Definition und Zweck:
DDS steht für Data Distribution Service und ist ein offener, internationaler Standard (OMG DDS) für eine echtzeitfähige, datenzentrische Publish/Subscribe-Middleware in verteilten Systemen. Es ermöglicht den direkten und effizienten Datenaustausch zwischen Anwendungen und Geräten, ohne dass diese explizit miteinander verbunden sein müssen. DDS ist für Anwendungen konzipiert, die hohe Anforderungen an die Performance, Zuverlässigkeit und Echtzeitfähigkeit stellen.
Im Gegensatz zu nachrichtenorientierten Middleware-Systemen, die sich auf den Nachrichtenfluss konzentrieren, ist DDS auf den Zustand der Daten fokussiert. Teilnehmer abonnieren Daten „Themen“ (Topics) und erhalten automatisch Aktualisierungen, sobald sich die Daten ändern.
Merkmale und Vorteile:
- Echtzeitfähigkeit und Determinismus: Bietet garantierte Quality-of-Service (QoS)-Parameter wie Latenz, Bandbreite, Zuverlässigkeit und Priorität, was für zeitkritische Anwendungen im Mikro-Sekunden-Bereich entscheidend ist.
- Datensatz-Orientierung: Teilnehmer abonnieren Datenobjekte statt Nachrichtenströme.
- Entkopplung: Sender und Empfänger sind zeitlich, räumlich und plattformunabhängig voneinander entkoppelt.
- Umfassende QoS-Richtlinien: Über 20 definierte QoS-Parameter ermöglichen die Feinabstimmung der Datenübertragung.
- Automatisierte Dienstentdeckung: Teilnehmer können sich im Netzwerk automatisch finden und verbinden.
- Skalierbarkeit: Geeignet für Systeme mit Tausenden von Datenpunkten und Hunderten von Anwendungen.
- Offener Standard: Fördert die Interoperabilität zwischen verschiedenen Implementierungen.
Anwendungsbereiche in der Automatisierung und darüber hinaus:
DDS wird in Systemen eingesetzt, die höchste Anforderungen an Echtzeitkommunikation und Zuverlässigkeit stellen:
- Robotik und autonome Systeme: Für die Kommunikation zwischen Sensoren, Aktoren, Planungs- und Steuerungseinheiten in autonomen Fahrzeugen, Drohnen und komplexen Robotersystemen.
- Verteidigung und Luftfahrt: In Kommando- und Kontrollsystemen.
- Industrielle Automatisierung: Für die hochperformante Maschine-zu-Maschine (M2M)-Kommunikation und die Integration von Sensorik in Echtzeitanwendungen.
- Medizintechnik: In bildgebenden Verfahren und Robotik in der Chirurgie.
- Verkehrsmanagement: Intelligente Verkehrssysteme.
DDS ist ein leistungsstarkes Protokoll, das die Realisierung komplexer, verteilter Echtzeitsysteme ermöglicht und in den Kontext von Industrie 4.0 und IIoT fällt, wenn es um die datenintensive, echtzeitfähige Vernetzung geht.
→ Siehe auch: Echtzeitfähigkeit, Kommunikation, Latenz, Publish/Subscribe, Roboter, IIoT (Industrial Internet of Things)
