AT410040B - Elektro-installationssystem - Google Patents

Description

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   Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektro-Installationssystem mit einem Bussystem zur Sig- nalübertragung zwischen adressierbaren Installationsgeräten und mindestens einer bezüglich einer Funktionsstruktur der Installationsgeräte programmierbaren Steuereinheit. 



   In der Elektro-Installationstechnik sind Bussysteme bereits recht verbreitet. Bekannt ist vor al- lem der europäische Installationsbus (EIB). Installations-Bussysteme bieten wesentliche Installati- ons- und Anwendungsvorteile, weil beispielsweise für Änderungen der Funktionsstruktur der Instal- lationsgeräte, wie z. B. Änderungen der Zuordnung zwischen Schaltern und Verbrauchern, keine Änderungen der Leitungsinstallation notwendig sind. Statt dessen braucht lediglich eine Änderung der Programmierung der Steuereinheit vorgenommen zu werden. Ausserdem können über den Bus recht komplexe Steuerungsaufgaben auf relativ einfache Weise realisiert werden. Als Beispiel sei hier eine Jalousiesteuerung genannt. 



   Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem solchen Installations- Bussystem die Anwendungsmöglichkeiten und den Bedienungskomfort weiter zu verbessern. 



   Erfindungsgemäss wird dies durch ein neuartiges, an das Bussystem angeschlossenes bzw. anschliessbares Schnittstellengerät erreicht, welches eine erste Schnittstelle zu dem Bussystem und mindestens eine zweite Schnittstelle zu einem Kommunikationssystem sowie eine Gateway- Einrichtung derart aufweist, dass über die Schnittstellen ein - zumindest unidirektionaler, insbeson- dere aber bidirektionaler - Datenaustausch zwischen dem Bussystem und dem Kommunikations- system ermöglicht wird. Durch das erfindungsgemässe Schnittstellengerät bzw. durch dessen Gate- way-Einrichtung ist es vorteilhafterweise möglich, dass ein übliches Kommunikationsgerät des Kommunikationssystems als Steuergerät zum Steuern jeweils mindestens eines der Installations- geräte des Bussystems entsprechend der jeweiligen Funktionsstruktur verwendbar ist.

   Zudem ist die jeweilige Funktionsstruktur der Installationsgeräte des Bussystems an das Kommunikationsge- rät übertragbar und dort vorzugsweise visuell und insbesondere /in Form eines Befehlsmenüs anzeigbar. Das Schnittstellengerät stellt somit eine Verbindung zwischen dem Installations-Bussy- stem und dem Kommunikationssystem derart her, dass ein Kommunikationsgerat, insbesondere ein Mobiltelefon, als zentrales Bedien-, Visualisierungs- und/oder Kommunikationsgerät verwendet werden kann, wodurch es dem Benutzer vorteilhafterweise ermöglicht wird, Schalt- und Steuer- funktionen auch in einer zuvor nicht bekannten Umgebung durchzuführen, da das erfindungsge- mässe System den Benutzer aktiv über seine Möglichkeiten informiert. Zur Verdeutlichung folgen- des Beispiel: 
Der Besitzer eines Mobiltelefons befindet sich auf einer Reise.

   Er betritt ein ihm unbekanntes Hotelzimmer. Die elektrischen Geräte dort sind über ein Installations-Bussystem vernetzt. Das Bussystem verfügt über ein erfindungsgemässes Schnittstellengerät mit entsprechender Gateway- Einrichtung. Beim Betreten des Raumes gelangt das Mobiltelefon in die Reichweite des Gateway. 



  Es wird dann selbsttätig und ohne dass der Benutzer davon etwas bemerkt, eine Verbindung auf- gebaut. Gegebenenfalls kann dazu zuvor eine Freischaltung beispielsweise durch die Rezeption des Hotels erforderlich sein. Das Gateway kommuniziert über eine geeignete Sprache, insbeson- dere ein JAVA-Programm, mit dem Mobiltelefon. Letzteres meldet sich dann mit einem Sondersig- nalton bei seinem Besitzer. Auf dem Display kann beispielsweise die Anzeige erscheinen: "Sonder- dienste verfügbar". Es folgt dann zweckmässigerweise ein Befehlsmenü z.B. etwa in der Form: 
1 = Licht gesamt EIN 
2 = Licht gesamt AUS 
4 = Jalousie HEBEN 
5 = Jalousie SENKEN usw. 



   Dadurch ist der Benutzer ohne jegliche Vorkenntnisse der jeweiligen Gebäudeinstallation in der Lage, sämtliche verfügbaren Funktionen über sein Mobiltelefon zu steuern. 



   Die Erfindung betrifft zudem auch gesondert das neuartige Schnittstellengerät zum Herstellen einer Datenverbindung zwischen einem Elektro-Installations-Bussystem und einem Kommunikati- onssystem. Dabei weist das Schnittstellengerät eine mit dem Bussystem verbindbare, erste Schnittstelle und mindestens eine zweite, mit dem Kommunikationssystem verbindbare Schnittstel- le sowie eine die Schnittstellen verbindende und den Datenverkehr steuernde Gateway-Einrichtung auf. 



   Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Unteransprüchen enthalten. 

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   Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielhaft genauer erläutert werden. Dabei zeigt die einzige Zeichnungsfigur ein vereinfachtes Blockschaltbild des Gesamtsystems (Infrastruktur). 



   In der Zeichnung ist schematisch als Blockschaltbild ein Elektro-Installationssystem mit einem Bussystem 1 zur Signalübertragung zwischen adressierbaren Installationsgeräten 2,4 und mindes- tens einer Steuereinheit 6 dargestellt. Bei dem Bussystem 1 kann es sich um einen an sich be- kannten Installationsbus handeln, beispielsweise EIB, LON, POWERNET (EIB = Europäischer Installationsbus; LON = Local Operating Network der US-Firma Echelon). Bei den Installationsge- räten 2,4 handelt es sich um Bus-Aktoren und/oder Bus-Sensoren. Speziell kann es sich um Schaltelemente, Verbraucher (Leuchten und der dergleichen), aber auch um Rauchmelder, Prä- senzmelder, Luftgütesensoren, Energie-/Strommesser, Gas-, O1- und/oder sonstige Verbrauchs- zähler, Gassensorik, usw. handeln.

   Dabei ist die Steuereinheit 6 bezüglich einer Funktionsstruktur der Installationsgeräte 2,4 individuell programmierbar 
Erfindungsgemäss ist nun ein Schnittstellengerät 10 vorgesehen, welches über eine erste Schnittstelle 12 an das Bussystem 1 angeschlossen bzw. anschliessbar ist. Dieses Schnittstellenge- rät 10 besitzt mindestens eine zweite Schnittstelle 14 zur Datenverbindung mit einem Kommunika- tionssystem 16. Im dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die zweite Schnittstelle 14 mit einem Nahbereichs-Kommunikationssystem N verbunden, und das Schnittstellengerät 10 weist zusätzlich eine dritte Schnittstelle 18 zur Datenverbindung mit einem Fernbereichs-Kommunika- tionssystem F auf.

   Das Schnittstellengerät 10 weist erfindungsgemäss weiterhin eine Gateway- Einrichtung 20 derart auf, dass über die Schnittstellen 12 und 14 und/oder 18 ein unidirektionaler, insbesondere aber bidirektionaler Datenaustausch zwischen dem Bussystem 1 und dem Kommu- nikationssystem 16 ermöglicht wird. 



   Zu dem Kommunikationssystem 16 gehören drahtlose, über ein Funknetz verbindbare Teil- nehmergeräte. Beispielhaft sind Mobiltelefone 22, ein PDA 24 (Personal Digital Assistant), ein Rechner 26 (beispielhaft in Form eines Laptop) und ein Drucker 28 dargestellt. Die letztgenannten Geräte gehören zu dem Nahbereich N des Kommunikationssystems 16, wobei die Geräte selb- ständig drahtlose Mini-Netzwerke aufbauen und darüber miteinander kommunizieren. Somit entfal- len Kabelverbindungen zwischen Rechnern und Peripheriegeraten. Es ist aber auch denkbar, dass die genannten Geräte über ein anderes Medium als Funk vernetzt sind, wie z B. elektrische (Kup- fer-) Leitungen, Lichtleiter oder dergleichen. Durch die Vernetzung werden zusätzliche Funktionen, wie beispielsweise das Ausdrucken von über Mobiltelefon 22 empfangenen Nachnchten möglich. 



  Dazu umfasst der Nahbereich N des Kommunikationssystems 16 bevorzugt ein intelligentes, selbst- datenabgleichendes Funksystem, insbesondere Bluetooth. Bei Bluetooth handelt es sich um eine seit kurzem bekannte Spezifikation, mit der die Funk-Datenkommunikation zwischen Geräten der Telekommunikation und Informationstechnik im sogenannten ISM-Band bei 2,4 GHz erfolgt. Blue- tooth ist ein kostengünstiges und energiesparsames "Funksystem", welches vor allem für kurze Distanzen eingesetzt werden soll (bis 100 Meter). Die integrierte Intelligenz soll die Kommunikation zwischen den Geräten ermöglichen, ohne dass der Benutzer eingreifen müsste. Diese relativ neue Technik kann sowohl für die Datenübertragung als auch zur Sprachübertragung genutzt werden. 



   Der Fernbereich F des Kommunikationssystems 16 arbeitet bevorzugt mit einem Multifunkti- ons-Mobilfunkstandard, insbesondere mit UMTS (Universal Mobile Telecommunications Systems). 



  UMTS wird als neuer Mobilfunkstandard das bisherige GSM ablösen, die jeweiligen Endgeräte können aber weiterhin den derzeitigen GSM-Standard unterstützen. Der UMTS-Standard ist mit einer Übertragungsrate von 2 MBit/sec besonders für Multimedia-Anwendungen, den Download aus dem Internet und auch für Videokonferenzen geeignet. 



   Erfindungsgemäss ist nun die Gateway-Einrichtung des Schnittstellengerätes 10 derart ausge- legt, dass jeweils eines der Kommunikationsgerate, insbesondere ein Mobiltelefon 22, des Kommu- nikationssystems 16 als universelles Steuergerät zum Steuern von jeweils mindestens einem der Installationsgeräte 2,4 des Bussystems 1 entsprechend der jeweiligen Funktionsstruktur verwend- bar ist. Weiterhin ist die Gateway-Einrichtung 20 derart ausgelegt, dass die jeweilige Funktions- struktur der Installationsgeräte des Bussystems 1 an wenigstens eines der Kommunikationsgeräte, insbesondere wiederum an ein Mobiltelefon 22, übertragbar, und dort vorzugsweise visuell und insbesondere in Form eines Befehlsmenüs anzeigbar ist Somit sind insbesondere Mobiltelefone 22 über das Schnittstellengerät 10 als universelle Steuer- und Anzeigegerate zur Steuerung des Bussystems 1 verwendbar.

   Dabei kann eine Steuerung im Nahbereich N und/oder eine Fernab- 

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 frage/-Bedienung aus dem Fernbereich F möglich sein. 



   Das Schnittstellengerät 10 weist einen Mikroprozessor oder Mikrocontroller, Speichermittel für die Funktionsstruktur des Bussystems 1 und für notwendige Betriebsprogramme sowie vorzugs- weise auch Bedien- und/oder Anzeigemittel auf. Mit dem Schnittstellengerät 10 ist es somit mog- lich, in ihm Informationen zu ausgewählten oder sämtlichen Funktionen des angeschlossenen Gebäude-Installationssystems zu speichern und Programme abzuarbeiten. Die Speicherung kann sowohl gezielt als auch automatisch erfolgen. In bestimmten Varianten sind Bedien- und Anzeige- elemente, wie Tasten, LED's, LCD's oder ähnliches möglich. Zweckmässigerweise kommuniziert das Schnittstellengerät 10 zumindest mit dem jeweiligen Kommunikationsgerät (z. B. 22) unter Einsatz einer plattformunabhängigen Programmiersprache. Besonders geeignet ist JAVA der Firma Sun Microsystems.

   Der Vorteil und wesentliche Unterschied von JAVA zu herkömmlichen Programmiersprachen ist die   Portabilität,   die durch ein zweistufiges Konzept der Bytescodes erreicht wird Anders als z.B. bei Assembler werden JAVA-Programme nicht direkt in Maschinen- code übersetzt, der dann nur noch auf einem speziellen Prozessortyp lauffähig wäre, sondern der JAVA-Compiler erzeugt in einem ersten Schritt einen Bytecode, der dann in einem zweiten Schritt zur Laufzeit auf dem ausführenden System vom JAVA-Interpreter verarbeitet wird. Hierbei operiert der Interpreter als virtuelles Betriebssystem und übersetzt den Code in die Befehle des eigentli- chen Betriebssystems.

   Das jeweilige Kommunikationsgerät, insbesondere Mobiltelefon 22, muss dann natürlich entsprechend "JAVA-fähig" sein, was bei heutigen Mobiltelefonen ohnehin bereits weitgehend der Fall ist oder in Kürze der Fall sein wird, da die Mobilfunktechnik durch eine konse- quente JAVA-Integration flexibler gestaltet werden soll, insbesondere auch bezüglich einer Inter- net-Anbindung. 



   Da es sich bei dem Kommunikationssystem 16 im dargestellten, bevorzugten Ausführungsbei- spiel um ein Funksystem handelt, weist das erfindungsgemässe Schnittstellengerät 10 natürlich im Bereich der Schnittstellen 14, 18 entsprechende Funk-Sende-/Empfangseinrichtungen auf. 



   Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Schnittstellengerät 10 Mittel zur Erkennung der Annähe- rung oder Präsenz eines als Ansprechpartner geeigneten Kommunikationsgerätes, insbesondere Mobiltelefones 22, derart aufweist, dass im Falle der Erfassung eines Kommunikationsgerates (22) selbsttätig mit diesem eine Verbindung aufgebaut wird, die jeweilige Funktionsstruktur der Installa- tionsgeräte des Bussystems übermittelt wird und nachfolgende Steuersignale des Kommunikati- onsgerätes (22) an das Bussystem 1 weiter gegeben werden. Somit ist das erfindungsgemasse Schnittstellengerät 10 in der Lage, gezielt, durch ein beliebiges Triggersignal von aussen oder aber selbständig, Kontakt zu Geräten der Kommunikationstechnik oder sonstigen Partnergeräten aufzu- nehmen und uber Funk Programme und Bedienoberflächen auszutauschen.

   Dies bedeutet, dass das Schnittstellengerät 10 bzw die Gateway-Einnchtung 20 in der Lage sein kann, die zur Bedie- nung des Bussystems 1 nötigen Daten zum Aufbau einer Menü- oder Bedienoberfläche an Geräte der Kommunikationstechnik zu senden. Damit wird es möglich, mit einem nicht speziell vorbereite- ten Gerät eine Bedienung und Visualisierung des Bussystems durchzuführen. Das   Kommunikati-   onsgerät muss aber - wie schon gesagt - vorzugsweise JAVA-Programme interpretieren können und eventuell JINI-fahig" sein.

   Die Geräte der Kommunikationstechnik sind dann standardmässig (oder nach Hardware- oder Softwaremodifikationen) in der Lage, die übertragenen Programme abzuarbeiten, was z B. ermöglicht, einige oder sämtliche in einem Raum, Gebäudeabschnitt oder Gebäude verfügbare Steuerfunktionen des Bussystems 1 auf dem Gerät der Kommunikationstech- nik anzuzeigen, wenn sich der Nutzer des Gerätes in einer definierten Distanz zu dem Schnittstel- lengerät 10 befindet, so dass die Funktionen dann von dem Gerät der Kommunikationstechnik aus gesteuert und/oder visualisiert werden können. 



   Das Schnittstellengerät kann sowohl autark ausgeführt sein, so dass im Verhältnis zur Anzahl der Installationsgeräte (Sensoren, Aktoren) eine relativ geringere Anzahl von Schnittstellengeraten 10 in einem Gesamtkomplex integriert sind. Alternativ können entsprechende Schnittstellengeräte - bzw. Schnittstellenmittel - aber auch direkt in Installationsgerate (Sensoren/Aktoren) eingebettet werden, so dass es in einer Vielzahl oder maximal in jedem Teilnehmer des Bussystems 1 zu finden ist. In diesem Fall kann eine Vernetzung parallel oder alternativ zur Vernetzung des Bussystems über die Nah- oder Fernbereichs-Funk-Kommunikationsschnittstelle erfolgen. 



   Zusammenfassend seien nochmals die besonderen bzw bevorzugten Eigenschaften der erfin- dungsgemässen Gateway-Einrichtung wie folgt genannt' 

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Kommuniziert über Bluetooth beinhaltet eine Java-Virtuell-Maschine kann Java-Programme interpretieren ist JINI-fähig (JINI = Java Intelligent Network Interface; JINI definiert eine Initiative zum 
Aufbau einer Infrastruktur, basierend auf Java Technologie, die "spontanes Networking" ermöglicht und dabei den Zugriff auf und die Verteilung von Nerzwerkdiensten vereinfacht. 



   Spontanes Networking ist dabei die Fähigkeit, die Kommunikation dynamisch, ohne Konfi- gurations- und Installationsarbeiten, über das Netzwerk aufzubauen sowie Dienste zwi- schen jeder Hardware und Software des Netzwerkes auszutauschen und gemeinsam zu benutzen) unterstützt UMTS-Standard zur Fern-Datenübertragung.

Claims (10)

1. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele be- schränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merk- malen aller insgesamt Einzelmerkmalen definiert sein.

   PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektro-Installationssystem mit einem Bussystem (1) zur Signalübertragung zwischen In- stallationsgeräten (2,4) und mindestens einer bezüglich einer Funktionsstruktur der Instal- lationsgeräte (2,4) programmierbaren Steuereinheit (6) gekennzeichnet durch ein an das Bussystem (1) anschliessbares Schnittstellengerät (10), welches eine erste Schnittstelle (12) zu dem Bussystem (1) und mindestens eine zweite Schnittstelle (14; 18) zu einem Kommunikationssystem (16;

   N/F) sowie eine Gateway-Einrichtung (20) aufweist, die über die Schnittstellen (12,14) einen Datenaustausch zwischen dem Bussystem (1) und dem Kommunikationssystem (16) ermöglicht, wobei mittels der Gateway-Einrichtung (20) des Schnittstellengerätes (10) ein Kommunikationsgerät (22) des Kommunikationssystems (16) als Steuergerät zum Steuern jeweils mindestens eines der Installationsgeräte (2,4) des Bussystems (1) entsprechend der jeweiligen Funktionsstruktur verwendbar ist.
2. 2. Elektro-Installationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Ga- teway-Einrichtung (20) des Schnittstellengerätes (10) die Funktionsstruktur der Installati- onsgeräte (2,4) des Bussystems (1) an ein Kommunikationsgerät (22) übertragbar und dort vorzugsweise visuell und insbesondere in Form eines Befehlsmenüs anzeigbar ist.
3. 3. Elektro-Installationssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationssystem (16) drahtlose, über ein Funknetz verbindbare Teilneh- mergeräte, wie Mobiltelefone (22), PDA's (24), Rechner (26) und/oder sonstige Periphe- negeräte, umfasst, wobei insbesondere Mobiltelefone (22) über das Schnittstellengerat (10) als universelle Steuer- und Anzeigegeräte zur Steuerung der Installationsgerate (2,4) des Bussystems (1) verwendbar sind.
4. 4. Elektro-Installationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnittstellengerät (10) ausser der ersten Bussystem-Schnittstelle (12) die zweite Schnittstelle (14) zu einem Nahbereichs-Kommunikationssystem (N) und eine dntte Schnittstelle (18) zu einem Fernbereichs-Kommunikationssystem (F) aufweist.
5. 5 Elektro-Installationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnittstellengerat (10) einen Mikroprozessor oder Mikrocontroller, einen Spei- cher für die Funktionsstruktur sowie vorzugsweise Bedien- und/oder Anzeigemittel auf- weist.
6. 6. Elektro-Installationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnittstellengerät (10) zumindest mit dem jeweiligen Kommunikationsgerät (22) unter Einsatz einer plattformunabhängigen Programmiersprache, insbesondere JAVA, kommuniziert.
7. 7 Elektro-Installationssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Nahbereichs-Kommunikationssystem (N) ein intelligentes, selbst-datenabglei- <Desc/Clms Page number 5> chendes Funksystem umfasst, insbesondere Bluetooth.
8. 8. Elektro-Installationssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fernbereichs-Kommunikationssystem (F) mit einem Multifunktions-Mobilfunkstan- dard, insbesondere UMTS, arbeitet.
9. 9 Elektro-Installationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnittstellengerät (10) eine Einrichtung zur Erkennung eines geeigneten Kom- munikationsgerätes (22) aufweist, bei dessen Erfassung selbsttätig mit dem Kommunikati- onsgerät (22) eine Verbindung aufgebaut wird, die jeweilige Funktionsstruktur der Installa- tionsgeräte des Bussystems (1) zum Aufbau einer Menü- oder Bedienoberfläche übermit- telt wird und nachfolgende Steuersignale des Kommunikationsgerätes (22) an das Bussy- stem (1) weitergegeben werden.
10. 10 Schnittstellengerät für ein Elektro-Installationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, zum Herstellen einer Datenverbindung zwischen dem Elektroinstallations-Bussystem (1) und dem Kommunikationssystem (16), gekennzeichnet durch eine mit dem Bussystem (1) verbindbare, erste Schnittstelle (12) und mindestens eine zweite, mit dem Kommunikati- onssystem (16; N/F) verbindbare Schnittstelle (14; 18) sowie eine die Schnittstellen (12, 14,18) verbindende Gateway-Einrichtung (20).

    HIEZU 1 BLATT ZEICHNUNGEN