Nachhaltige Lösung zur Auswertung von Messdaten aus Nord- und Ostsee

Das FINO Livedaten-System ist eine individuell entwickelte Webanwendung für den einheitlichen Import verschiedener Messdaten der Forschungsplattformen in Nord- und Ostsee. Das System ermöglicht neben dem vollautomatischen Import auch die Auswertung der Daten in Echtzeit-Diagrammen und den Export als Excel-Tabelle. Zudem können Mitglieder des Foschungsteams ein Dashboard und Logbuch im System zur internen Kommunikation nutzen.

Herausforderung: Einheitlicher Import mit Validierung.

Um den Import der Messdaten langfristig anpassbar und erweiterbar zu halten, haben wir einen individuellen Service programmiert, der zahlreiche Möglichkeiten zur Konfiguration des Imports bietet. So kann eine beliebige Anzahl an Dateien mit Messdaten automatisch oder durch individuelle Parser ausgewertet werden.

Sollte es durch Hardware-Probleme zu fehlerhaften Messdaten kommen, werden diese durch das FINO Livedaten-System erkannt und entsprechend markiert. Für jeden Messwert können dabei eigene Validierungsregeln direkt im System konfiguriert werden. Jeder fehlerhafte Wert wird zudem im internen Log des Systems aufgeführt und kann so nachträglich untersucht werden.

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Dr. Christine C. Nürnberg, Öffentlichkeitsarbeit Forschungs- und Entwicklungszentrum FH Kiel GmbH

Export der Daten und Auswertung in interaktiven Diagrammen

Neben dem einheitlichen und validierbaren Import der Messwerte ist die Arbeit mit den gespeicherten Daten eine Kernfunktion des Systems.

Sämtliche Daten können je nach Plattform und für einen frei wählbaren Zeitraum als Excel-Dokument exportiert werden - wahlweise mit und ohne Einheiten. Für die Excel-Dokumente werden Vorlagen mit dem Logo und den Kontaktdaten des Kundens genutzt und die Ausgabe der Daten kann über das System frei konfiguriert werden.

Für eine schnelle Auswertung von Messwerten können direkt im System interaktive Diagramme erzeugt werden. Diese Diagramme können für frei wählbare Messwerte und einen beliebigen Zeitraum erstellt werden. Auch eine Darstellung von Messwerten mit verschiedenen Einheiten auf mehreren Achsen ist möglich.

Die vollständig interaktiven Diagramme ermöglichen eine Vergrößerung und Verkleinerung der Graphen, sowie eine freie Skalierung der Achsen. Über Tooltips stehen stets auch die konkreten Messwerte für die einzelnen Diagramm-Punkte bereit.

Moderne Techniken für eine innovative Umsetzung.

Für die Entwicklung des Livedaten-Systems haben wir außschließlich quelloffene und allgemein verbreitete Web-Technologien eingesetzt.

Das Backend des Systems basiert auf dem PHP-Framework Laravel und wurde von uns individuell entwickelt. Die Messdaten werden über eine durch PHP aufgebaute FTP-Verbindung ausgelesen und nach erfolgreicher Validierung in einer MySQL-Datenbank gespeichert.

Für das Frontend haben wir das JavaScript-Framework AngularJS genutzt, um die einzelnen interaktiven Elemente strukturiert und langfristig erweiterbar umzusetzen. Die interaktiven Diagramme haben wir aufbauend auf der JavaScript-Bibliothek Data-Driven-Documents D3.js entwickelt. Da die Diagramme so direkt auf dem Rechner des Clients erzeugt werden, konnten wir die Anforderungen für den Server des Livedaten-Systems sehr gering halten und so ein performantes System sicherstellen.

  • Laravel: Als Basis für eine moderne PHP-Entwicklung setzen wir das Framework Laravel ein. Für das Livedaten-System ermöglichte Laravel eine effektive Umsetzung eigener Dienste für den Import und vereinfachte sämtliche Datenbankinteraktionen enorm.

  • AngularJS: Für die saubere Strukturierung des Frontends nutzen wir AngularJS, das eine modulare Unterteilung aller Widgets und Komponenten des Systems ermöglicht.

  • D3.js: Die JavaScript-Bibliothek D3.js ist für das Rendering der interaktiven Diagramme zuständig. Die den Diagrammen zugrunde liegenden Daten werden über eine REST-Schnittstelle abgerufen.

Das FINO Livedaten-System haben wir von Grund auf genau auf die Bedürfnisse des Kunden zugeschnitten. Das System werden wir auch langfristig weiterentwickeln und weitere Features ergänzen.

Severin Glöckle, Webentwickler bei pixlscript

Für eine gute interne Kommunikation: Dashboard und Logbuch.

Um allen Mitgliedern des Forschungsteams eine gemeinsame Plattform für die Aufgabenplanung und Kommunikation bereitzustellen, haben wir nachträglich zwei zusätzliche Features für das FINO Livedaten-System entwickelt:

Das Dashboard dient als „Schwarzes Brett“ für die Verbreitung von Mitteilung und die Planung von Aufgaben. Jede Nachricht kann über einen modernen Editor frei bearbeitet werden und das gesamte Dashboard kann beliebig sortiert und mit einer Volltextsuche in Echtzeit durchsucht werden.

Das Logbuch hat dagegen mehr den Charakter eines „Tagebuchs“, in das wichtige Ereignisse der Forschungsplattfomen notiert werden. Auch das Logbuch kann nach Plattform und Datum gefiltert, sowie über eine Volltextsuche in Echtzeit durchsucht werden.

Einblicke und Eindrücke

Das FINO Livedaten-System wurde individuell für die Forschungsplattformen in der Nord- und Ostsee entwickelt.
Die Kernfunktion des Systems ist der Import und die Validierung von Messdaten der Forschungsplattformen.
Die gespeicherten Daten können in individuellen Excel-Tabellen exportiert werden.
Für die schnelle Auswertung direkt im System können die Daten auch als interaktive Diagramme gerendert werden.
Wichtige Ereignisse können im Logbuch des Systems festgehalten werden.
Das Dashboard dagegen bietet Platz für längere Mitteilungen und verfügt über einen vollwertigen Texteditor.
Den Aufbau und die Konfigurationsmöglichkeiten des Systems haben wir in einer ausführlichen Dokumentation beschrieben.
Somit stellen wir sicher, dass das System auch langfristig und durch neue Programmierer weiterentwickelt werden kann.

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