EP1869538A1 - Thin-client terminal and client/server-system having such a terminal - Google Patents

Thin-client terminal and client/server-system having such a terminal

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EP1869538A1
EP1869538A1 EP05792409A EP05792409A EP1869538A1 EP 1869538 A1 EP1869538 A1 EP 1869538A1 EP 05792409 A EP05792409 A EP 05792409A EP 05792409 A EP05792409 A EP 05792409A EP 1869538 A1 EP1869538 A1 EP 1869538A1
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EP
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thin
data
client terminal
client
server
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Application number
EP05792409A
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Inventor
Achim Rausenberger
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Pepperl and Fuchs SE
Original Assignee
Pepperl and Fuchs SE
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Publication date
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    • G06F2200/16—Indexing scheme relating to G06F1/16 - G06F1/18
    • G06F2200/163—Indexing scheme relating to constructional details of the computer
    • G06F2200/1631—Panel PC, e.g. single housing hosting PC and display panel

Abstract

A thin-client terminal (1,1') according to the invention serves for use in a potentially explosive area (ExB) and has at least the following components: an EDP device (11 ,11'), which can be programmed using software, has graphics capabilities, has its own storage and computation capacity, is connected, via at least one data transmission channel (K), to a computer (C) - which is not arranged in the potentially explosive area (ExB) and acts as a server - and is capable of communicating with the latter as a thin client in accordance with the client/server principle, and a display (12) which is connected to the EDP device (11 , 11 ') and is intended to display data. The thin-client terminal (1,1') according to the invention is explosion-proof or is intrinsically safe and can thus be used in the potentially explosive area (ExB). The thin-client terminal (1,1 ') also preferably has an explosion-proof or intrinsically safe keyboard (13) which is connected to the EDP device (11 ,11') and is intended for inputting data.

Description

Thin-Client-Terminal und Client-Server-System mit einem derartigen Terminal Thin-client terminal and client-server system with such a terminal
Technisches Gebiet:Technical area:
Die Erfindung betrifft ein Thin-Client-Terminal mit einer programmierbaren grafikfähigen EDV-Einrichtung mit eigener Speicher- und Rechenkapazität, sowie ein Client-Server-System mit wenigstens einem derartigen Terminal.The invention relates to a thin client terminal with a programmable graphic EDP device having its own memory and computing capacity, and a client-server system with at least one such terminal.
Stand der Technik:State of the art:
Thin Client bezeichnet eine EDV-Anwendung oder einen Computer als Terminal eines Netzwerkes, deren funktionale Ausstattung auf die Ein- und Ausgabe beschränkt ist. Damit steht der Thin Client zwischen dem Konzept des Fat-Client und dem des Ultra Thin Client. Der Thin-Client kann seine Daten und seine Anwendungsprogramme vollständig von einem Server beziehen. Der Thin Client selbst ist nicht mit einer Festplatte ausgestattet, wobei insbesondere seine Rechenkapazität relativ gering ist. Damit ist der Thin Client konzeptuell die Rückkehr des Terminals in die heute so oft PC-basierte Rechnerumgebung. Der Thin Client kann insbesondere mit einem relativ langsamen Prozessor mit wenig RAM und integrierter Grafikkarte für einen extrem minimalistischen Arbeitsplatz ausgestattet sein. Die Taktfrequenz von Thin-Clients liegt typischerweise meist unterhalb von 1GHz.Thin Client refers to a computer application or computer as the terminal of a network whose functional equipment is limited to input and output. Thus, the Thin Client stands between the concept of Fat Client and the Ultra Thin Client. The thin client can obtain its data and its application programs completely from a server. The thin client itself is not equipped with a hard disk, in particular its computing capacity is relatively low. Thus, the thin client conceptually is the return of the terminal in the so often PC-based computing environment. In particular, the thin client can be equipped with a relatively slow processor with little RAM and integrated graphics card for an extremely minimalist workstation. The clock frequency of thin clients is typically below 1GHz.
Der Thin Client ist so eingerichtet, dass er nur die Ausgabe der gestarteten Programme wiedergibt, wobei diese auf dem Server gestartet und ausgeführt werden. Die Maus- und Tastatureingaben werden hierbei von dem Thin Client über ein Protokoll an den Server gesendet, und dieser sendet die Ausgabe der Programme zurück zum Thin Client, so dass nur die Ausgabe, nicht aber die Ausführung dieser Programme auf dem Thin Client erfolgt.The thin client is set up to play only the output of the started programs, which are started and executed on the server. The mouse and keyboard inputs are sent from the thin client via a protocol to the server, and this sends the output of the programs back to the thin client, so that only the output, but not the execution of these programs on the thin client.
Bei der Arbeit in explosionsgefährdeten Bereichen (im folgenden auch mit "Ex- Bereich" abgekürzt), z.B. zum Bedienen, Steuern oder Überwachen von im ExBereich ablaufenden Prozessen, wird in der Regel Computerunterstützung benötigt. Beispielsweise können im Ex-Bereich Messungen durch Sensoren vorgenommen werden, welche mittels eines Computers ausgewertet und danach für eine im Ex-Bereich arbeitende Person sichtbar auf einem Display angezeigt oder graphisch dargestellt werden sollen. In vielen Fällen ist es hierbei ferner erforderlich, dass diese Person als Reaktion auf die angezeigten Daten Eingaben in den Computer vornehmen kann, z.B. über eine Tastatur oder Maus.When working in potentially explosive atmospheres (abbreviated to "hazardous area" in the following), eg for operating, controlling or monitoring hazardous area processes, computer support is generally required. For example, in the Ex-area measurements can be made by sensors, which are evaluated by means of a computer and then for a person working in the Ex area to be visibly displayed on a display or graphically displayed. In many cases, it is further necessary for this person to be able to input data into the computer in response to the displayed data, eg via a keyboard or mouse.
Der Betrieb von elektrischen und elektronischen Geräten in einem Ex-Bereich ist jedoch aufgrund der Explosionsgefahr problematisch und ohne besondere Schutzmaßnahmen nicht erlaubt; hierzu existieren spezielle Vorschriften, welche auch die Zulassung von solchermaßen geschützten Geräten zur Verwendung im Ex-Bereich regeln.However, the operation of electrical and electronic equipment in a hazardous area is problematic due to the risk of explosion and without special protective measures is not allowed; For this purpose, there are special regulations which also regulate the approval of devices protected in this way for use in potentially explosive atmospheres.
Diese Schutzmaßnahmen sind sehr aufwendig und damit teuer. Der erforderliche Schutzaufwand zur Herstellung des Explosionsschutzes oder der Eigensicherheit eines Gerätes steigt zudem mit der elektrischen Leistung des Gerätes schnell an.These protective measures are very complicated and therefore expensive. The protection required to produce the explosion protection or the intrinsic safety of a device also increases rapidly with the electrical performance of the device.
Aus diesem Grund ist es in derartigen Fällen üblich, einen Computer außerhalb des Ex-Bereiches im so genannten "sicheren Bereich" aufzustellen und nur diejenigen seiner Komponenten, welche sich unbedingt im Ex-Bereich befinden müssen, insbesondere also Ein- und Ausgabeeinheiten wie z.B. Display, Tastatur, Maus oder Terminal, explosionsgeschützt oder eigensicher auszulegen und im Ex-Bereich anzuordnen, wobei diese mittels entsprechend langer Leitungen an den außerhalb des Ex-Bereichs befindlichen Computer angeschlossen sind. Auf diese Weise wird die im Inneren des Ex-Bereichs dissipierte elektrische Leistung möglichst gering gehalten.For this reason, it is common in such cases, a computer outside the Ex-area in the so-called "safe area" set up and only those of its components, which must necessarily be located in the Ex-area, in particular so input and output units such. Display, keyboard, mouse or terminal, explosion-proof or intrinsically safe, and to be located in the hazardous area, whereby these are connected to the computer located outside the Ex area by means of correspondingly long cables. In this way, the dissipated in the interior of the Ex-area electrical power is minimized.
Jedoch ist der auf diese Weise aufkommende Datenfluss zwischen dem ExBereich und dem sicheren Bereich oftmals sehr umfangreich. Dies gilt beispielsweise dann, wenn der Computer aus den Messwerten, welche von den im ExBereich angeordneten Sensoren geliefert werden, komplizierte, hochaufgelöste Echtzeit-Grafiken errechnet und diese an das Display sendet, damit sie dort der im Ex-Bereich arbeitenden Person in Echtzeit zur Verfügung stehen. Die hierbei pro Zeiteinheit über die Leitungen vom Computer zum Monitor zu übertragende Datenmenge erreicht in der Praxis insbesondere bei Echtzeitbetrieb oft so große Ausmaße - typisch ist eine Datenübertragungsrate von z.B. 1...4 GBit/s -, dass Leitungen hoher Bandbreite wie z.B. Lichtwellenleiter zur Übertragung verwendet werden müssen.However, the resulting data flow between the hazardous area and the safe area is often very large. This applies, for example, when the computer calculates complex, high-resolution real-time graphics from the measured values supplied by the ex-area sensors and sends them to the display so that they can be made available to the person working in the Ex area in real time stand. In this case, the amount of data to be transmitted per unit of time via the lines from the computer to the monitor often reaches such great proportions in practice, in particular in real-time operation-typically a data transmission rate of, for example, 1... 4 Gbit / s-that lines of high bandwidth, such as, for example, optical waveguides Transmission must be used.
Die hierzu notwendigen Umsetzer, Koppler, Multiplexer, Demultiplexer, ggf. Verstärker usw. erzeugen wiederum Verlustleistungen und müssen, soweit im ExBereich angeordnet, wiederum explosionsgeschützt oder eigensicher ausgelegt sein, wodurch der Aufwand und die Kosten weiter steigen. Ebenso ist eine absolut dichte Durchführung der Leitungen aus dem Ex-Bereich heraus in den sicheren Bereich hinein erforderlich, was den Aufwand weiter erhöht; auch dieser Aufwand steigt mit zunehmendem Datenfluss.The need for converters, couplers, multiplexers, demultiplexers, amplifiers, etc., in turn, generate power losses and must be designed explosion-proof or intrinsically safe, as far as Ex area is concerned, whereby the effort and costs continue to rise. Likewise, an absolutely tight implementation of the lines from the Ex area out into the safe area is required, which further increases the effort; This effort also increases with increasing data flow.
Auch der notwendige Verkabelungsaufwand ist erheblich. Die genannte Problematik verschärft sich bei großen Entfernungen zwischen den im Ex-Bereich befindlichen Komponenten und dem im sicheren Bereich befindlichen Computer, welche in der Praxis, z.B. im Bergbau, oft über 50 Meter, in bestimmten Fällen sogar über 500 Meter betragen. Dasselbe kann völlig entsprechend für die Leitungen zum Anschluss der im Ex-Bereich verteilten Sensoren an den Computer gelten.The necessary cabling effort is also considerable. The above problem is exacerbated at long distances between the Ex area components and the safe area computer, which in practice, e.g. in mining, often over 50 meters, in some cases even over 500 meters. The same can apply completely to the cables for connecting the sensors distributed in the Ex area to the computer.
Es fällt somit ein enormer Verkabelungs- und Datenübertragungsaufwand an. Die zur Verminderung der im Ex-Bereich dissipierten elektrischen Leistung vorgenommene räumliche Trennung zwischen Computer einerseits und Anzeige- und Eingabekomponenten andererseits ist daher in der Praxis mit schwerwiegenden, hohe Kosten verursachenden Nachteilen verbunden.There is thus an enormous cabling and data transmission effort. The spatial separation between the computer on the one hand and the display and input components on the one hand, which is used to reduce the electrical power dissipated in the Ex area, is therefore associated with serious disadvantages which lead to high costs.
Für die Bedienung eines PCs im höheren Leistungsbereich im Ex-Bereich wird heute normalerweise eine Fernsteuerlösung verwendet. Dabei steht der PC selber vollständig im sicheren Bereich, nur das Display und die Tastatur/Maus stehen im Ex-Bereich. Die Bildübertragung in den Ex-Bereich erfolgt über typische Entfernungen bis zu 750m sehr breitbandig analog oder digital über ein mehradriges Kupferkabel oder digital über ein einfaseriges Lichtwellenleiterkabel. Die Übertragung der Tastendrücke und der Mausbewegung aus dem Ex-Bereich erfolgt mit geringer Bandbreite. Die große Bandbreite bei der Bildübertragung erfordert relativ aufwendige Übertragungs- und Installationstechnik, was diese teuer und empfindlich macht.Today, a remote control solution is normally used to operate a PC in the higher power range in the Ex area. The PC itself is completely in the safe area, only the display and the keyboard / mouse are in the Ex area. The image transmission into the Ex-area takes place over typical distances up to 750m very broadband analog or digital over one multi-core copper cable or digital over a single fiber optic cable. The transmission of the keystrokes and mouse movement from the Ex area is done with low bandwidth. The large bandwidth in the image transmission requires relatively complicated transmission and installation technology, which makes them expensive and sensitive.
Technische Aufgabe:Technical task:
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die genannten Nachteile zu vermeiden oder zumindest wesentlich zu verringern.The invention is therefore based on the object to avoid the disadvantages mentioned or at least significantly reduce.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Thin-Client-Terminal zumThe object is achieved by a thin client terminal for
Einsatz in einem explosionsgefährdeten Bereich, mit einer mittels Software programmierbaren grafikfähigen EDV-Einrichtung mit eigener Speicher- und Rechenkapazität, welche über wenigstens einen Datenübertragungskanal mit einem nicht in dem explosionsgefährdetenUse in a potentially explosive area, with a software-programmable graphics-capable EDP device having its own memory and computing capacity, which has at least one data transmission channel with one not in the explosion-endangered area
Bereich angeordneten, als Server fungierenden Computer verbunden ist und mit diesem nach dem Client-Server-Prinzip als Thin Client zu kommunizieren imstande ist, und einem an die EDV-Einrichtung angeschlossenen Display zur Anzeige von Daten, wobei das Thin-Client-Terminal explosionsgeschützt oder eigensicher ausgeführt und somit in dem explosionsgefährdeten Bereich einsetzbar ist.Connected arranged as a server computer is connected and is able to communicate with this according to the client-server principle as a thin client, and a connected to the computer equipment display for displaying data, the thin client terminal explosion-proof or intrinsically safe and thus can be used in the hazardous area.
Über den Datenübertragungskanal werden hierbei in wenigstens einer Richtung komprimierte Daten übertragen, d.h. die Kommunikation über den Datenübertragungskanal besteht in wenigstens einer, bevorzugt in beiden Richtungen in der Übertragung komprimierter Daten. Das erfindungsgemäße Thin-Client- Terminal ist somit imstande, über den Datenübertragungskanal komprimierte Daten von dem Computer zu empfangen und/oder komprimierte Daten an den Computer zu senden. Ferner wird wenigstens ein Teil der Daten in der EDV- Einrichtung Rechenoperationen unterzogen. Die in die EDV-Einrichtung einlaufenden Daten werden also dort erfindungsgemäß zumindest zum Teil verändert. Ä2 Das Thin-Client-Terminal weist bevorzugt ferner eine an die EDV-Einrichtung angeschlossene explosionsgeschützt oder eigensicher ausgeführte Tastatur zur Eingabe von Daten auf. A3 Das Thin-Client-Terminal kann einen an die EDV- Einrichtung angeschlossenen explosionsgeschützt oder eigensicher ausgeführten Barcode-Leser zur Eingabe von Daten aufweisen. A41 Das Thin-Client-Terminal weist bevorzugt eine an die EDV-Einrichtung angeschlossene explosionsgeschützt oder eigensicher ausgeführte Maus zur Eingabe von Daten und/oder wenigstens ein anderes an die EDV-Einrichtung angeschlossenes, explosionsgeschützt oder eigensicher ausgeführtes Zeigegerät, z.B. Trackball, Fingermaus oder Touchpad, zur Eingabe von Daten auf.In this case, compressed data is transmitted via the data transmission channel in at least one direction, ie the communication via the data transmission channel consists of at least one, preferably in both directions in the transmission of compressed data. The thin client terminal according to the invention is thus able to receive compressed data from the computer via the data transmission channel and / or to send compressed data to the computer. Furthermore, at least a part of the data in the EDP device is subjected to arithmetic operations. The data entering the EDP device are thus at least partially changed according to the invention there. Ä2 The thin client terminal preferably further comprises an explosion-proof or intrinsically safe keyboard connected to the computer device for inputting data. A3 The thin-client terminal may have an explosion-proof or intrinsically safe barcode reader connected to the computer equipment for entering data. A4 1 The thin-client terminal preferably has an explosion-proof or intrinsically safe mouse connected to the EDP device for inputting data and / or at least one other pointing device connected to the EDP device, explosion-proof or intrinsically safe pointing device, eg trackball, finger mouse or Touchpad, to enter data on.
/K5 Die EDV-Einrichtung weist bevorzugt einen Mikroprozessor oder MikroController auf. Ä6 Die Taktfrequenz des Mikroprozessors oder MikroControllers kann insbesondere geringer sein als 5 Gigahertz oder geringer sein als 2 Gigahertz oder geringer sein als 1 Gigahertz oder geringer sein als 800 Megahertz oder geringer ist als 100 Megahertz./ K5 The computer device preferably has a microprocessor or microcontroller. In particular, the clock frequency of the microprocessor or microcontroller may be less than 5 gigahertz or less than 2 gigahertz or less than 1 gigahertz or less than 800 megahertz or less than 100 megahertz.
Ä7 Die EDV-Einrichtung kann einen eigenen Grafik-Prozessor aufweisen. A8 Das Display ist bevorzugt ein explosionsgeschützt oder eigensicher ausgeführter Flachbildschirm. A9 Das Display kann ein explosionsgeschützt oder eigensicher ausgeführter Touch-Screen sein, über welchen Daten in die EDV-Einrichtung eingebbar sind.Ä7 The computer equipment can have its own graphics processor. A8 The display is preferably an explosion-proof or intrinsically safe flat screen. A9 The display may be an explosion-proof or intrinsically safe touch-screen, via which data can be entered into the EDP device.
A1Q Die EDV-Einrichtung weist bevorzugt mindestens einen Speicherchip oder sonstigen magnetplattenfreien Speicher auf. Derartige Speicher sind vorliegend vorteilhaft, da ihr Energieverbrauch gering ist und da sie keine rotierenden Teile aufweisen, welche eine Funkenbildung begünstigen könnten.A1Q The EDP device preferably has at least one memory chip or other magnetic disk-free memory. Such memories are presently advantageous because their energy consumption is low and because they have no rotating parts that could promote sparking.
A11 Bevorzugt ist das gesamte Thin-Client-Terminal mit Niederspannung von 24 Volt oder weniger betreibbar, beispielsweise mit einer Spannung von 24V oder von 12V oder von 5V. Bevorzugt weist es kein Netzteil zum Anschluss an das 230V-Stromnetz auf. In dem Thin-Client-Terminal werden vorzugsweise ausschließlich oder hauptsächlich Grafik-Daten verarbeitet und auf dem Display zur Anzeige gebracht, wobei bevorzugt alle auf dem Display anzuzeigenden Daten, sofern es sich um komprimierte Daten handelt, direkt von der EDV-Einrichtung entpackt bzw. entkomprimiert und an das Display ausgegeben werden, z.B. ohne hierbei den Computer bzw. Server zu involvieren.A11 Preferably, the entire thin client terminal is operable with low voltage of 24 volts or less, for example with a voltage of 24V or 12V or 5V. Preferably, it has no power supply for connection to the 230V power grid. In the thin-client terminal, preferably or exclusively graphic data is processed and displayed on the display, wherein preferably all displayed on the display data, if it is compressed data, directly from the computer device unpacked or decompressed and output to the display, eg without involving the computer or server.
Das zur Datenverarbeitung bzw. Grafikerstellung in der EDV-Einrichtung notwen- dige Programm kann zunächst einmalig vom Computer heruntergeladen werden.The program required for data processing or graphic design in the EDP device can first of all be downloaded from the computer.
Im operationeilen Betrieb ist beispielsweise oft vorgesehen, die von im ExBereich verteilten Sensoren gelieferten Daten in bestimmter Weise zu verarbeiten und die Ergebnisse auf dem Monitor in Echtzeit als Grafik zur Anzeige zu bringen, evtl. in Abhängigkeit von Eingaben über die Tastatur, die Maus oder den Barcodeleser. Diese Grafik kann z.B. den momentanen Zustand einer im ExBereich laufenden Anlage visualisieren und z.B. zusätzlich animiert sein, um einer die Anlage bedienenden oder steuernden Person ein intuitives Erfassen des Grafikinhaltes zu erleichtern.In operational mode, for example, it is often intended to process the data supplied by sensors distributed in the Ex area in a specific manner and to display the results on the monitor in real time as a graphic, possibly in response to inputs via the keyboard, the mouse or the barcode reader. This graphic may e.g. visualize the current state of a system running in the Ex area and, for example, additionally be animated to facilitate intuitively acquiring the graphic content to a person operating or controlling the facility.
Um dieses Ziel zu erreichen, muss bei einer konventionellen, nicht erfindungsgemäßen Anordnung die gesamte Grafikinformation vom Computer erzeugt und an den Monitor gesendet werden. Insbesondere bei hoher Grafikauflösung, großer Farbtiefe und hoher Zeitauflösung erzwingt dies einen extrem großen Datenstrom vom Computer zum Monitor.To achieve this goal, in a conventional arrangement not according to the invention, all graphic information must be generated by the computer and sent to the monitor. Especially with high graphics resolution, large color depth and high time resolution, this forces an extremely large data stream from the computer to the monitor.
Mit Hilfe der Erfindung hingegen ist es möglich, die Grafikinformation in der EDV- Einrichtung aus einer vom Computer gelieferten komprimierten Datei oder aus relativ wenigen vom Computer gelieferten Basisdaten zu erzeugen und z.B. über ein kurzes Parallelkabel an den Monitor zu senden. Der erforderliche Datenstrom vom Computer bzw. Server zum Thin-Client-Terminal ist somit in einem erfindungsgemäßen Client-Server-System erheblich verringert. Nach Entkomprimierung und/oder Verarbeitung und/oder Erzeugung durch die EDV-Einrichtung im Inneren des Ex-Bereichs können die Daten, insbesondere Grafikdaten, direkt auf dem Display angezeigt werden, z.B. ohne dass hierzu ein weiterer Datentransfer vom oder zum Computer nötig ist.By contrast, with the aid of the invention it is possible to generate the graphic information in the EDP device from a compressed file supplied by the computer or from relatively few basic data supplied by the computer and, for example, to send it to the monitor via a short parallel cable. The required data stream from the computer or server to the thin client terminal is thus considerably reduced in a client-server system according to the invention. After decompression and / or processing and / or generation by the computer equipment inside the Ex area, the data, in particular graphics data, directly on the display can be displayed, for example, without the need for further data transfer from or to the computer.
Des weiteren kann in dem Thin-Client-Terminal zumindest ein Teil derjenigen Daten verarbeitet werden, welche herkömmlicherweise zunächst an den Computer und damit nach außerhalb des Ex-Bereichs geführt werden müssen, um dort verarbeitet zu werden, wodurch der Datenstrom zwischen Server und Thin-Client-Terminal ebenfalls verringert wird.Furthermore, in the thin client terminal at least a portion of that data can be processed, which conventionally must first be routed to the computer and thus to the outside of the hazardous area in order to be processed there, whereby the data stream between server and terminal Client terminal is also reduced.
A12 Die EDV-Einrichtung weist daher bevorzugt wenigstens eine Schnittstelle zum Anschluss eines Sensors auf, so dass ein im Ex-Bereich angeordneter Sensor direkt an die EDV-Einrichtung anschließbar ist und somit die von dem Sensor gelieferten Daten nicht zunächst nach außerhalb des Ex-Bereichs geführt werden müssen. Beim Betrieb von Sensoren innerhalb des Ex-Bereichs wird auf diese Weise der Verkabelungsaufwand und der Datenstrom zwischen Ex-Bereich und sicherem Bereich nochmals verringert.A12 The EDP device therefore preferably has at least one interface for connecting a sensor, so that a sensor arranged in the Ex area can be connected directly to the EDP device and thus the data supplied by the sensor is not initially outside the Ex area must be led. When operating sensors within the Ex area, the cabling effort and the data flow between the hazardous area and the safe area are reduced even further.
Eine Möglichkeit besteht darin, in der EDV-Einrichtung innerhalb des Ex-Bereichs eine Datenreduktion vorzunehmen, z.B. durch Bildung von Mittelwerten aus zahlreichen von den Sensoren gelieferten Einzelwerten, und nur die so reduzierten Daten über den Datenübertragungskanal nach außerhalb des Bereichs an den Computer weiterzuleiten.One possibility is to perform data reduction in the computer equipment within the Ex area, e.g. by averaging out numerous individual values provided by the sensors, and forwarding only the data thus reduced over the communications channel to the outside of the domain.
Ebenso können alle Eingaben, z.B. solche über die Tastatur oder die Maus, direkt in der EDV-Einrichtung verarbeitet werden, ohne hierzu den Computer zu involvieren. Ebenso können Daten in einem Speicher in der EDV-Einrichtung gespeichert oder zwischengespeichert werden, ohne hierbei Daten an den Computer zu senden.Likewise, all inputs, e.g. those via the keyboard or the mouse, are processed directly in the computer equipment, without involving the computer. Similarly, data may be stored in a memory in the computing device or buffered without sending data to the computer.
Bevorzugt bestehen die über den Datenübertragungskanal übertragenen Daten wenigstens zum Teil in solchen Daten, welche lediglich die Veränderung eines bereits bestehenden Zustands, z.B. einer bestimmten Bildschirmdarstellung, betreffen. Derartige Daten beinhalten also nicht die vollständige Information zur Herstellung eines bestimmten Zustands wie z.B. einer bestimmten Bildschirmdarstellung, sondern nur die viel weniger umfangreiche Information zur reinen Änderung bzw. Aktualisierung des bestehenden Zustands. Sind beispielsweise auf dem Bildschirm viele Zahlen dargestellt, welche aktuellen Sensor-Messwerten entsprechen, und eine einzige dieser Zahlen ändert sich, während alle übrigen Zahlen konstant bleiben, so wird bevorzugt nur die veränderte Zahl, also vorteilhafterweise nur eine kleine Datenmenge übertragen; zusätzlich kann z.B. eine Information "Zustand im übrigen unverändert beibehalten" übertragen werden. Hierdurch ändert sich der Anzeigezustand des Bildschirms nur in Bezug auf diese eine Zahl, während der Anzeigezustand im übrigen unverändert bleibt.Preferably, the data transmitted via the data transmission channel consist at least in part of such data, which is merely the change of a already existing state, for example, a specific screen presentation concern. Such data does not therefore contain the complete information for the production of a specific state, such as a specific screen display, but only the much less comprehensive information for the mere modification or updating of the existing state. For example, if many numbers are displayed on the screen corresponding to current sensor readings, and a single one of these numbers changes while all other numbers remain constant, then preferably only the changed number, that is, advantageously only a small amount of data is transmitted; In addition, for example, an information "state otherwise maintained unchanged" can be transmitted. As a result, the display state of the screen only changes with respect to this one number, while the display state otherwise remains unchanged.
Mittels der Erfindung wird somit der zwischen dem Ex-Bereich und dem sicheren Bereich zu übertragende Datenstrom wesentlich verringert. In der Praxis lässt sich mittels der Erfindung ohne weiteres eine Verkleinerung des Datenstroms um einen Faktor 10.000 und mehr erreichen. Dies erlaubt eine Verkleinerung der Übertragungsbandbreite zwischen dem Thin-Client-Terminal und dem Computer und in vielen Fällen sogar die Verwendung herkömmlicher Drahtleitungen zur Übertragung dieses Datenstroms anstelle von Koax- oder Lichtwellenleitern.By means of the invention, the data stream to be transmitted between the hazardous area and the safe area is thus substantially reduced. In practice, a reduction of the data stream by a factor of 10,000 or more can be readily achieved by means of the invention. This allows for a reduction in transmission bandwidth between the thin-client terminal and the computer, and in many cases even the use of conventional wireways to transmit this data stream instead of coaxial or fiber optic cables.
Bevorzugt ist die EDV-Einrichtung möglichst energiesparend ausgelegt, um die im Ex-Bereich dissipierte Leistung möglichst klein halten. Bevorzugt wird daher auf alle Komponenten, die zum Betrieb der EDV-Einrichtung nicht zwingend erforderlich sind, verzichtet. Ferner wird die EDV-Einrichtung bevorzugt mit einer CPU mit nur geringer Wärmeentwicklung ausgestattet, so dass ein CPU-Lüfter überflüssig ist. Daher kann die Verwendung einer CPU mit geringer Taktfrequenz von z.B. unter 1 GHz oder sogar unter 100 MHz vorteilhaft sein. Die Rechenkapazität wird bevorzugt so klein wie möglich gewählt. Die Leistungsaufnahme der EDV-Einrichtung liegt möglichst unter 50 Watt, bevorzugt unter 10 Watt, besonders bevorzugt unter 1 Watt. Für die Fernsteuerung wird bevorzugt die in Windows implementierte Technik des Remote Desktop Protocols (RDP) verwendet. Der typische Einsatzzweck hierfür ist die Fernwartung von PCs über ein Netzwerk. Dabei loggt sich der Client am Server ein, indem eine IP-Adresse angegeben wird und sich der Anmeldende per USERNAME und PASSWORD authentifiziert. Diese Technik kann erfindungsgemäß zum Betreiben bzw. Fernsteuern des Computers genutzt werden.Preferably, the computer equipment is designed to save energy as possible to keep the dissipated power in the Ex area as small as possible. Preference is therefore given to all components that are not mandatory for the operation of the computer equipment, omitted. Furthermore, the computer device is preferably equipped with a CPU with only low heat development, so that a CPU fan is superfluous. Therefore, using a CPU with a low clock frequency of eg below 1 GHz or even below 100 MHz can be advantageous. The computing capacity is preferably chosen as small as possible. The power consumption of the computer device is preferably less than 50 watts, preferably less than 10 watts, more preferably less than 1 watts. For remote control, the remote desktop protocol (RDP) technology implemented in Windows is preferably used. The typical application for this is the remote maintenance of PCs via a network. The client logs on to the server by an IP address is specified and authenticated by the USERNAME and PASSWORD. This technique can be used according to the invention for operating or remote control of the computer.
Erfindungsgemäß können verschiedene Techniken und Anwendungsfälle kombiniert werden; es bestehen z.B. folgende Möglichkeiten: - Verwendung des RDP-Protokolls oder des VNC-Protokolls (Virtual network Computing network) anstelle einer breitbandigen Bildübertragung Anwendung im industriellen Umfeld des Ex-Bereichs. Für das Thin-Client- Terminal im Ex-Bereich ist nur eine relativ geringe Rechenleistung erforderlich, was die Ex-Zulassung vereinfacht. Der "Server" selber steht im sicheren Bereich und ist damit von der Ex-Zulassung (Zulassung zumAccording to the invention, various techniques and applications can be combined; there are e.g. the following possibilities: - Use of the RDP protocol or the VNC protocol (Virtual network Computing network) instead of a broadband image transmission application in the industrial environment of the Ex area. For the thin client terminal in the Ex area, only a relatively low computing power is required, which simplifies the Ex approval. The "server" itself is in the safe area and is thus of the ex-approval (approval for
Betrieb im Ex-Bereich) befreit.Operation in hazardous areas).
Verwendung einer DSL-Verbindung als Übertragungsstrecke. Diese bietet für das RDP-Protokoll eine ausreichende Bandbreite und für die Anwendung (Verbindung zwischen PC bzw. Computer im sicheren Bereich und Thin-Client-Terminal im Ex-Bereich) eine genügende Reichweite.Using a DSL connection as a transmission link. This offers sufficient bandwidth for the RDP protocol and a sufficient range for the application (connection between PC or computer in the secure area and thin client terminal in the hazardous area).
A13. Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Client-Server-System mit einem Server und wenigstens einem an diesen angeschlossenen Thin Client, wobei der Thin-Client ein erfindungsgemäßes Thin-Client-Terminal der oben beschriebenen Art zum Einsatz in einem explosionsgefährdeten Bereich ist und daher in einem explosionsgefährdeten Bereich einsetzbar ist.A13. The object is further achieved by a client-server system with a server and at least one connected to this thin client, the thin client is an inventive thin client terminal of the type described above for use in a hazardous area and therefore in a potentially explosive area can be used.
Das erfindungsgemäße Thin-Client-Terminal kann somit Teil eines erfindungsgemäßen Client-Server-Systems sein, in welchem der Computer als Server und das Thin-Client-Terminal als Thin Client fungiert. Das erfindungsgemäße explosionsgeschützte oder eigensichere Thin-Client-Terminal kann hierbei der einzige Client des Computers bzw. Servers sein. Alternativ sind mehrere explosionsgeschützte oder eigensichere Thin-Client-Terminals an den Server angeschlossen.The thin client terminal according to the invention can thus be part of a client-server system according to the invention, in which the computer acts as a server and the thin client terminal as a thin client. The explosion-proof or intrinsically safe thin-client terminal according to the invention can be the only client of the computer or server. Alternatively they are Several explosion-proof or intrinsically safe thin-client terminals connected to the server.
Der Computer bzw. Server braucht nicht explosionsgeschützt oder eigensicher ausgelegt zu sein, da er nicht im explosionsgefährdeten Bereich, auch als "ExBereich" bezeichnet, eingesetzt wird. Der Datenübertragungskanal besteht im einfachsten Fall aus lediglich einem Hinleiter und einem Rückleiter.The computer or server need not be explosion-proof or intrinsically safe, as it is not used in potentially explosive atmospheres, also referred to as "hazardous areas". The data transmission channel consists in the simplest case of only one forward conductor and one return conductor.
A14 Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist daher der Datenübertragungskanal eine DSL- oder eine ISDN-Strecke oder weist der Datenübertragungskanal wenigstens eine asynchrone serielle Schnittstelle auf.A14 According to a preferred embodiment of the invention, therefore, the data transmission channel is a DSL or an ISDN link or the data transmission channel has at least one asynchronous serial interface.
A15 Gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Client-Servers-Systems erlaubt der Datenübertragungskanal eine maximale Datenübertragungsrate, welche zwischen 100 kBit pro Sekunde und 100 Megabit pro Sekunde, bevorzugt von 115.200 Bit pro Sekunde oder zwischen 1 Megabit und 8 Megabit pro Sekunde, liegt.A15 According to a variant of the client-server system according to the invention, the data transmission channel allows a maximum data transmission rate of between 100 kbit per second and 100 megabits per second, preferably 115,200 bits per second or between 1 megabit and 8 megabits per second.
A16 An den Server ist gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Client-Server-Systems eine Mehrzahl von erfindungsgemäßen Thin-Client- Terminals der oben beschrieben Art angeschlossen.A16 According to an embodiment of the client-server system according to the invention, a plurality of thin-client terminals according to the invention of the type described above are connected to the server.
A17 Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Client-Server- Systems empfängt die EDV-Einrichtung pro Zeiteinheit eine bestimmte maximale Menge von Basisdaten von dem Server, wobei sie hieraus pro Zeiteinheit eine Menge von Grafikdaten erzeugt und an das Display abgibt, welche im zeitlichen Mittel umfangreicher ist als die pro Zeiteinheit von der EDV-Einrichtung aus dem Server empfangene Menge von Basisdaten. Bevorzugt ist hierbei die pro Zeiteinheit erzeugte und an das Display abgegebene Menge von Grafikdaten im zeitlichen Mittel um mindestens einen Faktor 10 umfangreicher, als die pro Zeiteinheit von der EDV-Einrichtung von dem Server empfangene Menge von Basisdaten. A18 Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Client-Server- Systems empfängt die EDV-Einrichtung pro Zeiteinheit von der Tastatur und/oder der Maus und/oder dem Barcodeleser und/oder einem oder einer Mehrzahl von an die EDV-Einrichtung angeschlossenen Sensoren eine bestimmte maximale Menge von Rohdaten, wobei sie hieraus pro Zeiteinheit eine Menge von aufbereiteten Daten erzeugt und an den Server abgibt, welche im zeitlichen Mittel weniger umfangreich ist, bevorzugt im zeitlichen Mittel um mindestens einen Faktor 10 weniger umfangreich ist, als die pro Zeiteinheit von der EDV- Einrichtung empfangene Menge von Rohdaten.A17 According to an embodiment of the client-server system according to the invention, the EDP device receives a certain maximum amount of basic data from the server per unit of time, thereby generating and transmitting to the display a quantity of graphics data per unit of time, which is more extensive in the time average as the amount of basic data received from the server per unit time from the computing device. In this case, the quantity of graphic data generated per unit of time and output to the display is preferably greater in the time average by at least a factor of 10 than the amount of basic data received by the IT device per unit time from the server. A18 According to one embodiment of the client-server system according to the invention, the EDP device receives a specific maximum amount per unit of time from the keyboard and / or the mouse and / or the bar code reader and / or one or a plurality of sensors connected to the EDP device from raw data, whereby it generates from this per unit time a lot of processed data and outputs to the server, which is less extensive in time, preferably on average by at least a factor 10 is less extensive than that per unit time of the computer equipment received amount of raw data.
A19 Gemäß einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Client-Server- Systems sind die EDV-Einrichtung und der Computer in wenigstens einer Richtung mittels eines Multiplexsignals zu kommunizieren imstande, d.h. über ein zusammengesetztes Signal zur Übertragung von zwei oder mehreren zu verschiedenen logischen Kanälen gehörenden Signalen über einen einzigen, gemeinsamen physikalischen Kanal. Zur Herstellung eines Multiplexsignals dient ein Multiplexer, und welcher die zu den logischen Kanälen gehörenden Signale in zyklischer Abfolge nacheinander einliest und über den gemeinsamen Kanal überträgt.A19 According to an advantageous variant of the client-server system according to the invention, the computer device and the computer are capable of communicating in at least one direction by means of a multiplex signal, i. a composite signal for transmitting two or more signals belonging to different logical channels over a single common physical channel. A multiplexer is used to produce a multiplex signal, which successively reads in the signals belonging to the logical channels in cyclical sequence and transmits them via the common channel.
Kurzbeschreibung der Zeichnung, in welcher schematisch zeigen:Brief description of the drawing, in which show schematically:
Fig. 1 zur weiteren Veranschaulichung des Standes der Technik eine herkömmliche Anordnung mit einem Monitor, einer Tastatur, einemFig. 1 for further illustrating the prior art, a conventional arrangement with a monitor, a keyboard, a
Barcodeleser, einer Maus sowie Sensoren, welche sich alle in einem explosionsgefährdeten Bereich befinden und in herkömmlicher Weise an einen außerhalb desselben angeordnetenBarcode reader, a mouse and sensors, which are all located in a hazardous area and arranged in a conventional manner to an outside of the same
Computer angeschlossen sind, Fig. 2 zur weiteren Veranschaulichung des Standes der Technik eineComputer are connected, Fig. 2 for further illustrating the prior art a
Anordnung, welche gegenüber derjenigen von Figur 1 dadurch abgewandelt ist, dass die Verbindung vom Computer zum Monitor, zur Tastatur, zum Barcodeleser und zur Maus über zwei KVM-Arrangement which is modified compared to that of FIG. 1 in that the connection from the computer to the monitor, to the keyboard, to the bar code reader and to the mouse via two KVM devices
Interfaces und eine Multiplexverbindung hergestellt ist, Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Client-Server-System mit einem Thin-Client-Interfaces and a multiplex connection is made, 3 shows a client-server system according to the invention with a thin client
Terminal mit dem Monitor, der Tastatur, dem Barcodeleser und derTerminal with the monitor, the keyboard, the barcode reader and the
Maus von Figur 1, welche alle an eine in dem Thin-Client-Terminal angeordnete EDV-Einrichtung angeschlossen sind, welche mit dem Computer von Fig. 1 verbunden ist, undThe mouse of Figure 1, all of which are connected to an EDP device located in the thin client terminal connected to the computer of Figure 1, and
Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Client-Server-System mit einem Thin-Client-4 shows a client-server system according to the invention with a thin-client
Terminal mit dem Monitor, der Tastatur, dem Barcodeleser und der Maus von Figur 1 , welche alle an eine in dem Thin-Client-Terminal angeordnete EDV-Einrichtung angeschlossen sind, an welche zusätzlich auch die Sensoren von Fig. 1 angeschlossen sind und welche mit dem Computer von Fig. 1 verbunden ist.Terminal with the monitor, the keyboard, the bar code reader and the mouse of Figure 1, which are all connected to an arranged in the thin client terminal computing device to which in addition the sensors of Fig. 1 are connected and which with connected to the computer of Fig. 1.
Figur 1 dient zur weiteren Veranschaulichung des Standes der Technik und zeigt einen Monitor 12, eine Tastatur 13, einen Barcodeleser 15, eine Maus 14 sowie sechs Sensoren S, welche sich alle in einem z.B. durch explosives Gas oder explosiven Staub explosionsgefährdeten Bereich ExB befinden und in herkömmlicher Weise an einen außerhalb desselben angeordneten Computer C angeschlossen sind.Figure 1 serves to further illustrate the prior art and shows a monitor 12, a keyboard 13, a bar code reader 15, a mouse 14 and six sensors S, all located in a e.g. by explosive gas or explosive dust explosive area ExB and are connected in a conventional manner to a computer arranged outside the same.
Der explosionsgefährdete Bereich ExB, kurz Ex-Bereich ExB genannt, ist durch eine Trennwand T von der nicht explosionsgefährdeten Außenwelt, welche hier als sicherer Bereich SiB bezeichnet wird, getrennt.The potentially explosive area ExB, called Ex area ExB for short, is separated by a partition wall T from the non-potentially explosive outside world, which is referred to here as safe area SiB.
Alle innerhalb des Ex-Bereichs befindlichen Komponenten 12, 13, 14, 15, S sind entsprechend einer bestimmten Schutzklasse in vorschriftsgemäßer Weise explosionsgeschützt oder eigensicher ausgelegt, ansonsten sie nicht im ExBereich eingesetzt werden dürfen. Alle genannten Komponenten sind über ebenfalls explosionsgeschützte oder eigensichere Leitungen L an einen im sicheren Bereich SiB aufgestellten Computer C angeschlossen. Der Verkabelungsaufwand ist daher hoch.All components 12, 13, 14, 15, S located within the Ex-area are explosion-proof or intrinsically safe according to a specific protection class in the proper manner, otherwise they may not be used in hazardous areas. All mentioned components are connected via likewise explosion-proof or intrinsically safe lines L to a computer C set up in the safe area SiB. The cabling effort is therefore high.
Die Sensoren S liefern laufend Daten an den Computer C. Ebenso werden über die Tastatur 13, die Maus 14 und den Barcodeleser 15 eingegebene Daten an den Computer C übertragen. Dieser verarbeitet die ankommenden Daten und erstellt hieraus abgeleitete Daten oder Grafiken, welche in Echtzeit auf dem Monitor 12 zur Anzeige gebracht werden, beispielsweise um einer im Ex-Bereich arbeitenden Person das Steuern oder Überwachen von im Ex-Bereich ablaufenden Prozessen oder das Bedienen einer im Ex-Bereich laufenden Anlage zu ermöglichen.The sensors S continuously provide data to the computer C. Similarly, via the keyboard 13, the mouse 14 and the bar code reader 15 input data transfer the computer C. The latter processes the incoming data and creates data or graphics derived therefrom, which are displayed in real time on the monitor 12, for example by a person working in the Ex area to control or monitor processes that take place in the explosive area or to operate an in-field Ex-area to allow running plant.
Die hierbei pro Zeiteinheit über die Leitungen L aus dem Ex-Bereich heraus zum Computer C und von dort wieder zurück in den Ex-Bereich hinein zum Monitor zu übertragende Datenmenge erreicht in der Praxis insbesondere bei Echtzeitbetrieb oft sehr große Ausmaße, nämlich bis zu einigen Gigabit pro Sekunde, was mit erheblichen Nachteilen und Kosten verbunden ist.The hereby per unit of time via the lines L from the Ex-area out to the computer C and from there back into the Ex-area into the monitor to be transmitted amount of data achieved in practice, especially in real-time operation often very large proportions, namely up to a few gigabits per second, which is associated with significant disadvantages and costs.
Fig. 2 zeigt zur weiteren Veranschaulichung des Standes der Technik eine Anordnung, welche gegenüber derjenigen von Figur 1 dadurch abgewandelt ist, dass die Verbindung vom Computer C zum Monitor 12, zur Tastatur 13, zum Barcodeleser 15 und zur Maus 14 über zwei KVM-Interfaces 16,17 und eine Multiplexverbindung 18 hergestellt ist, wobei die Abkürzung KVM "Keyboard- Video-Mouse" bedeutet. Diese Verbindung dient ausschließlich zur Datenübertragung per Multiplex-Verfahren, wobei je nach Übertragungsrichtung das KVM-Interface 16 als Multiplexer und das KVM-Interface 17 als Demultiplexer fungiert oder umgekehrt. Die Daten selbst, insbesondere Dateninhalt, Datenmenge und Datenformat, werden hierbei nicht verändert; insbesondere werden in den KVM-Interfaces 16,17 die Daten keinen logischen Operationen, keinen Rechenoperationen keiner Kompression oder Dekompression unterzogen. Zu derartigen, die Daten oder ihr Format verändernden Operationen sind die KVM-Interfaces nicht vorgesehen und nicht imstande. Die Übertragung über die Multiplexleitung 18 erfolgt breitbandig.Fig. 2 shows a further illustration of the prior art, an arrangement which is compared to that of Figure 1 modified in that the connection from the computer C to the monitor 12, the keyboard 13, the bar code reader 15 and the mouse 14 via two KVM interfaces 16,17 and a multiplex connection 18 is made, where the abbreviation KVM means "keyboard video mouse". This connection is used exclusively for data transmission by multiplexing, wherein depending on the direction of transmission, the KVM interface 16 acts as a multiplexer and the KVM interface 17 as a demultiplexer or vice versa. The data itself, in particular data content, data volume and data format, are not changed here; In particular, in the KVM interfaces 16, 17, the data is not subjected to logical operations, arithmetic operations to no compression or decompression. Such KVM interfaces are not intended and incapable of such operations which modify the data or their format. The transmission over the multiplex line 18 is broadband.
Figur 3 zeigt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein erfindungsgemäßes Thin-Client-Terminal 1 , welches den Monitor 12, die Tastatur 13, die Maus 14 und den Barcodeleser 15 von Figur 1 sowie ferner eine EDV-Einrichtung 11 umfasst. Der Monitor 12, die Tastatur 13, die Maus 14 und der Barcodeleser 15 sind im Unterschied zu Fig. 1 erfindungsgemäß nicht mehr direkt an den Computer C angeschlossen, sondern an die EDV-Einrichtung 11 , die entsprechende (nicht gezeigte) Schnittstellen aufweist.FIG. 3 shows, according to an embodiment of the invention, a thin-client terminal 1 according to the invention, which comprises the monitor 12, the keyboard 13, the mouse 14 and the barcode reader 15 of FIG. 1 as well as an EDP device 11. The monitor 12, the keyboard 13, the mouse 14 and the barcode reader 15 are in contrast to FIG. 1 according to the invention no longer connected directly to the computer C, but to the computer device 11 having corresponding (not shown) interfaces.
Die EDV-Einrichtung 11 ist erfindungsgemäß mittels Software programmierbar, grafikfähig und besitzt eigene Speicher- und Rechenkapazität und ist somit imstande, einlaufende Daten zu verarbeiten. Die hierbei zum Einsatz kommenden Speicher sind bevorzugt magnetplattenfrei, um rotierende Teile und Funkenbildung zu vermeiden und die Verlustleistung klein zu halten. Die Rechenkapazität kann insbesondere durch Einsatz eines Mikroprozessors realisiert sein. Die Grafikfähigkeit kann insbesondere durch einen eigenen Grafikprozessor oder eine Grafikkarte realisiert sein.The EDP device 11 is according to the invention programmable by software, graphics capable and has its own memory and computing capacity and is thus able to process incoming data. The memory used in this case are preferably magnetic disk-free in order to avoid rotating parts and sparking and to keep the power loss small. The computing capacity can be realized in particular by using a microprocessor. The graphics capability can be realized in particular by its own graphics processor or a graphics card.
Die in die EDV-Einrichtung 11 einlaufenden Daten werden dort erfindungsgemäß zumindest zum Teil verändert, indem sie Rechenoperationen unterzogen und mindestens zum Teil komprimiert werden; ebenso können sie dort logischen Operationen und/oder Formatveränderungen unterzogen und/oder gemittelt und/oder gefiltert werden. Dies kann z.B. insbesondere für den Datenfluss in der Richtung vom Thin-Client-Terminal 1 zum Computer C gelten; gemäß einer Variante gilt dies ausschließlich für den Datenfluss in der Richtung vom Thin- Client-Terminal 1 zum Computer C.According to the invention, the data entering the EDP device 11 are at least partially changed by undergoing arithmetic operations and at least partially compressing them; Likewise, they may be subjected to logical operations and / or format changes and / or averaged and / or filtered there. This can e.g. especially for the data flow in the direction from the thin client terminal 1 to the computer C; According to one variant, this only applies to the data flow in the direction from the thin client terminal 1 to the computer C.
Das Thin-Client-Terminal 1 ist erfindungsgemäß vollständig, also einschließlich sämtlicher Ein- und Ausgabegeräte 12,13,14,15 und der EDV-Einrichtung 11 explosionsgeschützt oder eigensicher ausgeführt und somit in dem explosionsgefährdeten Bereich ExB einsetzbar. Bevorzugt ist das Thin-Client- Terminal 1 mittels Niederspannung bis 50V, z.B. 12V oder 24V, betreibbar, so dass zu seinem Betrieb keine Funkenbildung fördernde Hochspannung erforderlich ist.According to the invention, the thin-client terminal 1 is completely explosion-proof or intrinsically safe, including all the input and output devices 12, 13, 14, 15 and the EDP device 11, and can thus be used in the potentially explosive area ExB. Preferably, the thin-client terminal 1 is low-voltage up to 50V, e.g. 12V or 24V, operable, so that its operation no sparks promoting high voltage is required.
Über bevorzugt eine einzige Leitung K, welche einen Datenübertragungskanal K bildet, ist die EDV-Einrichtung 11 mit dem als Server dienenden Computer C verbunden, mit welchem das Thin-Client-Terminal 1 nach dem Client-Server- Prinzip zu kommunizieren imstande ist. Der Server C ist außerhalb des ExBereichs ExB im so genannten sicheren Bereich SiB angeordnet. Die Datenübertragung über die Leitung K erfolgt vorzugsweise schmalbandig; insbesondere können vorteilhafterweise alle Komponenten zur Datenübertragung zwischen der EDV-Einrichtung 11 und dem Computer C von vornherein schmaibandig ausgelegt sein.Preferably, a single line K, which forms a data transmission channel K, the EDP device 11 is connected to the serving as a server computer C, with which the thin client terminal 1 after the client-server Principle is able to communicate. The server C is arranged outside the ExBereichs ExB in the so-called safe area SiB. The data transmission via the line K is preferably narrowband; In particular, advantageously all components for data transmission between the EDP device 11 and the computer C can be designed from the outset in a self-contained fashion.
Die von den Sensoren S gelieferten Daten oder Werte werden, wie bereits in der Anordnung von Fig. 1 , über Leitungen L an den Computer C geführt und dort in bestimmter Weise verarbeitet. Meist sollen in der Praxis die Ergebnisse oder hieraus abgeleitete Daten auf dem Monitor 12 z.B. in Echtzeit als Grafik zur Anzeige gebracht werden, evtl. in Abhängigkeit von Eingaben über die Tastatur 13, die Maus 14 oder den Barcodeleser 15. Diese Grafik kann z.B. den momentanen Zustand einer im Ex-Bereich laufenden Anlage visualisieren und z.B. zusätzlich animiert sein, um einer die Anlage bedienenden oder steuernden Person ein intuitives Erfassen des Grafikinhaltes zu erleichtern.The data or values supplied by the sensors S are, as in the arrangement of FIG. 1, conducted via lines L to the computer C and processed there in a specific manner. Mostly, in practice, the results or data derived therefrom should be displayed on the monitor 12 e.g. in real time as a graphic for display, possibly in response to inputs via the keyboard 13, the mouse 14 or the bar code reader 15. This graphic can be e.g. Visualize the current state of a system running in the Ex area and, for example, additionally be animated to facilitate intuitively acquiring the graphic content to a person operating or controlling the facility.
Um dieses Ziel zu erreichen, müssen bei einer konventionellen Anordnung gemäß Figur 1 sämtliche Grafikdaten 1 :1 vom Computer C erzeugt und an den Monitor 12 gesendet werden. Insbesondere bei hoher Grafikauflösung, großer Farbtiefe und hoher Zeitauflösung erzwingt dies einen extrem großen Datenstrom vom Server C zum Thin Client 1.In order to achieve this goal, in a conventional arrangement according to FIG. 1, all graphics data 1: 1 must be generated by the computer C and sent to the monitor 12. Especially with high graphics resolution, high color depth and high time resolution, this forces an extremely large data stream from the server C to the thin client 1.
Mit Hilfe der Erfindung hingegen ist es möglich, die anzuzeigenden Grafikdaten z.B. aus relativ wenigen vom Server C z.B. über den Datenübertragungskanal K gelieferten Basisdaten erst in der EDV-Einrichtung 11 selbst zu erzeugen und z.B. über ein kurzes Parallelkabel an den Monitor 12 zu senden, wobei die so gewonnenen Grafikdaten erheblich umfangreicher sind als die vom Server C gelieferten Basisdaten, jeweils bezogen auf die Zeiteinheit. Der erforderliche Daten- ström über die Leitung K in den Ex-Bereich ExB hinein ist daher erheblich verringert. Das hierzu in der EDV-Einrichtung 1 notwendige Programm kann z.B. über die Leitung K oder einen anderen Kanal vom Server C heruntergeladen werden.By contrast, with the aid of the invention, it is possible to generate the graphic data to be displayed, for example, from relatively few basic data supplied by the server C, for example via the data transmission channel K, in the EDP device 11 itself and, for example, to send it via a short parallel cable to the monitor 12 the graphics data thus obtained are considerably more extensive than the basic data supplied by the server C, in each case based on the time unit. The required data flow via the line K into the Ex area ExB is therefore considerably reduced. The necessary for this purpose in the IT device 1 program can be downloaded via the line K or another channel from the server C, for example.
Die Basisdaten können z.B. komprimierte Grafikdaten oder rein numerische Angaben z.B. von Messwerten sein, welche als Grundlage für eine von der EDV- Einrichtung 11 zu erzeugende umfangreiche Grafikdarstellung auf dem Monitor 12 dienen. Im Vergleich mit der als Basisdaten vom Server C empfangenen Datenmenge können die von der EDV-Einrichtung aus den Basisdaten erzeugten und an den Monitor abgegebenen Grafikdaten z.B. um einen Faktor 10 bis 100.000 umfangreicher sein, jeweils bezogen auf die Zeiteinheit.The basic data may e.g. compressed graphic data or purely numerical information e.g. be of measured values, which serve as the basis for an extensive on the monitor 12 to be generated by the computer device 11 to be generated. In comparison with the amount of data received as the base data from the server C, the graphic data generated by the computer equipment from the basic data and output to the monitor can be e.g. by a factor of 10 to 100,000 more extensive, in each case based on the time unit.
Durch Eingaben über die Tastatur 13, die Maus 14 oder den Barcodeleser 15 direkt in die EDV-Einrichtung 1 kann ein Operateur z.B. unter bestimmten Darstellungsarten oder sonstigen Grafik-Optionen wählen und hierdurch z.B. eine erneute Aufbereitung der Basisdaten durch die EDV-Einrichtung 1 veranlassen, ohne dass hierzu ein weiterer Datenstrom über die Leitung K erforderlich wird.By inputs via the keyboard 13, the mouse 14 or the bar code reader 15 directly into the computer device 1, an operator, e.g. under certain display modes or other graphics options, and thereby e.g. initiate a renewed processing of the basic data by the computer device 1, without the need for another data stream over the line K is required.
Fig. 4 zeigt gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ein erfindungsgemäßes Thin-Client-Terminal 11, welches sich von dem Thin-Client- Terminal 1 von Fig. 3 nur dadurch unterscheidet, dass es anstelle der EDV- Einrichtung 11 eine EDV-Einrichtung 11' aufweist. Diese wiederum unterscheidet sich von der EDV-Einrichtung 11 von Fig. 3 nur dadurch, dass die EDV- Einrichtung 11' zusätzlich Schnittstellen zum Anschluss der sechs Sensoren S aufweist. Die sechs Sensoren S sind im Unterschied zu den Anordnungen von Fig. 1 und Fig. 3 in Fig. 4 nicht an den Server C, sondern direkt an die EDV- Einrichtung 11' angeschlossen. Diese ist über die Leitung K mit dem Server C verbunden.4 shows, according to a further embodiment of the invention, an inventive thin-client terminal 1 1 , which differs from the thin-client terminal 1 of FIG. 3 only in that instead of the EDP device 11, it is an EDP device 11 '. This in turn differs from the EDP device 11 of FIG. 3 only in that the EDP device 11 'additionally has interfaces for connecting the six sensors S. In contrast to the arrangements of FIGS. 1 and 3 in FIG. 4, the six sensors S are not connected to the server C but directly to the EDP device 11 '. This is connected via the line K to the server C.
Gemäß einer Ausführungsform lädt die EDV-Einrichtung 11' über die Leitung K zunächst ein Grafik- und/oder Datenverarbeitungsprogramm von dem Server C herunter, mittels welchem die EDV-Einrichtung 11' anschließend die von den Sensoren S und ggf. von den Eingabekomponenten (Tastatur 13, Maus 14, Barcodeleser 15) ausgehenden Daten einliest und zu Grafikdaten verarbeitet, welche auf dem Monitor 13 zur Anzeige gebracht werden, ohne dass ein weiterer Datenaustausch mit dem Computer C stattfindet. Der Datenstrom über die Leitung K ist daher vorteilhafterweise weiter verringert.According to one embodiment, the EDP device 11 'first downloads a graphics and / or data processing program from the server C via the line K, by means of which the EDP device 11' subsequently loads the data from the sensors S and possibly from the input components (keyboard 13, mouse 14, barcode reader 15) read outgoing data and processed into graphics data, which are displayed on the monitor 13, without any further data exchange with the computer C takes place. The data stream via the line K is therefore advantageously further reduced.
Des weiteren kann vorgesehen sein, die von den Sensoren S gelieferten Daten bzw. Rohdaten einer Auswertung und Datenreduktion zu unterziehen, etwa durch Mittelwertbildung oder andere statistische Prozeduren, und die so erhaltenen reduzierten Daten zum Zweck der Dokumentation außerhalb des Ex-Bereiches ExB zu speichern. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen bei einer konventionellen Anordnung gemäß Figur 1 sämtliche Sensordaten zunächst an den Computer C gesendet werden; erst dort erfolgt die Auswertung und Datenreduktion.Furthermore, it can be provided to subject the data or raw data supplied by the sensors S to evaluation and data reduction, for example by averaging or other statistical procedures, and to store the reduced data thus obtained for the purpose of documentation outside the Ex area ExB. In order to achieve this goal, in a conventional arrangement according to FIG. 1, all sensor data must first be sent to the computer C; Only there does the evaluation and data reduction take place.
Mit Hilfe der Erfindung hingegen ist es möglich, die Datenreduktion bereits lokal im Thin-Client-Terminal 1' vorzunehmen und nur die reduzierten Daten z.B. über die Leitung K an den Computer bzw. Server C zu senden. Der Datenstrom aus dem Ex-Bereich ExB heraus zum Server C1 z.B. über die Leitung K, ist somit gegenüber dem Strom von Rohdaten erheblich verringert, beispielsweise um mindestens einen Faktor 10.With the help of the invention, however, it is possible to make the data reduction already locally in the thin-client terminal 1 'and to send only the reduced data, for example via the line K to the computer or server C. The data flow from the ex-area ExB out to the server C 1, for example via the line K, is thus significantly reduced compared to the flow of raw data, for example by at least a factor of 10.
In der Praxis kann mit Hilfe der Erfindung ohne weiteres eine Verringerung des Datenstromes aus dem Ex-Bereich in den Computer C bzw. umgekehrt um einen Faktor 10.000 bis 100.000 erreicht werden.In practice, with the aid of the invention, a reduction of the data flow from the Ex area into the computer C or vice versa can be achieved by a factor of 10,000 to 100,000.
Gewerbliche Anwendbarkeit: Die Erfindung ist gewerblich anwendbar z.B. im Bereich der Chemie, der Petrochemie, der Förderung, Lagerung und Weiterverarbeitung sowie dem Transport von Gas und Öl, sowie in der Lebensmittelbranche. Liste der Bezugszeichen:Industrial Applicability: The invention is industrially applicable, for example in the field of chemistry, petrochemistry, the promotion, storage and processing and transport of gas and oil, as well as in the food industry. List of reference numbers:
1 ,1' Thin-Client-Terminal1, 1 'thin client terminal
11 ,11' EDV-Einrichtung11, 11 'computer equipment
12 Monitor12 monitor
13 Tastatur13 keyboard
14 Maus14 mouse
15 Barcode-Leser15 barcode readers
16 KVM-Interface16 KVM interface
17 KVM-Interface17 KVM interface
18 Multiplexverbindung18 multiplex connection
C Computer als ServerC computer as server
ExB explosionsgefährdeter BereichExB explosive area
K DatenübertragungskanalK data transmission channel
L LeitungenL lines
S SensorenS sensors
SiB sicherer BereichSiB safe area
T Trennwand zwischen ExB und SiB T partition between ExB and SiB

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Thin-Client-Terminal (1 ,1') zum Einsatz in einem explosionsgefährdeten Bereich (ExB), mit - einer mittels Software programmierbaren grafikfähigen EDV-Einrichtung (11 ,11') mit eigener Speicher- und Rechenkapazität, welche über wenigstens einen Datenübertragungskanal (K) mit einem nicht in dem explosionsgefährdeten Bereich (ExB) angeordneten, als Server fungierenden Computer (C) verbunden ist und mit diesem nach dem Client-Server-Prinzip als Thin Client zu kommunizieren imstande ist, und einem an die EDV-Einrichtung (11 ,11') angeschlossenen Display (12) zur Anzeige von Daten, wobei das Thin-Client-Terminal (1 ,1') explosionsgeschützt oder eigensicher ausgeführt und somit in dem explosionsgefährdeten Bereich (ExB) einsetzbar ist.1. Thin client terminal (1, 1 ') for use in a hazardous area (ExB), with - a software programmable graphic EDP device (11, 11') with its own memory and computing capacity, which via at least one Data transmission channel (K) with a not in the hazardous area (ExB) arranged, acting as a server computer (C) is connected and is able to communicate with this according to the client-server principle as a thin client, and one to the computer equipment (11, 11 ') connected display (12) for displaying data, the thin-client terminal (1, 1') explosion-proof or intrinsically safe and thus in the hazardous area (ExB) can be used.
2. Thin-Client-Terminal nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Thin-Client-Terminal (1 ,1') ferner eine an die EDV-Einrichtung (11 ,11') angeschlossene explosionsgeschützt oder eigensicher ausgeführte Tastatur (13) zur Eingabe von Daten aufweist.2. Thin-client terminal according to claim 1, characterized in that the thin-client terminal (1, 1 ') further connected to the computer equipment (11, 11') explosion-proof or intrinsically safe executed keyboard (13) for Input of data.
3. Thin-Client-Terminal nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Thin-Client-Terminal (1 , 1 ') einen an die EDV-Einrichtung (11 ,11 ') angeschlossenen explosionsgeschützt oder eigensicher ausgeführten Barcode- Leser (15) zur Eingabe von Daten aufweist.3. Thin-client terminal according to claim 1 or 2, characterized in that the thin-client terminal (1, 1 ') connected to the computer equipment (11, 11') explosion-proof or intrinsically safe barcode reader ( 15) for inputting data.
4. Thin-Client-Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Thin-Client-Terminal (1 , 1 ') eine an die EDV-Einrichtung (11 , 11 ') angeschlossene explosionsgeschützt oder eigensicher ausgeführte Maus (14) und/oder wenigstens ein anderes an die EDV-Einrichtung angeschlossenes, explosionsgeschützt oder eigensicher ausgeführtes Zeigegerät, z.B. Trackball, Fingermaus oder Touchpad, zur Eingabe von Daten aufweist. 4. Thin client terminal according to one of the preceding claims, characterized in that the thin client terminal (1, 1 ') connected to the computer device (11, 11') explosion-proof or intrinsically safe executed mouse (14) and / or at least one other connected to the computer equipment, explosion-proof or intrinsically safe running pointing device, such as trackball, finger mouse or touchpad, for entering data.
5. Thin-Client-Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die EDV-Einrichtung (11,11') einen Mikroprozessor oder Mikrocontroller aufweist.5. Thin client terminal according to one of the preceding claims, characterized in that the computer device (11,11 ') has a microprocessor or microcontroller.
6. Thin-Client-Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktfrequenz des Mikroprozessors oder MikroControllers geringer ist als 5 Gigahertz oder geringer ist als 2 Gigahertz oder geringer ist als 1 Gigahertz oder geringer ist als 800 Megahertz oder geringer ist als 100 Megahertz.6. Thin-client terminal according to one of the preceding claims, characterized in that the clock frequency of the microprocessor or microcontroller is less than 5 gigahertz or less than 2 gigahertz or less than 1 gigahertz or less than 800 megahertz or less than 100 megahertz.
7. Thin-Client-Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die EDV-Einrichtung (11,11') einen eigenen Grafik-Prozessor aufweist.7. Thin client terminal according to one of the preceding claims, characterized in that the computer device (11,11 ') has its own graphics processor.
8. Thin-Client-Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (12) ein explosionsgeschützt oder eigensicher ausgeführter Flachbildschirm (12) ist.8. Thin-client terminal according to one of the preceding claims, characterized in that the display (12) is an explosion-proof or intrinsically safe executed flat screen (12).
9. Thin-Client-Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (12) ein explosionsgeschützt oder eigensicher ausgeführter Touch- Screen ist, über welchen Daten in die EDV-Einrichtung (11 ,11') eingebbar sind.9. Thin client terminal according to one of the preceding claims, characterized in that the display (12) is an explosion-proof or intrinsically safe executed touch screen, via which data in the computer equipment (11, 11 ') can be entered.
10. Thin-Client-Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die EDV-Einrichtung (11 ,11') mindestens einen Speicherchip oder sonstigen magnetplattenfreien Speicher aufweist.10. Thin client terminal according to one of the preceding claims, characterized in that the EDP device (11, 11 ') has at least one memory chip or other magnetic disk-free memory.
11. Thin-Client-Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Thin-Client-Terminal (1 ,1') mit Niederspannung von 24 Volt oder weniger betreibbar ist. 11. Thin client terminal according to one of the preceding claims, characterized in that the entire thin client terminal (1, 1 ') with low voltage of 24 volts or less is operable.
12. Thin-Client-Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die EDV-Einrichtung (111) wenigstens eine Schnittstelle zum Anschluss eines Sensors (S) aufweist.12. Thin client terminal according to one of the preceding claims, characterized in that the computer device (11 1 ) has at least one interface for connecting a sensor (S).
13. Client-Server-System mit einem Server (C) und wenigstens einem an diesen angeschlossenen Thin Client (1 ,1 '), wobei der Thin-Client ein Thin-Client- Terminal (1 ,1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 ist und daher in einem explosionsgefährdeten Bereich einsetzbar ist.13. A client-server system having a server (C) and at least one thin client (1, 1 ') connected thereto, wherein the thin client is a thin-client terminal (1, 1') according to one of the claims 1 is up to 12 and can therefore be used in a potentially explosive area.
14. Client-Server-System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenübertragungskanal (K) eine DSL- oder eine ISDN-Strecke ist oder wenigstens eine asynchrone serielle Schnittstelle aufweist.14. Client-server system according to claim 13, characterized in that the data transmission channel (K) is a DSL or an ISDN link or has at least one asynchronous serial interface.
15. Client-Server-System nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenübertragungskanal (K) eine maximale Datenübertragungsrate erlaubt, welche zwischen 100 kBit pro Sekunde und 100 Megabit pro Sekunde, bevorzugt von 115.200 Bit pro Sekunde oder zwischen 1 Megabit und 8 Megabit pro Sekunde, liegt.15. Client-server system according to claim 13, characterized in that the data transmission channel (K) allows a maximum data transmission rate of between 100 kbit per second and 100 megabits per second, preferably of 115,200 bits per second or between 1 Megabit and 8 megabits per second.
16. Client-Server-System nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass an den Server (C) eine Mehrzahl von Thin-Client-Terminals (1 ,1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 angeschlossen ist.16. Client-server system according to one of claims 13 or 14, characterized in that the server (C) a plurality of thin-client terminals (1, 1 ') is connected according to one of claims 1 to 12.
17. Client-Server-System nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die EDV-Einrichtung (11 ,11') pro Zeiteinheit eine bestimmte maximale Menge von Basisdaten von dem Server (C) empfängt und hieraus pro Zeiteinheit eine Menge von Grafikdaten erzeugt und an das Display (12) abgibt, welche im zeitlichen Mittel umfangreicher ist, hierbei bevorzugt im zeitlichen Mittel um mindestens einen Faktor 10 umfangreicher ist, als die pro Zeiteinheit von der EDV-Einrichtung (11 ,11') aus dem Server (C) empfangene Menge von Basisdaten.17. Client-server system according to one of claims 13 to 16, characterized in that the EDP device (11, 11 ') per unit time receives a certain maximum amount of basic data from the server (C) and from this per unit time a lot generated by graphics data and outputs to the display (12), which is more extensive in the time average, in this case, preferably on average by at least a factor 10 is greater than the amount of basic data received per unit time from the computer equipment (11, 11 ') from the server (C).
18. Client-Server-System nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die EDV-Einrichtung (11 ,11') pro Zeiteinheit von der Tastatur (13) und/oder der Maus (14) und/oder dem Barcodeleser (15) und/oder einem oder einer Mehrzahl von an die EDV-Einrichtung (111) angeschlossenen Sensoren (S) eine bestimmte maximale Menge von Rohdaten empfängt und hieraus pro Zeiteinheit eine Menge von aufbereiteten Daten erzeugt und an den Server (C) abgibt, welche im zeitlichen Mittel weniger umfangreich ist, bevorzugt um mindestens einen Faktor 10 weniger umfangreich ist, als die pro Zeiteinheit von der EDV-Einrichtung (11,11') empfangene Menge von Rohdaten.18. Client-server system according to one of claims 13 to 17, characterized in that the EDP device (11, 11 ') per unit time of the keyboard (13) and / or the mouse (14) and / or the bar code reader (15) and / or one or a plurality of EDP device to the (11 1) connected sensors (S) receives a specific maximum amount of raw data and generates therefrom a set of processed data per unit time and outputs to the server (C) , which is less extensive in the time average, preferably by at least a factor 10 is less extensive than the per unit time of the EDP device (11,11 ') received amount of raw data.
19. Client-Server-System nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die EDV-Einrichtung (11 ') und der Computer (C) in wenigstens einer Richtung mittels eines Multiplexsignals zu kommunizieren imstande sind. 19. Client-server system according to one of claims 13 to 18, characterized in that the EDP device (11 ') and the computer (C) are capable of communicating in at least one direction by means of a multiplex signal.
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