величине участка и маневренности машин геометрическим соотношениям формы участка. Слишком низкая производительность увеличивает время уборки, а слишком высокая производительность снижает экономическую эффективность использования выбранного комбайна 6. Прикладная подсистема 24 структурирована таким образом, что с учетом этих соотношений она вырабатывает потребность в комбайнах 6 и через посредство системы 25 обмена данными совместно с так называемым провайдером 26 услуг составляет комплект комбайнов 6. Возможно, что требуемые комбайны 6 могут быть предоставлены либо одним предприятием по аренде из одного машинного парка 22, либо совместно несколькими предприятиями. Для дальнейшей оптимизации скомплектованного машинного парка либо сама прикладная подсистема 24, либо соответствующий провайдер 26 услуг определяют другие критерии оптимизации и предоставляют требуемую информацию. Применительно к представленному примеру осуществления это может быть получение информации о влажности почвы на подлежащем обработке участке 30, так что при комплектовании парка машин дополнительно учитывается потребность в тяговой силе. Процесс оптимизации может доходить до того, что при комплектовании парка машин в аспекте оптимального давления на почву колес используемых машин через систему 25 обмена данными от соответствующих провайдеров 26 услуг предоставляются рекомендации по давлению в шинах.
Далее, прикладная подсистема 24 или получающий запрос конкретный провайдер 26 услуг может быть структурирован таким образом, что они с учетом специфики подлежащего обработке участка 30, свойств убираемой массы и климатических условий в качестве результирующих данных 37 вырабатывают характерные параметры настройки машин, которые позволяют оптимально настраивать самые различные рабочие органы выбранных сельхозмашин 5 в соответствии с условиями уборки и работы. Далее, предоставляемые результирующие данные 37 могут включать в себя оптимизацию одновременного или последовательного использования выбранного парка машин по времени. Преимущество такого решения заключается в возможности оптимизации материально-технического обеспечения процесса уборки. За счет того что результирующие данные 37 заключают в себе взаимодействие нескольких сельхозмашин 5 в пределах одной или нескольких технологических цепочек 2 процесса, эти результирующие данные одновременно образуют данные 38 процесса и планирования, с помощью которых может быть запланирован и оптимизирован весь ход процесса. Особенное преимущество решения состоит в том, что уже на подготовительной стадии выполняемых рабочих процессов в аспекте обеспечения их высокой эффективности могут быть сведены к минимуму простои, затраты времени на ожидание и настройку.
Для того чтобы выработанные данные 38 процесса и планирования могли быть предоставлены в распоряжение другим пользователям 40, занятым в технологической цепочке 2 процесса, - таким как водители самых различных сельхозмашин 5, прикладная подсистема 24 по изобретению может быть дополнительно структурирована таким образом, что выработанные данные 38 процесса и планирования передаются другим пользователям 40 и/или другие пользователи автоматически подсоединяются к системе 25 обмена данными. Для обеспечения возможности широкой связи между самыми различными пользователями 27, 40 и провайдерами 26 услуг в системе 25 обмена данными прикладная подсистема 24 может быть заложена и использована в различных мобильных устройствах 5 и на центральных стационарных устройствах 19.
Не представленным на чертежах образом с помощью прикладной подсистемы 24 подлежащие оптимизации технологические цепочки 2 процесса могут также охватывать процессы использования вспомогательных материалов, такие как использование удобрений, средств защиты растений, использование посевного материала, а также использование топлива.
Для того чтобы оптимизация определенного хода процесса предпринималась только в случае потребности, пользователь 27, 39 должен запустить процедуру 28, включающую в себя прикладную подсистему 24 по изобретению. Однако возможен также вариант, когда соответствующая процедура 28 активизируется автоматически. Это имеет особенно важное значение при оптимизации параметров настройки рабочих органов сельхозмашины 5, поскольку эти параметры, как правило, могут значительно колебаться в зависимости от свойств убираемой массы и погодных условий, а оператор сельхозмашины 5 не всегда может самостоятельно учесть эти колебания.
Как показано на фиг.3, система информационного обеспечения может быть также структурирована таким образом, что посредством процедуры 28 регулируемая технологическая цепочка 2 процесса образует состоящий из модулей или модульный процесс 41, который может быть составлен из множества отдельных технологических цепочек 42. Этот модульный процесс 41, который может быть назван также комплексной технологической цепочкой 2, находится во взаимодействии с прикладной подсистемой 24 по изобретению. Уже описанным образом прикладная подсистема 24 вырабатывает информационную потребность 32 модульного процесса 41 и обеспечивает получение результирующих данных 37. Получение результирующих данных 37 осуществляется аналогичным образом посредством системы 25 обмена данными, а также включенными или могущими быть включенными в систему провайдерами 26 услуг или подчиненными им суб-провайдерами 36. За счет того что модульный процесс 41 охватывает, например, отдельные технологические цепочки 2 процессов: Производство продукции растениеводства - Складирование - Транспортирование - Обработка - Потребитель, с помощью структурированной таким образом комплексной технологической цепочки 2, 41 отображается полностью весь цикл производства сельскохозяйственной продукции. Для того чтобы весь этот комплексный процесс мог быть эффективно оптимизирован с помощью прикладной подсистемы 24 по изобретению, система 25 обмена данными может быть сама пользователем системы 1 информационного обеспечения. Простейшим образом это может достигаться за счет того, что система 25 обмена данными, например Интернет, берет на себя функцию менеджера 43 комплексного технологического процесса и в этой виртуальной функции действует как пользователь прикладной подсистемы 24 для оптимизации комплексного технологического процесса.
Для специалиста в данной области понятно, что при осуществлении изобретения возможны различные изменения и модификации системы 25 обмена данными, не выходящие за пределы объема защиты.