FleetBoard - ein innovatives Flottenmanagementsystem

Die Daimler FleetBoard GmbH mit Sitz in Stuttgart bietet telematik-gestützte Internetdienste für modernes Fahrzeug- und Transportmanagement in LKWs aller Hersteller an. Das Service-Spektrum umfasst sämtliche Aufgabenbereiche von Speditionsfirmen und ist speziell auf LKWs ausgerichtet.FleetBoard - ein innovatives Flottenmanagementsystem

„FleetBoard DispoPilot“ – mobiler Fahrerarbeitsplatz im LKW

Die Anforderung, die Software per remote, also ohne LKW-Standzeiten, warten zu können, stellt aus Sicht der Endanwender einen wichtigen, wirtschaftlichen Aspekt dar. Angesichts des immensen Wettbewerbsdrucks in der Transport- industrie, müssen Speditionen mit optimierten Prozessen und innovativen Diensten, die Auslastung und Laufzeit ihrer LKWs optimieren, um wirtschaftlich zu arbeiten. Ansonsten könnte die durch den Einsatz eines neuen Logistiksystems geplante Kostenersparnis schnell durch Software-Maintenance-Kosten aufgrund von LKW Standzeiten wieder aufgefressen werden.

Aufgrund dieser Anforderungen entschied sich FleetBoard schon sehr früh zum einen für Java aufgrund der Betriebssystem-Portabilität und zum anderen für OSGi als System- und Laufzeitumgebung. Das OSGi Framework erlaubt, Software in managebare Softwarekomponenten sogenannte Bundles aufzuteilen, die innerhalb der OSGi Laufzeitumgebung über einen fest definierten Lebenszyklus verfügen. Sind alle Abhängigkeiten eines Bundles vom Framework aufgelöst worden, wird die bis dahin „nur“ physisch vorhandene Komponente logisch gestartet und hat die Möglichkeit über die OSGi Service Registry dynamisch Dienste sprich Services mit definierten Schnittstellen zur Verfügung zu stellen. Daraus ergibt sich ein System lose gekoppelter Softwaremodule, das leicht erweiterbar und administrierbar ist.

Die MicroDoc GmbH

Die MicroDoc GmbH hat als vielseitiger Anbieter von Komplettlösungen das Projekt „FleetBoard DispoPilot“ von Beginn an begleitet. Die Supportleistungen reichten von der Unterstützung beim Systemdesign und technischen Entscheidungen in der Anfangsphase bis hin zur kompletten Umsetzung der embedded Client-Anwendung und Integration in die FleetBoard-Systemlandschaft.

Die MicroDoc GmbH verfügt im Embedded-Bereich über langjährige Erfahrungen im Design und Entwicklung gesamtheitlicher Komplettlösungspakete insbesondere im OSGi-Umfeld. Nicht nur die Entwicklung der eigentlichen Anwendung sondern die meist vielfältigen Integrationsanforderungen an embedded devices stehen dabei im Mittelpunkt. Das Leistungsspektrum der MicroDoc GmbH reicht von IBM J9-Portierungen für spezielle Hardwareplattformen über Systemdesign und Anwendungsentwicklung bis hin zu Integrationsthemen wie Remote Update, Remote Administrierbarkeit, Software-Versorgung (Provisioning) und Implementierung des Update-Servers im Backend-Bereich.

OSGi im LKW – Systemüberblick

Im Projekt „FleetBoard DispoPilot“ mussten auf der Client-Seite eine Vielzahl von Integrationsthemen gelöst werden:

• Integration der Geräte-Hardware, z.B. Touchscreen, Barcode-Scanner, Hintergrundbeleuchtung
• Unterstützung verschiedener Betriebssysteme: Pocket PC 2002, Windows Mobile 2003
• Verbindungsmanagement mit dem im LKW verbauten Boardcomputer „FleetBoard Fahrzeugrechner“, die ein GSM/GPRS Modem und Zugriff auf die Daten eines GPS-Receivers zur Verfügung stellt
• Integration einer Onboard-Navigationslösung
• Einbindung in das komplexe Flottenmanagementsystem durch Kommunikation mit dem FleetBoard-Backend-Server
• Remote Software Update über Luftschnittstelle (GSM/GPRS)
• Einheitliche Benutzeroberfläche („custom look&feel“)

Die folgende Abbildung zeigt das OSGi-Design der DispoPilot-Anwendung. Die verschiedenen Dienste wurden dabei als eigenständige OSGi-Softwaremodule implementiert:

MMI (Multi Media Interface)

Zur Lösung dieser Anforderungen nutzt der DispoPilot die Bare Metal Graphics (BMG) Implementation der IBM statt der Betriebssystem Controls. Der Einsatz von BMG ermöglicht der Anwendung die volle Kontrolle über die Benutzeroberfläche, ist schnell, portabel und ressourcen-sparend. Die für den DispoPilot charakteristische, einheitliche, leicht zu bediendende Benutzeroberfläche mit speziellen dafür entwickelten Bedienelementen wird von der Anwendung selbst implementiert.

Remote Update - Client und Server

In der OSGi Spezifikation fehlt adäquater Support für den Software Update bzw. Installation. Die definierten Operationen arbeiten nur auf Bundle-Ebene (Install / Update / ..) und es gibt keinen integrierten Rollback-Support für fehlgeschlagene Installationsoperationen. Im Projekt „FleetBoard DispoPilot“ kommen noch spezifische Anforderungen für den Update „over the air“ hinzu. Das sind zum einen die erhöhte Ausfallsicherheit und Systemintegrität. Der LKW könnte jederzeit die Netz-Verbindung verlieren oder das mobile Gerät kann zu jedem Zeitpunkt aus der Halterung genommen werden. Außerdem muss das System immer funktionsfähig sein, d.h. es werden keine partiellen oder unvollständigen Updates unterstützt.

Da die Verbindungskosten für die Datenübertragung via GSM/GPRS nicht unerheblich sind, hat die MicroDoc einen eigens für FleetBoard entwickelten Remote Update Server mit inkrementeller Update-Funktionalität und erweiterter Aufsetzbarkeit bei unterbrochenem Ladevorgang entwickelt. Wird eine neue Software-Version das erste Mal von einem Client angefordert, ermittelt der Server die Unterschiede zwischen der aktuell geladenen und der zu ladenden Version und versorgt den Client nur mit den Änderungen. Der Client-Teil des Remote Updates ist in der Lage, daraus die neue Software-Installation zu erzeugen. Die Kontrolle des Wiederaufsetzens bei Verbindungsabbrüchen liegt beim Client. Dieser kann beim Software-Download dem Server einen Offset mitgeben, um direkt an der Stelle aufzusetzen, an der die Verbindung geschlossen wurde. Die Implementation unterstützt atomic Installationen – falls eine neue Software-Version nicht vollständig geladen werden konnte oder nicht korrekt startet, wird automatisch ein Rollback zur zuletzt vorhandenen, funktionsfähigen Software Version durchgeführt.

Integration einer Onboard Navigationslösung

Das Konzept der intuitiven Bedienbarkeit sollte weiterverfolgt werden und der Navigationsservice sollte sich sowohl in die vorhandene Benutzeroberfläche als auch in die bestehenden Arbeitsabläufe nahtlos integrieren.

Aus diesem Grund wurde eine kommerziell verfügbare PDA Navigationslösung ausgewählt und, innerhalb eines OSGi Bundles verpackt, im System zur Verfügung gestellt. Die DispoPilot Software übernimmt die vollständige Kontrolle der Navigation und alle Benutzerinteraktionen werden über die Bedienelemente der DispoPilot-Anwendung gesteuert. Der Vorteil dieser Lösung ist die Integration in bestehende DispoPilot-Features, z.B. Zielübernahme aus einem Auftrag mit geokodierten Zielen, Ankunftsüberwachung mit automatisch erstellten Verspätungsmeldungen, Übernahme des aktuellen Standorts und jeglicher geokodierter Adressen als gespeicherte Ziele und vieles mehr. Für das Kartenmaterial und die Navigations-Software wird eine zusätzlice CF Karte mit bis zu 2GB Speicher (je nach Kartenmaterial) eingesetzt.

Projektbegleitende qualitätssichernde Maßnahmen

Aktuell wird die Entwicklungsumgebung für den DispoPilot vom veralteten IBM WSDD auf die Opensource Entwicklungsumgebung eclipse (www.eclipse.org) umgestellt. Continous Integration mit CruiseControl (cruisecontrol.sourceforge.net) hilft, um für die mittlerweile zwei unterstützten Betriebssystem- und OSGi-Runtime-Versionen vollautomatisierte Daily Builds zu erstellen. Um möglichst frühzeitig sicherzustellen, dass bei der Weiterentwicklung die Anforderungen des Kunden korrekt erkannt und umgesetzt werden, wird für Akzeptanztests das Testframework FIT / Fitnesse (www.fitnesse.org) verwendet. Die Anforderung nach Abwärtskompatibilität bzw. Integration verschiedener Versionen von Fremdkomponenten (z.B. Navigation, Fahrzeugcomputer) führt zur weiteren, intensiven Nutzung von OSGi-Features, um je nach erkannten Komponenten, verschiedene Services zu starten bzw. zu stoppen. Damit neu entwickelte Features bisherige Funktionalität nicht beeinträchtigen, sichern automatisierte JUNIT-Tests das korrekte Verhalten der Software ab.

Ziel erreicht!

Der Einsatz von Java und OSGi hat sich als richtig erwiesen, um die Vielzahl an Anforderungen an die Integration, den Funktionsumfang, die Wartbarkeit und Administrierbarkeit des mobilen Endgeräts im LKW zu erfüllen. Der DispoPilot ist in den Jahren seit seiner Entstehung um viele Services gewachsen, hat Betriebssystem-Portierungen problemlos mitgemacht und ist voll remote administrierbar und updatebar. Die Daimler FleetBoard GmbH konnte in den letzten Jahren aufgrund ihrer innovativen Ideen und Marktpräsenz ihre Stellung als europäischer Marktführer ausbauen. Viele zufriedene Speditionskunden zeugen davon, dass maßgeschneiderte Dienstleistungen für konkrete Verbesserungspotentiale bei Wirtschaftlichkeit und Transparenz im Transportalltag sorgen. Der Speditionskunde kann sich je nach Bedarf aus einem großen, modularen Baukasten die Services aussuchen, die er benötigt – inklusive automatischer Updates.

Über FleetBoard

Die Daimler FleetBoard GmbH mit Sitz in Stuttgart bietet telematikgestützte Internetdienste für modernes Fahrzeug- und Transportmanagement in Lkw aller Hersteller an. Speditions- und Transportunternehmen erhalten mit der internationalen Flatrate die FleetBoard Dienste inklusive Kommunikationskosten. Seit Markteinführung im Jahr 2000 wurden über 45 000 Lkw bei mehr als 900 Speditionen mit FleetBoard ausgerüstet. Der europäische Marktführer für Flottentelematik ist seit April 2004 DEKRA-geprüfter und -zertifizierter Betrieb nach DIN EN ISO 9001:2000. www.fleetboard.com