Kolloquiumsvortrag: 15. Januar 2019, Fabian Scheidig


Einsatz von OPC-UA als Kommunikationsprotokoll in medizinischen Geräten

OPC UA oder auch IEC 62541 ist ein Standard der Industrie 4.0 für Maschinenbeschreibung und Kommunikation. Maschinen, unabhängig von Herstellern, können somit die Fähigkeiten anderer Maschinen automatisch erkennen und selbstständig interagieren. Über die gleiche Schnittstelle können Service, IT oder Management zugreifen, um den aktuellen Status des Systems auszulesen oder große Datenmengen für Prognosen zu sammeln. Die ehemalige Verbindungsschicht zwischen Maschine und Mensch kann dadurch eingespart werden. Hierdurch, und da der Standard gebührenfrei und ohne Lizenzauflagen genutzt werden kann, können Kosten, Hardware und Entwicklungsaufwand reduziert werden.
Heute bestehen medizinische Geräte wie MRT-, CT- oder Röntgengeräte aus vielen ”embedded platforms”. Diese kommunizieren über unterschiedliche Schnittstellen und Protokolle miteinander. Kaufbare Komponenten müssen noch einmal entwickelt, angepasst oder durch ein Gateway integriert werden, um mit diesen Schnittstellen kommunizieren zu können. Dies erfordert zusätzlichen Aufwand, der durch die Nutzung eines weit verbreiteten Standards, wie dem Industrie 4.0 Standard OPC UA, vermieden werden kann. In dieser Thesis wird geprüft, ob OPC UA den Medizin-Normen und notwendigen Timings genügt. Des Weiteren werden vorhandene Implementierungen verglichen. Es wird ein Beispielsystem zur Ansteuerung der Achsen entwickelt. Der Prototyp basiert auf der Patientenliege. Hierbei wird auf Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Achsentypen, Sicherheit, Performance, den aktuellen Stand der Spezifikation und mögliche zukünftige Features eingegangen. Der Stack ”open62541” ist effizient. Es ist eine ausführliche Dokumentation mit Beispielcode vorhanden. Die Namensgebung von Variablen und Funktionen ist schlüssig. Die Community ist freundlich und hilfsbereit. Gefundene medizinischen Normen, so wie geforderten Intervalle können eingehalten werden. Angeschlossene Achsen werden vom Server dynamisch erkannt. Ein Client stellt diese mit einer GUI dem Nutzer zur Verfügung.

 

Ort: Raum 04.137, Martensstr. 3, Erlangen

Zeit: 10:15 – 11:00 Uhr