CN118176090A - 与手持器具机械联接和通信的能够密码通信的令牌 - Google Patents

Abstract

一种用于工匠装备(104)的工匠器具(102)的令牌(100)，其中，所述令牌具有：处理器(106)，处理器被设计用于与工匠装备(104)的不同的工匠器具(102)特别是在控制技术方面相配合；密码单元(108)，所述密码单元被设计用于以密码方式传递令牌(100)；以及机械联接装置(110)，机械联接装置被设计用于与工匠装备(104)的不同的工匠器具(102)机械联接，其中，令牌(100)被设计用于：当机械联接装置(110)与工匠器具(102)机械联接时，借助处理器(106)与所述的工匠器具(102)交换数据，特别是控制所述工匠器具(102)。

Description

与手持器具机械联接和通信的能够密码通信的令牌

技术领域

本发明涉及一种用于工匠装备的工匠器具的令牌、一种令牌结构、一种工匠装备以及一种借助令牌来操作工匠装备的工匠器具的方法。

背景技术

传统的手持器具由用户直接控制。例如，通过用户将合适的钻头插入钻机然后操作钻机上的操作按钮来控制钻机。如果没有专业知识的用户使用这种手持器具执行精细的做工任务，则可能发生不正确的操作、不期望的结果以及操作安全风险。

DE 10258900 A1公开了一种用于拧紧螺钉部件的电动螺丝刀，具有由设置在电动螺丝刀上的自供能的电源提供电压的螺丝刀马达、至少三个设置用于在旋入期间监控旋拧参数的测量装置、即扭矩传感器，用于测量螺丝刀马达产生的拧紧扭矩；旋转角度传感器，用于从预定测量位置开始测量当前旋入角度；以及电流传感器，其可以用于测量螺丝刀马达的驱动电流。此外，设置有监控电子器件，如果同时紧固扭矩、旋入角度和驱动电流均在预定的、相对应的额定参数窗口内，则监控电子器件关断螺丝刀马达。

传统的手持器具已达到其极限，特别是当使用手持器具执行困难或不寻常的加工任务时。

发明内容

本发明的一个目的是：能够以简单、安全且防错的方式操作手持器具。

该目的通过具有根据独立权利要求的特征的主题来实现。其他的实施例在从属权利要求中示出。

根据本发明的实施例，提出一种用于工匠装备的工匠器具的(特别是用于控制工匠器具的)令牌，其中，令牌具有：处理器，该处理器被设计用于特别是在控制技术方面与工匠装备的不同的工匠器具；密码单元，密码单元被设计用于以密码的方式传送令牌；以及机械联接装置，机械联接装置被设计用于与工匠装备的不同的工匠器具进行机械联接，令牌被设计用于：当机械联接装置与工匠器具机械联接时，借助处理器与所述的工匠器具交换数据，并且特别是控制所述的工匠器具。

根据本发明的另一实施例，提供了一种令牌结构，其具有多个具有上述特征的令牌，其中，不同的令牌具有不同级别的功能。

根据本发明的另一实施例，提供了一种工匠装备，工匠装备具有具备上述特征的令牌和多个工匠器具，其中至少一些工匠器具具有用于与令牌的机械联接装置机械连接的机械容纳装置，令牌被设计用于与如下的工匠器具与用户相关地交换数据，特别是控制所述工匠器具，令牌的机械联接装置与所述工匠器具的机械容纳装置机械联接。

根据本发明的另一实施例，借助具有上述特征的令牌提供了一种用于操作工匠器具的方法，该方法包括：将令牌的机械联接装置与所选出的工匠器具的机械容纳装置的机械联接，以及在机械联接之后，与所述工匠器具交换数据，并且特别是借助处理器来控制工匠器具。

在本申请的范围中，“令牌”尤其可以理解为识别标记，该识别标记可以在令牌和工匠器具之间形成功能联接。这样的识别标记可以用在所联接的系统中，该所联接的系统可以包括令牌、与令牌机械联接的工匠器具以及可选的一个或多个工具或节点。特别是，令牌可以是用于识别和/或认证可被分配令牌的用户的硬件部件。令牌可以是电子令牌并且例如可以提供与处理器相关的控制、监视和/或通信功能。

在本申请的范围中，“工匠器具”尤其可以被理解为由工匠在做工活动期间使用的装置。在此，尤其可以是电气手持器具(例如电动螺丝刀)、(特别是非电动)工具(例如锤子、钳子、锉刀、螺丝刀或钻头)或具有多个工具或工具元件的工具组(例如带有钻头的钻头箱或带有批头的批头箱)、储放系统(例如工具箱)、耗材(例如螺栓锚或带有螺钉的盒子)和/或车辆(例如，工匠可以将其设备运输到工作现场的机动车辆、叉车或工具车)和/或其他工匠器具(例如梯子)。工匠器具也可以是蓄电池组或蓄电池组与加工装置(例如钻机上的钻孔模块)之间的适配器。例如，可以将令牌插入这样的蓄电池组或适配器中。

在本申请的范围中，“手持器具”尤其可以被理解为可以由用户手动操作和携带并且可以用来完成工匠任务(例如加工基底)的便携式设备。手持器具可以有利地是能够借助由电力产生的驱动力来操作的电气手持器具。这种电气手持器具可以通过特别是借助令牌提供的电控制信号来控制。特别地，可以通过手持式装置以及通过施加呈纵向力形式和/或扭矩形式的驱动力在基底中钻孔，和/或可以将呈纵向力形式和/或扭矩形式的驱动力施加到需要安置于基底中的固定元件。例如，手持器具可以被设计成转动驱动加工装置进而转动驱动钻头和/或固定元件。电气或电动手持工具的示例是电动螺丝刀、电钻、螺丝刀、脉冲螺丝刀、棘轮螺丝刀、钻机、冲击螺丝刀(尤其是电动冲击螺丝刀)和锤钻。

在本申请的范围中，“工匠装备”尤其可以理解为具有多个工匠器具的套件，工匠将工匠器具组合使用以完成做工任务。例如，工匠装备可以包含至少十个、特别是至少一百个工匠器具。

在本申请的范围中，术语“处理器”尤其可以被理解为意指可以包含算术单元和/或控制单元和/或可以被设计用于数据处理的电子实体。特别地，这样的处理器可以对与令牌机械联接的工匠器具产生控制效果，从而设置工匠器具(特别是手持器具)的操作或操作方式。特别地，处理器可以控制工匠器具或其一部分的操作或操作方式的设定，特别是基于令牌的用户的用户资料来控制。令牌与工匠器具之间和/或令牌与另一节点(特别是另一节点或中央控制装置)之间的控制逻辑可以例如根据主从架构或根据对等架构或者说点对点架构来执行。令牌的处理器可以替代地或附加地承担其他功能，例如评估令牌的传感器的传感器信号、控制经由通信网络与另一节点的通信等。处理器可以例如通过处理器构件、多个处理器构件或处理器构件的一部分来实现。

在本申请的范围中，“密码单元”可以特别地理解为使得能够在令牌和能够与之通信联接的节点(例如与令牌机械联接的工匠器具和/或令牌在其中被通信联接的通信网络的另外的节点)实现加密通信的实体(特别是自己的硬件部件或其他硬件部件的一部分，例如处理器)。例如，密码单元可以是计算机芯片的密码引擎。特别地，密码单元可以加密和/或解密(特别是电或电磁)信号。例如，令牌与一个或多个工匠器具和/或另外的节点以密码方式的通信可以基于密钥和/或加密算法的使用。因此，密码单元可以用于令牌与机械联接到其上的工匠器具和/或经由通信网络(例如公共因特网)与另一实体以密码方式的通信。这种以密码方式的通信提高了数据安全性。

在本申请的范围中，“机械联接装置”尤其可以理解为令牌的物理结构或形状因数，所述物理结构或形状因数可以例如以型面锁合和/或摩擦锁合的方式与工匠器具的相应的物理结构联接，从而在令牌和工匠器具之间构造特别是临时的且明确的机械连接。例如，令牌可以插入到工匠器具的相应成型的容纳开口中，以便机械联接令牌和工匠器具。在此，机械联接装置可以被设计用于通过简单地与工匠器具形成机械联接来同时产生令牌和手持器具之间的可通信的联接。

在本申请的范围中，令牌结构的令牌的“不同级别的功能”可以特别是理解为：令牌结构的不同令牌都分别实现一定的功能(例如处理器功能、传感器功能和/或通信功能)，尽管具有不同的形式、强度和/或多样性。例如，关于传感器功能，较低级别功能的令牌可以包括用户验证传感器，而较高级别功能的令牌可以另外包括GPS传感器。

根据本发明的实施例，提供了一种通用令牌，用于选择性地与工匠装备的多个工匠器具中的相应的一个通信并且必要时加以控制，其中，通过将令牌与特定工匠器具机械联接，在令牌和所述工匠器具之间形成通信连接，这实现了数据交换和控制。因此，通过简单地执行将令牌与选定的工匠器具机械联接的直观过程(例如通过将令牌插入工匠器具的容纳开口中)，用户可以将令牌分配给要控制的工匠器具，不需要更多的用户动作用以将令牌和工匠器具相对应和可通信或者可控制地联接。令牌和与其机械联接的工匠器具之间优选加密的进而安全的通信在构成机械联接之后实现可靠的数据通信或控制。还可以通过在令牌和工匠器具之间建立有针对性的机械连接来增加操作安全性，以便在令牌和工匠器具之间形成(特别是单向或双向)数据交换联接或控制联接。因此，(优选是与用户相关的)令牌的所有者可以准确地定义哪个工匠器具应该与令牌交换数据或被控制。令牌可以有利地用作工匠装备(例如机器停放位置)中的每个工匠器具(例如钻机、梯子、存储架或叉车)中的通用电子钥匙，以便对该工匠器具进行访问控制和/或操作控制，或与该工匠器具有针对性地交换数据。借助根据本发明实施例的令牌，还可以后续装备传统的工匠器具以提供因特网连接可能性。

下面介绍令牌、令牌结构、工匠装备和方法的附加的示例实施例。

根据示例实施例，令牌可以设计为插接元件，以插入工匠器具的容纳开口中。设计为插接元件的令牌插入由此选择的工匠器具的容纳开口的过程才直观地触发令牌与工匠器具之间的可控连接的构成。例如，设计为插接元件的令牌的几何形状可以与工匠器具中的容纳开口的几何形状相反。然后可以根据钥匙-锁原理形成令牌和工匠器具之间的连接，以建立可通信的联接。通过将令牌插入工匠器具的容纳开口中，可以在操作工匠器具时保护令牌免受环境影响。例如，可以保护设计为钻机的工匠器具的容纳开口中的令牌免受钻机运行期间释放的钻屑的影响。

根据实施例，令牌可以被设计为盘、特别是圆盘，其直径在1cm至10cm的范围内、特别是在2cm至5cm的范围内。令牌还可以被设计为边长在1cm至10cm范围内、特别是在2cm至5cm范围内的长方形(特别是平坦长方形)。设计为小盘的令牌可以由用户便利地携带，并且允许以节省空间的方式与工匠器具形成机械联接。另外，使令牌构成为具有所提到的尺寸的圆盘，这使得在令牌的表面上实现对令牌的用户加以验证的传感器、特别是指纹传感器。对于用户，通过将手指放在指纹传感器上，就可以足够实现自验证，自验证可以是在令牌和工匠器具之间构成可控联接的前提，用户来自验证可能就足够了。在进行验证之后，然后可以在令牌中检查所验证的用户用以控制联接到令牌的工匠器具的授权。在检查成功后，可以开始控制；如果检查不成功，可以停止控制。

根据实施例，机械联接装置可以被设计用于能够在机械联接之后从工匠器具上取下令牌。按照这种方式，想要使用工匠器具的用户可以将分配给其令牌与工匠器具机械联接，并且在结束使用之后，再次从工匠器具上取下令牌。工匠器具可以被设计用于，仅当存在与令牌的机械联接时允许通过令牌来控制工匠器具或者甚至使用工匠器具。

根据实施例，机械联接装置可以具有机电接口，特别是对于不同的工匠器具通用的机电接口。在此，机电接口可以被理解为：令牌的机械联接装置和工匠器具的相应的机械接收或连接装置之间的机械连接的构成同时导致令牌和工匠器具之间的电联接的形成。然后，通过令牌和工匠器具的例如型面锁合的联接也可以实现电控制信号从令牌的电接触部到工匠器具的电接触部的传输。这样的工匠装备在操作流程中特别是防错的。

根据实施例，令牌可以被设计用于，当机械联接装置与工匠器具机械联接时与工匠器具形成通信连接、特别是非接触式或基于接触的通信连接。参考关于令牌和工匠器具之间的机电联接的上述实施例，令牌和工匠器具之间的基于接触的电通信优选地仅当形成机械连接时才可能实现。这允许用户通过直观的连接过程保持控制程度。替代地，只能通过在令牌和工匠器具之间形成机械联接来建立令牌和工匠器具之间的非接触式通信连接。例如，只有通过将令牌插入工匠器具中，才能将令牌的无线应答器(例如RFID标签)带到工匠器具的应答器读取设备(例如RFID读取设备)的可读距离内。例如，这可以通过使用用于令牌和工匠器具之间进行无线通信的短距离通信协议(例如，NFC、近场通信)来实现。

根据实施例，令牌可以具有至少一个传感器，特别是选自由以下装置组成的组：用户验证传感器、陀螺仪传感器、位置传感器、温度传感器、声压传感器、振动传感器、加速度传感器、定位传感器、电流传感器、电压传感器以及用于测量电场和/或磁场的传感器。令牌可以特别有利地配备有用户验证传感器，例如指纹传感器或面部识别传感器。当设计为指纹传感器时，用户只需将手指放在令牌上即可自我验证。在令牌与工匠器具构成机械联接之后，然后可以基于用户的借助传感器识别的身份来确定用户是否能够或被授权操作工匠器具，如果是的话，则可以确定用户对工匠器具的使用是否受到一定的限制或有特别之处。对工匠器具的操作的与用户相关的设定可以有利地基于借助传感器识别的用户的用户资料来执行，该用户资料可以例如存储在令牌中或者可以从令牌经由通信网络调用。替代地或附加地，令牌可以具有陀螺仪传感器。这种陀螺仪传感器可以是对加速度、转动运动或位置变化做出反应的加速度传感器。例如，此类信息可用于控制工匠器具。例如，如果包括令牌的工匠器具掉落，则陀螺仪传感器可以检测到冲击，并且可以关断工匠器具。替代地或附加地，令牌的至少一个传感器可以具有位置传感器、例如GPS传感器。以这种方式，令牌可以确定：令牌和与之机械联接的工匠器具当前处在什么位置。例如，工匠装置的操作可以被限制在特定位置或位置区域(例如，特定的施工地点)。如果位置传感器识别到：令牌和工匠器具在这样的被允许的空间区域之外，则令牌能够操控工匠器具，以禁止在未经授权的空间区域中对其进行操作。这提高了对工匠器具的保护，以防误用。温度传感器也可以在令牌中实现。例如，当检测到的温度超出工匠器具的允许的操作范围时，则在控制技术方面使得与令牌相联接的工匠器具的使用可以变得不可能。当例如要借助手持器具设置化学锚栓时，但环境温度在设置化学锚栓的认可温度范围之外，则可以禁止化学锚栓的设置。

根据实施例，令牌可以具有至少一个通信天线，特别是选自由GPS(全球定位系统)天线、BLE(蓝牙低能量)天线、超宽带(UWB、超-宽带)天线、蓝牙天线、WLAN(无线局域网)天线和窄带物联网(IoT)天线。借助这样的通信天线，令牌经由通信网络的无线通信是可行的，这实现了在使用经由通信网络传输的数据的情况下，进一步精细地控制与令牌机械联接的工匠器具。

根据实施例，处理器可以选自由蓝牙处理器、窄带物联网(IoT)处理器、长期演进(LTE)处理器、5G处理器和NFC(近场通信)处理器组成的组。替代地或附加地，处理器可以根据另一现有或未来的通信协议来操作。

根据实施例中，令牌可以有一个供能装置。例如，(例如可更换的)干电池或(特别是可充电的)蓄电池可以集成到令牌中。为令牌配备供能装置的优点是：令牌具有独立于其他实体的自给自足的供能机制。例如，即使在未联接到工匠器具的状态下，令牌也可以通过通信网络与另外的节点通信。替代地，令牌可以没有这样的供能装置并且通过由工匠器具提供的能量来操作。例如，当在令牌和工匠器具之间构成机械联接时，可以在令牌和工匠器具之间形成感应或导电联接，通过该联接可以向令牌提供来自蓄电池或工匠器具的电网连接部的电能。

根据实施例，令牌可以具有被设计用于借助通信网络进行通信的通信装置。特别地，令牌可以被设计用于在使用密码单元的情况下以密码的方式通信。例如，通信可以经由公共因特网、经由内联网和/或经由移动无线电网络进行。这样的通信装置可以包括例如发射和/或接收天线以及相关联的处理器资源，其使得能够例如根据通信网络的通信协议与这样的通信网络的一个或多个另外的节点进行无线通信。以这种方式，除了控制与其机械联接的工匠器具之外，令牌还可以与一个或多个另外的节点进行单向或双向通信，例如下载(Download)和/或上传(Upload)信息。例如，从可通信联接的节点到令牌的信息下载可以包括用户资料的下载或由用户借助与令牌机械联接的工匠器具执行的加工任务的过程控制。例如，从令牌到通信联接节点的信息上传可以包括跟踪数据的上传，该跟踪数据使得能够追踪令牌和/或与其联接的工匠器具的操作，以用于记录目的和/或用于质量监控目的。记录与令牌联接的手持器具对加工任务的完成的操作数据也可以从令牌上传到联接以进行通信的节点。

根据实施例，令牌可以被设计用于，借助通信装置与通信网络的至少一个可通信联接的节点进行通信，该可通信联接的节点选自由另一令牌、具有其上存储的App(其可以被配置用于与令牌通信)的便携式用户终端、中央控制装置(例如用于集中管理或控制工匠装备的工匠器具)、以及用于补充订购用以操作工匠器具的耗材的补充订购装置的组。根据一种设计，多个令牌可以彼此通信。例如，第一令牌可以与第一工匠器具(例如诸如锤钻之类的手持器具)机械联接，并且第二令牌可以与第二工匠器具(例如诸如护目镜的作业保护装备)机械联接。如果例如对于手持器具的操作规定使用作业保护装备，则可以根据两个分配的令牌之间的通信来进行手持器具的调试，该通信记录分配给第一令牌的手持器具的用户正在携带将作业保护装备分配给第二令牌。然而，用户还可以从配备有相应软件的便携式用户终端(例如移动无线电设备)并因此从远程位置来控制工匠器具。为此，用户终端和令牌可以经由通信网络彼此通信。如果需要的话，令牌还可以使用用户终端的资源、例如照相机资源来控制工匠器具。此外可行的是：中央控制装置可以例如以用户资料的方式控制多个分散的工匠器具，分散的工匠器具的各个用户能够以特定于用户的方式使用一定的工匠器具。换句话说，用户的用户资料可以存储在中央控制装置处。如果与工匠器具机械联接的令牌想要使得由该令牌识别的用户能够使用该工匠器具，则该令牌可以通过与中央控制装置通信来实现对相关用户的用户资料的访问，并且仅当所识别的用户对工匠器具的使用与用户资料一致，则允许该用户使用工匠器具。例如，链锯的使用可以取决于用户的相应的资格或培训，这反映在用户资料中。另外，机械联接到工匠器具的令牌也可以识别对补充订购耗材的补充订购要求并将其传输到可通信联接的补充订购装置。例如，这样的令牌可以机械联接到容纳耗材的容器并且可以(例如借助传感器)识别耗材从该容器的连续取出。例如，如果耗材的剩余库存下降到预定阈值以下，则可以由令牌发起或触发补充订购，具体而言是通过令牌与补充订购装置的直接或间接通信来实现。

根据实施例，令牌可以被设计用于：借助通信装置从通信网络的可通信的联接的节点下载数据组、特别是定义工匠器具的操作流程的数据组和/或定义令牌的用户的用户资料的数据组。可通信的联接可以例如是有线的(例如通过至少一根电线电气地或通过光导光学地)或无线的(例如通过传输电磁辐射，诸如可见光、红外光或高频辐射)。所提到的和/或其他数据可以存储在通信网络中的中央位置处，例如存储在用于控制或管理多个工匠器具的中央控制装置处，并且因此以总体高效的资源利用存储。在必要时，分散的、例如机械联接到工匠器具的令牌可以通过通信网络从中央控制装置或另一个节点调用数据。通过调用定义工匠器具的操作流程的数据组，令牌可以接收用于相应地控制工匠器具以执行所述操作流程并随后相应地控制工匠器具的控制信息。例如，将固定元件(例如螺钉)设置到基底中可能需要施加一定的扭矩，令牌可以通过通信网络调用该扭矩的大小。由令牌验证的用户也可能受到关于与令牌机械联接的工匠器具的使用的一定的限制，使得特定的用户借助令牌对工匠器具的使用仅根据相应的用户资料被允许，令牌可以通过通信网络下载用户资料。

根据实施例，令牌可以被设计用于借助通信装置将数据组、特别是包含工匠器具的操作的操作结果和/或操作参数的数据组上传到通信网络的可通信的联接的节点。例如，借助工匠器具完成的加工任务(例如，将固定元件设置在基底中)能够以数据组的形式记录，并作为操作结果传输到通信网络的节点(例如，中央管理或控制装置)。这允许以后出于文档和/或质量保证目的进行追踪。例如，在拧入螺钉时由电动螺丝刀施加的实际扭矩可以作为与加工任务的完成相关的操作参数来传输。

根据实施例，处理器可以被设计用于根据令牌的用户的用户资料、特别是根据用户授权资料来控制与令牌联接的工匠器具的操作。在用户资料中，可以针对特定用户调节关于一定的工匠器具、特别是关于一定的电气手持器具、工具和/或耗材的使用授权、使用禁止和/或使用限制。

根据实施例，令牌可以具有其中存储用户资料、特别是用户授权资料的存储装置。这种存储装置可以是例如半导体存储芯片形式的电子存储器，其形成令牌的一部分。当与分配给令牌的用户相关的用户资料和/或用于控制工匠器具以处理特定加工任务的控制数据在本地存储时，将与令牌和可与之通信联接的节点之间的数据传输相关联的耗费可以保持得很低。

根据实施例，处理器可以被设计用于：当使用令牌提前执行的用户验证获得了验证的用户被授权操作工匠器具的结果时，则仅释放对与令牌联接的工匠器具的操作。通过在将工匠器具投入运行之前使用令牌，检查所验证的用户(例如通过诸如指纹传感器的用户验证传感器)是否被授权和/或能够使用工匠器具，并且通过确保该用户使用工匠器具的释放与工匠器具的期望使用和用户的用户资料之间的兼容性相关，则可以改善操作工匠器具时的操作安全性。

根据实施例，不同功能级别的令牌可以具有不同功能级别的传感器。例如，较低功能级别的令牌可以具有比较高功能级别的令牌(例如除了用户验证传感器之外还具有位置传感器)更少数量的传感器(例如仅有用户验证传感器)。还可以在令牌中实现具有更高水平功能的传感器(例如，也能够确定空间方向的定位传感器)，与传感器(例如没有传感检测空间方向的定位传感器)相比，为具有较低功能级别的令牌提供了进一步的附加功能。

根据实施例，不同功能级别的令牌可以包括不同功能级别的处理器。例如，具有较高功能级别的令牌可以具有比具有较低功能级别的令牌更高性能的处理器(例如，具有更高的时钟频率和/或具有更多数量的CPU核心)。对于具有更高功能级别的令牌来说，除了基本处理器(例如微处理器)之外，还可以提供另外的处理器，例如无线电芯片。

根据实施例，不同功能级别的令牌可以具有不同功能级别的通信天线。例如，在较低功能级别的令牌中，可以比在较高功能级别的令牌中提供更少数量的通信天线(例如，仅一个通信天线)，例如除了用于根据第一通信协议(例如蓝牙)进行通信的第一通信天线之外，使得第二通信天线能够根据第二通信协议(例如WLAN)进行通信。

根据实施例，工匠器具可以具有选自由以下元件组成的组中的至少两个不同的元件：电气或电动的手持器具(例如钻机)、工具(例如钻头)或工具组(例如钻箱中的钻组)、储放系统(例如箱子或工具箱)、耗材(例如螺栓锚或一盒销钉)和车辆(例如客车或叉车)。根据优选实施例，多个手持器具、多个工具和/或工具组、多个储放系统、多个耗材和多个车辆可以作为工匠器具进行管理。根据具有多个令牌和多个不同类型的工匠器具的配置，其中各个令牌可以机械联接到任意工匠器具并由此进行有效连接，创建了复杂且任意可扩展的模块化系统，这是一种高效且运行可靠的管理方式，也使得多个工匠器具得以实现。通过允许相应的令牌和机械联接到其的工匠器具之间的通信和/或不同令牌和/或相关通信网络中的至少一个另外的节点之间的通信，一个巨大的、多样化的和空间分散的工匠器具组成的系统(例如企业的机器仓库或工匠器具)必须以防错、操作安全和防误用的方式进行管理。

根据实施例，工匠器具中的至少一个可以被设计为选自由钻机、电动螺丝刀、电动钻/螺丝刀、旋转螺丝刀、脉冲螺丝刀组成的组的电气或电动手持器具。螺丝刀、棘轮螺丝刀、冲击螺丝刀、特别是电动冲击螺丝刀、锤钻、有线手持器具和以压缩空气操作的手持器具。

附图说明

下面，参考附图详细介绍本发明的实施例。

图1示出根据本发明实施例的具有工匠器具和令牌的工匠装备，其在通信网络中与额外的、可通信的节点相联接。

图2示出根据本发明的实施例的具有相关联的存储和再充电装置的令牌。

图3示出根据本发明实施例的令牌。

图4示出根据本发明另一实施例的工匠装备的部件。

图5示出根据本发明实施例的具有工匠器具和令牌的工匠装备，工匠器具和令牌在通信网络中联接。

在不同附图中，相同或相似的部件设有相同的附图标记。

具体实施方式

在参考附图介绍本发明的实施例之前，应当解释本发明的实施例的一些一般方面。

根据实施例，令牌可以与(例如工具机)的工匠器具一起使用。

在此，令牌可以设置有例如组合的电气和机械结构。准确来讲，令牌结构的不同令牌可以具有共同的基本电气和/或机械结构，但也可以在可变的附加电气和/或机械结构方面不同。令牌结构的不同令牌可以具有处理器(例如，其还可以执行后处理和/或数据压缩任务)、通信装置和密码单元(特别是解密器)作为固定的结构部分。令牌结构中的不同令牌的可变比例可以例如在至少一个传输/接收单元、至少一个天线和/或至少一个传感器方面具有区别。相应的令牌可以被设计为可以具有包装部件、一个或多个插槽、与电池的兼容性和/或导体适配器的物体。令牌也可以由外部电源供电。根据实施例，令牌系统可以在使用授权方案、特别是使用个性化授权方案的情况下来执行对工匠器具(特别是间接)的控制。

令牌结构中的令牌可以具有不同级别的功能，因此可以分配给不同的世代。例如，具有第一级功能的令牌可以在处理器技术方面或在通信方面作为可BLE的令牌配备有受限的传感器件(例如仅配备有温度和振动传感器)。例如，利用这样的令牌可以用于从通信网络的中央节点下载数据表。例如，可以根据当前环境温度来借助分配给令牌的工匠器具来执行加工任务。例如，只有在确保最低加工温度的情况下才可以允许化学锚栓的固定。例如，第二代令牌可以在处理器技术或通信方面设计为超宽带令牌，也可以配备有陀螺仪传感器。例如，这样的陀螺仪传感器可以检测手持器具(例如钻机)掉落在地面上的情况，然后可以自动关断手持器具。第三代令牌又可以额外配备NB IoT(窄带物联网)功能以及GPS传感器。因此，第三代令牌能够确定令牌和与之机械联接的工匠器具的位置，并且仅在所确定的位置被允许的用于工匠器具被预期操作的情况下，才释放对工匠器具的操作。例如，只有当挖掘机位于特定的施工现场时，挖掘机的调试才能获得允许的。由此，可以禁止误用。

根据本发明的实施例，令牌形成用于工匠器具的受控操作的系统的基本单元。这样的令牌可以具有固定的组成部件(特别是具有微控制器、解密器)，其可以包含在令牌结构的每个令牌中。此外，令牌结构的每个令牌能够实现与工匠器具的机电连接(特别是提供用于与工匠器具电联接的一个或多个电接触部)。另外，令牌结构的令牌可以具有可变的比例，对于不同的令牌该比例可以不同。这种可变的比例可以包括为令牌配备一个或多个传感器(例如指纹传感器、陀螺仪、GPS传感器、UWB传感器、温度传感器)、至少一个无线电芯片(例如根据蓝牙低功耗、蓝牙、NB-IoT配置)、LTE Cat.M、5G、NFC)和/或至少一个天线(例如根据2.5GPS、BLE、UWB、NB-IoT配置)。可选地，令牌可以配备其自己的电源，例如干电池或蓄电池。

具有所介绍的属性的一个或多个令牌可以形成工匠装备的系统的一部分，该系统还可以包括工匠器具(例如电动钻、工具、箱子、架子等)。软件部件(例如物联网云软件、App等)也可以是此类系统的一部分。

根据本发明的实施例，令牌优选地具有机械联接装置，该机械联接装置可以被设计为机电联接件。该机械联接装置可以插在工匠器具(例如手持器具、工具、箱子、架子等)的机电联接器中或之上。还可以将令牌的机械联接装置安装在为此目的而设置的壳体(例如跟踪器)上或其中，或者安装在其他工具(例如用于填充空喷雾罐等的装置)上或其中。

在操作期间，令牌可以与工匠器具或插入令牌的其他装置通信。按照这种方式，令牌就可以确定该令牌位于哪个物体上或其中。因此，所有物体的统一总线是有利的。这确保了在工匠装备的复杂系统(例如，公司的机器园区或工匠装备)中，每个令牌都可以与每个工匠器具建立机械和通信连接(特别是控制连接)。更一般来讲，工匠装备中的所有工匠器具都可以配备机械上相同设计的机械联接装置，所有这些械连接装置都能够实现与同一令牌的可选的联接。换句话说，令牌可以作为模块插入到所有这些物体中。

根据实施例，令牌可以将文档和/或控制信号传输到其中已插入令牌的工匠器具(例如电钻)。替代地或附加地，令牌可以下载与连接到手持器具的附加工具(例如工具、适配器等)相关的文档。令牌还可以下载与要利用工匠器具(例如混凝土锚固件)加工的工件相关的文档，并因此相应地控制工匠器具(例如控制在混凝土锚栓中钻孔和/或旋入的速度)。

优选地，令牌可以下载工匠器具(例如，手持器具、工具、手提箱、架子等)的授权，使得工匠器具只能在特定空间区域内操作(例如，只能在施工地点上操作钻孔机)。为此，例如，可以在令牌或相关工匠器具中实现提供当前位置信息的GPS传感器。

特别地，根据本发明的实施例，令牌可以下载工匠器具(例如手持器具、工具、手提箱、架子等)的授权，使得工匠器具只能由特定的人使用或操作(例如仅限经过培训的人员)。特别是，令牌可以下载工匠器具的授权，使得工匠器具只能在一定的个人防护装备的情况下进行操作。

令牌可以控制与其机械连接的工匠器具，例如打开或关闭吸尘器。例如，当钻机打开时，令牌还可以触发钻机除尘系统打开，使得用户不需要另一只手来打开相关的吸尘器。

根据一个实施例，令牌可以配备有光学传感器(例如照相机或激光扫描仪)以识别用工匠器具加工的产品或形体(例如墙壁或螺钉)。

令牌还可以从与其联接以进行通信的通信网络的节点下载关于产品的产品信息。然后，令牌或与其机械联接的工匠器具知道如何加工产品，例如需要施加多大扭矩。

根据本发明实施例的令牌能够以可通信的方式与至少一个其他实体(特别是至少一个另外的令牌、中央控制装置、补充订购装置、便携式用户终端等)联接。这可以通过根据相关联的通信协议实现通信而经由相关联的通信网络来完成。根据本发明的实施例，可能的通信网络尤其可以是WLAN(无线局域网)通信网络、LAN(局域网)通信网络、PAN(个域网)通信网络、LPWAN(低功耗广域网)通信网络和/或SIM(用户身份模块)通信网络(特别是eSIM、nuSlM或nanoSlM)。

令牌优选地具有到通信网络(特别是公共因特网和/或内联网)的无线电连接。为此，令牌可以配备例如WLAN天线(例如范围可达5m)。

根据本发明实施例的令牌可以联接到工匠器具，使得其可以通过无线电连接或有线连接进行通信。优选地，这样的令牌能够以模块化、可互换的方式插入到各种工匠器具中，例如电气或电动手持器具(例如电钻、电池、适配器)、工具、储放系统(例如手提箱、架子)等等。例如，令牌可以具有跟踪器的壳体。

根据本发明的实施例，令牌可以优选地具有机电接口，该机电接口可以机电方式连接到多个工匠器具的恒定的机械连接接口。

根据本发明的实施例，令牌可以从通信联接的节点下载文档或数据组。例如，可以使用下载的文档或数据组来执行对机械联接到令牌的工匠器具的控制。替代地或附加地，根据本发明的实施例，令牌可以将文档或数据组上传到联接到令牌以进行通信的节点(例如错误消息、状态信息、传感器数据)。

令牌可以有利地在云上的用户系统中加载针对工匠器具的授权，并且基于此来阻止或相应地控制工匠器具等。

特别地，根据实施例，令牌可以支持由不同功能级别的令牌构成的令牌结构的不同变体中的不同技术。例如，第一代令牌只能支持蓝牙，并且只有温度传感器和振动传感器作为传感器。第二代令牌还可以具有NB-IoT功能，并具有陀螺仪作为传感器。GPS传感器、UWB模块和/或指纹传感器也可以包含在第二代令牌中。

令牌特别是可以连接到安装在用户的移动无线电设备上的App，例如识别工具(例如钻机)或工件(例如混凝土锚)并相应地对其控制和加工。

根据实施例的令牌与网关结合可以是有利的。替代地或附加地，令牌可以与一个或多个其他令牌保持通信连接。

根据本发明实施例的令牌还可以为相关工匠器具提供防盗保护。例如，为此目的，令牌可以配备有用户验证传感器(例如指纹传感器、面部识别传感器等)以验证合法用户。相关工匠器具的操作只能通过相应的释放的令牌来允许。如果窃贼或未经授权的用户具有包括令牌的工匠器具，则窃贼或未经授权的用户仍然无法操作工匠器具，因为这需要经由用户验证传感器来验证授权用户。

例如，表示用户授权的信息(例如授权资料)可以存储在令牌上。替代地或附加地，这样的授权信息还可以存储在通信网络中的其他地方，例如存储在云中。

例如，令牌可以从节点(特别是云)下载与用户相关的用户和/或工匠器具授权。然后，令牌可以使用这样的用户资料来根据用户资料来控制与令牌机械联接的工匠器具。令牌可以有利地在每次下载之后在本地存储关于用户授权的信息，使得该信息也可以离线使用。替代地或附加地，授权资料还可以被存储在工匠器具中(例如在加工机中和/或在蓄电池组中)。

根据实施例，令牌然后可以在处理机器和/或蓄电池组或另一工匠器具上对自身验证。

授权资料的授权还可以有利地包括特定于用户的数据，即与用户的至少一个个人特征相关的数据。例如，如果工匠器具对于(例如高龄的)用户来说太重，则可以针对该用户阻止该工匠器具。

根据本发明的实施例，令牌可以被插入到跟踪器中。这样的跟踪器可以让令牌定位在大面积的空间上。例如，这样的跟踪器可以例如通过胶合、通过磁体或通过机械锁定卡位而固定在工匠器具的机器上。例如，可以将令牌插入这样的跟踪器中。跟踪器尤其可以具有电池和用于RFID和/或WLAN和/或蓝牙的一根或多根天线，以能够经由一种或多种通信协议实现令牌的空间定位。

因此，根据本发明的实施例的令牌被配置为或可配置用于不同类型的使用：例如，可以通过经由存储在令牌上或者可从令牌中调用的用户资料向令牌分配用户，来对特定用户个性化设定这样的令牌。替代地或附加地，可以将这样的令牌与工匠器具联接，以便以工匠器具的在空间上分布的结构，能够快速定位来自较大的工匠装备中工匠器具。替代地或附加地，还可以使令牌与中央控制装置通信，使得可以在令牌与中央控制装置之间单向或双向传输信息。例如，用于控制加工任务(例如在混凝土墙上钻孔)的执行的控制信息可以通过与令牌机械联接的工匠器具从控制装置传输到令牌。还可以将信息从令牌上传到中央控制装置，例如关于令牌的电池和/或与其机械联接的工匠器具的当前加载状态的信息，或者关于用于工匠装备的储放系统(例如架子)的填充状态的信息。

图1示出工匠装备104，例如企业的车间装备或机械库或工匠器械，具有根据本发明实施例的工匠器具102和令牌100，所述工匠器具和令牌联接在通信网络120中。

更详细来讲，工匠装备104具有多个令牌100，例如，这些令牌都能够以相同的方式成型和设定尺寸。图1中仅示出两个这样的令牌100，但是在工匠装备104中可以有更多数量的令牌100(例如至少十个、特别是至少一百个)。

另外，工匠装备104中设置有多个工匠器具102。在图1中仅示出两个这样的工匠器具102，但是在工匠装备104中可以有更多数量的工匠器具102(例如至少十个，特别是至少一百个)。一部分或所有工匠器具102可具有相同地成型和设定尺寸的机械容纳装置152，在这里，机械容纳装置被设计为插入或容纳开口，其被设计用于与任意的由用户选择的令牌100的相应的机械联接装置110机械联接。在每个令牌100的每个机械联接装置110和每个工匠器具102的每个机械容纳装置152之间，通过插装可以构造型面锁合的连接。

如果通过将令牌100的机械联接装置110插入所选工匠器具102的容纳装置152中来形成令牌100与所选工匠器具102之间的机械连接，则同时构成令牌100与工匠器具102之间的有效或通信连接。更准确来讲，在所示实施例中，电连接构造在每个令牌100外侧上的一个或多个电接触部156与每个工匠器具102的每个容纳装置152内侧上的一个或多个电配合触点136之间。因此，相应的令牌100和工匠器具102的相应的容纳装置152之间的型面锁合的构造使得电接触部得以构造，并且因此使得令牌100和该工匠器具102之间的导电连接得以构造。通过该电连接还构造出令牌100和工匠器具102之间的电通信连接，其特别地使得能够传输电信号(例如控制信号)。作为这种基于接触的电联接的替代，可以在令牌100和工匠器具102之间形成无线或非接触式通信连接，方式为：通过将令牌100插入到容纳装置152中，使得令牌100的应答器(例如RFID标签，未示出)被带入工匠器具102(未示出)的应答器读取设备(例如RFID读取设备，未示出)的可读距离内。

有利的是，当通过将其插入工匠器具102的容纳装置152而与工匠器具102建立通信连接时，令牌100则被设计用于控制该工匠器具102。可以禁止工匠器具102在未联接到令牌100的状态下被操作。换句话说，只有当令牌100和工匠器具103已经成功联接时才可以释放对其的使用。

通过每个令牌100可以选择性地联接到所选工匠器具102的每个机械容纳装置152，使得可灵活组合的模块化系统能够用于操作、控制和/或管理复杂工匠装备100中的工匠器具102。

在图1中，仅部分且仅示意性地示出工匠器具102。例如，工匠器具102的第一部分可以被设计为电气或电动驱动的手持器具，例如电钻、电动电动螺丝刀等。被设计为电气或电动驱动的手持器具的工匠器具102可以例如具有功能装置134，其具有相应的手持器具的实际功能并且可以由电气或电动驱动器驱动。在工匠器具102被设计为钻机的情况下，功能装置134可以是例如钻夹头(特别是具有钻机)。在工匠器具102被设计为电动螺丝刀的情况下，功能装置134可以是例如批头容纳器(特别是具有批头)。此外，手持器具可以具有供能装置142，例如能够取下且可充电的蓄电池组。

这样的供能装置142可以在操作期间向功能装置134供应电驱动能量。替代地或附加地，如果令牌100容纳在容纳装置152中，则供能装置142还可以向令牌100供应电能。手持器具还可以具有控制装置138，控制装置可以被设计用于控制手持器具(例如，当手持器具没有联接到令牌100时)和/或与所联接的令牌100的处理器106相配合。

工匠器具102的第二部分(未示出)可以被设计为(特别是非电动或非马达)工具或工具组，例如螺丝刀、钻机或钻箱、批头或批头箱等。

工匠器具102的第三部分(未示出)可以被设计为用于存储手持器具、工具和耗材的储放系统。这种储放系统的示例是用于储放或储存手持器具、工具和/或耗材的箱子、手提箱、抽屉和/或架子。

工匠器具102的第四部分(未示出)可以被设计为耗材，例如具有螺钉或锚栓的盒子，或者被设计为螺栓锚。

工匠器具102的第五部分(未示出)可以设计为机动车辆，例如汽车或卡车、叉车和/或挖掘机，如其在执行做工任务时被使用的那样。也可以使用人力驱动的非机动车辆，例如可推式工具车。

工匠器具102的第六部分(未示出)可以被设计为工匠装备104的其他辅助机构和装备，例如梯子、脚手架等。

所介绍的工匠器具102的一部分或每个可以临时或永久地配备有令牌100。

工匠器具102有利地被设计用于与令牌100联接，使得可以基于个性化的授权资料来允许、调整和/或禁止用户对于联接的令牌100的工匠器具102的使用。更准确来讲，可以向令牌100的用户分配用户资料，该用户资料可以包含关于该用户使用一定的工匠器具102的能力和授权的信息，但也可以定义关于一定的工匠器具102的使用限制和/或使用禁止。这样的用户资料可以存储在令牌100的存储装置128中、工匠器具102的存储装置140中和/或经由通信网络120与令牌100可通信联接的节点(在所示的实施例中为中央控制装置124、可选地为另外的节点)的数据库132中。

下面作为示例更详细地介绍图1中详细示出的令牌100的结构，所述令牌例如用于对工匠装备104的可选择的工匠器具102之一与用户相关地进行控制，并且为此目的具有处理器106。例如，处理器106可以嵌入到令牌100内部并由此受到保护。处理器106可以被设计为例如微处理器。可以将处理器106设计为处理器单元的一部分、整个处理器单元或者多个相配合的处理器单元。令牌100的处理器106用于与工匠装备104的不同的工匠器具102在控制技术方面相配合，并且特别是与所选工匠器具102在功能上相配合，其中令牌100被插入到工匠器具的容纳装置152中。

此外，令牌100包含密码单元108，该密码单元支持令牌100的密码通信。更准确来讲，令牌100和通信网络120中的通信伙伴装置之间的通信可以借助密码单元108以密码的形式实现。例如，由密码单元108支持的这种加密的通信可以发生在一方面的令牌100与另一方面的中央控制装置124、用户终端122和/或补充订购装置126之间。当经由通信网络120进行通信时，加密的通信增加了数据安全性。可选地，还可以使用密码单元108来执行令牌100和与其机械联接的工匠器具102之间的加密的通信，例如当将控制信号从令牌100传输到被设计为手持器具的工匠器具102时。这使得对相应的工匠器具102进行安全的控制，因为由此可以禁止来自外部的黑客攻击或未经授权的控制。

如已经提到的，令牌100具有机械联接装置110，其被设计用于优选地与工匠装备104的不同的工匠器具102之一的容纳装置152进行型面锁合的机械联接。令牌100的机械联接装置110由其外部造型限定，该外部造型被设计为与相应的工匠器具102的容纳装置152的内部形状相反。

令牌100可以有利地被设计成：当机械联接装置110与选定的容纳装置152机械联接时，通过处理器106(以及可选地使用密码通信的密码单元108)来控制所述工匠器具102的操作。更准确来讲，令牌100的处理器106可以控制工匠器具102、特别是其功能装置134，使得所需的加工任务由工匠器具102以确定的方式执行。例如，令牌100的处理器106可以规定出：由被设计为钻机的工匠器具102的钻头施加到要在其中钻出钻孔的基底的扭矩的大小。

令牌100可以有利地被设计用于与用户相关地控制工匠器具102，特别是基于用户的个性化的授权资料来控制。为此目的，令牌100可以设置有验证装置170，该验证装置被设计用于验证令牌100的用户。验证装置170由例如被设计为指纹传感器的传感器112和处理器106的部分形成，该处理器基于借助传感器112确定的传感器数据来验证用户，例如通过与基准数据的模式比较来验证。更准确来讲，传感器112例如被设计为指纹传感器，用户将手指放置在指纹传感器上以进行验证。因此，传感器112可以有利地安装在令牌100的表面区域中。然后，传感器112可以确定：由传感器112检测的数据表示用户是否是合法或授权的用户或者是哪个用户。该确定可以通过将传感数据与传感器基准数据(例如存储在数据库中的授权用户的指纹)进行比较来执行。

令牌100的已经提到的存储装置128可以存储表示用户的与工匠器具102相关的个性化的授权资料的信息或者准许对授权资料进行访问的信息。更准确来讲，在令牌100的存储装置128中可以存储有：表示或反映用户的授权资料(或多个用户的多个授权资料)的数据组。然而，还可以将一个或多个用户的授权资料存储在相对于令牌100位于远程的实体中，例如存储在中央控制装置124的中央数据库132中，通过该实体，令牌100可以借助通信网络120可通信地联接。为了访问用户的授权资料将会足够的是：在令牌100中存储访问信息(例如到中央数据库132的链接，必要时与密码组合)以用于访问远程存储的授权资料。

处理器106可以被配置用于，根据令牌100的用户的用户授权资料来控制与令牌100联接的工匠器具102的操作。特别地，处理器106可以被设计用于，仅当借助令牌100预先执行的用户验证已经获得了所验证的用户被授权操作工匠器具102的结果的情况下，才释放对与令牌100联接的工匠器具102的操作。因此，令牌100的处理器106可以有利地被设计用于，当与工匠器具102联接时基于个性化的授权资料来允许、调整和/或禁止用户对工匠器具102的使用。例如，使用工匠器具102的用户期望的加工任务可以仅允许一定的用户执行，例如当用户已经接收到特定指令或者已经接收到使用工匠器具102的特殊资格(例如驾驶执照)时。如果用户的授权资料不满足这样的条件，则令牌100的处理器106可以阻止对工匠器具102的使用。然而，如果用户的授权资料满足这样的条件，则令牌100的处理器106可以允许工匠器具102的使用。当由于授权资料而仅在有限程度上允许用户执行一定的加工任务时，则仅当满足相关联的条件时才允许用户使用工匠器具102。例如，只有当用户佩戴防护装备(例如安全眼镜)时才可以允许用户使用工匠器具102。如果这样的防护装备也用令牌100来识别，则处理器106可以搜索可通信联接的并且表示该防护装备的令牌100，并且仅在通过存在这样的令牌100而已识别到防护装备存在的情况下，才允许用户执行期望的加工任务。

如在图1中所示，工匠装备104可以具有由多个令牌100组成的令牌结构130，其中，不同的令牌100具有不同级别的功能。例如，工匠装备104的令牌100可以分为第一代、第二代和第三代令牌100。任意一代中的每个令牌100都可以实现令牌100的基本功能，如上所述那样。更高代际的令牌100还可以具有额外的功能和/或额外的便利性，但也支持最低代的令牌100的基本功能。所有世代的令牌100可以具有相同的形状并且可以与工匠装备104的任意工匠器具102一起使用。换句话说，令牌结构130与不同代际的令牌100兼容。工匠器具102不需要关于其与相应的代的令牌100的配合进行任何适配，除了设置有容纳装置152用于机械地接收相所属的令牌100之外。

每个所使用的令牌100可以例如被设计为用于插入工匠器具102的容纳开口中的插接元件。例如，每个令牌100可以被设计为直径在2cm至4cm范围内的圆盘，并且因此可以被用户容易地处理并以节省空间的方式插入到工匠器具102中。令牌100的其他形状也是可行的，例如参见图3。此外，每个令牌100的机械联接装置110被设计用于将令牌100与工匠器具102能够取下地联接。因此，用户可以结合不同的工匠器具102依次使用(例如为其分配的)令牌100，通过将令牌100的机械联接装置110简单地机械地插入到目标工匠器具102的所属容纳装置152中，就能选出被寻找的工匠器具102。因此，令牌100的机械联接装置110用作针对不同的工匠器具102通用的机电接口。

如前所述，令牌100可以具有一个或多个传感器112，其中包括上述的用户验证传感器。替代地或附加地，可以为令牌100配备例如陀螺仪传感器、位置传感器和/或温度传感器。陀螺仪传感器可以检测例如其中包含令牌100的工匠器具102掉落并因此受到震动的情况。在这种情况下，作为预防措施，可以关断工匠器具102以避免用户受伤和发生损坏。令牌100的定位传感器(例如GPS传感器)允许与工匠器具102一起识别令牌100的当前位置。工匠器具102的使用可以(例如在用户资料中)被限制到特定的空间区域(例如特定的施工地点)，例如以避免误用。如果位置传感器检测到包括令牌100的工匠器具102位于不允许使用的位置，则令牌100的处理器106可以关断或停用工匠器具102以禁止误用。令牌100的温度传感器可以检测环境温度。如果加工任务(例如设置化学锚栓)仅在特定温度条件下被允许，则当鉴于所记录的温度传感器数据不满足温度条件，则出于安全原因，工匠器具102的操作可能会不可行。

可选地，令牌100具有供能装置116，例如可更换的干电池或可充电的蓄电池。然后令牌100可以自供能地运行。替代地或附加地，当令牌100容纳在容纳装置152中时，可以由工匠器具102的供能装置142向令牌100供应电能。

图1还示出：令牌100可以具有通信天线114，例如WLAN天线。出于多样性的原因也是可行且有利的是：令牌100具有支持例如不同通信协议的多个通信天线114。例如，通信天线114能够以扁平线圈的形式实现，其优选地布置在令牌100的表面区域中。通信天线114可以被设计为发射/接收天线。还可以提供发射天线和单独的接收天线，或者仅提供这些天线之一。

另外，图1所示的令牌100具有通信装置118，该通信装置可以通过通信天线114与处理器106的相应的部分以及可选地与密码单元108的配合来形成。通信装置118用于经由通信网络120与一个或多个通信节点传递令牌100。通信节点可以是例如公共因特网、内联网或移动无线电网络。

例如，令牌100可以经由通信网络120或直接与工匠装备104的另一令牌100通信。例如可以为了如下目的这样做：为了检测配备有令牌100的防护装备的存在(出于作业安全的原因，可以将其作为释放使用工匠器具102的条件)。

替代地或附加地，可以经由通信网络120在令牌100和存储在便携式用户终端122上的App或其他软件之间构造可通信的连接。在所示的实施例中，用户终端122是具有用户界面的移动无线电设备，用户可以利用该用户界面来控制和/或监视可通信联接的令牌100和/或与令牌联接的工匠器具102。借助用户终端122，用户还可以从远程位置控制和/或监视工匠装备104。例如，令牌100可以经由App连接到在此被设计为移动无线电设备的用户终端122。借助用户终端122，可以将数据下载到令牌100，例如用户终端122的用户的用户资料。此外，令牌100可以在操作期间访问用户终端122的资源，以便例如访问用户终端中包含的处理器和/或用户终端122的照相机。

例如，用户终端122中包括的照相机可用于拍摄产品包的图像，该图像可用于推断加工任务所用的耗材(例如螺钉类型)。该信息可以从用户终端122传输到令牌100，使得可以由令牌100相应地执行对例如设计为电动螺丝刀的工匠器具102的控制，以设置相应的螺钉。更一般来讲，例如可以在令牌100和/或用户终端122上设置有光学检测装置，特别是照相机，其被设置用于检测表示要使用工匠器具102执行的加工任务的加工信息。处理器106可以有利地被设计用于借助检测到的加工信息来执行加工任务。

替代地或附加地，可以经由通信网络120在令牌100和中央控制装置124(例如用于控制多个工匠器具102)之间构造可通信的联接。中央控制装置124可以配备有对数据库132的访问授权，数据组可以从该数据库传输到令牌100。这样的数据组可以例如是由令牌100请求的用户资料、用于利用与令牌100机械联接的工匠器具102等执行加工任务的操作数据组。因此，令牌100可以设计为：借助通信装置118从中央控制装置124或从通信网络120的另一可通信联接的节点下载数据组、特别是定义工匠器具102的操作流程的数据组和/或定义令牌100的用户的用户资料的数据组。

此外，可以通过令牌100和中央控制装置124之间的可通信的联接将数据从令牌100传输到控制装置124以存储在数据库132中。这样的数据可以是例如允许追踪与相应的令牌100联接的工匠器具102的跟踪数据。因此，令牌100可以被设计用于，借助通信装置118将数据组、特别是包含工匠器具102的操作的操作结果和/或操作参数的数据组上传到控制装置124或通信网络的另一可通信联接的节点120。

最后，令牌100可以经由通信网络120联接到用于补充订购用以操作工匠器具102的耗材的补充订购装置126。如果令牌100(例如借助令牌自身的、例如光学传感器112和/或借助用户终端122的照相机图像)识别出：一定的耗材(例如用于借助设计为电动螺丝刀的、其中引入令牌100的工匠器具102设置到基底中的一定类型的螺钉)的剩余库存已经低于临界阈值时，令牌100可以相应地经由通信网络120通知补充订购装置126，从而启动或触发该耗材的补充订购。补充订购装置126可以是如下的计算机，其又可以经由通信网络120联接到供应商节点以执行补充订购。例如当已经借助令牌100和/或工匠器具102例如传感检测到一定的耗材的剩余库存已降至预定阈值以下时，则耗材的补充订购可以由令牌100触发。

在工匠装备100的操作期间，为了借助令牌100对工匠器具102进行与用户相关的控制，可以首先借助被设计为指纹传感器的传感器112来验证令牌100的用户。然后，令牌100的机械联接装置110可以与所选工匠器具102的机械联接装置152实现机械联接。在机械联接之前或之后，可以例如在存储装置128、140之一中找到令牌100的用户的个性化的授权资料。在发生机械联接之后，可以借助处理器106来执行对工匠器具102的控制。在此，可以有利地基于个性化的授权资料来允许、阻止和/或设置用户对工匠器具102的使用。特别地，处理器106可以被设计为：仅在借助令牌100预先执行的用户验证获得了所验证的用户被授权操作工匠器具102的结果的情况下，才释放对与令牌100联接的工匠器具102的操作。这里，个性化的授权资料可以具有来自如下组的至少一个信息，该组信息包括：与用户资格和/或身体(例如身体限制)或生物学(例如高龄)用户特征相关的、针对至少一个定义的操作方式的使用禁止；针对工匠器具102的至少一个定义的操作方式的、特定于用户的使用许可；以及针对工匠器具102的使用的、例如与作业安全相关的使用条件。例如，特定用户的授权资料可以包含该用户由于其身体构造(例如由于其年龄、其体型和/或其体重)仅在达到一定重量(例如达到20kg)时才能使用工匠器具102的信息。此外，在这样的授权资料可以针对特定用户存储：该用户被授权操作哪些工匠器具102(例如，只有当用户具有叉车驾驶执照时才可以允许该用户使用叉车)。此外，对于特定用户和/或对于特定工匠器具102地，可以在用户资料中存储：用户必须携带哪些作业保护装备(例如，作业安全服、耳罩、安全眼镜)以便被允许使用一定的工匠器具102。令牌100可以拒绝用户对工匠器具102的使用，直到作业保护装备已经在该用户处(例如借助传感器)被识别到。例如，作业保护装备还可以配备相应的令牌100，从而可以通过令牌-令牌通信来证明用户身上配有作业保护装备。

处理器106可以被设计用于：当与工匠器具102联接时，基于个性化的授权资料允许或阻止从通信网络120下载数据组(例如数据表)，特别是定义工匠器具102的操作流程的数据组。例如，令牌100和/或工匠器具102上的光学传感器(特别是照相机)可以扫描带有螺钉的产品包，该螺钉在工匠器具102的操作方案中被放置在基底(例如垂直混凝土墙)中。按照这种方式，例如可以通过传感器检测到螺钉是M8螺钉。然后，令牌100可以执行或发起与传感检测的产品包相对应的产品说明书(作为定义操作流程的数据组)的下载。基于下载的数据组，然后可以无差错地执行加工任务，即在使用下载的数据组的情况下，借助令牌100控制工匠器具102。

图2示出根据本发明的实施例的具有相关联的存储和再充电装置的令牌100。

更准确来讲，在图2中所示的令牌结构具有令牌100和令牌容纳部150，该令牌容纳部可被设计用于以型面锁合和/或摩擦锁合的方式容纳令牌100。为此目的，令牌100可以被夹紧到令牌容纳部150的容腔中，该容腔被限定在令牌容纳部150的相对置的弹性臂之间。以此方式，用户可以例如在使用连接元件154的情况下以机械保护的方式存放令牌100。借助连接元件154，用户能够以固定的方式随身携带令牌容纳部150，可选地在令牌容纳部中容纳有令牌100，例如固定在皮带环上。

还可以将具有完全或部分空置的供能装置116(例如可再充电电池)的令牌100安装在令牌容纳部150上，从而触发供能装置116的再充电。为此，电能可以从令牌持有者150的充电装置160(例如通过电接触或感应地)转移到令牌100的供能装置116中。

图3示出根据本发明实施例的令牌100。根据图3的令牌100被设计为矩形条，该矩形条可以直观地插入到工匠器具102内的相反成型的凹部中。

图4示出根据本发明另一实施例的工匠装备104的部件。

根据图4的工匠装备104包含例如三个工匠器具102和例如三个令牌100。

根据图4的三个工匠器具102被设计为钻机(上部)、传感器模块(中间)和蓄电池组(下部)并且可以彼此连接。在操作期间，蓄电池组为钻机提供电能，而传感器模块借助传感器识别来自钻机的操作数据(例如并将其用作控制的基础)。钻机和传感器模块之间可以进行双向信号联接(即在发送方向和接收方向)，参见两个箭头。以相应的方式，在传感器模块和蓄电池组之间可以进行双向信号联接。

在每个工匠器具102和相应的令牌100之间也可以进行双向信号联接。根据图4的配置示出：所有部件102、100可以平级地彼此通信。部件102、100之间的通信接口可以例如根据UART(通用异步接收器发送器)协议来设计。

所示的令牌100可以形成由具有不同功能级别的令牌100组成的令牌结构130，其中，令牌结构130的每个令牌100可以与每个任意的工匠器具102机械地和功能性地联接。

图5示出根据本发明实施例的具有工匠器具102和令牌100的工匠装备104，工匠器具和令牌在通信网络120中联接。图5示出物联网(IoT)架构中的模块化得工匠装备104。

附图标记161示出适配器，附图标记162示出手持器具，附图标记163示出个人防护设备和可穿戴设备，附图标记164示出第三方的工匠装备164的应用，附图标记165示出跟踪器元件，附图标记166示出储放系统，附图标记167表示库存管理系统，附图标记168表示在线商店。所有这些系统都可以包含在以令牌控制的工匠装备104中。

下面介绍根据本发明实施例的令牌的另一个应用示例。在预定时间(例如在一天中的预定时间，例如在下班时间)，令牌可以将操作数据传输到目标工具或存储装置(例如在云中、存储在便携式用户设备等)。这样的操作数据可以例如包含关于令牌的已验证的用户和/或与其联接的工匠装备的信息。此外，这样的操作数据可以包含在特定日期利用所述工匠器具执行一定的工作步骤的信息(特别是添加附加信息，例如扭矩、速度和/或时间)。

根据本发明的另一实施例的另一应用示例，可以在多个工具之间、特别是在多个工匠器具之间、特别是借助令牌来执行通信。例如，可以在第一工匠器具(例如主工具)和第二工匠器具(例如辅助工具)之间进行通信。例如，当正在执行钻孔任务时，第一工匠器具(例如，钻机)可以接通第二工匠器具(例如吸尘器)。在另一个示例中，岩心钻机可以与用于引导岩心钻机的导轨通信，例如以传输当前位置信息。机器人还可以与外部工具进行通信，例如比较或确保机器人是否已在空间中正确定位。

根据本发明的实施例，还可以将令牌实现为工匠装备中(例如电动工具、电池盒等)中的跟踪器。这使得可以确定工匠装备的位置。可选地，至少一个传感器或至少一个另外的传感器也可以集成到令牌中，例如温度传感器和/或湿度传感器。

另外，应当注意，“具有”不排除其他元件或步骤，并且“一”或“一个”不排除多个。此外，应当注意，已经参考上述实施例之一介绍的特征或步骤也可以与其他上述实施例的其他特征或步骤结合使用。权利要求中的附图标记不应被视为限制。

Claims (15)

1.一种用于工匠装备(104)的工匠器具(102)的令牌(100)，所述令牌(100)包括：

处理器(106)，所述处理器被设计用于特别是在控制技术方面与工匠装备(104)的不同的工匠器具(102)相配合；

密码单元(108)，所述密码单元被设计用于以密码方式传递令牌(100)；以及

机械联接装置(110)，所述机械联接装置被设计用于与所述工匠装备(104)的不同的工匠器具(102)进行机械联接；

其中，所述令牌(100)被设计用于，在机械联接装置(110)与工匠器具(102)机械联接的情况下，借助处理器(106)与所述工匠器具(102)交换数据，特别是控制所述的工匠器具(102)。

2.根据权利要求1所述的令牌(100)，其中，所述令牌(100)被设计为用于插入工匠器具(102)的容纳开口中的插接元件。

3.根据权利要求1或2所述的令牌(100)，具有以下特征中的一个：

令牌(100)被设计为盘、特别是圆盘，其直径在1cm至10cm的范围内、特别是在2cm至5cm的范围内；

令牌(100)被设计为边长在1cm至10cm范围内、特别是在2cm至5cm范围内的长方形。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的令牌(100)，其中，所述机械联接装置(110)被设计用于，将所述令牌(100)以能够从所述工匠器具(102)取下的方式联接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的令牌(100)，其中，所述机械联接装置(110)具有机电接口、特别是对于不同的工匠器具(102)通用的机电接口。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的令牌(100)，包括以下特征中的至少一个：

所述令牌(100)被设计用于，在机械联接装置(110)与工匠器具(102)机械联接的情况下，与工匠器具(102)形成通信连接，特别是非接触式或基于接触的通信连接；

所述令牌(100)具有至少一个传感器(112)，所述至少一个传感器特别是选自用户验证传感器、陀螺仪传感器、定位传感器、温度传感器、声压传感器、振动传感器、加速度传感器、位置传感器、电流传感器、电压传感器以及用于测量电场和/或磁场的传感器；

所述令牌(100)具有至少一个通信天线(114)，所述至少一个通信天线特别是选自GPS天线、BLE天线、超宽带天线、蓝牙天线、WLAN天线以及窄带物联网天线；

所述处理器(106)选自蓝牙处理器、窄带物联网处理器、LTE处理器、5G处理器和NFC处理器；

所述令牌(100)具有供能装置(116)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的令牌(100)，其中，所述令牌(100)具有通信装置(118)，所述通信装置被设计用于借助通信网络(120)进行通信，特别是在使用密码单元(108)的情况下进行密码通信。

8.根据权利要求7所述的令牌(100)，包括以下特征中的至少一个：

所述令牌(100)被设计用于，借助通信装置(118)与通信网络(120)的至少一个能够通信联接的节点进行通信，所述节点选自另一令牌(100)、其上存储有App的便携式用户终端(122)、中央控制装置(124)以及用于补充订购耗材以操作工匠器具(102)的补充订购装置(126)；

所述令牌(100)被设计用于，借助通信装置(118)从通信网络(120)的能够通信联接的节点下载数据组、特别是限定工匠器具(102)的操作流程的数据组和/或限定令牌(100)的用户的用户资料、特别是授权资料的数据组；

所述令牌(100)被设计用于借助通信装置(118)将数据组、特别是表示工匠器具(102)的操作的操作结果和/或操作参数的数据组上传到通信网络(120)的能够通信联接的节点。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的令牌(100)，其中，所述处理器(106)被设计用于，根据令牌(100)的用户的用户资料、特别是根据用户授权资料来控制与所述令牌(100)联接的工匠器具(102)的操作。

10.根据权利要求9所述的令牌(100)，包括以下特征中的至少一个：

具有存储装置(128)，在所述存储装置中存储用户资料，特别是用户授权资料；

所述处理器(106)被设计用于，仅在借助令牌(100)预先执行的用户验证已得到结果，表明所验证的用户已被授权操作工匠器具(102)的情况下，才解锁对联接到令牌(100)的工匠器具(102)的操作。

11.一种令牌结构(130)，包括多个根据权利要求1至10中任一项所述的令牌(100)，其中，所述令牌(100)中的不同令牌具有不同级别的功能。

12.根据权利要求11所述的令牌结构(130)，包括以下特征中的至少一个：

不同功能级别的令牌(100)具有不同功能级别的传感器(112)；

不同功能级别的令牌(100)具有不同功能级别的处理器(106)；

不同功能级别的令牌(100)具有不同功能级别的通信天线(114)。

13.一种工匠装备(104)，包括：

根据权利要求1至10中任一项所述的令牌(100)；以及

多个工匠器具(102)，所述多个工匠器具中的至少一些工匠器具包括机械容纳装置(152)，用于机械联接到令牌(100)的机械联接装置(110)；

所述令牌(100)被设计用于与如下的工匠器具(102)进行与用户相关的数据交换、特别是控制所述工匠器具：所述令牌(100)的机械联接装置(110)与所述工匠器具的机械容纳装置(152)机械联接。

14.根据权利要求13所述的工匠装备(104)，包括以下特征中的至少一个：

所述工匠器具(102)包括选自电气手持器具、工具或工具组、储放系统、耗材和车辆中的至少两种不同的元件；

所述工匠器具(102)中的至少一个工匠器具被设计为电气手持器具，所述电气手持器具特别是选自钻机、电动螺丝刀、电动自攻丝螺丝刀、螺帽扳手、脉冲螺丝刀、棘轮螺丝刀、冲击螺丝刀、特别是电动冲击螺丝刀、锤钻、有线手持器具和气动手持器具。

15.一种借助根据权利要求1至10中任一项所述的令牌(100)来操作工匠装备(104)的工匠器具(102)的方法，其中，所述方法包括：

将令牌(100)的机械联接装置(110)与所选出的工匠器具(102)的机械容纳装置(152)机械联接；以及

在实现机械联接之后，通过处理器(106)与所述工匠器具(102)交换数据，特别是控制工匠器具(102)。