Im Fokus der Veranstaltung stand die erfolgreiche Integration der Allotrope Foundation Ontologies (AFO) und des Allotrope Simple Model (ASM) in das OPC UA-Framework. Die Demonstration wurde von Dr. Matthias Arnold, CTO der LADS OPC UA Joint Working Group, im Rahmen der Spectaris-Initiative für vernetzte Laborgeräte durchgeführt. Gezeigt wurde, wie sich die AFO dynamisch in OPC UA-Nodesets abbilden lassen – sowohl für generische als auch anwendungsspezifische Kennzeichnungen von Gerätedaten. Damit steht nun eine skalierbare und semantisch leistungsfähige Grundlage für ein modernes Labordatenmanagement zur Verfügung.

Zwei Seiten derselben Medaille

OPC UA ist eine moderne Industrial Internet of Things (IIoT)-Architektur. Sie ermöglicht eine sichere, plattformunabhängige Kommunikation sowie den kontextbezogenen Datenaustausch zwischen intelligenten Geräten und Systemen – ein entscheidender Baustein für die Digitalisierung im Labor.

„Kommunikations- und Datenstandards für Labor- und Analyseanwendungen sind zwei Seiten derselben Medaille: Kommunikationsstandards erfassen Live-Daten, die während Experimenten und der Ergebnisgenerierung entstehen, während Datenstandards die Ergebnisse dokumentieren – zusammen mit wichtigen Kontextinformationen wie: Wer hat das Experiment durchgeführt? Wann? Mit welchen Materialien? Und nach welchen Methoden? Idealerweise sollten beide Ansätze auf gemeinsamen Definitionen von Entitäten und Informationselementen basieren“, erklärte Dr. Matthias Arnold.

Diese gemeinsame Grundlage wird nun Realität: „Erstmals ermöglicht die Kombination des OPC UA LADS-Frameworks mit dem Allotrope Foundation Framework eine nahtlose Integration zwischen Kommunikationsdaten und dokumentierten Daten. Ontologien wie die AFO liefern dabei das konzeptionelle Fundament, das notwendig ist, um wirklich FAIR-Daten (auffindbar, zugänglich, interoperabel, wiederverwendbar) in Laborumgebungen zu erreichen.“

Ein Schritt in Richtung harmonisiertes Laborökosystem

Auch Stefan Hoppe, Präsident der OPC Foundation, sieht in dieser Entwicklung einen Meilenstein: „Die Integration der Allotrope-Modelle in OPC UA stellt einen bedeutenden Fortschritt für die semantische Interoperabilität im Labor dar. Sie ermöglicht es Endanwendern, sowohl von offenen Informationsmodellen als auch von einer offenen, sicheren Kommunikationsplattform zu profitieren. Diese Zusammenarbeit beschleunigt den Weg hin zu harmonisierten und zukunftsfähigen Laborökosystemen.“

Im Rahmen des Hackathons wurde das Allotrope Simple Model (ASM) auch genutzt, um Analyseergebnisse in zwei Formaten darzustellen:

• Als herunterladbare Dateien über sichere OPC UA-Dateidienste
• Als in OPC UA eingebettete JSON-Objekte, direkt zugänglich über OPC UA-Clients

Jedes ASM-Element ist dabei direkt mit der zugrunde liegenden AFO-Definition verknüpft – das garantiert maschinenlesbare Semantik, Nachverfolgbarkeit und eine klare Ausrichtung an den FAIR-Datenprinzipien.

Offene Standards vernetzen

„Offene Standards wie Allotrope und OPC UA spielen jeweils eine entscheidende Rolle in den heutigen Laboren – sie verbessern die Datenqualität und ermöglichen eine nahtlose Kommunikation zwischen den Systemen. Doch je komplexer die Herausforderungen im Labor werden, desto mehr erfordert echte Innovation die Interoperabilität über mehrere Standards hinweg. Indem wir diese offenen Standards miteinander verbinden, schaffen wir eine skalierbare, semantisch leistungsfähige Grundlage für den Aufbau des vernetzten, digitalen Labors der Zukunft. Dieser kollaborative Ansatz beschleunigt nicht nur den Fortschritt, sondern bereitet auch den Boden für tiefere, vorwettbewerbliche Partnerschaften, die den Wandel in der gesamten Branche vorantreiben“, sagte Janet Cheetham, Vorsitzende der Allotrope Foundation.

Technikdokumentation und Präsentation

Die Demonstration ist das Ergebnis einer jahrelangen Zusammenarbeit zwischen der Allotrope Foundation und Spectaris. Sie zeigt, welchen praktischen Nutzen die Harmonisierung offener Standards in der Instrumentierung, Datenmodellierung und Laborautomatisierung haben kann.

Technische Dokumentationen und Implementierungsartefakte werden der Community zur Verfügung gestellt, um Feedback, Wiederverwendung und neue Kooperationen zu fördern.

Quelle: Spectaris