Seminar ThingsBoard CE/PE – Rule Engine, TBEL und Datenverarbeitung

Das Seminar entwickelt robuste Datenverarbeitungsstrecken mit der Rule Engine. Nachrichtenmodell, Metadaten, Filter, Transformation, TBEL, Routing, Zustandszugriffe, Alarmierung, Integrationen, Queue-Verhalten, Fehlerpfade, Tests und Performance werden zu wartbaren Rule Chains verbunden.

Inhaltsverzeichnis

• Lernziele und fachliche Einordnung.
• Schrittweise Seminarinhalte.
• Praxisübungen und Laborszenarien.
• Zielgruppe und Voraussetzungen.
• Didaktik und Arbeitsweise.

Lernziele

• Nachrichten, Metadaten, Originator und Rule-Chain-Lebenszyklus sicher verstehen.
• Daten mit Filtern, Transformationen, Enrichment und TBEL deterministisch verarbeiten.
• Rule Chains modular, testbar, fehlertolerant und nachvollziehbar strukturieren.
• Alarme, Persistenz, externe Ausgaben und Geräteaktionen kontrolliert orchestrieren.
• Performance, Queue-Verhalten, Fehlerpfade und Änderungen durch belastbare Tests beherrschen.

Schrittweise Seminarinhalte

1. Nachrichtenmodell und Rule-Engine-Architektur

Schwerpunkt: Message Type, Payload, Metadata, Originator, Relation Types, Rule Node, Rule Chain, Root Rule Chain, Queue und Verarbeitungsergebnis.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Nachrichtenmodell und Rule-Engine-Architektur“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Message Type, Payload, Metadata, Originator, Relation Types, Rule Node, Rule Chain, Root Rule Chain, Queue und Verarbeitungsergebnis modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis ein korrektes mentales und dokumentiertes Nachrichtenmodell dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

2. Filter und Routing

Schwerpunkt: Message Type Filter, Script Filter, Originator Type, Check Relation, Datenqualität, Pflichtfelder, Routing Labels, Default-Pfade und Verwerfungsregeln.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Filter und Routing“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Message Type Filter, Script Filter, Originator Type, Check Relation, Datenqualität, Pflichtfelder, Routing Labels, Default-Pfade und Verwerfungsregeln modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis eine eindeutige und nachvollziehbare Routingstruktur dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

3. TBEL-Grundlagen und sichere Skripte

Schwerpunkt: Datentypen, Objekte, Arrays, Funktionen, Bedingungen, Schleifen, Nullwerte, Zeitfunktionen, Metadatenzugriff, Rückgabewerte und Ressourcenlimits.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „TBEL-Grundlagen und sichere Skripte“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Datentypen, Objekte, Arrays, Funktionen, Bedingungen, Schleifen, Nullwerte, Zeitfunktionen, Metadatenzugriff, Rückgabewerte und Ressourcenlimits modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis eine wiederverwendbare Sammlung sicherer TBEL-Bausteine dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

4. Transformation und Normalisierung

Schwerpunkt: Payload-Mapping, Einheitentransformation, Schlüsselbenennung, Zeitstempel, Qualitätskennzeichen, Datenreduktion, Schemawechsel und Kompatibilität.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Transformation und Normalisierung“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Payload-Mapping, Einheitentransformation, Schlüsselbenennung, Zeitstempel, Qualitätskennzeichen, Datenreduktion, Schemawechsel und Kompatibilität modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis einen standardisierten Normalisierungsprozess dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

5. Enrichment und Zustandszugriffe

Schwerpunkt: Latest Timeseries, Attributes, Relations, Originator-Wechsel, Tenant- und Customer-Kontext, Cache, fehlende Werte und zeitliche Konsistenz.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Enrichment und Zustandszugriffe“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Latest Timeseries, Attributes, Relations, Originator-Wechsel, Tenant- und Customer-Kontext, Cache, fehlende Werte und zeitliche Konsistenz modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis einen kontrollierten Kontextanreicherungsprozess dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

6. Persistenz und berechnete Ergebnisse

Schwerpunkt: Save Timeseries, Save Attributes, TTL, Aggregation, berechnete Kennzahlen, Duplikate, Reihenfolge, Schreiblast und Datenvalidierung.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Persistenz und berechnete Ergebnisse“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Save Timeseries, Save Attributes, TTL, Aggregation, berechnete Kennzahlen, Duplikate, Reihenfolge, Schreiblast und Datenvalidierung modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis eine konsistente Speicher- und Ergebnisstrategie dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

7. Alarmierung und Zustandsautomaten

Schwerpunkt: Create Alarm, Clear Alarm, Alarm Details, Propagation, Hysterese, Zustandsübergänge, Quittierung, Wiederholungen und Korrelation.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Alarmierung und Zustandsautomaten“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Create Alarm, Clear Alarm, Alarm Details, Propagation, Hysterese, Zustandsübergänge, Quittierung, Wiederholungen und Korrelation modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis eine robuste Alarm- und Zustandslogik dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

8. Externe Ausgaben und Integrationspfade

Schwerpunkt: REST-Aufruf, MQTT-Ausgabe, Queue-Ausgabe, E-Mail, RPC, Datenkonverter, Authentisierung, Timeout, Retry, Antwortauswertung und Datenschutz.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Externe Ausgaben und Integrationspfade“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von REST-Aufruf, MQTT-Ausgabe, Queue-Ausgabe, E-Mail, RPC, Datenkonverter, Authentisierung, Timeout, Retry, Antwortauswertung und Datenschutz modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis einen abgesicherten Integrations- und Aktionspfad dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

9. Modulare Rule Chains und Wiederverwendung

Schwerpunkt: Subchains, Eingangs- und Ausgangsverträge, Namenskonventionen, Versionierung, gemeinsame Funktionen, Abhängigkeiten und Änderungsgrenzen.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Modulare Rule Chains und Wiederverwendung“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Subchains, Eingangs- und Ausgangsverträge, Namenskonventionen, Versionierung, gemeinsame Funktionen, Abhängigkeiten und Änderungsgrenzen modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis eine wartbare modulare Rule-Chain-Architektur dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

10. Fehlerpfade, Retry und Dead Letter

Schwerpunkt: Failure Relations, Scriptfehler, externe Timeouts, Queue-Rückstände, Retry-Strategie, Dead-Letter-Verarbeitung, Korrelation und manuelle Nachbearbeitung.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Fehlerpfade, Retry und Dead Letter“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Failure Relations, Scriptfehler, externe Timeouts, Queue-Rückstände, Retry-Strategie, Dead-Letter-Verarbeitung, Korrelation und manuelle Nachbearbeitung modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis einen vollständigen Fehler- und Wiederaufnahmepfad dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

11. Testdesign und Debugging

Schwerpunkt: Testnachrichten, Debug Mode, Ereignisdetails, Metadatenprüfung, Positiv- und Negativfälle, Grenzwerte, Reproduzierbarkeit und Regression.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Testdesign und Debugging“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Testnachrichten, Debug Mode, Ereignisdetails, Metadatenprüfung, Positiv- und Negativfälle, Grenzwerte, Reproduzierbarkeit und Regression modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis einen automatisierbaren Rule-Engine-Testkatalog dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

12. Performance, Deployment und Governance

Schwerpunkt: Nachrichtenrate, Scriptkosten, Datenbankzugriffe, externe Calls, Queue-Partitionen, Lasttest, Freigabe, Rollback, Audit und Dokumentation.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf, technische Randbedingungen und Abnahmekriterien für den Themenblock „Performance, Deployment und Governance“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Entitäten, Rollen, Schnittstellen und Abhängigkeiten anhand von Nachrichtenrate, Scriptkosten, Datenbankzugriffe, externe Calls, Queue-Partitionen, Lasttest, Freigabe, Rollback, Audit und Dokumentation modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration oder Prozessfolge in einer kontrollierten Laborumgebung schrittweise umsetzen und jeden Zwischenstand protokollieren.
4. Funktion, Berechtigungen, Datenfluss, Protokollierung, Fehlerverhalten und Grenzfälle mit definierten Positiv- und Negativtests prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis einen produktionsreifen Entwicklungs- und Betriebsstandard für Rule Chains dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Betriebs- oder Entwicklungsstandard überführen.

Praxisübungen und Laborszenarien

• Aufbau einer modularen Normalisierungs- und Routingstrecke für heterogene Gerätedaten.
• Implementierung einer TBEL-Transformation mit Einheiten, Qualitätskennzeichen und Fehlerpfad.
• Konfiguration eines zustandsbehafteten Alarms mit Hysterese und automatischer Bereinigung.
• Anbindung eines externen Zielsystems mit Timeout, Retry und Dead-Letter-Verarbeitung.
• Durchführung eines Debugging- und Lasttests für eine komplexe Rule Chain.

Zielgruppe und Voraussetzungen

Zielgruppe: Rule-Engine-Entwicklung, IoT- und Datenengineering, Systemintegration, Solution Architecture und technische Plattformadministration.

Voraussetzungen: Gute ThingsBoard-Grundkenntnisse, JSON, logische Datenverarbeitung und grundlegende Programmierpraxis; JavaScript-Kenntnisse erleichtern den Einstieg in TBEL.

Didaktik und Arbeitsweise

Kurze Fachimpulse werden unmittelbar durch Demonstrationen, strukturierte Konfigurationsschritte, praktische Übungen und kontrollierte Fehlerfälle vertieft. Jede Übung verwendet definierte Ausgangswerte, Prüfpunkte und Dokumentationsanforderungen. Dadurch entstehen nachvollziehbare Abläufe, die sich auf Entwicklungs-, Test- und Produktionsumgebungen übertragen lassen.