DE102022118296A1 - Method and system for evaluating installation positions for a network device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung umfasst ein Verfahren zum Bewerten von Installationspositionen für ein Netzwerkgerät (NG), insbesondere ein Gateway oder ein Edge Device, wobei das Netzwerkgerät (NG) ausgestaltet ist, jeweils eine Kommunikationsverbindung mit einem ersten Funknetzwerk (FN1) und mindestens einem weiteren Funknetzwerk (FN1', FN2) zu etablieren, umfassend- Mehrfaches Erfassen, zu mindestens zwei verschiedenen Zeitpunkten, von mindestens einem ersten Parameter des ersten Funknetzwerks (FN1) und mindestens je einem weiteren Parameter aus dem mindestens einen weiteren Funknetzwerks (FN1', FN2);- Zuordnen einer dreidimensionalen Ortsposition (OP1, OP2, OP3) betreffend den Ort des Erfassens zu jedem der ersten Parameter und der weiteren Parameter;- Auswerten der erfassten ersten Parameter, der erfassten weiteren Parameter und der jeweils zugeordneten dreidimensionalen Ortspositionen (OP1, OP2, OP3) gemäß mindestens einem vorgegebenen Optimierungskriterium zum Bewerten von jeder der dreidimensionalen Ortspositionen (OP1, OP2, OP3) hinsichtlich einer Eignung als potentielle Installationsposition für das Netzwerkgerät (NG), sowie ein System, welches zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgestaltet ist.The invention includes a method for evaluating installation positions for a network device (NG), in particular a gateway or an edge device, wherein the network device (NG) is designed to have a communication connection with a first radio network (FN1) and at least one further radio network (FN1 ', FN2), comprising - Multiple recording, at least two different times, of at least one first parameter of the first radio network (FN1) and at least one further parameter from the at least one further radio network (FN1', FN2); - Assigning a three-dimensional location position (OP1, OP2, OP3) relating to the location of detection for each of the first parameters and the further parameters; - evaluating the detected first parameters, the detected further parameters and the respectively assigned three-dimensional location positions (OP1, OP2, OP3). at least one predetermined optimization criterion for evaluating each of the three-dimensional location positions (OP1, OP2, OP3) with regard to suitability as a potential installation position for the network device (NG), and a system which is designed to carry out the method according to the invention.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewerten von Installationspositionen für ein Netzwerkgerät, insbesondere ein Gateway oder ein Edge Device, wobei das Netzwerkgerät ausgestaltet ist, jeweils eine Kommunikationsverbindung mit einem ersten Funknetzwerk und mindestens einem weiteren Funknetzwerk zu etablieren. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System, welches zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgestaltet ist.The invention relates to a method for evaluating installation positions for a network device, in particular a gateway or an edge device, wherein the network device is designed to establish a communication connection with a first radio network and at least one further radio network. The invention further relates to a system which is designed to carry out the method according to the invention.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Feldgeräte bekannt geworden, die in industriellen Anlagen zum Einsatz kommen. In der Prozessautomatisierungstechnik ebenso wie in der Fertigungsautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. So werden Feldgeräte zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen verwendet. Zur Erfassung von Prozessgrößen dienen Messgeräte, bzw. Sensoren. Diese werden beispielsweise zur Druck- und Temperaturmessung, Leitfähigkeitsmessung, Durchflussmessung, pH-Messung, Füllstandmessung, etc. verwendet und erfassen die entsprechenden Prozessvariablen Druck, Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert, Füllstand, Durchfluss etc. Zur Beeinflussung von Prozessgrößen werden Aktoren verwendet. Diese sind beispielsweise Pumpen oder Ventile, die den Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohr oder den Füllstand in einem Behälter beeinflussen können. Neben den zuvor genannten Messgeräten und Aktoren werden unter Feldgeräten auch Remote I/Os, Funkadapter bzw. allgemein Geräte verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind.Field devices that are used in industrial systems are already known from the prior art. Field devices are often used in process automation technology as well as in production automation technology. In principle, all devices that are used close to the process and that provide or process process-relevant information are referred to as field devices. Field devices are used to record and/or influence process variables. Measuring devices or sensors are used to record process variables. These are used, for example, for pressure and temperature measurement, conductivity measurement, flow measurement, pH measurement, level measurement, etc. and record the corresponding process variables pressure, temperature, conductivity, pH value, level, flow, etc. Actuators are used to influence process variables. These are, for example, pumps or valves that can influence the flow of a liquid in a pipe or the level in a container. In addition to the previously mentioned measuring devices and actuators, field devices also include remote I/Os, radio adapters or, in general, devices that are arranged at the field level.
Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Endress+Hauser-Gruppe produziert und vertrieben.A large number of such field devices are produced and sold by the Endress+Hauser Group.
In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Kommunikationsnetzwerke wie beispielsweise Feldbusse (Profibus®, Foundation® Fieldbus, HART®, etc.) mit übergeordneten Einheiten verbunden. Normalerweise handelt es sich bei den übergeordneten Einheiten um Leitsysteme (DCS) bzw. Steuereinheiten, wie beispielsweise eine SPS (speicherprogrammierbare Steuerung). Die übergeordneten Einheiten dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte. Die von den Feldgeräten, insbesondere von Sensoren, erfassten Messwerte werden über das jeweilige Bussystem an eine (oder gegebenenfalls mehrere) übergeordnete Einheit(en) übermittelt. Daneben ist auch eine Datenübertragung von der übergeordneten Einheit über das Bussystem an die Feldgeräte erforderlich, insbesondere zur Konfiguration und Parametrierung von Feldgeräten sowie zur Ansteuerung von Aktoren.In modern industrial plants, field devices are usually connected to higher-level units via communication networks such as fieldbuses (Profibus ® , Foundation ® Fieldbus, HART ® , etc.). Normally, the higher-level units are control systems (DCS) or control units, such as a PLC (programmable logic controller). The higher-level units are used, among other things, for process control, process visualization, process monitoring and for commissioning the field devices. The measured values recorded by the field devices, in particular by sensors, are transmitted via the respective bus system to one (or possibly several) higher-level unit(s). In addition, data transmission from the higher-level unit via the bus system to the field devices is also required, in particular for the configuration and parameterization of field devices and for controlling actuators.
Im Zuge der Industrie 4.0, bzw. IIoT („Industrial Internet of Things“) werden die von den Feldgeräten erzeugten Daten auch häufig direkt aus dem Feld mithilfe von Netzwerkgeräten, welche beispielsweise als „Edge Devices“ oder „Gateways“ bezeichnet werden, erhoben und automatisiert an eine zentrale cloudfähige Datenbank (auch vereinfacht „Cloud“ genannt) übermittelt, auf welcher sich eine oder mehrere Applikationen befinden. Auf diese Applikationen, welche beispielsweise Funktionen zur Visualisierung und weiteren Bearbeitung der auf der Datenbank gespeicherten Daten bieten, kann von einem Benutzer mittels Internet zugegriffen werden.In the course of Industry 4.0, or IIoT (“Industrial Internet of Things”), the data generated by the field devices is often collected directly from the field using network devices, which are referred to, for example, as “edge devices” or “gateways”. automatically transmitted to a central cloud-capable database (also simply called “cloud”) on which one or more applications are located. These applications, which, for example, offer functions for visualizing and further processing the data stored in the database, can be accessed by a user via the Internet.
Diese Netzwerkgeräte weisen häufig mehrere Funkeinheiten auf, über welche die von den Feldgeräten erhaltenen Daten über Funkverbindungen an weitere Einheiten, bspw. an die Cloud, übermittelt werden. Hierzu ist die Installationsposition eines Netzwerkgeräts von fundamentaler Bedeutung. Ist an der Installationsposition eine Funkverbindung nicht, oder nicht zuverlässig, etablierbar, so können die Daten mitunter nicht, oder nicht vollständig, übertragen werden.These network devices often have several radio units via which the data received from the field devices is transmitted via radio connections to other units, for example to the cloud. The installation position of a network device is of fundamental importance. If a radio connection cannot be established at the installation location, or is not reliable, the data may not be able to be transmitted or not be transmitted completely.
Aus der
Nachteil dieser Methode ist es, dass die Feldstärken der Funknetzwerke alleine nicht ausreichend sind, um einen optimalen Installationsort für ein Netzwerkgerät zu bestimmen. Beispielsweise werden weitere Parameter, wie bspw. Mobilfunkkosten, nicht berücksichtigt. Auch erfolgt die Festlegung des Installationsorts basierend auf einer einmaligen Messung an einer Ortsposition.The disadvantage of this method is that the field strengths of the wireless networks alone are not sufficient to determine an optimal installation location for a network device. For example, other parameters, such as mobile phone costs, are not taken into account. The installation location is also determined based on a one-time measurement at a location.
Ausgehend von dieser Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches es erlaubt, einen optimalen Installationsort für ein Netzwerkgerät, welches mit mindestens zwei unterschiedlichen Funknetzwerken verbunden werden soll, zu ermitteln.Based on this problem, the invention is based on the object of specifying a method which makes it possible to determine an optimal installation location for a network device which is to be connected to at least two different radio networks.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Bewerten von Installationspositionen für ein Netzwerkgerät, insbesondere ein Gateway oder ein Edge Device, gelöst, wobei das Netzwerkgerät ausgestaltet ist, jeweils eine Kommunikationsverbindung mit einem ersten Funknetzwerk und mindestens einem weiteren Funknetzwerk zu etablieren, umfassend
- - Mehrfaches Erfassen, zu mindestens zwei verschiedenen Zeitpunkten, von mindestens einem ersten Parameter eines ersten Funknetzwerks und mindestens je einem weiteren Parameter aus einem oder mehreren weiteren Funknetzwerken;
- - Zuordnen einer dreidimensionalen Ortsposition betreffend den Ort des Erfassens zu jedem der ersten Parameter und der weiteren Parameter;
- - Auswerten der erfassten ersten Parameter, der erfassten weiteren Parameter und der jeweils zugeordneten dreidimensionalen Ortspositionen gemäß mindestens einem vorgegebenen Optimierungskriterium zum Bewerten von jeder der dreidimensionalen Ortspositionen hinsichtlich einer Eignung als potentielle Installationsposition für das Gateway.
- - Multiple detection, at at least two different times, of at least one first parameter of a first radio network and at least one further parameter from one or more further radio networks;
- - Assigning a three-dimensional location position regarding the location of detection to each of the first parameters and the further parameters;
- - Evaluating the recorded first parameters, the recorded further parameters and the respectively assigned three-dimensional location positions according to at least one predetermined optimization criterion for evaluating each of the three-dimensional location positions with regard to suitability as a potential installation position for the gateway.
Erfindungsgemäß wird also für jedes der Funknetzwerke, mit welchem sich das Netzwerkgerät verbinden lässt, mindestens zweimal ein erster Parameter und mindestens ein weiterer Parameter erhoben. Der entsprechende Parameter betrifft Eigenschaften und/oder die Performance des jeweiligen Funknetzwerks. Durch das mehrfache, zeitlich verschiedene Erfassen und anschließende Auswerten der Parameter lassen sich Eignungsgrade der jeweiligen Ortspositionen, an welchen die entsprechenden Parameter erfasst wurden, für potentielle Installationspositionen auf zuverlässige Art und Weise bestimmen.According to the invention, a first parameter and at least one further parameter are collected at least twice for each of the radio networks to which the network device can be connected. The corresponding parameter relates to the properties and/or performance of the respective wireless network. By recording the parameters multiple times at different times and then evaluating them, the suitability levels of the respective locations at which the corresponding parameters were recorded can be reliably determined for potential installation positions.
Unterschiedliche Funknetzwerke unterscheiden sich beispielsweise in dem verwendeten Protokoll oder der verwendeten Technologie, bspw. WiFi/WLAN, Bluetooth, WirelessHART, ZigBee, 2G, 3G, LTE, 5G, o.ä. Unterschiedliche Funknetzwerke können sich aber auch, im Falle dass ein Mobilfunknetzwerk verwendet wird, in der Wahl des Mobilfunknetzanbieters unterscheiden.Different radio networks differ, for example, in the protocol or technology used, e.g. WiFi/WLAN, Bluetooth, WirelessHART, ZigBee, 2G, 3G, LTE, 5G, etc. However, different radio networks can also differ, in the case of a mobile network used, differ in the choice of mobile network provider.
Es können neben den Parametern betreffend die Funknetzwerke Metadaten zur Bewertung einer Installationsposition herangezogen werden. Beispielsweise können solche Metadaten meteorologische Daten sein, bspw. Wetterdaten für den jeweilige Installationsstandort. Auch Metadaten beinhaltend Daten von Firmenprozessen (Wartungsdaten, etc.) können für die Beurteilung der Geeignetheit eines potentiellen Installationsorts verwendet werden.In addition to the parameters relating to the wireless networks, metadata can be used to evaluate an installation position. For example, such metadata can be meteorological data, for example weather data for the respective installation location. Metadata containing data from company processes (maintenance data, etc.) can also be used to assess the suitability of a potential installation location.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der mindestens eine erste Parameter und/oder der mindestens eine weitere Parameter einer der folgenden ist:
- - Ein Energieparameter, insbesondere eine Signalstärke,
- - Ein Ökonomische Parameter, insbesondere Durchschnittliche Kosten pro Zeiteinheit und/oder pro übertragener Dateneinheit,
- - Eine Anzahl von Fehlversuchen bei einem Etablieren einer Kommunikationsverbindung zu dem entsprechenden Funknetzwerk,
- - Eine durchschnittliche Übertragungsrate.
- - An energy parameter, in particular a signal strength,
- - An economic parameter, in particular average costs per unit of time and/or per unit of data transmitted,
- - A number of failed attempts to establish a communication connection to the corresponding radio network,
- - An average transfer rate.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass dem erfassten mindestens einen ersten Parameter und dem erfassten mindestens einen weiteren Parameter Zeitstempel zugeordnet werden, umfassend den Zeitpunkt der Erfassung des entsprechenden ersten Parameters oder weiteren Parameters. Die Zeitstempel können ebenfalls in die Auswertung der Parameter miteinfließen. Beispielsweise kann anhand der Zeitstempel nachvollzogen werden, zu welchem Zeitpunkt ein Funknetzwerk verfügbar, bzw. nicht verfügbar, war und/oder ob es (regelmäßige) Zeitpunkte gab, an welchem die Signalstärke eines Funknetzwerkes höher oder niedriger als der gemessene Durchschnittswert war.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided that the detected at least one first parameter and the detected at least one further parameter are assigned time stamps, comprising the time of detection of the corresponding first parameter or further parameter. The time stamps can also be included in the evaluation of the parameters. For example, the timestamps can be used to determine at what point in time a wireless network was available or unavailable and/or whether there were (regular) times at which the signal strength of a wireless network was higher or lower than the measured average value.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der mindestens eine erste Parameter und/oder der mindestens eine weitere Parameter durch mindestens ein mobiles Gerät, insbesondere ein Smartphone, und/oder durch das Netzwerkgerät erfasst werden. Das Erfassen des mindestens einen ersten Parameters und/oder des mindestens einen weiteren Parameters umfasst bevorzugterweise ein Messen des mindestens einen ersten Parameter und/oder des mindestens einen weiteren Parameters mittels des mindestens einen mobilen Geräts und/oder mittels des Netzwerkgeräts und/oder ein Abrufen des mindestens einen ersten Parameter und/oder des mindestens einen weiteren Parameters von mindestens einem Server. Beispielsweise können ökonomische Parameter, wie die durchschnittlichen Kosten pro Zeiteinheit und/oder pro übertragener Dateneinheit, von einem Server des entsprechenden Mobilfunknetzanbieters bezogen werden.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided that the at least one first parameter and/or the at least one further parameter are recorded by at least one mobile device, in particular a smartphone, and/or by the network device. Detecting the at least one first parameter and/or the at least one further parameter preferably includes measuring the at least one first parameter and/or the at least one further parameter by means of the at least one mobile device and/or by means of the network device and/or retrieving the at least one first parameter and/or the at least one further parameter from at least one server. For example, economic parameters, such as the average costs per unit of time and/or per unit of data transmitted, can be obtained from a server of the corresponding mobile network provider.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Netzwerkgerät oder das mobile Gerät den Schritt des Auswertens durchführt, oder wobei das Netzwerkgerät, bzw. das mobile Gerät, den jeweils erfassten mindestens einen ersten Parameter und mindestens einen weiteren Parameter und die jeweils zugeordneten dreidimensionalen Ortspositionen an eine cloudbasierte Plattform übermittelt, wobei der Schritt des Ausführens auf der cloudbasierten Plattform durchgeführt wird. Als cloudbasierte Plattform wird ein über das Internet kontaktierbarer Server bezeichnet, auf welchem eine Vielzahl von Applikationen ablaufen. Die Auswertung der Parameter wird mittels einer solchen Applikation vorgenommen.An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the network device or the mobile device carries out the step of evaluating, or wherein the network device or the mobile device detects at least one first parameter and at least one further parameter and the respectively assigned three-dimensional Location positions are transmitted to a cloud-based platform, with the executing step being performed on the cloud-based platform. A cloud-based platform is a server that can be contacted via the Internet net, on which a large number of applications run. The parameters are evaluated using such an application.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das mindestens eine Optimierungskriterium eines der folgenden ist:
- - Verfügbarkeit des ersten und/oder des mindestens einen weiteren Funknetzwerks an einer Installationsposition. Hierfür werden insbesondere eine oder mehrere der Parameter „Energieparameter“, „Anzahl an Fehlversuchen“ und „Durchschnittliche Übertragungsrate“ erfasst und ausgewertet.
- - Zuverlässigkeit einer etablierten Kommunikationsverbindung mit dem ersten Funknetzwerk und/oder dem mindestens einen weiteren Funknetzwerks an einer Installationsposition. Hierfür werden insbesondere eine oder mehrere der Parameter „Anzahl an Fehlversuchen“ und „Durchschnittliche Übertragungsrate“ erfasst und ausgewertet.
- - Energieverbrauch einer etablierten Kommunikationsverbindung mit dem ersten Funknetzwerk und/oder dem mindestens einen weiteren Funknetzwerks an einer Installationsposition. Hierfür werden insbesondere Energieparameter erfasst und ausgewertet.
- - Betriebskosten einer etablierten Kommunikationsverbindung mit dem ersten Funknetzwerk und/oder dem mindestens einen weiteren Funknetzwerks an einer Installationsposition. Hierfür werden insbesondere ökonomische Parameter erfasst und ausgewertet.
- - Availability of the first and/or the at least one further radio network at an installation position. For this purpose, one or more of the parameters “energy parameters”, “number of failed attempts” and “average transmission rate” are recorded and evaluated.
- - Reliability of an established communication connection with the first radio network and/or the at least one further radio network at an installation position. For this purpose, one or more of the parameters “number of failed attempts” and “average transmission rate” are recorded and evaluated.
- - Energy consumption of an established communication connection with the first radio network and/or the at least one further radio network at an installation position. For this purpose, energy parameters in particular are recorded and evaluated.
- - Operating costs of an established communication connection with the first radio network and/or the at least one further radio network at an installation position. For this purpose, economic parameters in particular are recorded and evaluated.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass nach dem Bewerten von jeder der dreidimensionalen Ortspositionen eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen durchgeführt wird:
- - Auswahl einer Installationsposition für das Netzwerkgerät. Hierfür wird insbesondere nach einem oder allen der obig beschriebenen Optimierungskriterien ausgewertet.
- - Festlegen von mindestens einem optimalen Zeitraum für eine Datenübertragung über das erste Funknetzwerk und/oder über das mindestens eine weitere Funknetzwerk an der Installationsposition. Hierfür wird insbesondere nach den Optimierungskriterien „Verfügbarkeit“ und/oder „Zuverlässigkeit einer etablierten Kommunikationsverbindung“ ausgewertet.
- - Auswahl eines Providers für das erste Funknetzwerk und/oder für das mindestens eine weitere Funknetzwerk. Hierfür wird insbesondere nach dem Optimierungskriterium „Betriebskosten einer etablierten Kommunikationsverbindung“ ausgewertet.
- - Auswahl einer Übertragungstechnologie für das erste Funknetzwerk und/oder für das mindestens eine weitere Funknetzwerk. Hierfür wird insbesondere nach einem oder allen der obig beschriebenen Optimierungskriterien ausgewertet.
- - Selecting an installation location for the network device. For this purpose, evaluation is carried out in particular according to one or all of the optimization criteria described above.
- - Determining at least one optimal period for data transmission via the first radio network and/or via the at least one further radio network at the installation position. For this purpose, the optimization criteria “availability” and/or “reliability of an established communication connection” are evaluated in particular.
- - Selection of a provider for the first radio network and/or for the at least one further radio network. For this purpose, the optimization criterion in particular is “operating costs of an established communication connection”.
- - Selection of a transmission technology for the first radio network and/or for the at least one further radio network. For this purpose, evaluation is carried out in particular according to one or all of the optimization criteria described above.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das erste Funknetzwerk ein lokales Funknetzwerk, insbesondere basierend auf einem WLAN-Protokoll, oder ein Kurzreichweitenfunknetzwerk, insbesondere Bluetooth, WirelessHART, LoRaWAN oder ZigBee ist, und wobei das zweite Funknetzwerk ein Mobilfunknetz ist. Alternativ sind das erste Funknetzwerk und das zweite Funknetzwerk Mobilfunknetze, wobei sich insbesondere die Provider und/oder die verwendeten Übertragungstechnologien des ersten Funknetzwerks und des zweiten Funknetzwerks unterscheiden. Alternativ sind das erste Funknetzwerk und das zweite Funknetzwerk lokale Funknetzwerke, insbesondere basierend auf einem WLAN-Protokoll, oder ein Kurzreichweitenfunknetzwerk, wobei sich insbesondere die verwendeten Übertragungstechnologien, bzw. die verwendeten Protokolle des ersten Funknetzwerks und des zweiten Funknetzwerks unterscheiden.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided that the first radio network is a local radio network, in particular based on a WLAN protocol, or a short-range radio network, in particular Bluetooth, WirelessHART, LoRaWAN or ZigBee, and the second radio network is a mobile radio network. Alternatively, the first radio network and the second radio network are mobile radio networks, with the providers and/or the transmission technologies used in the first radio network and the second radio network differing in particular. Alternatively, the first radio network and the second radio network are local radio networks, in particular based on a WLAN protocol, or a short-range radio network, whereby in particular the transmission technologies used or the protocols used in the first radio network and the second radio network differ.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei dem zumindest einen ersten Parameter und dem zumindest einen weiteren Parameter Gewichtungen zuordenbar sind, wobei die Gewichtungen in den Schritt des Auswertens miteinfließen.Method according to one of the preceding claims, wherein weights can be assigned to the at least one first parameter and the at least one further parameter, the weights being included in the evaluation step.
Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein System gelöst, welches zum Durchführen erfindungsgemäßen ausgestaltet ist. Das System umfasst ein Netzwerkgerät, insbesondere ein Edge Device oder ein Gateway und eine Bedieneinheit, wobei das Netzwerkgerät und/oder die Bedieneinheit zum Erfassen des mindestens einen ersten Parameters und/oder des zumindest einen weiteren Parameters ausgestaltet ist.Furthermore, the task is solved by a system which is designed to carry out the invention. The system comprises a network device, in particular an edge device or a gateway, and an operating unit, wherein the network device and/or the operating unit is designed to detect the at least one first parameter and/or the at least one further parameter.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figur näher erläutert. Es zeigt
-
1 : ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, in welchem ein erster und ein zweiter Anwendungsfall beschrieben werden; und -
2 : ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems.
-
1 : a first exemplary embodiment of the method according to the invention, in which a first and a second application case are described; and -
2 : an exemplary embodiment of the system according to the invention.
In
In der Anlage A stehen mehrere geographische Ortspositionen OP1, OP2, OP3 zur Verfügung, an welchen ein Einbau des Netzwerkgeräts NG möglich ist und welche daher als potentielle Installationsorte in Frage kommen. Um den optimalen Installationsort unter diesen Ortpositionen OP1, OP2, OP3 zu bestimmen, sucht ein Servicetechniker ST diese Ortspositionen OP1, OP2, OP3 nacheinander auf. An jeder der Ortspositionen OP1, OP2, OP3 erfasst er mittels eines mobilen Geräts MG, beispielsweise eines Smartphones, Parameter beider Funknetzwerke FN1, FN2. Im Konkreten erfasst er Energieparameter beider Funknetzwerke, insbesondere die Signalstärken (bei dem weiteren Funknetzwerk F2 die Bluetooth-Signalstärken der in der Anlage A eingebauten Feldgeräte FG1, FG2, FG3).In Appendix A there are several geographical locations OP1, OP2, OP3 available at which the network device NG can be installed and which therefore come into consideration as potential installation locations. In order to determine the optimal installation location among these locations OP1, OP2, OP3, a service technician ST visits these locations OP1, OP2, OP3 one after the other. At each of the location positions OP1, OP2, OP3, it records parameters of both radio networks FN1, FN2 using a mobile device MG, for example a smartphone. Specifically, it records energy parameters of both radio networks, in particular the signal strengths (in the other radio network F2, the Bluetooth signal strengths of the field devices FG1, FG2, FG3 installed in system A).
Diese Messung wird zu mehreren Zeitpunkten (bzw. an mindestens einem weiteren Zeitpunkt). Die gemessenen Parameter überträgt das mobile Gerät MG an die cloudbasierte Plattform CP, welche die Auswertung der gemessenen Parameter vornimmt. Alternativ führt das mobile Gerät MG die Auswertung selbst aus. Die Auswertung erfolgt hinsichtlich eines Optimierungskriteriums, konkret hinsichtlich Verfügbarkeit des ersten und des weiteren Funknetzwerks (FN1, FN1', FN2) an den jeweiligen Ortspositionen OP1, OP2, OP3. Hierbei zeigt sich, dass die Ortsposition OP1 zwar die absolut gemessen höchsten Signalstärken aufweist, jedoch diese mitunter sehr schwanken. Die Ortsposition OP2 zeigt ähnlich starke absolute Signalstärken, wobei diese jedoch nur sehr wenig schwanken. Die Ortsposition OP3 zeigt relativ schwache Signalstärken bei Funknetzwerke FN1, FN2. Nach erfolgter Auswertung wird dem Servicetechniker ST die Ortsposition OP2 als optimaler Installationsort vorgeschlagen.This measurement is taken at several points in time (or at least one additional point in time). The mobile device MG transmits the measured parameters to the cloud-based platform CP, which evaluates the measured parameters. Alternatively, the mobile device MG carries out the evaluation itself. The evaluation is carried out with regard to an optimization criterion, specifically with regard to the availability of the first and the further radio network (FN1, FN1', FN2) at the respective locations OP1, OP2, OP3. This shows that the local position OP1 has the highest signal strengths measured in absolute terms, but these sometimes fluctuate greatly. The location OP2 shows similarly strong absolute signal strengths, although these fluctuate very little. The location OP3 shows relatively weak signal strengths for radio networks FN1, FN2. After the evaluation, the location OP2 is suggested to the service technician ST as the optimal installation location.
Nach Installation des Netzwerkgeräts NG an der Ortsposition OP2, siehe
Zusätzlich oder alternativ wird die Übertragung über beide Funknetzwerke FN1, FN2 weiter optimiert. Am Installationsort können für die Etablierung des ersten Funknetzwerks FN1 Netzwerke von unterschiedlichen Providern verwendet werden. Im Folgenden wird von zwei verfügbaren Providern ausgegangen. Das mittels des ersten Providers etablierbare Funknetzwerk wird fortan als erstes Funknetzwerk FN1, das mittels des zweiten Providers etablierbare Funknetzwerk als weiteres Funknetzwerk FN1' bezeichnet. Hierfür misst das Netzwerkgerät NG über einen längeren Zeitraum mehrmals (bspw. mehrmals am Tag über mehrere Wochen) weitere Parameter der Funknetzwerke FN1, FN1'. Beispielsweise werden erneut die Signalstärken der beiden Funknetzwerke FN2, FN1', sowie zusätzlich eine Anzahl von Fehlversuchen bei einem Etablieren einer Kommunikationsverbindung zu dem entsprechenden Funknetzwerk FN1, FN1' bestimmt. Zusätzlich werden ökonomische Parameter von der cloudbasierten Plattform erfasst, bspw. durchschnittliche Kosten pro Zeiteinheit und/oder pro übertragener Dateneinheit.Additionally or alternatively, the transmission via both radio networks FN1, FN2 is further optimized. FN1 networks from different providers can be used at the installation site to establish the first wireless network. The following assumes two available providers. The radio network that can be established by means of the first provider will henceforth be referred to as the first radio network FN1, and the radio network that can be established by means of the second provider will be referred to as a further radio network FN1'. For this purpose, the network device NG measures additional parameters of the radio networks FN1, FN1' several times over a longer period of time (e.g. several times a day over several weeks). For example, the signal strengths of the two radio networks FN2, FN1', as well as an additional number of failed attempts when establishing a communication connection to the corresponding radio network FN1, FN1', are determined again. In addition, economic parameters are recorded by the cloud-based platform, for example average costs per unit of time and/or per unit of data transferred.
Hierdurch wird ermittelt, dass das erste Funknetzwerk zwar relativ günstig ist, aber regelmäßige Ausfälle, insbesondere regelmäßig am Wochenende (bspw. aufgrund von Großveranstaltungen) aufweist. Das weitere Funknetzwerk FN1' des zweiten Providers ist zwar sehr zuverlässig, dafür relativ zum ersten Funknetzwerk FN1 des ersten Providers betrachtet teuer. Das Netzwerkgerät NG wird derart konfiguriert (unter der Kenntnis, dass am Wochenende nur wenige Daten gesendet werden sollen), dass es am Wochenende das weitere Funknetzwerk FN1' und unter der Woche das erste Funknetzwerk FN1 nutzen soll.This determines that the first radio network is relatively cheap, but has regular failures, especially regularly on weekends (e.g. due to major events). Although the further radio network FN1' of the second provider is very reliable, it is expensive relative to the first radio network FN1 of the first provider. The network device NG is configured in such a way (under the knowledge that on weeks only a small amount of data is to be sent at the end), that it should use the additional radio network FN1' on the weekend and the first radio network FN1 during the week.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- BEBE
- BedieneinheitControl unit
- CPC.P
- Cloudbasierte PlattformCloud based platform
- FN1FN1
- erstes Funknetzwerkfirst wireless network
- FN1', FN2FN1', FN2
- weiteres Funknetzwerkanother wireless network
- HN1, HN2, HN3, HN4HN1, HN2, HN3, HN4
- HindernisseObstacles
- MGMG
- mobiles Gerätmobile device
- NGNG
- NetzwerkgerätNetwork device
- OP1, OP2, OP3, OP4OP1, OP2, OP3, OP4
- OrtspositionenLocation positions
- STST
- Servicetechnikerservice engineer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 3060964 A2 [0007]EP 3060964 A2 [0007]
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