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Die Erfindung betrifft einen Netzwerkteilnehmer für ein Datennetzwerk, in welchem die Netz- werkteilnehmer Daten drahtlos, vorzugsweise über Funk, untereinander austauschen, umfassend einen Sende-/Empfangsbauteil, ein Verfahren zur Festlegung von Übertragungspfaden in einem
Datennetzwerk, in welchem die Netzwerkteilnehmer Daten drahtlos, vorzugsweise über Funk, ent- lang einer Vielzahl von Übertragungsstrecken untereinander austauschen, wobei jeder Netzwerk- teilnehmer zumindest Sende- oder zumindest Empfangsfunktion aufweist sowie ein Verfahren zum
Datenaustausch in einem Datennetzwerk der eben erörterten Art.
In der EP-A2-301 680 wird eine Punkt-zu-Punkt-Funkverbindung zwischen einem Sender und einem Empfänger beschrieben, wobei diese beiden Komponenten jeweils entweder nur Sende- funktion oder nur Empfangsfunktion aufweisen. Eine solche Punkt-zu-Punkt Verbindung unter- scheidet sich aber grundsätzlich von einem Funk-Netzwerk, worauf sich die gegenständliche Erfin- dung bezieht.
Funk-Datennetzwerke der eingangs erwähnten Art konnen beispielsweise sein : Elektroinstal- lationen in Gebäuden, bei weichen jeder Verbraucher wie z.B. Lampe, Lüftungsmotor, Jalousien- motor od. dgl einen Funkempfänger aufweist und jedes Bediengerät wie z.B. Schalter, Taster, Treppenhausautomat od. dgl einen Funksender aufweist. Bei Betätigung eines Bediengerätes sendet dieses einen Befehl an den ihm zugeordneten Verbraucher, welcher diesem Befehl ent- sprechend seinen Zustand ändert, d. h. ein- oder ausschaltet, seine Drehzahl, seine Leuchtstärke od. dgl. verändert.
Weiters können die Sensoren und Aktoren einer Fertigungsanlage in der Industrie, eines Zu- trittskontrollsystems oder die Spielautomaten eines Casinos, die Übungsgeräte eines Fitnesstudios od. dgl. in Form eines auf Datenübertragung per Funk basierenden Netzwerkes miteinander ver- bunden sein.
In der US-PS-5 619 190 wird ein kombinierter Sender/Empfänger zur Bedienung von in einem
KFZ integrierten Funktionen (z.B. Zentralverriegelung) und zur Betätigung von ausserhalb dieses
KFZ liegenden Einrichtungen (z. B. Garagentor) beschrieben. Aus diesem Dokument geht es daher als bekannt hervor, den Teilnehmer eines Funknetzwerkes mit einem Sende-/Empfangsbauteil auszustatten
Unterschiedlich zu einem Computernetzwerk, wo jeder Computer mit jedem anderen z.B. mit- tels einer Ringleitung verbunden ist und daher jeder Computer zu jedem anderen Daten übertragen kann, gibt es bei den erwähnten Funk-Netzwerken bestimmte Übertragungsstrecken:
Beispiels- weise wird die Lampe im Wohnzimmer nur mit den beiden im Wohnzimmer befindlichen Schalter betätigt, es müssen daher besagte Schalter nur zur wohnzimmerlampe. sonst aber zu keinem an- deren Netzwerkteilnehmer Daten übertragen.
Die Zuordnung der einzelnen Komponenten zueinander, d. h. die Festlegung, welche Empfän- gerbaugruppe die Daten welchen Senders weiterverarbeiten und eine entsprechende Schalthand- lung auslösen darf, kann fest in die Komponenten einprogrammiert sein. Es ergibt sich dabei ein sog. "Plug and Play"-System, es ist keine gesonderte Konfiguration oder Programmierung der Netzwerkteilnehmer bei der Inbetriebnahme des Netzwerkes nötig. Dieses System könnte bei- spielsweise bei der besprochenen Gebäude-Elektroinstallation eingesetzt werden.
Es kann aber auch vorgesehen sein, besagte Zuordnung durch den Anlagenbetreiber bzw. den Anlagenhersteller programmierbar zu halten, wofür die Empfangsbaugruppen der einzelnen Netz- werkteilnehmer so einstellbar sind, dass sie nur bestimmte der empfangenen Signale an die ihnen nachgeschalteten Verbraucher, wie z.B. Lampe, weitergeben.
Sind die beiden Endpunkte solcher Übertragungsstrecken in kleinen, mit der Reichweite der eingesetzten Funksignale überbrückbaren räumlichen Abständen zueinander angeordnet, werden ausser besagten Endpunkten (Schalter und Lampe) keine weiteren Netzwerkkomponenten mehr benötigt. Bei grösseren räumlichen Abständen der Endpunkte der Übertragungsstrecke müssen nach bisher bekanntem Stand der Technik entweder entsprechend leistungsstarke Sendebaugrup- pen oder zwischen den Endpunkten befindliche Verstärkerstationen eingesetzt werden.
Es ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Netzwerkteilnehmer der eingangs erwähnten Art anzugeben, dessen Verwendung in Funk-Datennetzen solche bisher benotigten lei- stungsstarken Sendebaugruppen bzw zusätzlichen Verstärkerstationen überflüssig macht.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass dieser Netzwerkteilnehmer einen Speicher zum Abspeichern zumindest der Kennzeichnungen, vorzugsweise weiters der Empfangsfeldstär-
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ken, der in Empfangsreichweite befindlichen anderen, zumindest Sendefunktion aufweisenden
Netzwerkteilnehmern und zum Abspeichern der Kennzeichnungen jener anderer Netzwerkteilneh- mer, deren Signale weiterzusenden sind.
Ein solcher Netzwerkteilnehmer kann neben seiner eigentlichen Funktion, z. B. Lampe bzw.
Schalter in einer Elektroinstallation, gleichzeitig als Verstärkerstation zur Weitervermittlung von
Funkdaten, die nicht ihn selbst betreffen, eingesetzt werden. Beispielsweise bedeutet dies für eine eingangs angeführte auf Funk-Datenübertragung basierende Elektro-Installation: Sind beispiels- weise sowohl der Schalter für die Beleuchtung als auch der Schalter für die Jalousie eines Raumes an der ersten Wand dieses Raumes, die Beleuchtung in der Mitte und die Jalousie an der gegen- überliegenden Wand dieses Raumes angeordnet, so können Sende- und Empfangsbaugruppe der
Beleuchtung zur Weitervermittlung der Daten des Jalousieschalters zum Jalousiemotor verwendet werden, wofür ansonsten ein etwa bei der Beleuchtung sitzender Verstärker verwendet werden müsste, weil die Reichweite der Funksignale eben nur die Hälfte des Raumes beträgt.
Die Möglichkeit, im erfindungsgemässen Netzwerkteilnehmer abzuspeichem, die Signale wel- cher anderer Netzwerkteilnehmer weiterzusenden sind, führt dazu, dass der erfindungsgemässe
Netzwerkteilnehmer nicht sämtliche empfangenen Signale wieder aussenden muss, sondern sich auf genau jene Signale beschränken kann, die notwendigerweise wieder ausgesandt werden müs- sen, damit sie ihren Empfänger erreichen. Der gesamte Funkverkehr im Datennetzwerk kann damit auf das für die Funktion unbedingt erforderliche Ausmass reduziert werden. Separate, zu den ohne- hin vorhandenen Netzwerkteilnehmern hinzuzufügende Verstärkerstationen können beim Einsatz eines erfindungsgemässen Netzwerkteilnehmers eingespart werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Datennetzwerk, in wel- chem die Netzwerkteilnehmer Daten drahtlos, vorzugsweise über Funk, entlang einer Vielzahl von Übertragungsstrecken untereinander austauschen, wobei jeder Netzwerkteilnehmer zumindest Sende- oder zumindest Empfangsfunktion aufweist.
Konkrete Aufgabe der Erfindung ist es in diesem Zusammenhang, ein Verfahren zur Festle- gung von Übertragungspfaden in einem solchen Datennetzwerk anzugeben, mittels welchem spe- zielle Verstärkerbaugruppen eingespart werden und welches die Verwendung von Netzwerkkom- ponenten mit geringer Sendeleistung ermöglicht, ohne dass dabei die Qualität der Datenübertra- gung auf den einzelnen Übertragungsstrecken unzulässig erniedrigt wird.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass eine vorbestimmte Anzahl von Netzwerkteil- nehmern sowohl Sende- als auch Empfangsfunktion sowie einen Speicher zum Abspeichern zu- mindest der Kennzeichnungen, vorzugsweise weiters der Empfangsfeldstärken, der in Empfangs- reichweite befindlichen anderen, zumindest Sendefunktion aufweisenden Netzwerkteilnehmern und zum Abspeichern der Kennzeichnungen jener anderer Netzwerkteilnehmer, deren Signale weiter- zusenden sind, aufweist, welche Netzwerkteilnehmer als Stationen von Übertragungspfaden ver- wendbar sind, dass jedem Netzwerkteilnehmer eine Kennzeichnung, wie z.
B. eine Seriennummer, zugewiesen wird, dass von einer vorbestimmten Anzahl von Sendefunktion aufweisenden Netz- werkteilnehmern ein Testsignal, enthaltend seine Kennzeichnung, ausgesendet wird, dass von jedem, Empfangsfunktion aufweisenden Netzwerkteilnehmer zumindest die in den empfangenen Testsignalen enthaltenen Kennzeichnungen gespeichert, vorzugsweise die Empfangsfeldstärke jedes empfangenen Testsignales gemessen und zusammen mit der im jeweiligen Testsignal ent- haltenen Kennzeichnung gespeichert wird, dass gegebenenfalls die Kennzeichnung bzw. Kenn- zeichnung/Empfangsfeldstärke von Netzwerkteilnehmern ohne Testsignal-Sendefunktion erfasst wird und dass an Hand dieser gespeicherten und gegebenenfalls erfassten Informationen Kenn- zeichnung bzw.
Kennzeichnung/Empfangsfeldstärke für jede Übertragungsstrecke ein insbesonde- re hinsichtlich der Anzahl von Stationen und bestmöglicher Verbindung dieser Stationen unterein- ander optimaler Übertragungspfad ermittelt wird.
Damit nimmt jede Übertragungsstrecke eine nur geringe Anzahl von Stationen in Anspruch, wodurch einerseits sichergestellt ist, dass es zu keinen lokalen Überlastungen des Netzwerkes, d.h. zu unzumutbaren Verzögerungen beim Datenaustausch kommt und andererseits eine hohe Funk- tionszuverlässigkeit des Datenaustausches gewährleistet ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an Hand der gespeicher- ten und gegebenenfalls erfassten Informationen Kennzeichnung bzw. Kennzeichnung/Empfangs- feldstärke für jede Übertragungsstrecke weiters zumindest ein Ersatzpfad ermittelt wird, bei wel-
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chem eine Station des optimalen Übertragungspfades durch eine andere, im optimalen Übertra- gungspfad nicht enthaltene Station, ersetzt wird.
Über diese Ersatzpfade kann die Datenübertragung auch dann ungestört fortgesetzt werden, wenn Stationen des optimalen Übertragungspfades ausfallen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zum Datenaustausch in einem
Datennetzwerk, in welchem die Netzwerkteilnehmer Daten drahtlos, vorzugsweise über Funk, ent- lang einer Vielzahl von Übertragungsstrecken untereinander austauschen, anzugeben, wobei jeder
Netzwerkteilnehmer zumindest Sende- oder zumindest Empfangsfunktion aufweist, mittels wel- chem Verfahren auf einfache Weise ständig die Qualität des zwischen zwei Netzwerkteilnehmern bestehenden Übertragungspfad-Abschnittes kontrolliert werden kann.
Gemäss einer ersten erfindungsgemässen Lösung wird dies dadurch erreicht, dass eine vorbe- stimmte Anzahl von Netzwerkteilnehmern sowohl Sende- als auch Empfangsfunktion sowie einen Speicher zum Abspeichern zumindest der Kennzeichnungen, vorzugsweise weiters der Empfangs- feldstärken, der in Empfangsreichweite befindlichen anderen, zumindest Sendefunktion aufweisen- den Netzwerkteilnehmern und zum Abspeichern der Kennzeichnungen jener anderer Netzwerkteil- nehmer, deren Signale weiterzusenden sind, aufweist, welche Netzwerkteilnehmer als Stationen von Übertragungspfaden verwendbar sind und dass ein Netzwerkteilnehmer mit Sende- und Emp- fangsfunktion nach Empfang einer Datensendung, die von einem anderen Netzwerkteilnehmer mit Sende- und Empfangsfunktion ausgesandt wurde, ein Bestätigungssignal an den Sender der Da- tensendung sendet.
Die Entscheidung, ein Bestätigungssignal auszusenden, ist besonders einfach zu treffen, weil nur zu entscheiden ist, ob eine Nachricht empfangen wurde oder nicht. Dieses Verfahren zur Über- wachung der Qualität des zwischen zwei Netzwerkteilnehmern bestehenden Übertragungspfad- Abschnittes kann deshalb besonders schnell durchgeführt werden und führt zu keiner merklichen Beeinträchtigung der Datenübertragungsgeschwindigkeit im Datennetzwerk.
Gemäss einer zweiten erfindungsgemässen Lösung der erwähnten Aufgabe ist vorgesehen, dass eine vorbestimmte Anzahl von Netzwerkteilnehmern sowohl Sende- als auch Empfangsfunktion so- wie einen Speicher zum Abspeichern zumindest der Kennzeichnungen, vorzugsweise weiters der Empfangsfeldstärken, der in Empfangsreichweite befindlichen anderen, zumindest Sendefunktion aufweisenden Netzwerkteilnehmern und zum Abspeichern der Kennzeichnungen jener anderer Netzwerkteilnehmer, deren Signale weiterzusenden sind, aufweist, welche Netzwerkteilnehmer als Stationen von Übertragungspfaden verwendbar sind und dass die Empfangsfeldstärke einer emp- fangenen Datensendung von zumindest Empfangsfunktion aufweisenden Netzwerkteilnehmern gemessen wird.
Diese Art der Überprüfung der Qualität des zwischen zwei Netzwerkteilnehmern bestehenden Übertragungspfad-Abschnittes ist zwar etwas materialaufwendiger - es ist erforderlich, dass jene Netzwerkteilnehmer mit Empfangsfunktion, die besagte Messung durchführen sollen, mit einer ent- sprechenden Messeinrichtung ausgestattet sind - allerdings ist auf diesem Weg nicht nur eine binä- re Information (Datensendung wurde empfangen oder nicht, d. h. Qualität des Übertragungspfad- Abschnittes reicht aus bzw. reicht nicht aus) sondern eine genaue Information über die Qualität eines Übertragungspfad-Abschnittes erhältlich.
Anhand der Ergebnisse jeder erfindungsgemässen Überprüfungsmethode können notwendigen- falls Massnahmen zur Beseitung des Übertragungsqualitäts-Mangels, wie z. B. Setzen einer Anzei- ge (Lampe, Sirene,...) oder automatische Aktivierung eines Ersatzpfades anstelle eines unzulängli- chen Übertragungspfades, ergriffen werden
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen näher erörtert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines drahtlosen Datennetzwerkes mit einigen Übertra- gungsstrecken ;
Fig 2 das Datennetzwerk nach Fig. 1, wobei vier Übertragungsstrecken bereits konkrete Über- tragungspfade zugeordnet sind;
Fig. 3 das Datennetzwerk nach Fig. 1 und 2, wobei vier anderen Übertragungsstrecken konkre- te Übertragungspfade zugeordnet sind und
Fig. 4 eine schematische Schrägrissdarstellung eines zur Durchführung des erfindungsgemä- #en Verfahrens verwendbaren Konfigurationsgerätes.
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Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung und den angeschlossenen Patentansprüchen ist unter der Bezeichnung "Übertragungsstrecke" eine Verbindung zur Datenübertragung von einem ersten Netzwerkteilnehmer zu einem zweiten Netzwerkteilnehmer zu verstehen.
Unter "Übertragungspfad" ist die Summe jener Netzwerkteilnehmer zu verstehen, über welche eine Übertragungsstrecke geleitet wird.
In Fig. 1 sind schematisch die Teilnehmer eines Datennetzwerkes dargestellt, in welchem die
Netzwerkteilnehmer 1-14 Daten drahtlos untereinander austauschen. Die vorliegende Erfindung ist unabhängig von einer bestimmten Art der drahtlosen Datenübertragung, bevorzugt werden die
Daten zwar per Funk ausgetauscht, genauso wäre es aber denkbar, hiefür andere Bereiche des
Frequenzspektrums, wie z.B. Ultraschall oder Infrarot einzusetzen. Letzteres ist freilich nur mög- lich, wenn stets eine Sichtverbindung zwischen den einzelnen Netzwerkteilnehmern 1-14 gegeben ist.
In diesem Datennetzwerk existieren mehrere Übertragungsstrecken (vgl. strichlierte Linien): Es soll von Teilnehmer 1 auf Teilnehmer 2 übertragen werden ; 3 soll sowohl mit Teilneh- mer 4 als auch mit Teilnehmer 5 in Verbindung stehen und auch die Teilnehmer 4 und 5 sollen untereinander Daten austauschen können. Mit anderen Teilnehmern brauchen besagte fünf Teil- nehmer 1-5 nicht in Verbindung stehen.
Daneben gibt es (u.a.) Teilnehmer 6 und 7, die mit den Teilnehmern 8 und 9 Daten austau- schen können. Teilnehmer 6,7 und 8,9 sind aber so weit räumlich voneinander entfernt (bzw. lie- gen Hindernisse wie Wände, Möbel od. dgl. zwischen ihnen), dass eine direkte drahtlose Verbin- dung zwischen ihnen nicht möglich ist.
Wenn das dargestellte Datennetzwerk eine eingangs bereits erwähnte Gebäude-Elektroinstal- lation ist (worauf die Erfindung aber keinesfalls beschränkt ist), so könnte Teilnehmer 1 ein Schal- ter und Teilnehmer 2 die zugehörige Lampe sein; Teilnehmer 6 eine im Schaltschrank eingebaute
Zeitschaltuhr und die Teilnehmer 8, 9 ein Heizkörper und ein Jalousienmotor.
Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass jeder Netzwerkteilnehmer 1-14 des erörterten Daten- netzwerkes zumindest Sende- oder zumindest Empfangsfunktion aufweist. Im bereits erörterten Ausführungsbeispiel des Datennetzwerkes als Gebäude-Elektroinstallation könnte z. B. ein Ver- braucher, wie eine Lampe, lediglich mit Empfangsfunktion ausgestattet sein, denn sie muss im Nor- malbetrieb des Netzwerkes keinerlei Daten an andere Teilnehmer senden. Umgekehrt könnte ein Schalter lediglich Sendefunktion aufweisen, muss er im Normalbetrieb ja nur bei Betätigung einen entsprechenden Schaltbefehl aussenden, hingegen keine Schaltbefehle annehmen können.
Neben solchen, bloss eine der Funktionen Senden oder Empfangen aufweisenden Netzwerkteil- nehmer 1-14 muss zur Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Festlegung von Über- tragungspfaden im Datennetzwerk eine vorbestimmte Anzahl von Netzteilnehmem 1-14 sowohl Sende- als auch Empfangsfunktion aufweisen.
Für jeden sowohl Sende- als auch Empfangsfunktion aufweisenden Netzwerkteilnehmer 1-14 besteht die Möglichkeit, dass er nicht nur die von ihm erzeugten Daten absendet bzw. die für ihn bestimmten Daten empfängt, sondern dass er zwar empfangene, ihn aber nicht betreffende Daten, nachdem er diese gegebenenfalls verstärkt hat, weitersendet. Jeder sowohl Sende- als auch Emp- fangsfunktion aufweisende Netzwerkteilnehmer 1-14 kann daher eine Station in einem Übertra- gungspfad bilden, er kann - in der EDV-Fachsprache ausgedrückt - als Router verwendet werden.
Wenn die einzelnen Übertragungsstrecken feststehen, d. h. sobald bekannt ist, welcher Netz- werkteilnehmer 1-14 mit welchem anderen Daten austauschen soll, muss entschieden werden, ob diese Übertragungsstrecken direkt sein können, d. h. nur aus den zu verbindenden Teilnehmern selbst bestehen können oder ob - wegen der begrenzten Reichweite der drahtlos übertragenen Signale - ein Zwischenstationen ("Router") umfassender Übertragungspfad aufgebaut werden muss.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Festlegung dieser Übertragungspfade in einem er- örterten Datennetzwerk. Das Netzwerk wird zunächst in gewünschter Weise aufgebaut, d.h. die einzelnen Netzwerkteilnehmer 1-14 werden an den vorgesehenen Orten montiert.
Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren wird jedem Netzwerkteilnehmer 1-14 eine Kenn- zeichnung, wie z. B. eine Seriennummer, zugewiesen, was z. B. durch Einspeicherung dieser Kenn- zeichnung in die Elektronik des jeweiligen Teilnehmers und/oder durch Aufdrucken der Kennzeich- nung auf das Gehäuse des jeweiligen Teilnehmers erfolgen kann. Dieser Verfahrensschritt kann
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zweckmässigerweise bereits vor dem Aufbau des Netzwerkes, beispielsweise bereits vom Herstel- ler der Netzwerkteilnehmer 1-14 vorgenommen werden.
In einem Konfigurationsmodus wird dann von einer vorbestimmten Anzahl von Sendefunktion aufweisenden Netzwerkteilnehmer 1-14 ein Testsignal ausgesendet, welches Testsignal die Kenn- zeichnung des jeweiligen Netzwerkteilnehmers 1-14 enthält
Gleichzeitig mit dem Aussenden des Testsignales werden von jedem, Empfangsfunktion auf- weisenden Netzwerkteilnehmer 1-14 die Testsignale anderer, in Reichweite befindlicher Teilneh- mer empfangen. Jeder Empfangsfunktion aufweisende Netzwerkteilnehmer 1-14 speichert nun zumindest ab, von welchen anderen Netzwerkteilnehmern 1-14 er ein Testsignal empfangen hat, wozu er einfach die in den empfangenen Testsignalen enthaltenen Kennzeichnungen abspeichert.
Bevorzugterweise wird zusätzlich die Empfangsfeldstärke jedes empfangenen Testsignales ge- messen und dieses Messergebnis zusammen mit der im jeweiligen Testsignal enthaltenen Kenn- zeichnung abgespeichert. Jeder Empfangsfunktion aufweisende Netzwerkteilnehmer 1-14 "weiss" daher zumindest, welcher andere Netzwerkteilnehmer 1-14 in der Umgebung ist, wenn der betref- fende, Empfangsfunktion aufweisende Netzwerkteilnehmer 1-14 auch die Empfangsfeldstärken der empfangenen Testsignale gemessen hat, ist ihm zusätzlich bekannt, wie sicher Daten zu ihm bzw. von ihm übertragen werden können.
Die Einbindung von Netzwerkteilnehmern 1-14, die lediglich Sende- oder lediglich Empfangs- funktion aufweisen, bereitet keinerlei Schwierigkeiten
Netzwerkteilnehmer 1-14, welche nur Sendefunktion aufweisen, können ein Testsignal aussen- den und werden daher von den in ihrer Umgebung befindlichen zumindest Empfangsfunktion auf- weisenden Netzwerkteilnehmern 1-14 erfasst, d. h. es wird sowohl festgestellt, dass ein nur Sende- funktion aufweisender Netzwerkteilnehmer 1-14 existiert, als auch - über die Empfangsfeldstärke des Testsignales, sofern diese von den in seiner Reichweite befindlichen Netzwerkteilnehmern 1-14 gemessen wird - die Qualität der Datenübertragung von ihm. Es könnte vorgesehen sein, dass ein nur Sendefunktion aufweisender Netzwerkteilnehmer 1-14 (z.B. Lichtschalter) nur dann ein Sig- nal sendet, wenn er dem ihm zugeordneten Netzwerkteilnehmer 1-14 (z. B.
Lampe) einen Schaltbe- fehl mitteilen muss (z. B. wenn sich ein Schaltzustand ändert), während der übrigen Zeit sein Sende- bauteil - vor allem zwecks Energieeinsparung - abgeschaltet wird. Damit solche Netzwerkteilneh- mer 1-14 im Konfigurationsmodus tatsächlich das erforderliche Testsignal aussenden, müssen sie also zumindest einmal betätigt werden
Netzwerkteilnehmer 1-14, die nur Empfangsfunktion aufweisen, können zwar kein Testsignal aussenden und werden daher auch nicht von den in ihrer Umgebung liegenden, zumindest Emp- fangsfunktion aufweisenden Netzwerkteilnehmern 1-14 erfasst, allerdings können sie selbst die Testsignale anderer Netzwerkteilnehmer 1-14 empfangen, zumindest die in diesen enthaltenen Kennzeichnungen speichern und gegebenenfalls auch deren Empfangsfeldstärke messen und speichern.
Über diese gespeicherten Daten können auch nur Empfangsfunktion aufweisende Netz- werkteilnehmer 1-14 im erfindungsgemässen Verfahren berücksichtigt werden.
Ein Netzwerkteilnehmer 1-14, der an sich zwar Sendefunktion aufweist, aber kein Testsignal aussendet, d. h. keine Testsignal-Sendefunktion aufweist, kann nicht automatisch von den in seiner Umgebung befindlichen, Empfangsfunktion aufweisenden Netzwerkteilnehmern 1-14 erkannt wer- den. Es kann vorgesehen sein, dass derartige Netzwerkteilnehmer 1-14 nicht beim erfindungsge- mässen Verfahren berücksichtigt werden und deshalb ihre Einbindung in das Datennetzwerk manu- ell erfolgen muss.
Sollen derartige Teilnehmer im erfindungsgemässen Verfahren berücksichtigt werden, so muss deren Existenz und Informationen darüber, von welchen anderen Netzwerkteilnehmern 1-14 sie empfangen werden können - vorzugsweise zusammen mit der Empfangsfeldstärke, mit welcher sie von den anderen Netzwerkteilnehmern 1-14 empfangen werden können - der Einrichtung bzw. dem Techniker, welcher das erfindungsgemässe Verfahren durchführt, mitgeteilt werden. Es müs- sen also Kennzeichnung bzw zusätzlich die Empfangsfeldstärke solcher Teilnehmer erfasst wer- den, für welch letztere Information eine händische Messung der betreffenden Empfangsfeldstärke erfolgen muss.
Unter Verwendung der in den Empfangsfunktion aufweisenden Netzwerkteilnehmern 1-14 ge- speicherten und gegebenenfalls erfassten Informationen Kennzeichnung bzw. Kennzeichnung/Emp- fangsfeldstärke kann nun fur jede Übertragungsstrecke ein optimaler Übertragungspfad ermittelt
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werden. Dabei ist ein Übertragungspfad dann als optimal einzustufen, wenn er so wenig Übertra- gungsstationen, d. h. zusätzlich zu den zu verbindenden Netzwerkteilnehmern 1-14 notwendige andere Teilnehmer umfasst, als möglich, wobei aber gleichzeitig die verwendeten Stationen unter- einander bestmögliche Verbindung aufweisen.
Die beiden Kriterien "wenige Stationen" und "bestmögliche Verbindung" werden in ein optima- les Verhältnis zueinander gebracht. Dies bedeutet, dass beispielsweise eine nur geringfügige Erhö- hung der Stationsanzahl, bei welcher aber eine deutlich höhere Empfangsfeldstärke zwischen den einzelnen Stationen gegeben ist, der geringeren Stationsanzahl vorgezogen wird. Genauso ist im umgekehrten Fall eine nur geringfügige Verminderung der Empfangsfeldstärke zwischen den ein- zelnen Stationen akzeptabel, wenn dadurch eine deutliche Reduktion der Stationsanzahl erreich- bar ist.
Die genaue Qualität von solchen Verbindungen, von welchen im Konfigurationsmodus lediglich erfasst wurde, dass sie existieren (d.h. lediglich die Kennzeichnungen der an ihnen jeweils beteilig- ten beiden Teilnehmer erfasst wurden), nicht jedoch die Empfangsfeldstärke zwischen den beiden
Netzwerkteilnehmer 1-14 erfasst wurde, ist nicht bekannt. Da bei der Ermittlung der optimalen Über- tragungspfade aber die Qualität ein Kriterium für die Entscheidung ob bzw. welche bestehenden Verbindungen verwendet werden, wird die in derartigen Verbindungen herrschende Empfangsfeld- stärke mit einem bestimmten Wert angenommen. Kann man z.
B. davon ausgehen, dass eine betreffende, nicht genau vermessene Verbindung hohe Qualität hat, wird für sie eine relativ hohe Empfangsfeldstärke angenommen, kann umgekehrt damit gerechnet werden, dass eine Verbindung eher geringe Qualität aufweist, muss eine relativ geringe Empfangsfeldstärke angenommen werden.
Wendet man das erörterte Verfahren auf das in Fig. 1 dargestellte Netzwerk an, so kommt man zunächst zum Ergebnis, dass die Übertragungsstrecken zwischen den Teilnehmern 1 und 2 bzw. zwischen den Teilnehmern 3, 4 und 5 direkt sein können (vgl. Fig. 2). Diese Übertragungsstrecken stellen damit kleine in sich abgeschlossene Teilnetze dar, die bei der Festlegung der anderen Übertragungspfade nicht mehr berücksichtigt werden müssen.
Für die Übertragungsstrecken zwischen den Teilnehmern 6, 7 und 8,9 werden hingegen Rou- ter benötigt. Ein optimales Verhältnis zwischen Anzahl der eingesetzten Router und der zwischen diesen Router bestehenden Empfangsfeldstärken ergibt sich im dargestellten Beispiel dann, wenn örtlich nahe beieinanderliegende Teilnehmer zu kleinen Teilnetzen zusammengefasst werden und diese Teilnetze dann durch Router, gebildet durch die Teilnehmer 10,11 und 12 verbunden wer- den (vgl. Fig. 3).
Fällt im Betrieb des Netzwerkes einer der im optimalen Übertragungspfad liegenden Router aus (im Netzwerk der Zeichnungsfiguren z.B. Teilnehmer 11), so wäre die Übertragungsstrecke zwischen den Teilnehmern 6, 7 und 8,9 unterbrochen.
Um so einer Störung vorzubeugen, kann für jede Übertragungsstrecke zumindest ein Ersatz- pfad festgelegt werden, bei welchem eine Station des optimalen Übertragungspfades durch eine andere, im optimalen Übertragungspfad nicht enthaltenen Station ersetzt wird. Wie in Fig. 3 mit strichpunktierten Linien dargestellt, könnte ein Ersatzpfad über Teilnehmer 13 geführt werden, wei- cher Pfad bei tatsächlichem Ausfall des Teilnehmers 11verwendet werden könnte. Es können pro Übertragungsstrecke mehrere solche Ersatzpfade festgelegt werden, so konnte für den Fall eines Ausfalles von Teilnehmer 12 Teilnehmer 8 oder bei Ausfall des Teilnehmers 10 Teilnehmer 7 ver- wendet werden.
Damit diese bislang bloss theoretische Festlegung der Übertragungspfade von den Netzwerk- teilnehmern 1-14 auch tatsächlich angewandt werden kann, muss ihnen diese natürlich mitgeteilt werden, d. h. die einzelnen Netzwerkteilnehmer 1-14 müssen so programmiert werden, dass jeder als Router geeignete Netzwerkteilnehmer 1-14 nur jene der von ihm empfangenen Signale benach- barter Teilnehmer wieder aussendet, die er gemäss den Übertragungspfaden tatsächlich auszusen- den hat.
Angewandt auf das Beispiel der Zeichnungsfiguren bedeutet dies, dass z. B. Teilnehmer 10 so programmiert werden muss, dass er die von den Teilnehmern 6,7, 14 erhaltenen Signale aussendet, um diese an Teilnehmer 11 (bei dessen Ausfall an Teilnehmer 13 weiterzuleiten), sowie dass er die Signale des Teilnehmers 11 (bei dessen Ausfall des Teilnehmers 13) wieder aussendet, um diese den Teilnehmern 6,7, 14 weiterzuleiten. Die Signale der Teilnehmer 3,4, 5 - sofern er diese über- haupt noch empfängt - braucht er hingegen nicht wieder auszusenden.
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Eine Kombination aus "Event driven-mode" (Datenübertragung nur bei Zustandsänderung eines Teilnehmers, z. B. Schalter wurde betätigt) und "polling mode" (regelmässiges Abfragen aller
Sensordaten und Aktorzustände) ermöglicht die sichere Erkennung von Ausfällen einzelner Teil- nehmer und die Aktivierung der Ersatzpfade.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann manuell durchgeführt werden : Dazu müssen die er- wähnten von den einzelnen Netzwerkteilnehmern 1-14 ermittelten Informationen Kennzeichnung bzw. Kennzeichnung/Empfangsfeldstärke jedes in Reichweite befindlichen anderen Netzwerkteil- nehmers 1-14 ausgelesen werden und die Übertragungspfade durch oben erläutertes Optimieren - was von einem Techniker allein oder unter Zuhilfenahme von Computer erfolgen kann - festgelegt werden.
Bevorzugterweise wird der optimale Übertragungspfad und/oder der zumindest eine Ersatzpfad jedoch von einem Konfigurationsgerät 15 (vgl. Fig. 4) ermittelt. Auf dieses werden sämtliche von den Netzwerkteilnehmern 1-14 ermittelten Informationen Kennzeichnung bzw. Kennzeich- nung/Empfangsfeldstärke übertragen sowie sämtliche Übertragungsstrecken des Netzwerkes ein- gegeben. Das Übertragen könnte via an sich bekannte Schnittstellen, wie RS-232 od. dgl. erfolgen, allerdings müsste dann jeder Netzwerkteilnehmer 1-14 mit einer solchen Schnittstelle ausgestattet werden, darüberhinaus müsste das Konfigurationsgerät 15 hintereinander an jeden Netzwerkteil- nehmer 1-14 angesteckt werden.
In Vermeidung dieses Zeit- und Materialaufwandes ist bevorzugterweise vorgesehen, dass die Übertragung der Informationen Kennzeichnung bzw. Kennzeichnung/Empfangsfeldstärke auf das
Konfigurationsgerät 15 mittels Funk durchgeführt wird, wozu das Konfigurationsgerät 15 entspre- chende Sende- und Empfangsbaugruppen sowie die Antenne 16 aufweist. Zur Übertragung der
Daten braucht der Inbetriebnahme-Techniker nur noch durch das Netzwerk zu wandern und sich dabei jedem sowohl Sende- als auch Empfangsfunktion aufweisenden Netzwerkteilnehmer 1-14 bis in Funk-Reichweite zu nähern. Das Konfigurationsgerät 15 liest dann automatisch besagte In- formationen aus den Netzwerkteilnehmern 1-14 aus.
Die Informationen Kennzeichnung bzw. Kennzeichnung/Empfangsfeldstärke müssen hingegen von solchen Netzwerkteilnehmern 1-14, die zwar nur Empfangsfunktion aufweisen, aber von emp- fangenen Testsignalen zumindest die Kennzeichnung oder zusätzlich auch die Empfangsfeldstärke abspeichern, weiterhin mittels leitungsgebundener Schnittstellen oder durch manuelle Eingabe auf das Konfigurationsgerät 15 übertragen werden. Letztere Möglichkeit muss auch zur Eingabe der händisch gemessenen Empfangsfeldstärke bei nur Empfangsfunktion, jedoch keine Empfangsfeld- starke-Messeinrichtung aufweisenden Netzwerkteilnehmern 1-14 sowie zur Eingabe von Kenn- zeichnung bzw. Kennzeichnung/Empfangsfeldstärke von Netzwerkteilnehmern 1-14 ohne Testsig- nal-Sendefunktion, vermittels welcher Eingabe auch solche Netzwerkteilnehmer 1-14 erfasst wer- den, wahrgenommen werden.
Die Kennzeichnungen der bereits erfassten Netzwerkteilnehmer 1-14 werden an einer Anzeige- vorrichtung 17 des Konfigurationsgerätes 15, wie z.B. LCD-Anzeige oder Touch-Screen dargestellt.
Während dieses Vorganges können die vom Konfigurationsgerat 15 erfassten bzw. in dieses manu- ell eingegebenen Kennzeichnungen der Netzwerkteilnehmer 1-14 durch sprechende Namen, wie z.B. "Lichtschalter-Wohnzimmer-Türe" ersetzt werden.
Am Ende dieser Phase sind dem Konfigurationsgerät 15 alle Netzwerkteilnehmer 1-14 be- kannt, zur Berechnung der optimalen Übertragungspfade müssen dem Konfigurationsgerät 15 nur noch die aufzubauenden Übertragungsstrecken eingegeben werden. Hierfür und für die zuvor er- wähnte Eingabe sprechender Teilnehmerbezeichnungen weist das Konfigurationsgerät 15 entspre- chende Eingabegeräte, wie z. B. Tastatur, Touch-Screen, Maus, Trackball, Joystick, Grafiktablett mit Stift, Spracheingabe-Einrichtung, od. dgl. auf.
Die Eingabe der Übertragungsstrecken, d. h. die Zuordnung einzelner Netzwerkteilnehmer 1-14 zueinander, kann mittels dem in letzter Zeit insbesondere durch das PC-Betriebssystem MS-WIN- DOWS bekanntgewordene "Drag and Drop"-System erfolgen, welches mittels einem der zuvor an- geführten Eingabegeräte angewandt werden kann.
Alternativ dazu kann die Zuordnung der Netzwerkteilnehmer 1-14 zueinander auch mittels an- derer Systeme, wie numerische Tastatureingaben (z. B. in der Form TN12 - TN14), Spracheingabe ("TN12 mit TN14") od. dgl erfolgen
Aus den Informationen Kennzeichnung bzw. Kennzeichnung/Empfangsfeldstärke und den
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Übertragungsstrecken errechnet das Konfigurationsgerät 15 die optimalen Übertragungspfade so- wie die Ersatzpfade. Dieses Endergebnis des erfindungsgemässen Verfahrens wird abschliessend vorzugsweise wieder über Funk an die Netzwerkteilnehmer 1-14 übertragen. Das Konfigurations- gerät 15 ist in an sich bekannter Weise durch einen Computer gebildet, wobei dieser ein speziell für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens konstruierter Computer, wie z. B.
Mikro- controller mit entsprechender Beschaltung oder ein handelsüblicher, vorzugsweise tragbarer Com- puter, wie Laptop, Palmtop od. dgl. sein kann, der zur Wahrnehmung der erörterten Funktionen entsprechend programmiert ist sowie die notwendigen Schnittstellen, insbesondere Sende-/Emp- fangsbauteil aufweist.
Mittels des Konfigurationsgerätes 15 kann weiters der Netzaufbau eines bereits laufenden Netzwerkes, d. h. der tatsächliche Verlauf der einzelnen im Netzwerk realisierten Übertragungs- pfade, ermittelt werden. Die Darstellung dieses Netzaufbaus kann dabei grafisch und deshalb be- sonders übersichtlich auf der Anzeige des Konfigurationsgerätes 15 erfolgen. Der besonderere Vorteil der Verwendung eines Konfigurationsgerätes 15 zum Ermitteln der optimalen Übertragungs- pfade bzw. der Ersatzpfade liegt darin, dass dieses Ermitteln automatisch erfolgt, was zur Kon- sequenz hat, dass seitens des Bedieners des Konfigurationsgerätes 15 keinerlei Wissen betreffend die Methode der Übertragungspfad-Festlegung gefordert wird.
Nachdem besagte Festlegung der Übertragungspfade und gegebenenfalls der Ersatzpfade er- folgt und diese Übertragungs- und Ersatzpfade in die Netzwerkteilnehmer 1-14 einprogrammiert wurden, kann das Datennetzwerk in seinen Normalbetrieb übergehen.
Erfindungsgemäss ist im Zusammenhang mit dem Verfahren zum Datenaustausch im Normal- betrieb vorgesehen, dass jeder Netzwerkteilnehmer 1-14, der sowohl Sende- als auch Empfangs- funktion aufweist, jeden ordnungsgemässen Empfang einer Datensendung, welche von einem an- deren Netzwerkteilnehmer 1-14 mit Sende- und Empfangsfunktion ausgesandt wurde, bestätigt, was durch Sendung eines Bestätigungsignales an den Sender erfolgt.
Die Absendung eine Bestätigungssignales an einen nur Sendefunktion aufweisenden Netz- werkteilnehmer 1-14 ist überflüssig und kann daher unterbleiben, wodurch der Datenverkehr und damit die Auslastung des Netzwerkes gering gehalten werden kann.
Im Normalbetrieb eines Datennetzwerkes kann auch vorgesehen sein, dass die Empfangsfeld- stärke einer empfangenen Datensendung von zumindest Empfangsfunktion aufweisenden Netz- werkteilnehmern 1-14 gemessen wird, womit ständig die Qualität der Übertragung zwischen zwei Netzwerkteilnehmern 1-14 überwacht wird.
Die eben angeführten Massnahmen "Bestätigungssignal senden" und "Empfangsfeldstärke messen" können jeweils für sich allein oder gemeinsam realisiert sein. Beide Methoden erlauben es dem Netzwerk, auf sich nach Festlegung der Übertragungspfade ergebende Änderungen der Übertragungsqualität zwischen einzelnen Netzwerkteilnehmern 1-14, die z. B. durch Entladung der Batterie von batteriebetriebenen Netzwerkteilnehmern 1-14, geänderte atmosphärische Verhältnis- se usw. bedingt sein können, zu reagieren.
Diese Reaktion kann lediglich in der Wiedersendung der nicht oder zu schlecht empfangenen Sendung oder im Anzeigen des Mangels liegen.
Wenn in der oben beschriebenen Weise Ersatzpfade definiert wurden, wird bevorzugterweise beim Feststellen eines mangelhaften Übertragungspfades automatisch ein entsprechender Ersatz- pfad aktiviert Diese Aktivierung erfolgt beispielsweise dadurch, dass jener Netzwerkteilnehmer 1- 14, der den Mangel festgestellt hat - sei es durch Nichtempfang eines Bestätigungssignales oder durch Messung einer unzulässig niedrigen Empfangsfeldstärke - eine Aufforderung zur Verwen- dung des Ersatzpfades absendet, welche Aufforderung von allen Empfängern weitergeleitet wird und so alle Netzwerkteilnehmer 1-14 erreicht.
Die von dieser Aufforderung betroffenen Netzwerk- teilnehmer 1-14, das sind einerseits die in den mangelhaften Übertragungspfad und andererseits die in den Ersatzpfad eingebundenen Netzwerkteilnehmer 1-14 ändern ihr Sendeverhalten ent- sprechend.
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