DE10059564A1 - Elektrotechnisches Gerät und Verfahren zur Ortsbestimmung eines solchen Geräts - Google Patents

Abstract

Es werden ein elektrotechnisches Gerät (z. B. GA) und Verfahren zur Ortsbestimmung eines solchen Geräts vorgeschlagen, die es erlauben, das elektrotechnische Gerät (z. B. GA) zu indentifizieren und deren Aufenthaltsort zu bestimmen. Erreicht wird dies dadurch, dass das elektrotechnische Gerät (z. B. GA) mit Mittel zum kommunikativen Anschluss an ein zu einem gesamten Kommunikationssystem gehörenden Kommunikationsnetz (z. B. SN) ausgestattet ist, zu denen Teilkomponenten gehören, in denen über das Kommunikationsnetz (z. B. SN) auf Anstoß aus dem Gerät selbst heraus bzw. aus einem auf das Gerät (z. B. GA) von extern wirkenden Anstoß heraus kommunizierbare Informationen zumindest der das Gerät (z. B. GA) selbst innerhalb des gesamten Kommunikationssystems eineindeutig identifizierenden Art nach enthalten sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrotechnisches Gerät sowie ein Verfahren zur Ortsbestimmung eines solchen elektrotechnischen Geräts.

Unter der Bezeichnung "Elektrotechnisches Gerät" sollen alle diejenigen Geräte verstanden werden, die in irgendeiner Form mit elektrischer Energie zu tun haben. Das können beispiels­ weise Telekommunikationsgeräte sein wie ein Telefon oder ein Telefax. Es können auch Dienstleistungsgeräte sein wie ein Getränkeautomat, ein Speisenautomat, ein Fahrkartenautomat, Bankautomat, Spielautomat, öffentlicher Waschautomat oder ein Zigarettenautomat. Auch Nutzgeräte wie ein Fernseher, ein Rechnergerät, eine Lampenkomponente, ein Elektroherd, ein Kühlschrank oder ein Radio ist darunter zu verstehen. Diese Aufzählung ist nicht abschließend sondern nur beispielhaft.

Diese Geräte können grob in zwei Kategorien eingeteilt wer­ den. Zur ersten Kategorie können alle jene Geräte gezählt werden, die bereits für Kommunikationszwecke ausgelegt sind und als solche bereits mit einem Kommunikationsnetz in Ver­ bindung stehen können.

Für das Kommunikationsnetz wird heute vermehrt wenigstens für Teilstrecken auch das Stromversorgungsnetz herangezogen. Die Kommunikation über das Stromversorgungsnetz ist unter dem Be­ griff Powerline Communication (PLC) bekannt. Auch die Einbe­ ziehung von Funkstrecken ist möglich.

Die Summe von an einem Kommunikationsnetz angeschlossenen Ge­ räten zusammen mit dem gemeinsamen Kommunikationsnetz und ei­ nem diesen Teilen überlagerten Steuerungsmechanismus bilden ein Kommunikationssystem, das einen Informationsaustausch zwischen einzelnen Stationen des Systems ermöglicht.

Auf der anderen Seite gibt es viele andere elektrotechnische Geräte, die für sich funktionieren und dazu zumindest an ei­ nem Stromversorgungsnetz zur ihrer Stromversorgung ange­ schlossen sind. Insbesondere bei diesen aber auch bei anderen Geräten ist es oft nötig, eine Inventarisierung und/oder eine Gerätezustandsdokumentation durchzuführen. Als Beispiel sei hier die Überwachung von Spielautomaten oder öffentlichen Waschmaschinen bzw. Fahrscheinautomaten usw. genannt. Bisher wird die Inventarisierung oder Gerätezustandsdokumentation manuell aufwendig durchgeführt. Die manuelle Wartung und Füh­ rung von Inventarlisten ist aufwendig und fehleranfällig.

Bei den Kommunikationsgeräten der ersten Kategorie und dort wiederum insbesondere bei den Geräten für die Powerline Com­ munication besteht insbesondere das Problem, dass die Geräte oft von unterschiedlichen Herstellern entwickelt sind und da­ durch wenigstens zum Teil unterschiedliche Leistungsmerkmale aufweisen. Für einen reibungslosen Betrieb miteinander ist es aber erforderlich, dass die Geräte mit ihren unterschiedli­ chen Merkmalen (Sprache, Daten usw.) unterscheidbar sind, so dass entsprechende Voreinstellungen durchführbar sind.

Ein anderes Problem ist die Tatsache, dass Geräte wie in ers­ ter Linie Spielautomaten, Zigarettenautomaten usw. häufig ge­ stohlen und an anderer Stelle wieder aufgestellt werden. Es ist auch möglich, dass Geräte wie in erster Linie Handys ver­ gessen, verlegt oder auch verloren werden.

Es wäre vorteilhaft, wenn derartigen abhanden gekommenen Ge­ räten nachgespürt und deren Aufenthaltsorte ermittelt werden könnten. Dieben wäre es erheblich erschwert, ihr Diebesgut zu nutzen. Vergesslichen Menschen könnte geholfen werden. Die Außenbetreuung von wartungsbedürftigen Geräten könnte erheb­ lich vereinfacht werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, technische Maßnah­ men bezüglich elektrotechnischer Geräte in ihrer allgemeins­ ten Form anzugeben, durch die die oben beschriebenen vorteil­ haften Möglichkeiten erzielt werden. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, durch das bezüglich dieser Geräte eine Ortsbestimmung durchgeführt werden kann.

Bezüglich der technischen Maßnahmen wird diese Aufgabe erfin­ dungsgemäß durch solche elektrotechnischen Geräte gelöst, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweisen. Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein solches Verfahren gelöst, das entweder die im Anspruch 10 oder die im Anspruch 11 angegebenen Verfahrensschritte auf­ weist.

Danach weisen die elektrotechnischen Geräte Mittel zum kommu­ nikativen Anschluss an ein zu einem gesamten Kommunikations­ system gehörenden Kommunikationsnetz auf, wobei der Anschluss selbst grundsätzlich in allen erdenklichen Arten möglich ist und tatsächlich nur von der vor Ort benötigten Einkopplungs­ art abhängt. Beispielsweise können die Mittel in der Weise ausgelegt sein, eine funktechnische Einkopplung in das Kommu­ nikationsnetz zu ermöglichen. Sie können auch in der Weise ausgelegt sein, eine direkte Einkopplung auf spezialisierte Kommunikationsleitungen zu ermöglichen. In einem dritten hier genannten Beispiel könnten die Mittel in der Weise ausgelegt sein, eine Einkopplung in das für das betreffende Gerät zu seiner Stromversorgung vorgesehene Stromversorgungsnetz zu ermöglichen, wenn dieses Stromversorgungsnetz als Kommunika­ tionsnetz genutzt ist.

Zu den Mitteln für den Anschluss an ein Kommunikationsnetz gehören weiter Teilkomponenten, in denen über das Kommunika­ tionsnetz auf Anstoß aus dem Gerät selbst heraus bzw. aus ei­ nem auf das Gerät von extern wirkenden Anstoß heraus kommuni­ zierbare Informationen zumindest der das Gerät selbst innerhalb des gesamten Kommunikationssystems eineindeutig identi­ fizierenden Art nach enthalten sind. Damit ist es möglich, jedes elektrotechnische Gerät mit einem Kommunikationsnetz zu verbinden, in dem es innerhalb des gesamten Netzes eineindeu­ tig identifizierbar, das heißt eineindeutig selektierbar ist. Dies erfordert natürlich Standarts, nach denen diese Informa­ tionen gebildet und zugeordnet werden. Die Zuordnung kann dann schon bei der Fertigung der Geräte unveränderbar erfol­ gen.

Ist die Gestaltung dieser speziellen Informationen in Unter­ gruppen gegliedert, können weitere Informationen wie zum Bei­ spiel Angaben über den Hersteller, die Art einer vorgesehenen Applikation (Sprache, Dienste, Internet, Multimedia-Anwen­ dung), die Konfigurationseinstellung usw. eingegliedert und vom Gerät kommuniziert werden.

Das Gerät könnte so konzipiert sein, dass es sich selbständig meldet, wenn es vor Ort in Betrieb geht, um sich im Netz be­ kannt zu machen. Es könnte auch so konzipiert sein, es sich mit seiner Identität bzw. weiteren Informationen meldet, wenn Störungen am Gerät auftreten oder sonstige besonderen Geräte­ zustände auftreten. Ein besonderer Gerätezustand ist zum Bei­ spiel bei einem Warenausgabeautomaten, wenn eine seiner Waren zur Neige geht. In diesem Fall kann der Automat melden, dass er nachgefüllt werden muss. Denkbar ist auch, dass gleich die Information, welche Waren nachzufüllen sind, ausgegeben wird. Ein Automatenbetreuer muss dann nicht mehr regelmäßig und möglicherweise auch umsonst dem Automaten regelmäßig Kon­ trollbesuche abstatten.

Das Gerät kann auch zusätzlich oder nur mit dieser Eigen­ schaft in der Weise konzipiert sein, dass es auf eine auf seine Identität bezogene Anfrage auf dem Kommunikationsnetz mit entsprechenden Informationen antwortet. Dies ermöglicht eine gezielte Abfrage von Informationen von einem betreffen­ den Gerät. Auf diese Weise ist auch eine gezielte Suche nach einem bestimmten Gerät möglich. Zumindest kann ermittelt wer­ den, ob das Gerät noch am Kommunikationsnetz angeschlossen ist. Das ist der Fall, wenn eine entsprechende Rückantwort vom betreffenden Gerät erhalten wird.

Weiter kann eine Ortsbestimmung für das Gerät durchgeführt werden. Durch Messung von Laufzeiten von Rückantworten und der Übertragung von Informationen kann ein Gerät geortet und identifiziert werden. Der besondere Vorteil ist, dass dieser Vorgang automatisch durchgeführt werden kann, so dass ein mühseliges manuelles Suchen entfallen kann. Ist das Gerät an das Stromversorgungsnetz als Kommunikationsnetz angeschlos­ sen, kann die PLC-Netzinfrastruktur zur Ortsbestimmung über Laufzeit, Informationsdaten und Serverinformationen genutzt werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Danach können, wie oben schon erwähnt, in den enthaltenen In­ formationen zumindest auch Informationen der das Gerät tech­ nisch beschreibenden Art nach umfassen. Beispielsweise könn­ ten sie Auskunft über zugehörige Systemparameter wie Indoor oder Access, PNU (Powerline Network Unit), PNT (Powerline Network Termination) usw. im Zusammenhang mit der Möglichkeit der Kommunikationsübertragung über das Stromversorgungsnetz geben.

Handelt es sich um ein Kommunikationsnetz, das für sich abge­ schlossen ist, genügt es, wenn die enthaltenen Informationen innerhalb des mit diesem Kommunikationsnetz gebildeten Kommu­ nikationssystem eine eineindeutige Geräteidentität zulassen. Da aber heute die Kommunikationsnetze immer offener werden und sich über die Welt erstrecken, ist es vorteilhaft, wenn diese Informationen international vergeben sind.

Vorteilhaft ist es auch, wenn ein betreffendes elektrotechni­ sches Gerät zusätzlich solche Mittel aufweist, durch die es selbständig kommunikative Anfragen an in der Umgebung befind­ liche gleichartige Geräte bewerkstelligen kann. In diesem Fall kann das Gerät von sich aus unter anderem melden, dass sich etwas in ihrer Umgebung verändert hat, weil sich nämlich plötzlich andere Geräte melden. In diesem Fall kann ein Dieb­ stahl des Geräts die Ursache gewesen sein. Durch Suchen des Geräts kann dann der Aufenthaltsort des Geräts ermittelt wer­ den. In den Geräten könnten auch feste Positionen eingespei­ chert sein, die auf Anfragen bekannt gegeben werden. Geben angeblich sich in der gleichen Umgebung befindliche Geräte unerwartete Positionsangaben wieder, kann gefolgert werden, dass hier nicht erlaubte Veränderungen vorgenommen worden sind.

Hat das Suchkommando eine Adressstruktur vergleichbar den In­ ternetadressen, können beim Absetzen des Suchkommandos die Adressen gespeichert werden. Der Weg des Suchkommandos ist somit bekannt und die Ortsbestimmung ist möglich.

Gehören Funknetze zum Kommunikationsnetz können Umsetzstatio­ nen das Suchkommando umwandeln und in die Funknetze übertra­ gen. Auf diese Weise ist die Umwandlung beispielsweise zu Bluetooth-Netzen oder DECT-Netzen möglich. Damit kann auch bei transportablen Geräten (Messgeräte, Laptops usw.) mit Bluetooth beispielsweise eine Inventarisierung der Geräte usw. durchgeführt werden.

Die Identifikationsinformation kann gleichzeitig als elektro­ nische Seriennummer dienen.

Mit den erfinderischen Maßnahmen kann die Realisierung des MAC-Layers und der höheren Schichten vereinfacht werden. Zu­ ordnungen, Authentisierung, QoS (Quality of Service) und wei­ tere Kommunikationsvorgänge können durch eine eindeutige Zuweisungsmöglichkeit einfach und effektiv gestaltet werden.

Für einen Verbindungsaufbau kann eine Authentifikation ge­ startet werden, um unberechtigte Zugriffe zu verhindern. Hierzu kann in jedem Gerät ein Authentisierungsschlüssel ge­ speichert sein, der zum Beispiel aus der Identifikationsin­ formation des Geräts erzeugt wird. Aus den Authentisierungs­ schlüsseln kann mit Hilfe eines Algorithmus eine Kennung aus­ getauscht werden, die dann wiederum zur Verschlüsselung der Daten eingesetzt werden kann. Nachdem eine erste Verbindung aufgebaut worden ist, kann in den höheren Applikations-Layern je nach Profil und Systemart entschieden werden, ob und wie die einzelnen Geräte miteinander zu kommunizieren haben.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.

In der einzigen Figur ist ein Szenario zur Ortsbestimmung ei­ ner abhanden gekommenen, gemäß der Erfindung ausgebildeten Waschmaschine WM gezeigt. Neben der erfindungsgemäßen Wasch­ maschine WM sind noch ein erfindungsgemäß ausgebildeter Ge­ tränkeautomat GA und ein erfindungsgemäß ausgebildeter Ziga­ rettenautomat gezeigt.

Die erfindungsgemäß ausgebildeten Geräte haben einen Kommuni­ kationsanschluss, im vorliegenden Fall über das Stromversor­ gungsnetz SN. Sie haben ferner zumindest Identifikationsin­ formationen implementiert, mit denen sie sich identifizieren können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel haben sie außer­ dem Routinen implementiert, mit denen sie Anfragen an andere in ihrem Umfeld befindliche Geräte richten können.

In dem in der Figur vorliegenden Fall soll die Waschmaschine WM geortet werden. Zu diesem Zweck wird von einem Startpunkt SP aus eine Suchanfrage in das Kommunikationsnetz SN einge­ speist. Gemäß der Figur läuft diese Suchanfrage über eine einzige Relaisstation RS. Wäre das gesuchte Gerät weiter ent­ fernt, könnten hier auch mehr Relaisstationen betroffen sein.

Eine jeweilige Relaisstation RS gibt die Suchanfrage an die an sie angeschlossenen Geräte weiter. In der in der Figur ge­ zeigten Situation erhält die dort angegebene Relaisstation RS eine positive Rückantwort von der gesuchten Waschmaschine WM. Dieses Ergebnis leitet die Relaisstation RS an den Startpunkt der Suchanfrage weiter.

Die an der betreffenden Relaisstation RS angeschlossenen und mit der Suchanfrage ebenfalls befassten Geräte, im vorliegen­ den Fall sind das der Getränkeautomat GA und der Zigaretten­ automat ZA, versuchen, in ihrer Umgebung das gesuchte Gerät zu ermitteln. Da sie sich in genügender Nähe zu dem gesuchten Gerät befinden, können sie ebenfalls feststellen, dass sich in ihrer Nähe das gesuchte Gerät befindet. Alle Geräte, die das gesuchte Gerät gefunden haben, leiten ihr Ergebnis an die Relaisstation RS weiter, an die sie selbst angeschlossen sind. Diese Relaisstation RS wiederum leitet die Ergebnisse an den Startpunkt SP der Suchanfrage weiter.

Insgesamt wird am Startpunkt SP eine solche Zahl von Informa­ tionen in einer solchen jeweiligen Art erhalten, dass daraus der Ort des gesuchten Geräts zumindest relativ genau angege­ ben werden kann.

Der betreffende Ort kann durch Schnittlinienbildung von Kreislinien ermittelt werden, deren Radien die jeweiligen möglichen Peillinien PL_GA, PL_ZA, PL_RS der einzelnen Geräte GA, ZA bzw. der Relaisstation RS, in deren Umkreisen das gesuchte Gerät gefunden worden ist, sind. In der Regel sind das eine Vielzahl von Geräten, so dass sich zumindest hinreichend ge­ nau ein Ergebnisschnittpunkt herausbilden, läßt innerhalb dem sich das gesuchte Gerät befinden muss. In der Realität ist auf diese Weise die Ortsbestimmung zumindest bis auf Straßen­ genauigkeit möglich.

Claims (11)

1. Elektrotechnisches Gerät mit Mittel zum kommunikativen An­ schluss an ein zu einem gesamten Kommunikationssystem gehö­ renden Kommunikationsnetz (SN), zu denen Teilkomponenten ge­ hören, in denen über das Kommunikationsnetz (SN) auf Anstoß aus dem Gerät (z. B. GA) selbst heraus bzw. aus einem auf das Gerät (z. B. GA) von extern wirkenden Anstoß heraus kommuni­ zierbare Informationen zumindest der das Gerät (z. B. GA) selbst innerhalb des gesamten Kommunikationssystems einein­ deutig identifizierenden Art nach enthalten sind.

2. Elektrotechnisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die enthaltenen Informationen zumin­ dest auch Informationen der das Gerät (z. B. GA) technisch be­ schreibenden Art nach umfassen.

3. Elektrotechnisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, dass die enthaltenen Informa­ tionen zumindest auch Informationen der den aktuellen techni­ schen und/oder betrieblichen Zustand beschreibenden Art nach umfassen.

4. Elektrotechnisches Gerät nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass es für Kommunika­ tionsnetze konzipiert ist, die Kommunikationswege wie Funk­ strecken und/oder Festnetzstrecken und/oder Stromversorgungs­ netzstrecken umfassen.

5. Elektrotechnisches Gerät nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest in einer Auswahl entweder als ein Telekommunikationsgerät wie Telefon, Telefax usw., Dienstleistungsgerät wie Getränkeauto­ mat, Speisenautomat, Fahrkartenautomat, Bankautomat, Spielau­ tomat, öffentlicher Waschautomat, Zigarettenautomat usw., Nutzgerät wie Fernseher, Rechnergerät, Lampenkomponente, Elektroherd, Kühlschrank, Radio usw. ausgebildet ist.

6. Elektrotechnisches Gerät nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau der enthaltenen Information international festgelegt ist.

7. Elektrotechnisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel aufweist, durch die es beim elektrischen Anschließen automatisch von sich aus wenigstens einen Teil seiner enthaltenen Informatio­ nen zur Bekanntgabe seiner Identifikation innerhalb des ge­ samten Kommunikationssystems kommuniziert.

8. Elektrotechnisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel aufweist, durch die es bei einer durch Kommunikation von außen kommen­ den entsprechenden Anregung wenigstens einen Teil seiner ent­ haltenen Informationen zur Bekanntgabe entweder seiner Iden­ tifikation und/oder anderer gerätespezifischen Informationen kommuniziert.

9. Elektrotechnisches Gerät nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel auf­ weist, durch die es selbständig kommunikative Anfragen an in der Umgebung befindliche gleichartige Geräte (z. B. WM) be­ werkstelligt.

10. Verfahren zur Standortbestimmung elektrotechnischer Ge­ räte, die gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Kommunikati­ onsnetz (z. B. SN) wenigstens eine Suchanfrage über wenigstens einen Suchweg jeweils an wenigstens ein spezifiziertes Gerät (z. B. WM) ausgesendet wird und Rückantworten von sich darauf­ hin meldenden gesuchten Geräten (z. B. WM) empfangen und deren Laufzeiten analysiert werden.

11. Verfahren zur Standortbestimmung elektrotechnischer Ge­ räte, die gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Kommunikati­ onsnetz (z. B. SN) wenigstens eine Suchanfrage mit einem eine Adressstruktur vergleichbar der von Internetadressen aufwei­ senden Suchkommando über wenigstens einen Suchweg jeweils an wenigstens ein spezifiziertes Gerät (z. B. WM) gesendet wird, dass die dabei pro Weg gebildeten Unteradressen gespeichert werden und dass bei Rückantworten von sich meldenden gesuch­ ten Geräten (z. B. WM) die Ortsbestimmung an Hand des Weges des der Rückantwort zu Grunde liegenden Suchkommandos durch­ geführt wird.